一種水泥窯sncr-scr煙氣聯(lián)合脫硝系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及煙氣脫硝領(lǐng)域，尤其涉及一種水泥窯SNCR-SCR煙氣聯(lián)合脫硝系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤燃燒所釋放出廢氣中的氮氧化物(NOx)，是主要的大氣污染源之一。目前，我國水泥行業(yè)氮氧化物的排放占總排放量的10%左右，是我國第三大氮氧化物排放源。
[0003]NOx已列入“十二五”期間國家大氣排放總量控制目標，“十二五”末NOx減排的總體目標是在2010年的基礎(chǔ)上削減25%，水泥爐窯脫硝成為環(huán)保的重點治理領(lǐng)域之一。最新頒布的《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》(GB4915-2013)中規(guī)定:新建企業(yè)2014年3月I日起，現(xiàn)有企業(yè)2015年7月I日起，執(zhí)行窯尾NOx排放濃度不大于400mg/Nm3的規(guī)定，重點地區(qū)執(zhí)行NOx排放濃度不大于320mg/Nm3的規(guī)定?，F(xiàn)階段，實施SNCR脫硝技術(shù)能滿足我國大多數(shù)水泥企業(yè)NOx排放濃度不達標的問題，由于SNCR脫硝工藝建設(shè)周期短、投資省、脫硝效率高，是目前國內(nèi)水泥行業(yè)脫硝的主流技術(shù)。而我國水泥產(chǎn)業(yè)密集度高，工業(yè)規(guī)模大，作為主要的氮氧化物工業(yè)排放源，實行比國際更嚴的脫硝標準，將是未來必然趨勢。隨著我國環(huán)保標準的日趨嚴苛，雖SNCR工藝能滿足當下脫硝需求，但在未來標準再次提高的情況下，SNCR脫硝技術(shù)將很難達到更高的效率，且SNCR脫硝效率太高導(dǎo)致氨的耗量會成倍增加，二次污染加劇，因此要積極尋找適合水泥窯爐特定運行環(huán)境的高效脫硝新技術(shù)。
[0004]SNCR-SCR聯(lián)合脫硝技術(shù)具有脫硝效率高、催化劑用量小、SCR反應(yīng)器體積小等優(yōu)點。在單一的SNCR工藝脫硝效率滿足不了要求的情況下，SNCR-SCR工藝可獲得與SCR工藝一樣高的脫硝效率(85%以上)。聯(lián)合工藝由于首先采用了 SNCR工藝初步脫硝，降低了對催化劑的依賴。與SCR工藝相比，聯(lián)合工藝的催化劑用量可以大大減少。但為了獲得高效脫硝反應(yīng)，要求噴入的氨與煙氣中的NOx有良好的接觸并形成分布均勻的濃度場，因此需加裝復(fù)雜的氨噴射格柵混合設(shè)施等。同時現(xiàn)有的以氨水或尿素溶液作為還原劑的SNCR-SCR脫硝系統(tǒng)，由于溫度窗口結(jié)構(gòu)限制以及高溫下氨的高氧化速率，導(dǎo)致脫硝效率的下降，一般為了提高脫硝效率，需增設(shè)氨水蒸發(fā)或尿素熱解設(shè)備，這就使得脫硝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，也大大提高了成本。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的就是為了提供一種水泥窯SNCR-SCR煙氣聯(lián)合脫硝系統(tǒng)，克服現(xiàn)有脫硝系統(tǒng)的需設(shè)置結(jié)構(gòu)復(fù)雜的還原劑與煙氣混合設(shè)備、還原劑蒸發(fā)和熱解設(shè)備和投資成本高的問題。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種水泥窯SNCR-SCR煙氣聯(lián)合脫硝系統(tǒng)，包括設(shè)置于煙氣上游的SNCR脫硝裝置和設(shè)置于煙氣下游的SCR脫硝裝置，SNCR系統(tǒng)噴射裝置7設(shè)置于水泥分解爐I中上部A處或頂部煙氣出口煙道5上的B處，SCR系統(tǒng)噴射裝置8設(shè)置于水泥窯尾預(yù)熱器2最上部的Cl與C2級旋風筒之間的上升煙道6上的C處。
[0008]所述的SNCR與SCR脫硝裝置共用還原劑制備系統(tǒng)3和還原劑供應(yīng)控制系統(tǒng)4，可控制還原劑的噴射流量。
