CN110218584A - Erdiii水泥厂超低排放脱硝装置及工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种ERDIII水泥厂超低排放脱硝装置及工艺方法，所述ERDIII水泥厂超低排放脱硝装置包括一分解炉、一粉体脱硝剂输送装置，所述分解炉的底部设置有二次风入口，所述二次风入口连接水泥回转窑，所述分解炉由下至上包括还原区、主燃区、再燃区及燃尽区，所述还原区安装有还原区饱和蒸汽催化燃烧器，所述再燃区安装有再燃区饱和蒸汽催化燃烧器，所述主燃区连接三次风，所述燃尽区连接燃尽风，所述粉体脱硝剂输送装置的出料管连接脱硝剂喷枪，所述脱硝剂喷枪连接所述再燃区。本发明通过引入脱硝催化剂，减少了脱硝氨水的使用量，节约了成本，减少了氨逃逸，更经济环保，氨逃逸的减少避免了对后续设备的腐蚀。
Description
技术领域
本发明属于水泥生产线的烟气脱硝领域，具体涉及ERDIII水泥厂超低排放脱硝装置；此外，本发明还涉及ERDIII水泥厂超低排放脱硝工艺方法。
背景技术
SNCR选择性非催化还原脱硝——市场占有率最大的脱硝技术，氨氮比设计为1~1.5。脱硝运行成本高，增大了企业负担。
申请人于2017年3月6日申请的申请号为201720210300.1 的实用新型专利公开了ERD+燃煤饱和蒸汽催化燃烧脱硝装置，该装置包括一分解炉，分解炉的底部设二次风入口，其与水泥回转窑连接；分解炉的下段由下至上包括还原区、主燃区、再燃区，在还原区、再燃区分别安装还原区饱和蒸汽催化燃烧器、再燃区饱和蒸汽催化燃烧器；还原区饱和蒸汽催化燃烧器、再燃区饱和蒸汽催化燃烧器与蒸汽流量计量装置连接，蒸汽流量计量装置与蒸汽稳压罐连接，蒸汽稳压罐与蒸汽主管道连接。该专利的缺点在于：
（1）ERD+燃煤饱和蒸汽催化燃烧脱硝技术仍不能满足NOx排放浓度稳定维持在50mg/Nm³以内或是稳定运行在50mg/Nm³的要求，需要大量的喷氨水，造成二次污染。
（2）ERD+综合脱硝效率达到80%以上，无法达到更低的排放要求。
（3）氨水消耗量仍较多，大量的喷氨水追求超低排放，但是易造成氨逃逸高，对后续设备也是造成腐蚀。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种ERDIII（efficientreburningdenitration高效再燃脱硝）水泥厂超低排放脱硝装置，本发明能够满足NOx超低排放要求（NOx排放浓度稳定维持在50mg/Nm³以内），系统稳定性高，优化了熟料生产工艺，促进煤粉充分燃烧，避免了后燃现象，脱硝效率高、氨逃逸率低，有效的降低了政府及企业治理环境污染的投资成本，改善当地的大气环境质量，使水泥厂的NOx排污费进一步降低。为此，本发明还提供ERDIII水泥厂超低排放脱硝工艺方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的第一方面，提供一种ERDIII水泥厂超低排放脱硝装置，包括一分解炉、一粉体脱硝剂输送装置，所述分解炉的底部设置有二次风入口，所述二次风入口连接水泥回转窑，所述分解炉由下至上包括还原区、主燃区、再燃区及燃尽区，所述还原区安装有还原区饱和蒸汽催化燃烧器，所述再燃区安装有再燃区饱和蒸汽催化燃烧器，所述还原区连接还原煤粉管道，所述主燃区连接主燃煤粉管道，所述再燃区连接再燃煤粉管道，所述主燃区连接三次风，所述燃尽区连接燃尽风，所述粉体脱硝剂输送装置的出料管连接脱硝剂喷枪，所述脱硝剂喷枪连接所述再燃区，所述分解炉与所述水泥回转窑的连接处设有C5，所述C5为第五级预热分离器，所述C5的出口处设置有SNCR喷枪，所述燃尽区与所述C5连通。
