一種在線窯尾煙氣自脫硫的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水泥生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種在線窯尾煙氣自脫硫的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]酸雨、溫室效應(yīng)和臭氧層破壞是人類當前面臨的三大環(huán)境問題，其中酸雨是必須首先予以解決的問題。我國酸雨形成的主要原因是由于大量S02的排放，水泥行業(yè)作為S02排放大戶，限制其排放是勢在必行，我國環(huán)保部門于2013年針對水泥行業(yè)排放出臺的《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》(GB4915-2013)中對于SO2的排放就提出了更為嚴格排放指標，水泥窯及窯尾余熱利用系統(tǒng)一般地區(qū)SO2排放濃度要求控制在200mg/m3以內(nèi)，重點地區(qū)控制在100mg/m3 以內(nèi) ο
[0003]水泥行業(yè)硫排放有其自身的特點，其硫來源有兩個，原料含硫和燃料含硫，相比較而言原料中硫?qū)τ诂F(xiàn)代水泥工藝來講更易被帶出，污染環(huán)境。原因在于原料石灰石中的所含的硫主要以黃鐵礦的形式存在，其最大氧化速率對應(yīng)溫度大約為500°C左右，在此溫度下水泥生料并未形成可大量吸附SOj^CaO，因此所形成的S02，絕大部分被帶出系統(tǒng)。從目前我國所存在的1500多條水泥熟料生產(chǎn)線的實際運行情況來看，此種情況所造成的SO2排放，最高可達到1300mg/Nm3。
[0004]目前比較適合水泥窯尾煙氣脫硫的傳統(tǒng)工藝主要為石灰石-石膏濕法煙氣脫硫法。該方法技術(shù)成熟，運行可靠，設(shè)備和技術(shù)很容易取得;脫硫劑石灰石易得，價格便宜；副產(chǎn)品-石膏目前有一定的市場;對煙氣中SO2濃度變化，脫硫系統(tǒng)可保持較高的脫硫效率及系統(tǒng)穩(wěn)定性。然而其占地面積較大，脫硫塔設(shè)備投資稍高;脫硫塔循環(huán)量大，耗電量較高；系統(tǒng)有發(fā)生結(jié)垢、堵塞的傾向；石膏純度須在94%以上才有出路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種在線窯尾煙氣自脫硫的方法及系統(tǒng)，具有投資省、操作方便、無額外廢棄物排放的特點。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種在線窯尾煙氣自脫硫的方法，包括如下步驟:
[0008]第一步:從水泥窯尾預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)旋風(fēng)筒或反應(yīng)器下料管通過分料管分出含大量CaO的生料粉；
[0009]第二步:將生料粉計量后送至反應(yīng)釜內(nèi)，在釜內(nèi)同時噴水與CaO反應(yīng)，生成Ca(OH)2;
[0010]第三步:將Ca(OH)2充分分散后送入換熱管道和/或窯尾的廢氣管道內(nèi)，Ca(OH)2與煙氣中的SO2進行反應(yīng)，達到脫硫目的。
[0011 ]所述第二步和第三步中，若采用氣力輸送方式，其動力來源于窯尾預(yù)熱器系統(tǒng)自身負壓，所述反應(yīng)釜為流態(tài)化反應(yīng)釜;若采用機械輸送方式，其輸送設(shè)備為機械輸送設(shè)備，如提升機;所述反應(yīng)釜為攪拌式反應(yīng)釜，且生料粉先在冷卻裝置中冷卻至300°C以下再進行計量，所述冷卻裝置的動力來源于窯尾預(yù)熱器系統(tǒng)自身負壓。
[0012]所述第二步中，計量的生料粉的量由排出預(yù)熱器系統(tǒng)的煙氣中SO2濃度確定，并保證I丐硫摩爾比為1:1?10:1。
[0013]所述第三步中，所述換熱管道為水泥窯尾預(yù)熱器各級換熱管道，所述廢氣管道為水泥窯尾預(yù)熱器至窯尾收塵器的整段廢氣管道。
[0014]本發(fā)明還提供了一種在線窯尾煙氣自脫硫的系統(tǒng)，包括:
[0015]接水泥窯尾預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)旋風(fēng)筒及反應(yīng)器下料管用于分出含大量CaO的生料粉的分料管I;
[0016]與所述分料管I連接的用于計量生料粉用量的計量裝置7;
[0017]與所述計量裝置7出料端連接的帶有噴淋系統(tǒng)的用于使生料粉生成Ca(OH)2的反應(yīng)釜11;
[0018]與所述反應(yīng)釜11出料端連接的用于將Ca(OH)2分散后送入換熱管道和/或窯尾的廢氣管道內(nèi)的分散裝置12;
[0019]所述計量裝置7與分料管I之間設(shè)置有緩沖倉5，緩沖倉5的出口管路上設(shè)置插板閥6，出分料管I的生料粉進入緩沖倉5暫存，所述緩沖倉5作為料倉使用，其為具有耐火內(nèi)襯及保溫措施的鋼板或混凝土倉。