[0009]所述的還原劑可以是氨水、尿素溶液或液氨；
[0010]在SNCR脫硝過程中未完全反應(yīng)的還原劑可在SCR脫硝裝置繼續(xù)參加反應(yīng)。
[0011]所述的SNCR系統(tǒng)噴射裝置7和SCR系統(tǒng)噴射裝置8為雙流體霧化噴槍，且包括霧化噴嘴，噴槍可以是自動伸縮式或固定式，霧化介質(zhì)為0.3?0.6MPa的壓縮空氣。
[0012]所述的SNCR系統(tǒng)噴射裝置7和SCR系統(tǒng)噴射裝置8的噴槍外側(cè)設(shè)有冷卻風套筒，套筒上設(shè)有壓縮空氣入口，可用于冷卻所述噴槍。
[0013]所述的SNCR系統(tǒng)噴射裝置7和SCR系統(tǒng)噴射裝置8的噴槍的霧化噴嘴前有耐磨保護套，耐磨保護套為碳化硅材質(zhì)。
[0014]所述的SCR反應(yīng)器9入口煙氣從窯尾預(yù)熱器2之后的煙道上引出，出口煙氣回到窯尾高溫風機11之前的煙道上。
[0015]所述的SCR反應(yīng)器9出口匹配有高溫風機10，用于補償SCR反應(yīng)器帶來的壓力損失，使水泥窯系統(tǒng)的負壓不受影響。
[0016]所述的SCR反應(yīng)器進、出口煙道上均設(shè)置第一蝶閥12、第二蝶閥13、第三蝶閥14，不使用SCR系統(tǒng)時可還原原煙道系統(tǒng)。
[0017]本實用新型的優(yōu)點是:水泥窯采用SNCR-SCR聯(lián)合脫硝系統(tǒng)綜合脫硝效率可達85 %以上，氨逃逸量小于3ppm，適用于水泥窯日趨嚴格的NOx濃度排放要求。將聯(lián)合工藝的SNCR系統(tǒng)噴射裝置設(shè)置于水泥分解爐中上部或頂部煙氣出口煙道上，將SCR系統(tǒng)噴射裝置設(shè)置于水泥窯尾預(yù)熱器最上部的Cl與C2級旋風筒之間的上升煙道上，在SNCR脫硝過程中未完全反應(yīng)的還原劑可在SCR脫硝裝置繼續(xù)參加反應(yīng)，且與下游的SCR反應(yīng)器距離很遠。因此，無需再加裝復(fù)雜的氨噴射格柵混合設(shè)施，也無需加長煙道，就可以在催化劑反應(yīng)器入口獲得還原劑與NOx的良好混合及分布，有利于提高脫硝效率，使氨逃逸率降低。采用這種噴射裝置布置方式減省了現(xiàn)有SNCR-SCR聯(lián)合脫硝系統(tǒng)中還原劑熱解或蒸發(fā)設(shè)備，優(yōu)化了噴射系統(tǒng)，簡化了脫硝工藝，降低了投資成本。
【附圖說明】
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[0018]圖1為本實用新型水泥窯SNCR-SCR煙氣聯(lián)合脫硝系統(tǒng)示意圖。
[0019]圖中標號:1-水泥分解爐、2-窯尾預(yù)熱器、3-還原劑制備系統(tǒng)、4-還原劑供應(yīng)控制系統(tǒng)、5-分解爐頂部出口煙道、6-C1與C2級旋風筒之間的上升煙道、7-SNCR系統(tǒng)噴射裝置、8-SCR系統(tǒng)噴射裝置、9-SCR反應(yīng)器、10-水泥窯尾高溫風機、I1-SCR系統(tǒng)專用高溫風機、12-第一蝶閥、13-第二蝶閥、14-第三蝶閥。
【具體實施方式】
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[0020]一種水泥窯SNCR-SCR煙氣聯(lián)合脫硝系統(tǒng)，包括設(shè)置于煙氣上游的SNCR脫硝裝置和設(shè)置于煙氣下游的SCR脫硝裝置，SNCR系統(tǒng)噴射裝置7設(shè)置于水泥分解爐I中上部A處或頂部煙氣出口煙道5上的B處，SCR系統(tǒng)噴射裝置8設(shè)置于水泥窯尾預(yù)熱器2最上部的Cl與C2級旋風筒之間的上升煙道6上的C處。
[0021]SNCR與SCR脫硝裝置共用還原劑制備系統(tǒng)3和還原劑供應(yīng)控制系統(tǒng)4，可控制還原劑的噴射流量。還原劑可以是氨水、尿素溶液或液氨；在SNCR脫硝過程中未完全反應(yīng)的還原劑可在SCR脫硝裝置繼續(xù)參加反應(yīng)。SNCR系統(tǒng)噴射裝置7和SCR系統(tǒng)噴射裝置8為雙流體霧化噴槍，且包括霧化噴嘴，噴槍可以是自動伸縮式或固定式，霧化介質(zhì)為0.3?