作为优选的技术方案，所述粉体脱硝输送装置包括料仓、活化料斗、气动插板阀、计量给料机、称重螺旋输送机、气固分离器、送料器、罗茨风机及出料管，所述料仓的顶端设置有进料口，下端与所述活化料斗的顶端连通，所述活化料斗的底端连通所述计量给料机的进口端，所述活化料斗与所述计量给料机之间设置有气动插板阀，所述计量给料机的出口端连通所述称重螺旋输送机的进口端，所述称重螺旋输送机的出口端连通所述气固分离器，所述气固分离器连通所述送料器，所述送料器连通所述出料管，所述出料管的一端连接所述罗茨风机，另一端连接分解炉，所述料仓内的侧壁设置有气动破拱器及振动器。
作为优选的技术方案，所述脱硝剂喷枪设置有多个且均匀的分布于所述再燃区。
作为优选的技术方案，所述出料管上设置有压力变送器，所述压力变送器设置于所述罗茨风机与所述送料器之间。
作为优选的技术方案，所述主燃区设置C4下料管入分解炉第一生料入口，所述还原区设置C4下料管入分解炉第二生料入口，所述C4为第四级预热分离器，所述C4下料管中设置有电动三通阀门。
作为优选的技术方案，所述主燃区设置有三次风入口，所述燃尽区设置有燃尽风入口，所述三次风入口、所述燃尽风入口与所述水泥回转窑的冷却机连通。
作为优选的技术方案，所述还原区饱和蒸汽催化燃烧器、所述再燃区饱和蒸汽催化燃烧器连接蒸汽流量计量装置，所述蒸汽流量计量装置连接蒸汽稳压罐，所述蒸汽稳压罐连接蒸汽主管道。
作为优选的技术方案，所述C5为2个，且堆成设置于所述分解炉的两侧。
本发明的第二方面，提供一种ERDIII水泥厂超低排放脱硝工艺方法，采用上述的ERDIII水泥厂超低排放脱硝装置，该方法包括具体步骤如下：
步骤1，从煤粉仓输送来的煤粉分成三路管道入分解炉，在分解炉由下至上分别建立还原区、主燃区、再燃区及燃尽区；还原区的煤粉是在分解炉锥部营造还原区，转化来自窑头煤粉燃烧以及高温烟气经过水泥回转窑产生的氮氧化物，主燃区的煤粉与来自水泥回转窑的高温二次风接触后开始燃烧释放热量，通过三次风入口补入的氧气使得主燃煤粉充分燃烧，保证了生料的分解效率，再燃区的煤粉是与主燃区煤粉燃烧产生的烟气接触在分解炉中部形成第二个还原区，转化由还原区剩余及主燃区生成的氮氧化物，同时，引入一股燃尽风从燃尽风入口进入分解炉再燃煤粉的上方建立燃尽区，来保证再燃煤粉的充分燃烧，提升窑炉温度，提高生料的分解率；
步骤2，饱和蒸汽通过厂区蒸汽主管道引入蒸汽稳压罐，再通过蒸汽稳压罐出口设置蒸汽流量计量装置分别进入还原区饱和蒸汽催化燃烧器与再燃区饱和蒸汽催化燃烧器从而进入分解炉中营造的还原区以及再燃区，蒸汽催化燃烧器中设置催化剂，饱和蒸汽与煤粉接触混合通过催化剂的作用产生水煤气反应，生成CO和H2对NO产生还原作用；
步骤3，再燃区均布安装多支（例如4支）脱硝剂喷枪，脱硝剂喷枪与出料管连通，出料管连接粉体脱硝剂输送装置，在再燃区进入的脱硝催化剂在900℃-1100℃高温下催化裂解成小分子基团。
作为优选的技术方案，步骤3中，作为催化剂具有还原性并且促进以下反应的进行，在900℃-1100℃的高温下作为还原剂进行脱硝反应的是：有机成分分解生成的各种还原性的小分子的自由基集团H2、H•、C•和CaHb•。
本发明的ERDIII水泥厂超低排放脱硝技术申请人针对ERD+燃煤饱和蒸汽燃烧技术的基础上研发出的一种高效率、低运行成本的脱硝技术，ERDIII可降低氨逃逸，避免二次污染，脱硝率可达95%，大大减少了企业脱硝氨水的使用量，降低了企业的脱硝负担。
