[發明專利]水泥干法窯的節能脫硝裝置和方法

有效

• 申請號: 201210212862.1
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN103512373A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 肖開標;施志偉;錢明毅;盛法大;施正;張福嬌
• 申請（專利權）人: 肖開標
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;B01D53/79;B01D53/56;C04B7/43
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種水泥干法窯的節能脫硝裝置和方法，屬于建材行業節能減排技術領域。

背景技術

現在運行的水泥新型干法窯氮氧化物排放的濃度大約在800～1600mg/Nm³之間，已建在生產的水泥廠執行的氮氧化物排放標準是(GB4915-2004)800mg/Nm³，而未來水泥行業氮氧化物排放標準要求將提高到500mg/Nm³以下。對已建在生產的水泥廠，由于場地空間條件的限制，無法使用選擇性催化還原技術(SCR)工藝來減少煙氣中的氮氧化物。可用選擇性非催化還原(SNCR)脫硝法來減少水泥窯氮氧化物的排放，削減效果在60％。可是即使這樣，仍難以穩定連續地使氮氧化物排放濃度達到即將修訂的國家排放標準要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種不增加生產成本，能降低水泥窯氮氧化物排放濃度的處理裝置及方法。

為解決上述問題，本發明采用如下技術方案：水泥干法窯的節能脫硝裝置，包括分解爐1、水泥窯2、窯頭富氧助燃噴煤管3、窯尾富氧助燃噴煤管6、富氧輸送管道4、煤粉輸送管道5、富氧制備裝置7、煤粉制備裝置8、還原劑噴頭9和還原劑儲備裝置10構成；所述還原劑儲備裝置10通過管道連接還原劑噴頭9伸入分解爐1內，所述分解爐1的下端與水泥窯2的窯尾連接，所述富氧制備裝置7和煤粉制備裝置8分別通過富氧輸送管道4和煤粉輸送管道5與安裝在水泥窯2窯頭的窯頭富氧助燃噴煤管3和安裝在分解爐1的窯尾富氧助燃噴煤管6連接。

本發明還包括水泥干法窯的節能脫硝裝置的方法，它包括以下步驟：

步驟一：用選擇性非催化還原(SNCR)脫硝法，來降低水泥窯氮氧化物的排放。在分解爐850～1050℃部位噴入濃度為20～25％的氨水或尿素溶液作為還原劑，使其與煙氣中的氮氧化物結合，并將其還原成氮氣和水；

步驟二：用富氧燃燒技術；將含氧濃度高的富氧空氣進行燃燒，稱為富氧燃燒(oxygen?enriched?combustion)，簡稱OEC，將空氣中的氧含量從21％提純到25～30％，應用到水泥窯的窯頭和窯尾分解爐助燃，這樣可使爐內火焰溫度升高200～300℃，達到氮氣量減少，燃燒后的排放量也減少和節能的目的。

步驟三：建立富氧燃燒和SNCR脫硝DCS中央控制系統；用氮氧化物排放濃度控制調節還原劑濃度和富氧助燃濃度，掌控水泥窯的生產和排放情況，達到文明生產。事實上，用本發明的裝置和方法，只需原有技術的成本即可降低水泥窯氮氧化物排放濃度，減少污染排放。

本發明的目的之一，尤其是其中方法的目的：采用選擇性非催化還原(SNCR)脫硝法可以較大幅度地削減氮氧化物的排放，削減效果達60％，減少污染排放；

本發明的目的之二是用富氧燃燒技術可使爐內火焰溫度升高200～300℃，達到節能的目的；更重要的是用普通空氣助燃，約五分之四的氮氣不但不參與燃燒，且帶走大量熱能，用富氧助燃，氮氣量要減少，燃燒后的排氣量也減少，熱損失減少。一般氧氣濃度每增加1％煙氣量約下降2～4.5％，從而提高燃燒效率，增加熱量利用率。普通空氣助燃，當加熱溫度為1300℃，其可利用的熱量為42％；而用26％富氧空氣助燃時，可利用熱量為56％，節能10％，氮氧化物排放減少20％；

本發明還具有以下的優點：一、SNCR脫硝法場地位置可布置，SCR脫硝法場地空間無法布置；

二、投資省，SNCR脫硝法是SCR脫硝法的1/4；

三、OEC富氧燃燒和SNCR脫硝DCS系統，用氮氧化物排放濃度控制調節還原劑和富氧助燃濃度；

四、OEC富氧燃燒節能減排，所節費用抵消SNCR脫硝的費用，不增加生產成本。

附圖說明

圖1是本發明的裝置結構示意圖；

圖中符號說明：分解爐1、水泥窯2、窯頭富氧助燃噴煤管3、富氧輸送管道4、煤粉輸送管道5、窯尾富氧助燃噴煤管6、富氧制備裝置7、煤粉制備裝置8、還原劑噴頭9、還原劑儲備裝置10。

具體實施方式

下面用最佳的實施例對本發明做詳細的說明。