[實用新型]一種水泥窯綜合節(jié)能減排一體化系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320094277.6
• 申請日: 2013-03-01
• 公開（公告）號: CN203274521U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金萬金;唐金泉;孫明朗;劉峰;唐兆偉
• 申請（專利權(quán)）人: 大連易世達(dá)新能源發(fā)展股份有限公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;F23L15/00;F23L7/00;F22D1/00;B01D53/78;B01D53/56
• 代理公司: 大連一通專利代理事務(wù)所(普通合伙) 21233
• 代理人: 郭麗華

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種水泥窯的節(jié)能和脫硝裝置。?

背景技術(shù)

建材工業(yè)能源消耗總量在全國工業(yè)部門中位于電力、冶金、石化之后，居第四位。水泥行業(yè)氮氧化物的排放量占全國工業(yè)排放總量的15%左右，已是居火力發(fā)電、汽車尾氣之后的第三大氮氧化物排放大戶。目前應(yīng)用最廣泛的煙氣脫硝技術(shù)是SNCR技術(shù)和SCR技術(shù)。SCR技術(shù)脫硝效率較高，可達(dá)95%以上，但由于該技術(shù)投資大，系統(tǒng)復(fù)雜，運(yùn)行成本高等原因，并不適用與水泥窯爐。而SNCR技術(shù)相對投資低，運(yùn)行成本少，系統(tǒng)簡單，使用范圍廣，雖然其脫硝效率較低，但是基本可以滿足目前國家制定的排放標(biāo)準(zhǔn)。?

水泥行業(yè)有大量的余熱產(chǎn)生，其中多數(shù)余熱都已經(jīng)被利用，但是還有部分低溫余熱并未充分進(jìn)行利用。譬如，水泥窯窯尾旁路放風(fēng)煙氣在經(jīng)過窯尾旁路放風(fēng)余熱鍋爐后，溫度一般達(dá)到~200度，就進(jìn)行排放。如何將該部分低溫余熱充分進(jìn)行利用，也是業(yè)內(nèi)人士一直考慮的問題。?

目前，在我國并沒有水泥窯系統(tǒng)同時進(jìn)行富氧助燃和煙氣脫硝的實例，更沒有考慮將水泥窯煙氣余熱利用與富氧助燃技術(shù)和煙氣脫硝技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)出現(xiàn)。如果簡單的將富氧助燃技術(shù)和煙氣脫硝技術(shù)結(jié)合不僅系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備多，建筑面積大，投資和運(yùn)行費(fèi)用都很高。而且，兩個獨(dú)立的系統(tǒng)簡單的組合并不能實現(xiàn)高效的節(jié)能環(huán)保效果。譬如，在采用富氧助燃過程中，為了進(jìn)一步提高燃燒效率，通常要提高助燃空氣的溫度，現(xiàn)有技術(shù)通常采用電加熱對其進(jìn)行加熱，這種方式將會消耗大量的電能。同樣，采用SNCR煙氣脫硝工藝時，為加快尿素顆粒的溶解、防止尿素溶液的低溫結(jié)晶，在尿素溶解罐內(nèi)均設(shè)有蒸汽或電加熱系統(tǒng)，加熱耗費(fèi)一定量的蒸汽或電量，這樣也勢必造成高品位能源的浪費(fèi)。?

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種工藝系統(tǒng)合理，能充分利用水泥窯余熱鍋爐及其排放煙氣的熱量，將富氧燃燒技術(shù)及SNCR煙氣脫硝技術(shù)有機(jī)的結(jié)合在一起，既能達(dá)到節(jié)能、脫硝的效果，同時又簡化系統(tǒng)，降低整套系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用的水泥窯綜合節(jié)能減排一體化系統(tǒng)。?

為了實現(xiàn)上述這種實用新型目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：?

