[發(fā)明專利]一種利用煤氣發(fā)生爐對水泥分解爐進(jìn)行脫硝的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610229169.3
• 申請日: 2016-04-13
• 公開（公告）號: CN105664690B
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬明亮;謝吉優(yōu);楊紅彩;陸秉權(quán);王業(yè)華;項澤強(qiáng);馬雷;沈文婷
• 申請（專利權(quán)）人: 北京凱盛建材工程有限公司
• 主分類號: B01D53/76
• 分類號: B01D53/76;B01D53/56
• 代理公司: 北京市隆安律師事務(wù)所 11323
• 代理人: 權(quán)鮮枝

本發(fā)明公開了一種利用煤氣發(fā)生爐對水泥分解爐進(jìn)行脫硝的系統(tǒng)，由煤氣發(fā)生爐裝置(1)和水泥分解爐裝置(2)組成,包括煤氣發(fā)生爐(3)、煤氣爐(11)、渣池(12)、原料入口(13)、氣體入口(14)、回水入口(15)、煤氣出口(16)、汽水出口(17)、廢渣出口(18)、風(fēng)機(jī)(4)、汽包(5)、水入口(19)、汽水入口(20)、回水出口(21)、蒸汽出口(22)，分解爐(6)、上混合室(23)、中混合室(24)、燃燒室(25)、兩個煤粉燃燒器(7)、三次風(fēng)管(8)、分風(fēng)管(9)、煤氣入口(10)。可以大大降低水泥窯爐氮氧化物的含量，可廢渣利用和節(jié)能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及脫硝環(huán)保領(lǐng)域，特別是涉及一種利用煤氣發(fā)生爐對水泥分解爐進(jìn)行脫硝的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

2013年國家第三次修訂發(fā)布了GB4915-2013《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，對煙氣中顆粒物、NOx等的排放做出嚴(yán)格規(guī)定。要求現(xiàn)有企業(yè)與新建企業(yè)氮氧化物排放低于400mg/Nm³，重點地區(qū)氮氧化物排放低于320mg/Nm³。而北京地區(qū)則進(jìn)一步提高到200mg/Nm³。與國際上先進(jìn)國家標(biāo)準(zhǔn)相比，如美國的300mg/Nm³，德國的500mg/Nm³，我國的水泥環(huán)保新標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不低于先進(jìn)工業(yè)化國家的標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)了與先進(jìn)工業(yè)化國家標(biāo)準(zhǔn)上的接軌。目前我國水泥窯脫硝主要采用消耗大量氨水的后置處理模式，這大幅度的增加了公司投入和運行費用，以及氨水儲運過程中的潛在風(fēng)險。同時氨水生產(chǎn)過程中的大量能耗和污染，又造成水泥熟料生產(chǎn)能耗的變相增加和污染的轉(zhuǎn)移排放，所以此方法一直存在很大爭議。且這種處置方法，不可避免的會有部分氨水未能完全燃燒而排放，造成環(huán)境的氨污染。我國對于氨污染現(xiàn)時還沒有引起各方重視，現(xiàn)階段窯爐的煙氣排放還沒有對氨排放提出限量標(biāo)準(zhǔn)。因此我們一方面應(yīng)想方設(shè)法、大力提高氨的脫硝效率，另一方面也需要未雨綢繆、為淘汰氨水為脫硝還原劑做好技術(shù)儲備。

以分解爐分級送風(fēng)和燃煤分級燃燒為主要標(biāo)志的低氮燃燒技術(shù)，只有初期投資而基本不存在運行費用，是一種較經(jīng)濟(jì)的控制氮氧化物的方法，近些年來越來越受到人們的重視。加強(qiáng)窯爐的低氮燃燒的研究，降低脫硝作業(yè)的氨水消耗水平，這對于我國全社會的節(jié)能減排具有重大意義。

低氮燃燒技術(shù)主要通過燃料分級燃燒或分級送風(fēng)以降低氮氧化物的排放。燃料分級燃燒主要是把燃料分成兩部分(或更多部分),噴入分解爐的不同位置,以提高煤粉在分解爐內(nèi)的平均停留時間，一部分燃料進(jìn)入分解爐氧含量較低的煙氣中,在適宜的煙氣溫度下形成還原性氣氛,先前生成的氮氧化物被還原,未燃盡的物質(zhì)隨氣流混入上部的三次風(fēng)氣流中完成燃燒。分解爐分級送風(fēng)的通常做法是由三次風(fēng)管引出一支分風(fēng)管至分解爐尾部,使一部分三次風(fēng)由此進(jìn)入爐內(nèi)為燃料的燃盡提供氧,而爐前部由于三次風(fēng)不足氣氛呈弱還原性,促進(jìn)氮氧化物的還原，兩者均是通過最終改變煤粉著火區(qū)域和燃燒區(qū)域的氣氛以達(dá)到抑制氮氧化物的產(chǎn)生或促進(jìn)氮氧化物向氮氣轉(zhuǎn)變。采用低氮燃燒技術(shù)后，可以使水泥窯爐煙氣中的氮氧化物降低到500mg/m³,但還不能完全實現(xiàn)煙氣中的氮氧化物的達(dá)標(biāo)排放。

固體燃料氣化過程是一個熱化學(xué)過程。它以固體燃料(煤或焦炭等)為原料,以氧氣(空氣、富氧或純氧)、水蒸氣或氫氣等作為氣化劑,在高溫條件下通過化學(xué)反應(yīng)將固體燃料轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w燃料的過程。氣化得到的可燃?xì)怏w稱為氣化煤氣,其有效成分包括一氧化碳、氫氣及甲烷等。

氣化技術(shù)以煤氣化最為常見,煤的氣化過程是在煤氣發(fā)生爐中進(jìn)行的。氣化爐內(nèi)原料層大致可以分為爐渣層、氧化層、還原層、干餾層和干燥層,其技術(shù)原理為將碳氧化時放出的熱量作為水蒸氣氣化的熱源,以此實現(xiàn)水蒸氣的氣化。氣化原料煤等一般由上部加料裝置裝入爐膛,原料層及爐渣層由下部爐柵支撐,氣化劑水蒸氣空氣等由下部送風(fēng)口進(jìn)入,經(jīng)爐柵均勻分配,與原料層接觸而發(fā)生氣化反應(yīng),產(chǎn)生的氣化煤氣由原料層上方引出,殘存的爐渣由下部灰盤排出。