[發(fā)明專利]一種干法水泥回轉窯的脫硝系統(tǒng)及其控制方法

在審

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• 申請日: 2019-03-05
• 公開（公告）號: CN109821392A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設計）人: 趙建;李德祥;周東海;匡正貴;楊俊強
• 申請（專利權）人: 南京西普環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: B01D53/79
• 分類號: B01D53/79;B01D53/56
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 王秀娟

本發(fā)明公開了一種干法水泥回轉窯的脫硝系統(tǒng)及其控制方法，通過在分解爐及C5旋風筒分別設置還原劑噴射系統(tǒng)，兩路氨水還原劑單獨計量分配，首先控制分解爐的噴氨還原劑用量使之滿足排放口的氨氮濃度要求，當分解爐的噴氨還原劑量達到最大值而出口煙氣的氨氮濃度仍不滿足環(huán)保要求時啟動C5旋風筒的噴射系統(tǒng)，通過二次噴氨使之與煙氣中的NOx進一步化合，將其還原成氮氣和水。本申請的脫硝系統(tǒng)可使出口煙氣的氨氮濃度穩(wěn)定控制在100mg/Nm³以內，滿足環(huán)保要求；且氨水消耗量小，運行成本低。

技術領域

本發(fā)明涉及煙氣脫硝技術領域，具體涉及一種干法水泥回轉窯的脫硝系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術

干法水泥回轉窯上常用的NOx控制方法主要有：優(yōu)化窯和分解爐的燃燒條件以減少氨氮的生成；改變配料方案，摻用礦化劑以求降低熟料燒成溫度和時間，改進熟料易燒性，減少氨氮的生成；采用低NOx的燃燒器；采用在窯尾分解爐和管道中的階段燃燒技術。然而常用的四種方法即使聯(lián)合使用，水泥窯的NOx排放也很難達到500mg/Nm³以下。

為了降低氨氮排放濃度，許多新建的水泥干法生產線開始采用選擇性非催化還原(SNCR)脫硝法或選擇性催化還原(SCR)脫硝法進一步降低NOx排放濃度，以求達到NOx排放濃度在100mg/Nm³以內的環(huán)保要求。但是現(xiàn)有的脫硝系統(tǒng)使用效果不理想，主要問題是脫硝效率低，氨水耗量大，運行成本高；NOx排放濃度控制不穩(wěn)定，經常出現(xiàn)超過環(huán)保要求的高峰值。

SNCR為在850～1050℃下，將含氮的化學劑噴入煙氣中，將煙氣中的NOx還原生成氮氣和水的方法。一般來說分解爐中上部的溫度區(qū)間剛好符合SNCR的反應溫度窗口，即850～1050℃，使用SNCR方法有很好的脫硝效果，且無需催化劑，建造及運行成本均低于SCR。因此現(xiàn)有干法水泥回轉窯一般都采用在分解爐內設置脫硝噴槍，采用SNCR法脫硝，但是單純的在分解爐上采用SNCR脫硝技術，常出現(xiàn)氨水噴入過量造成使用成本高，或氨水噴入不足造成階段性氮氧化物超標的問題。

發(fā)明內容

為解決現(xiàn)有技術中使用SNCR脫硝技術，NOx排放濃度控制不穩(wěn)定達不到環(huán)保要求，氨水耗量大，運行成本高的問題；本申請的發(fā)明人通過對水泥行業(yè)內各種分解爐的爐內流場及溫度場分布，以及燃料特性做了深入的研究及大量的分析工作后，發(fā)現(xiàn)與分解爐出口相連接的C5旋風筒的進風口或出風口也符合SNCR的反應溫度窗口，在分解爐及C5旋風筒的適當位置設置經過優(yōu)化的噴槍組，可有效的提升NOx的脫除率，能夠將窯尾煙氣的NOx濃度降到100mg/Nm³以下，同時可以大幅減少氨水的使用量。

本申請的發(fā)明人提出了一種干法水泥回轉窯的脫硝系統(tǒng)及方法，通過在分解爐及C5旋風筒分別設置氨水噴射系統(tǒng)，兩路氨水單獨計量分配，首先控制分解爐的噴氨量使之滿足排放口的氨氮濃度要求，當分解爐的噴氨量達到最大值而出口煙氣的氨氮濃度仍不滿足環(huán)保要求時啟動C5旋風筒的噴射系統(tǒng)，通過二次噴氨使之與煙氣中的NOx進一步化合，將其還原成氮氣和水，出口煙氣的氨氮濃度穩(wěn)定控制在100mg/Nm3以內，滿足環(huán)保要求。

本發(fā)明采用的第一技術方案是：一種干法水泥回轉窯的脫硝系統(tǒng)，包括還原劑輸送模塊、計量分配模塊及若干組混合噴射模塊；所述混合噴射模塊分別設于水泥回轉窯分解爐及C5旋風筒的符合SNCR反應溫度窗口的溫度區(qū)間內，用于向分解爐及C5旋風筒中噴射還原劑使煙氣中的NOx還原生成氮氣和水；還原劑輸送模塊用于還原劑的輸送，計量分配模塊用于將還原劑輸送模塊輸送來的還原劑定量分配給各混合噴射模塊。