[發明專利]一種基于高溫SCR裝置的水泥窯余熱利用系統

在審

• 申請號: 202210193709.2
• 申請日: 2022-03-01
• 公開（公告）號: CN114413642A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 許肖飛;段洋;樊智達;王媛哲
• 申請（專利權）人: 思安新能源股份有限公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;F27D15/02
• 代理公司: 西安維賽恩專利代理事務所(普通合伙) 61257
• 代理人: 李明全

本發明公開了一種基于高溫SCR裝置的水泥窯余熱利用系統，包括與旋風預熱器出料口連接的窯頭生產子系統，以及與旋風預熱器排煙口連接的窯尾煙氣處理子系統；窯頭生產子系統和窯尾煙氣處理子系統之間還通過儲熱子系統連接；窯尾煙氣處理子系統包括與排煙口連接的窯尾余熱鍋爐，窯尾余熱鍋爐通過窯尾旋風除塵器連接有高溫SCR裝置；高溫SCR裝置通過儲熱子系統與沉降室連接；本發明可以大大降低進入其內部的煙氣中的粉塵含量，減少粉塵對高溫SCR裝置內催化劑造成嚴重影響，同時可以用高溫SCR裝置來替代傳統的中溫SCR裝置，降低煙氣脫硝成本。

技術領域

本發明屬于水泥窯余熱利用技術領域，尤其涉及一種基于高溫SCR裝置的水泥窯余熱利用系統。

背景技術

SCR裝置是煙氣處理技術的核心裝置，其作用是將還原劑(氨水/尿素)噴入煙氣，且在催化劑的作用下選擇性地將煙氣中的NO_x還原成N₂和H₂O。SCR裝置分為高溫SCR裝置、中溫SCR裝置和低溫SCR裝置，其中的“高溫”、“中溫”和“低溫”指的是所處理的煙氣的溫度。

在水泥窯的煙氣處理中，通常是對窯尾工藝中的煙氣進行處理，煙氣從預熱器中排出的溫度通常在320～350℃左右，高溫度正好位于高溫SCR裝置對應的溫度區間為300～420℃，而且，高溫SCR裝置中所使用的催化劑(即釩鈦類催化劑)相較于中溫SCR裝置的催化劑成本大大降低。因此，水泥窯的煙氣處理中通常使用的是高溫SCR裝置。一般的，將高溫SCR裝置安裝于預熱器煙氣出口與余熱鍋爐之間，且在高溫SCR裝置前端增加高溫電除塵器設備，進而降低煙氣中的粉塵含量。

但是，一方面，經過高溫電除塵器之后的煙氣溫度會降低至280℃左右，溫度的降低會降低高溫SCR裝置的還原效果；另一方面，高溫電除塵器的除塵效果較差，導致進入高溫SCR裝置的煙氣中粉塵濃度超標，粉塵濃度超標的煙氣經過催化劑層時，由于煙氣粉塵堿性成分大、粒徑小且黏性高，對高溫SCR裝置中的釩鈦類脫硝催化劑造成嚴重影響(例如催化劑堵塞或者中毒等現象)，導致高溫SCR裝置脫銷效果降低，水泥窯煙氣排放不達標，并最終造成環境污染。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于高溫SCR裝置的水泥窯余熱利用系統，以降低高溫煙氣中粉塵對高溫SCR裝置的影響，提升高溫SCR裝置的脫硝效果。

本發明采用以下技術方案：一種基于高溫SCR裝置的水泥窯余熱利用系統，包括與旋風預熱器出料口連接的窯頭生產子系統，以及與旋風預熱器排煙口連接的窯尾煙氣處理子系統；

窯頭生產子系統和窯尾煙氣處理子系統之間還通過儲熱子系統連接；

窯尾煙氣處理子系統包括與排煙口連接的窯尾余熱鍋爐，窯尾余熱鍋爐通過窯尾旋風除塵器連接有高溫SCR裝置；

高溫SCR裝置通過儲熱子系統與沉降室連接；

其中，儲熱子系統用于通過窯頭高溫煙氣儲熱、以及為窯尾煙氣處理子系統供熱，使窯尾旋風除塵器排出的窯尾煙氣升溫，以得到與高溫SCR裝置工作溫度相匹配的高溫混合煙氣。

進一步地，儲熱子系統具有熱源進口主管道、冷源進口主管道、熱源出口主管道和冷源出口主管道；

熱源進口主管道與沉降室連接；

冷源進口主管道與窯頭生產子系統中的窯頭風機連接；

熱源出口主管道與窯尾煙氣處理子系統的混合器連接；

冷源出口主管道與窯尾煙氣處理子系統的窯尾布袋除塵器連接。

進一步地，儲熱子系統包括第一儲熱裝置和第二儲熱裝置；

其中，當第一儲熱裝置的工作狀態為蓄熱時，第二儲熱裝置的工作狀態為放熱；

當第一儲熱裝置的工作狀態為放熱時，第二儲熱裝置的工作狀態為蓄熱。