[發(fā)明專利]水泥窯脫硝裝置及水泥窯和水泥窯脫硝工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911306861.1
• 申請(qǐng)日: 2019-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN110849138A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王志宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王志宏
• 主分類號(hào): F27B7/36
• 分類號(hào): F27B7/36;B01D53/83;B01D53/56
• 代理公司: 北京細(xì)軟智谷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11471
• 代理人: 張肖

本發(fā)明提供了水泥窯脫硝裝置及水泥窯和水泥窯脫硝工藝，涉及水泥窯脫硝技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)中脫硝效率較低的問題，該裝置包括分解爐，燃煤喂入點(diǎn)設(shè)置于三次風(fēng)管接入點(diǎn)的下部，燃煤喂入點(diǎn)與三次風(fēng)管接入點(diǎn)之間形成還原區(qū)。該水泥窯中，分解爐的燃煤喂入點(diǎn)安裝有連接煤粉輸送管的燃燒器，分解爐的三次風(fēng)管接入點(diǎn)安裝三次風(fēng)管，分解爐的生料喂入點(diǎn)連接下料管，下料管連接四級(jí)旋風(fēng)筒，分解爐的下錐體進(jìn)風(fēng)口連接回轉(zhuǎn)窯。該工藝使全部煤粉在還原區(qū)的貧氧環(huán)境下熱解產(chǎn)生大量的CO，抑制NO_x的生成，并在還原區(qū)完成將已生成的NO_x在高C與高CO濃度的環(huán)境中還原為N₂的反應(yīng)以提高燃料分級(jí)燃燒脫硝效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水泥窯脫硝技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是水泥窯脫硝裝置及水泥窯和水泥窯脫硝工藝。

背景技術(shù)

水泥生產(chǎn)中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是水泥熟料的燒成。附圖8是典型的現(xiàn)代新型干法水泥熟料燒成系統(tǒng)，這一系統(tǒng)主要由生料預(yù)熱器、分解爐、回轉(zhuǎn)窯、熟料冷卻機(jī)組成。其中物料的流向是：低溫生料喂入點(diǎn)—一級(jí)旋風(fēng)筒—二級(jí)旋風(fēng)筒—三級(jí)旋風(fēng)筒—四級(jí)旋風(fēng)—分解爐—五級(jí)旋風(fēng)筒—回轉(zhuǎn)窯。其中高溫氣體的流向是：回轉(zhuǎn)窯+三次風(fēng)管—分解爐—五級(jí)旋風(fēng)筒—四級(jí)旋風(fēng)筒—三級(jí)旋風(fēng)筒—二級(jí)旋風(fēng)筒—一級(jí)旋風(fēng)筒—排出預(yù)熱器系統(tǒng)。

典型的現(xiàn)代新型干法水泥熟料燒成系統(tǒng)其具有以下幾點(diǎn)技術(shù)特征：

(1)燃煤喂入點(diǎn)位于分解爐的三次風(fēng)管接入點(diǎn)上部；

(2)出回轉(zhuǎn)窯入分解爐下錐體的氣體的氧含量一般控制在2.5％左右，即過剩空氣系數(shù)a是大于1的；

(3)煤粉通過圓管形的燃燒器進(jìn)入分解爐內(nèi)；

(4)物料在分解爐上的喂入點(diǎn)都是在三次風(fēng)管上部；

(5)自回轉(zhuǎn)窯入分解爐下錐體的氣體在還原區(qū)的停留時(shí)間一般控制在0.2秒。

燃料喂入系統(tǒng)中后燃燒產(chǎn)生的廢氣隨著高溫氣體排出預(yù)熱器系統(tǒng)，燃燒產(chǎn)生的灰渣則摻入到物料中，最終變成水泥熟料的一部分。水泥熟料的燒成需要耗用大量的燃料，這些燃料中有40％是喂入到水泥回轉(zhuǎn)窯中的，其余60％燃料是喂入到分解爐中，這些燃料在燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生大量的NO_x，其生成途徑主要有如下三種：

(1)熱力型NO_x

水泥窯內(nèi)高溫狀態(tài)N₂氣體遇O₂后氧化反應(yīng)產(chǎn)生，約占NO_x總量的20％左右。

N₂+O₂→NO

NO+O₂→NO₂

一般來說上述反應(yīng)需要在1500℃以上才會(huì)大量發(fā)生，在1500℃以下幾乎觀察不到熱力型NO_x的產(chǎn)生。

(2)燃料型NO_x

燃料型NO_x是由燃料中所含的氮化合物在燃燒過程中熱分解而接著被氧化生成的NO_x，約占NO_x總量的75％-90％，燃料型NO_x是煤燃燒時(shí)產(chǎn)生的NO_x主要來源。

HCN+NH₃+CN+O₂→NO_x+H₂+CO+......

(3)瞬時(shí)型NO_x