本實用新型主要包括：水泥煅燒裝置、余熱鍋爐、除塵裝置、富氧發(fā)生裝置、富氧助燃噴嘴、SNCR（選擇性非催化還原反應(yīng)）裝置的尿素溶解罐和SNCR裝置的還原劑噴槍。其中，余熱鍋爐的煙氣入口與水泥煅燒裝置的煙氣取出口相連，該煙氣取出口或是水泥煅燒裝置窯尾煙室廢熱煙氣取出口，或是水泥煅燒裝置多級預(yù)熱器的廢熱煙氣取出口，或是水泥煅燒裝置窯頭篦冷機(jī)廢熱煙氣取出口。上述余熱鍋爐的煙氣出口與空氣預(yù)熱器的煙氣入口相連，該空氣預(yù)熱器的煙氣出口與除塵裝置入口相連。上述空氣預(yù)熱器的空氣入口與外界空氣相連，最好通過空氣過濾裝置與外界空氣相連。空氣預(yù)熱器的空氣出口與混風(fēng)裝置的一個入口相連，該混風(fēng)裝置的另一個入口與富氧發(fā)生裝置相連，該混風(fēng)裝置的出口與富氧助燃噴嘴相連，該富氧助燃噴嘴為n（1≤n≤20）個分別設(shè)在窯頭或窯尾，可以向水泥窯通入一次風(fēng)、二次風(fēng)、三次風(fēng)或在燃燒器附近單獨(dú)噴入。余熱鍋爐省煤器的入口與給水平臺連接，余熱鍋爐省煤器的出口一支與汽包相連，另一支與SNCR裝置的尿素溶解罐相連，其可以作為尿素溶劑與尿素溶解罐進(jìn)口相連，其或作為熱源與設(shè)在尿素溶解罐內(nèi)的換熱盤管熱介質(zhì)入口相連，或既作為尿素溶劑與尿素溶解罐進(jìn)口相連，又作為熱源與設(shè)在尿素溶解罐內(nèi)的換熱盤管熱介質(zhì)入口相連。該上部設(shè)有尿素入口的SNCR裝置的尿素溶解罐尿素溶液出口與稀釋模塊進(jìn)口相連，該稀釋模塊出口與設(shè)在窯尾分解爐上的SNCR裝置的還原劑噴槍相連，該還原劑噴槍有n（1≤n≤20）個，可以沿分解爐圓周方向均勻布置，還可以在分解爐上分層布置。所述的余熱鍋爐或是水泥窯窯尾旁路放風(fēng)余熱鍋爐，或是水泥窯窯頭的余熱鍋爐，或是水泥窯窯尾余熱鍋爐；所述的富氧發(fā)生裝置可以為膜法富氧發(fā)生裝置，可以為變壓吸附法富氧發(fā)生裝置，還可以為深冷法富氧發(fā)生裝置。

該系統(tǒng)的工作過程如下：來自水泥煅燒裝置的高溫?zé)煔饨?jīng)過余熱鍋爐換熱面換熱、降溫后，從余熱鍋爐出口引出，進(jìn)入空氣預(yù)熱器中進(jìn)行換熱，換熱后的煙氣送至除塵器降塵。冷空氣經(jīng)過空氣過濾器過濾后，送至空氣預(yù)熱器中，與煙氣換熱后，溫度升高到設(shè)計值；升溫后的空氣與富氧發(fā)生裝置產(chǎn)生的富氧在混風(fēng)裝置中混合成所需的溫度和濃度后，送至富氧助燃噴嘴。余熱鍋爐給水裝置將除氧水送至余熱鍋爐的省煤器入口，除氧水經(jīng)過省煤器受熱面加熱后，分成兩路；其中一路送至余熱鍋爐汽包中，另一路送至SNCR系統(tǒng)的尿素溶解儲罐中，用于尿素的加熱和溶解，溶解并達(dá)到規(guī)定濃度的尿素溶液先送至稀釋模塊，稀釋至設(shè)計濃度后最終送至設(shè)在窯尾分解爐內(nèi)的SNCR裝置的還原劑噴槍，用于煙氣的脫硝。?