[實(shí)用新型]降低水泥回轉(zhuǎn)窯NOx的水煤漿噴槍

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120264128.0
• 申請日: 2011-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN202221081U
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡玉良;吳建軍;嵇磊;于洋;朱忠民
• 申請（專利權(quán)）人: 中國中材國際工程股份有限公司
• 主分類號(hào): F23D11/10
• 分類號(hào): F23D11/10;F23D11/38;F23D11/40
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 王清義

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種降低新型干法水泥廠NOx排放量的裝置，具體地說，是一種用于降低水泥回轉(zhuǎn)窯NOx的水煤漿噴槍。

背景技術(shù)

新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)是當(dāng)今水泥生產(chǎn)工藝的主導(dǎo)性技術(shù)，但因其高溫煅燒的操作特點(diǎn)，不可避免地會(huì)在廢氣中產(chǎn)生氮氧化合物(統(tǒng)稱NOx)，它是水泥工業(yè)主要廢氣污染物之一。目前，國內(nèi)外新型干法水泥工業(yè)脫硝技術(shù)有，非催化選擇還原法(SNCR)、催化選擇還原法(SCR)、電子束法、還原氣氛法等等，綜合考慮投資費(fèi)用、運(yùn)行操作穩(wěn)定性、維護(hù)成本等因素，目前上述方法都未能在水泥工業(yè)上取得明顯成效。隨著全球大氣污染狀況的不斷加劇以及我國對(duì)環(huán)保要求的不斷提高，亟需一種有效的且符合我國當(dāng)前水泥工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的新型脫硝技術(shù)。

CN1804459A公開了一種水煤漿再燃脫硝方法及其裝置，可使脫硝效率達(dá)到50％以上，但這種方法僅適用于火力發(fā)電廠鍋爐脫硝。CN101907295A公開了一種燃水煤漿低NOx燃燒器及燃燒方法，其燃燒特性以及結(jié)構(gòu)尺寸尚不能用于新型干法水泥工業(yè)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)。US5746144公開了一種火電廠鍋爐聯(lián)合脫硫脫硝的工藝，利用特殊結(jié)構(gòu)的噴槍及噴嘴在鍋爐省煤器上方噴入水煤漿、石灰、尿素等混合液從而達(dá)到脫硫脫硝的效果。US2005/0284347A1公開了一種通過在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)噴水降低NOx排放的方法，可將燒成系統(tǒng)NOx排放量降低10％～20％左右，噴水量為：4～5.3美加侖/分鐘(約15.14～20.06升/分鐘)，但它是在230t/d規(guī)模生產(chǎn)線上進(jìn)行的試驗(yàn)，未在更大規(guī)模的生產(chǎn)線上進(jìn)行試驗(yàn)研究，且噴水量需隨著產(chǎn)量規(guī)模及用煤量的增加而增加。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，能夠有效降低水泥回轉(zhuǎn)窯NOx的水煤漿噴槍。

本實(shí)用新型的降低水泥回轉(zhuǎn)窯NOx的水煤漿噴槍，包括用于通水煤漿的外管和用于通壓縮空氣的內(nèi)管，外管套在內(nèi)管外，霧化噴嘴堵在內(nèi)管和外管的一端；噴嘴內(nèi)具有混合霧化通道，混合霧化通道的一端部分別與內(nèi)管腔和外管腔相通。

使用本水煤漿噴槍時(shí)，利用壓縮空氣將水煤漿通過霧化噴嘴霧化后噴入水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，水煤漿則在高溫?zé)煔庵姓舭l(fā)汽化，并形成一定濃度的CO和H₂分布區(qū)域，這些還原氣氛將與燒成系統(tǒng)內(nèi)的NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)將NOx轉(zhuǎn)化成無污染的N₂。水煤漿的噴入還會(huì)消除三通道煤粉燃燒器的火焰溫度峰值，避免過高溫度的出現(xiàn)，從而進(jìn)一步遏制NOx的產(chǎn)生。水煤漿是由煤粉、水和少量添加劑混合得到的非均相液固懸浮液體，是一種清潔燃用的液態(tài)燃料。

上述的水煤漿噴槍，內(nèi)管與外管同軸，在外管內(nèi)壁與內(nèi)管外壁之間設(shè)置有沿內(nèi)管周向均布的支架。

上述的水煤漿噴槍，霧化噴嘴是Y型霧化噴嘴。

上述的水煤漿噴槍，它還包括點(diǎn)火油槍管道，所述的外管通過支撐架支撐于點(diǎn)火油槍管道。

本實(shí)用新型同時(shí)提供了一種簡單、有效的降低水泥回轉(zhuǎn)窯NOx的方法。

使用本實(shí)用新型降低水泥回轉(zhuǎn)窯NOx的方法是，將煤粉質(zhì)量濃度為10％～50％的水煤漿通過0.1～1MPa的壓縮空氣霧化，將水煤漿質(zhì)量流量在500～2000Kg/h的情況下噴入回轉(zhuǎn)窯燃燒。

上述的降低水泥回轉(zhuǎn)窯NOx的方法，使用前面所述的水煤漿噴槍將水煤漿噴入回轉(zhuǎn)窯，水煤漿通入外管，壓縮空氣通入內(nèi)管。優(yōu)選，所述水煤漿噴槍的外管通過支撐架支撐于水泥回轉(zhuǎn)窯三通道煤粉燃燒器的點(diǎn)火油槍管道。壓縮空氣壓力為0.1～1MPa。利用螺桿泵將水煤漿輸送至噴槍的外管，螺桿泵出口壓力為1～6MPa。根據(jù)Y型霧化噴嘴的設(shè)計(jì)要求，需要在此壓力范圍之內(nèi)才能達(dá)到良好的霧化效果。

本實(shí)用新型提供一種新型干法水泥工業(yè)回轉(zhuǎn)窯用低NOx水煤漿噴槍。本實(shí)用新型的有益效果：

(1)在水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)噴入適量水煤漿不但不會(huì)影響水泥熟料燒成的熱工制度，還能在一定程度上降低燒成系統(tǒng)的NOx排放量；

(2)水煤漿經(jīng)霧化后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，在高溫?zé)煔猸h(huán)境中蒸發(fā)汽化，并形成一定濃度的CO和H₂分布區(qū)域，將燒成系統(tǒng)內(nèi)的NOx反應(yīng)轉(zhuǎn)化成N₂；

(3)水煤漿的噴入降低了三通道煤粉燃燒器出口火焰溫度峰值，遏制熱力型NOx的產(chǎn)生；

(4)水煤漿噴槍結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，且充分利用閑置的三通道煤粉燃燒器點(diǎn)火油槍管道，不影響煤粉燃燒器的正常運(yùn)行和操作；

(5)制備水煤漿的原料成本低，設(shè)備投資少易維護(hù)，系統(tǒng)運(yùn)行成本低。

附圖說明

圖1為水泥回轉(zhuǎn)窯用將低NOx的水煤漿噴槍結(jié)構(gòu)外形圖。