[0020]所述緩沖倉5與分料管I之間設(shè)置有冷卻裝置3，冷卻裝置3的出口管路上設(shè)置翻板閥4，出分料管的生料粉先進入冷卻裝置3進行冷卻，再進入緩沖倉5暫存，所述冷卻裝置3的動力來源于窯尾預(yù)熱器系統(tǒng)自身負壓。
[0021 ]所述輸送系統(tǒng)采用氣力輸送方式或機械輸送方式，若采用氣力輸送方式，則反應(yīng)釜11為流態(tài)化反應(yīng)釜，輸送系統(tǒng)包括接計量裝置7出料端的喂料靴8，喂料靴8安裝在氣力輸送設(shè)備9上，氣力輸送設(shè)備9進口端和大氣相連并設(shè)置用于對進入管道內(nèi)的風(fēng)量進行調(diào)節(jié)的冷風(fēng)閥10，另一端接反應(yīng)釜11，并最終連接至換熱管道和/或窯尾的廢氣管道，其動力來源于進口端的負壓，分散裝置12設(shè)置在反應(yīng)釜11的出口管路尾端位置;若采用機械輸送方式，則反應(yīng)釜11為攪拌式反應(yīng)釜，輸送系統(tǒng)包括接反應(yīng)釜11出料端的機械輸送設(shè)備9，機械輸送設(shè)備9將Ca(OH)2送至分散裝置12。
[0022]所述窯尾預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)旋風(fēng)筒或反應(yīng)器下料管為預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)最下級的下料管或反應(yīng)器下料管或其他能夠取得含大量Ca0(Ca0具有新鮮表面，反應(yīng)活性高)生料粉的下料管。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0024]I)工藝過程簡單，投資省，占地面積小。
[0025]2)運行能耗低。
[0026]3)操作簡便。
[0027]4)改造過程影響正常生產(chǎn)周期短。
[0028]5)不排放額外廢棄物。
[0029]綜上，本發(fā)明脫硫效率可達到60%以上，流程簡便，控制簡單，投資小，運行能耗小且不產(chǎn)生額外廢棄物。
【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明的煙氣脫硫工藝流程框圖。
[0031]圖2為本發(fā)明的煙氣脫硫系統(tǒng)形式一結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖3為本發(fā)明的煙氣脫硫系統(tǒng)形式二結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖4為本發(fā)明的煙氣脫硫系統(tǒng)形式三結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖和實施例詳細說明本發(fā)明的實施方式。
[0035]如圖1所示，一種在線窯尾煙氣自脫硫的方法，包括如下步驟:
[0036]第一步:從水泥窯尾預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)旋風(fēng)筒或反應(yīng)器下料管通過分料管分出含大量CaO的生料粉；
[0037]第二步:將生料粉計量后送至反應(yīng)釜內(nèi)，在釜內(nèi)同時噴水與CaO反應(yīng)，生成Ca(OH)2;
[0038]第三步:將Ca(OH)2充分分散后送入換熱管道和/或窯尾的廢氣管道內(nèi)，Ca(OH)2與煙氣中的SO2進行反應(yīng)，達到脫硫目的。
[0039]其中，若采用氣力輸送方式，其動力來源于窯尾預(yù)熱器系統(tǒng)自身負壓，反應(yīng)釜為流態(tài)化反應(yīng)釜;若采用機械輸送方式，其輸送設(shè)備為機械輸送設(shè)備，如提升機;反應(yīng)釜為攪拌式反應(yīng)釜，且生料粉先在冷卻裝置中冷卻至300°C以下再進行計量，冷卻裝置的動力來源于窯尾預(yù)熱器系統(tǒng)自身負壓。
[0040]本發(fā)明同時提供了相應(yīng)的系統(tǒng)，包括如下三種形式。
[0041]如圖2所示，為本發(fā)明系統(tǒng)的形式之一:
[0042]脫硫劑的具體取得位置為水泥窯尾預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)旋風(fēng)筒或反應(yīng)器下料管。在此處通過分料管I分出物料，并在其上安裝耐高溫的插板閥2，必要時切斷進入脫硫系統(tǒng)物料。
[0043]所分出的脫硫劑進入緩沖倉5，緩沖倉5內(nèi)壁設(shè)耐火澆筑料，緩沖倉5下設(shè)耐高溫的插板閥6，插板閥6下設(shè)耐高溫的計量裝置7，進行脫硫劑的精準計量，計量后的脫硫劑喂入氣力輸送的喂料靴8內(nèi)。
[0044]喂料靴8安裝在氣力輸送設(shè)備9上，管道進口端和大氣相連，另一端接入換熱管或廢氣管道之上，其動力來源于進口端的負壓。管道進口端設(shè)置冷風(fēng)閥10，對進入輸送管道內(nèi)的風(fēng)量進行調(diào)節(jié)。
[0045]本系統(tǒng)采用稀相輸送，進入喂料靴8物料，經(jīng)氣力輸送被帶入反應(yīng)釜11內(nèi)，反應(yīng)釜11為流態(tài)