[發(fā)明專利]一種燒成系統(tǒng)梯度燃燒自脫硝工藝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711215096.3
• 申請(qǐng)日: 2017-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108167860B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳昌華;陶從喜;彭學(xué)平;武曉萍;馬嬌媚;趙亮;代中元;劉瑞芝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): F23N1/02
• 分類號(hào): F23N1/02
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標(biāo)代理有限公司 12101
• 代理人: 李鳳

本發(fā)明涉及一種燒成系統(tǒng)梯度燃燒自脫硝工藝方法。本發(fā)明屬于水泥工業(yè)煙氣脫硝技術(shù)領(lǐng)域。一種燒成系統(tǒng)梯度燃燒自脫硝工藝方法，分解爐內(nèi)形成極度貧氧區(qū)?貧氧燃燒區(qū)?富氧燃燼區(qū)的梯度燃燒環(huán)境；梯度燃燒環(huán)境通過(guò)入分解爐燃料、三次風(fēng)和入分解爐物料分級(jí)喂入來(lái)實(shí)現(xiàn)；入爐三次風(fēng)管分為上下兩個(gè)支管，三次風(fēng)下支管從分解爐柱體下部喂入，上支管從分解爐柱體中部喂入；入分解爐燃料分為兩層喂入爐內(nèi)，下層燃料從分解爐錐體喂入，上層燃料從分解爐柱體喂入；極度貧氧區(qū)為三次風(fēng)下支管以下的分解爐區(qū)域；貧氧燃燒區(qū)為三次風(fēng)上下兩個(gè)支管之間的區(qū)域；富氧燃燼區(qū)為三次風(fēng)管上分支以上的分解爐區(qū)域。本發(fā)明具有工藝優(yōu)化，可靠性好，流程合理等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水泥工業(yè)煙氣脫硝技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種燒成系統(tǒng)梯度燃燒自脫硝工藝方法。

背景技術(shù)

氮氧化物是化石燃料與空氣在高溫燃燒時(shí)產(chǎn)生的氣體，具有很強(qiáng)的毒性。氮氧化物排放影響大氣質(zhì)量，對(duì)人類生存環(huán)境與健康有嚴(yán)重的危害。水泥工業(yè)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。為了加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，積極控制氮氧化物排放，制定了嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。目前，國(guó)內(nèi)外水泥行業(yè)大多采用選擇性非催化還原(SNCR)脫硝或者選擇性催化還原(SCR)脫硝技術(shù)。采用SNCR技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的NOx減排>50％，但存在氨逃逸，造成大氣二次污染，氨水浪費(fèi)大，運(yùn)行成本高等問(wèn)題。使用SCR技術(shù)，系統(tǒng)NOx減排水平達(dá)到>80％，具有脫硝效率高，氨利用率高，運(yùn)行費(fèi)用低，技術(shù)成熟可靠等優(yōu)點(diǎn)，但一次性投資較高，在水泥行業(yè)應(yīng)用較少。

目前，燃料燃燒自脫硝技術(shù)為在不外加還原劑(一般為氨水、尿素等氨基還原劑)的條件下，利用控制燃料燃燒特性參數(shù)，通過(guò)燃燒過(guò)程中形成的中間產(chǎn)物抑制NOx形成的燃燒技術(shù)。目前，燃料燃燒自脫硝技術(shù)有空氣分級(jí)燃燒技術(shù)和燃料分級(jí)燃燒技術(shù)。燃料分級(jí)燃燒技術(shù)利用入分解爐燃料分級(jí)喂入，在分解爐錐部形成貧氧燃燒區(qū)域，可有效降低出回轉(zhuǎn)窯煙氣中的NOx，但難以抑制分解爐燃料自身燃燒產(chǎn)生NOx。空氣分級(jí)燃燒技術(shù)利用入爐三次風(fēng)分級(jí)喂入，在分解爐柱段形成貧氧燃燒區(qū)，可抑制分解爐燃料自身燃燒產(chǎn)生的NOx，但是所形成的貧氧燃燒區(qū)過(guò)剩空氣系數(shù)仍然較高，整體脫硝效果欠佳。隨著環(huán)保要求的提高，水泥企業(yè)脫硝運(yùn)營(yíng)成本大幅度增加,提高燃燒燃燒自脫硝效率，降低脫硝運(yùn)行成本減少二次污染是水泥行業(yè)當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種燒成系統(tǒng)梯度燃燒自脫硝工藝方法。

本發(fā)明的目的是提供一種具有工藝優(yōu)化，可靠性好，流程合理，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，具有很強(qiáng)的可操作性和實(shí)用性等特點(diǎn)的燒成系統(tǒng)梯度燃燒自脫硝工藝方法。

本發(fā)明燒成系統(tǒng)梯度燃燒自脫硝工藝，能夠有效地提高自脫硝效率，同時(shí)不影響燒成系統(tǒng)正常運(yùn)行。

本發(fā)明燒成系統(tǒng)梯度燃燒自脫硝工藝，分解爐內(nèi)形成極度貧氧區(qū)-貧氧燃燒區(qū)-富氧燃燼區(qū)的梯度燃燒環(huán)境；所述梯度燃燒環(huán)境通過(guò)入分解爐燃料、三次風(fēng)和入分解爐物料的分級(jí)喂入和協(xié)同配合來(lái)實(shí)現(xiàn)。入爐三次風(fēng)管分為上下兩個(gè)支管，三次風(fēng)下支管從分解爐柱體下部喂入，上支管從分解爐柱體中部喂入。入爐燃燒分為兩層喂入爐內(nèi)，下層燃料從分解爐錐體喂入，上層燃料從分解爐柱體喂入。所述極度貧氧區(qū)為三次風(fēng)下支管以下的分解爐區(qū)域，其特征為過(guò)剩空氣系數(shù)為0.1-0.5，溫度控制850-1000℃；所述貧氧燃燒區(qū)為三次風(fēng)上下兩個(gè)支管之間的區(qū)域，其特征為過(guò)剩空氣系數(shù)為0.5-1.0，溫度控制900-1200℃。所述富氧燃燼區(qū)為三次風(fēng)管上分支以上的分解爐區(qū)域，其特征為過(guò)剩空氣系數(shù)為1.0以上。在極度貧氧區(qū)和貧氧燃燒區(qū)，燃燒中間產(chǎn)物CO與NOx反應(yīng)，使NOx還原為N₂，達(dá)到脫硝的效果。

極度貧氧區(qū)的主要脫硝化學(xué)反應(yīng)如下：

C+CO₂→2CO

CO+NOx→CO₂+N₂

貧氧燃燒區(qū)的主要脫硝化學(xué)反應(yīng)如下：