[發明專利]一種窯外分解干法水泥窯熱碳還原脫硝技術

有效

• 申請號: 201210248446.7
• 申請日: 2012-07-18
• 公開（公告）號: CN102745920A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 楊久俊;張磊;楊沛森;王雪萍;趙明銀;楊永
• 申請（專利權）人: 天津城市建設學院
• 主分類號: C04B7/43
• 分類號: C04B7/43;B01D53/56;B01D53/74
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 馮舜英

技術領域

本發明涉及一種窯外分解干法水泥窯熱碳還原脫硝工藝與技術，屬于環境保護領域。

背景技術

氮氧化物控制技術，如，燃燒后脫硝技術，主要應用于燃煤電廠的脫硝。燃燒后脫硝技術主要包括非催化性還原技術、催化性還原技術、活性炭吸附、電子束脫硝等。催化性還原技術在我國燃煤電廠應用得較為普遍、較為成熟。催化還原脫硝技術，是在有催化劑的作用下，在相對較低的溫度下，利用尿素或氨水等還原劑選擇性地將NOx還原成N₂的一種脫硝方法。雖然催化還原脫硝技術脫硝效率高，但該方法不太適合水泥行業。對于水泥行業來說，因其生產中煙氣溫度高、粉塵濃度大，很多脫硝技術均不太適用。

發明內容

針對目前我國水泥行業煙氣溫度高、粉塵濃度大的生產環境，申請人根據實踐經驗和多次試驗，開發出一種窯外分解干法水泥窯的高效脫硝技術，本技術具有實施簡單、建設和運行成本低、脫硝效率高的特點。

本發明的目的在于提供一種窯外分解干法水泥窯熱碳還原脫硝技術，包括步驟：

1）制備脫硝劑，存儲備用；

2）以冷卻熟料的余熱空氣作為輸送介質，將燃燒發熱量相當于40％燃料發熱量的脫硝劑，噴入水泥窯頭部，并保持過量空氣系數α為0.9～0.95，使該區域形成還原區A，部分NOx在此處被還原；

3）將燃燒發熱量相當于60％燃料發熱量的脫硝劑，仍以冷卻熟料的余熱空氣作為輸送介質，噴入預分解窯900℃-1100℃的區域，預分解窯內保持過量空氣系數0.8～0.95，使該區域形成還原區B，大量的NOx在此被還原，脫除了煙氣中的NOx；

4）繼續將冷卻熟料的余熱空氣引入第四級原料預熱器，并使該區域過量空氣系數1.05～1.2，形成燃盡區Y；使煙氣中的未燃燒完的脫硝劑燃盡同時預熱原料；

所述冷卻熟料的余熱空氣的溫度保持在350～450℃。

為了獲得更好的效果，脫硝劑噴入預分解窯時呈扇面分布并可調整方向和角度，以便均勻地噴入預分解窯內各角落；脫硝劑噴入爐膛的速度為40m/s～60m/s，保持脫硝劑在還原區B停留的時間超過2s。

本發明的另一個目的在于提供一種脫硝劑，用于窯外分解干法水泥窯熱碳還原脫硝。

本發明脫硝劑的質量百分比組成為：煤粉90～97％，釩渣1-5％，硫酸銅渣1-5%，鈦渣1-5%。

所述煤粉是水泥窯中燃燒發熱的煤粉。

為了獲得更好的效果，本脫硝劑可以粉磨至細度為75μm篩篩余＜10％。

本發明的優點和特點：

1）實現了窯外分解干法水泥窯熱碳還原脫硝，脫硝效率可以達到70％以上。

2）本發明技術投資成本小、運行費用低，運行過程安全性好。

3）本發明技術實施簡單，對水泥窯的改造較小。

附圖說明

圖1.窯外分解干法水泥窯熱碳還原脫硝工藝流程圖

其中，1或10：高溫風機；2：一級預熱器；3：二級預熱器；4：三級預熱器；5：四級預熱器；6：預分解窯；7：水泥回轉窯；8或11：脫硝劑倉；9或12：喂煤系統。

具體實施方式

為了更好地理解本發明，下面通過實施例作進一步的說明，但不限制本發明。

實施例1

按質量取水泥窯中燃燒發熱的煤粉95%、釩渣2％的、酸銅渣1%的硫和鈦渣2%，混合磨細至75μm篩篩余6％，得脫硝劑。

實施例2

取實施例1制備的脫硝劑，存儲于煤粉倉8和11中備用。

將生料從一級預熱器2入口管道輸入，與二級預熱器3出口的熱氣體混合，進行有效的氣固熱交換，然后在一級預熱器內進行氣固分離，含少量粉塵的尾氣自頂部排出至電除塵器進一步凈化；之后被一次預熱的生料粉輸入至二級預熱器3入口管道；如此經三級預熱器4、四級預熱器5反復進行換熱，最后，將從四級預熱器5出來的已被預熱到780℃左右的生料粉送入預分解窯6，使其中90％左右的碳酸鈣分解后入水泥回轉窯7燒成熟料。

煤粉倉8中的脫硝劑經喂煤系統9通過高溫風機10引入的冷卻熟料余熱空氣，通過設置于水泥窯頭部的噴頭噴入水泥窯頭部；煤粉倉11中的脫硝劑經喂煤系統12通過高溫風機1引入的冷卻熟料余熱空氣送入預分解窯6中燃燒。

煅燒熟料所需的40％熱量，由煤粉倉8經喂煤系統9通過高溫風機10引入的冷卻熟料余熱空氣噴入的脫硝劑提供；其余60%熱量，由煤粉倉11中的脫硝劑經喂煤系統12通過高溫風機1引入的冷卻熟料余熱空氣送入預分解窯6中燃燒而得。