0.6MPa的壓縮空氣。SNCR系統(tǒng)噴射裝置7和SCR系統(tǒng)噴射裝置8的噴槍外側(cè)設(shè)有冷卻風套筒，套筒上設(shè)有壓縮空氣入口，可用于冷卻所述噴槍。SNCR系統(tǒng)噴射裝置7和SCR系統(tǒng)噴射裝置8的噴槍的霧化噴嘴前有耐磨保護套，耐磨保護套為碳化硅材質(zhì)。SCR反應(yīng)器9入口煙氣從窯尾預(yù)熱器2之后的煙道上引出，出口煙氣回到窯尾高溫風機11之前的煙道上。SCR反應(yīng)器9出口匹配有高溫風機10，用于補償SCR反應(yīng)器帶來的壓力損失，使水泥窯系統(tǒng)的負壓不受影響。SCR反應(yīng)器進、出口煙道上均設(shè)置第一蝶閥12、第二蝶閥13、第三蝶閥14，不使用SCR系統(tǒng)時可還原原煙道系統(tǒng)。
【主權(quán)項】
1.一種水泥窯SNCR-SCR煙氣聯(lián)合脫硝系統(tǒng)，其特征在于:包括設(shè)置于煙氣上游的SNCR脫硝裝置和設(shè)置于煙氣下游的SCR脫硝裝置，SNCR系統(tǒng)噴射裝置(7)設(shè)置于水泥分解爐(I)中上部A處或頂部煙氣出口煙道(5)上的B處，SCR系統(tǒng)噴射裝置(8)設(shè)置于水泥窯尾預(yù)熱器(2)最上部的Cl與C2級旋風筒之間的上升煙道(6)上的C處。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥窯SNCR-SCR煙氣聯(lián)合脫硝系統(tǒng)，其特征在于:所述的SNCR與SCR脫硝裝置共用還原劑制備系統(tǒng)(3)和還原劑供應(yīng)控制系統(tǒng)(4)，可控制還原劑的噴射流量。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水泥窯SNCR-SCR煙氣聯(lián)合脫硝系統(tǒng)，其特征在于:所述的還原劑是氨水、尿素溶液或液氨。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥窯SNCR-SCR煙氣聯(lián)合脫硝系統(tǒng)，其特征在于:在SNCR脫硝過程中未完全反應(yīng)的還原劑可在SCR脫硝裝置繼續(xù)參加反應(yīng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥窯SNCR-SCR煙氣聯(lián)合脫硝系統(tǒng)，其特征在于:所述的SNCR系統(tǒng)噴射裝置(7)和SCR系統(tǒng)噴射裝置(8)為雙流體霧化噴槍，且包括霧化噴嘴，噴槍是自動伸縮式或固定式，霧化介質(zhì)為0.3?0.6MPa的壓縮空氣。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥窯SNCR-SCR煙氣聯(lián)合脫硝系統(tǒng)，其特征在于:所述的SNCR系統(tǒng)噴射裝置(7)和SCR系統(tǒng)噴射裝置(8)的噴槍外側(cè)設(shè)有冷卻風套筒，套筒上設(shè)有壓縮空氣入口，可用于冷卻所述噴槍。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥窯SNCR-SCR煙氣聯(lián)合脫硝系統(tǒng)，其特征在于:所述的SNCR系統(tǒng)噴射裝置(7)和SCR系統(tǒng)噴射裝置(8)的噴槍的霧化噴嘴前有耐磨保護套，耐磨保護套為碳化硅材質(zhì)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥窯SNCR-SCR煙氣聯(lián)合脫硝系統(tǒng)，其特征在于:所述的SCR反應(yīng)器(9)入口煙氣從窯尾預(yù)熱器(2)之后的煙道上引出，出口煙氣回到窯尾高溫風機(II)之前的煙道上。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥窯SNCR-SCR煙氣聯(lián)合脫硝系統(tǒng)，其特征在于:所述的SCR反應(yīng)器(9)出口匹配有高溫風機(10)，用于補償SCR反應(yīng)器帶來的壓力損失，使水泥窯系統(tǒng)的負壓不受影響。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥窯SNCR-SCR煙氣聯(lián)合脫硝系統(tǒng)，其特征在于:所述的SCR反應(yīng)器進、出口煙道上均設(shè)置第一蝶閥(12)、第二蝶閥(13)、第三蝶閥(14)，不使用SCR系統(tǒng)時可還原原煙道系統(tǒng)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種水泥窯SNCR-SCR煙氣聯(lián)合脫硝系統(tǒng)，包括設(shè)置于煙氣上游的SNCR脫硝裝置和設(shè)置于煙氣下游的SCR脫硝裝置，SNCR與SCR脫硝系統(tǒng)共用還原劑制備系統(tǒng)和還原劑供應(yīng)控制系統(tǒng)，SNCR脫硝系統(tǒng)還原劑噴射裝置布置于水泥分解爐中上部的A處或上升煙道的B處，充分利用高溫煙氣使還原劑與煙氣中NOx發(fā)生脫氮反應(yīng)；SCR脫硝系統(tǒng)還原劑噴射裝置布置于窯尾預(yù)熱器最上部的C1與C2級旋風筒之間的上升煙道上的C處。采用這種噴射裝置布置方式減省了現(xiàn)有SNCR-SCR聯(lián)合脫硝系統(tǒng)中還原劑熱解或蒸發(fā)設(shè)備，優(yōu)化了噴射系統(tǒng)，簡化了脫硝工藝，降低了投資成本。
【IPC分類】B01D53/56, B01D53/75
【公開號】CN204699575
【申請?zhí)枴緾N201520179837
【發(fā)明人】廖玉云, 曹宗平, 毛志偉, 程群, 甘昊, 鄧飛飛, 王夢瑜, 王曉琳, 張立偉, 郭新干, 唐旻昊
【申請人】合肥水泥研究設(shè)計院
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年3月28日