ERDIII适用于在分解炉脱硝技改的基础上进行实施，尤其适用于ERD+燃煤饱和蒸汽催化燃烧脱硝技术的基础上进行补充实施，实施后无氨综合脱硝率达到95%以上，不仅能够实现水泥厂氮氧化物超低排放，更能极大的降低氨水的用量，给水泥厂节能减排提供强有力的技术支撑。
1、ERDIII水泥厂超低排放脱硝技术原理
ERDIII水泥厂超低排放脱硝技术通过控制入分解炉内燃料、热风的流量及走向，将分解炉从下往上分为还原区、主燃区、再燃区、燃尽区。将主燃区的燃料和三次风以相同比例分配，使燃料在主燃烧区充分燃烧放热，减少分解炉锥体部分的烟室结皮；在主燃区上部，加入一部分燃料，在缺氧的气氛下形成再燃区，利用还原燃烧产生的碳氢基团、CO、HCN、CN、NHi等活性基团还原已经形成的氮氧化物并抑制氮氧化物的转化，有效还原窑内及分解炉主燃烧区产生的氮氧化物；在还原上部加入部分三次风，保证燃料的燃尽。
1）再燃脱硝技术降低NOx的基本原理
NOx在遇到烃根CHi、未完全燃烧产物CO、C和未完全燃烧中间产物HCN基团、NHi基团时，会被还原为N2。这就是再燃降低NOx的基本原理。据此，将整个炉膛分为三个区：主燃区，再燃区与燃尽区。将占入炉总热量80％～85％的燃料送入α＞1的主燃区，使燃料中的氮尽可能的转化为NOx。其余占入炉总热量15％～20％的燃料送入主燃区上部的再燃区，在α＜1的条件下形成还原性气氛，使得在主燃区中生成的NOx在再燃区中被还原成氮分子，同时抑制新的NOx的生成，使NOx的排放浓度进一步降低。借助在再燃区上方布置的“火上风”喷口形成的燃尽区，使在再燃区的未完全燃烧产物得以燃尽。
2）再燃脱硝技术降低NOx的化学反应机理
再燃煤粉在还原性气氛下生成的烃根CHi、CO、焦炭和未完全燃烧中间产物HCN基团，以下两个主要反应控制着再燃降低NOx排放的水平：
C，CH，CH2＋NO→HCN＋…(1)
HCN＋O，OH→N2＋…(2)
敏感系数最大的两个反应为：
H＋O2→OH＋O(3)
C，CH，CH2＋NO→HCN＋…(4)
再燃降低NOx排放机理中，HCN是一种十分重要的中间产物，在富燃料情况下有以下反应：
CHi＋NO→HCN＋…(5)
然后HCN通过如下的反应还原为N2：
HCN＋O→NCO＋H(6)
NCO＋H→NH＋CO(7)
NH＋H→N＋H2(8)
N＋NO→N2＋O(9)
部分再燃煤粉在还原性气氛下的中间产物氨基也是还原主燃区内已生成NOx的一个重要途径：
NO＋NHi→N2＋…(10)
由此，再燃区煤粉在还原性气氛下对主燃区煤粉燃烧生成的氮氧化物的还原反应中，再燃燃料中产生的中间产物氰基、氨基和烃根等起到分解氮氧化物的作用。实际应用中应使再燃区产生还原性气氛，并尽量使烃根CHi与NO相接触，避免CHi与O接触，以保证燃料分级燃烧对降低NOx排放的效果。
2、ERDIII水泥厂超低排放脱硝技术化学反应原理
脱硝催化剂在主燃区900℃—1100℃高温下催化裂解成小分子集团，作为催化剂具有还原性并且促进以下反应的进行。反应如下：
CxHy+O2——> CO + H2 +CaHb• + C…… ①
NOx + CaHb• ——> N2 + H2O ②
C+H2 +NOx+CO ——>N2 + H2O+CO2 ③
在900℃-1100℃摄氏度的高温下作为还原剂进行脱硝反应的是：有机成分分解生成的各种还原性的小分子的自由基集团H2、H•、C•和CaHb•。其中以中间体CxHy•的脱硝性能最佳。铁的过渡金属复合氧化物不仅能促进有机分子分解为小分子的CaHb•还能促进小分子CaHb•与NOx的反应，防止CaHb•过度与O2反应。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
（1）ERDIII水泥厂超低排放脱硝技术适用于在分解炉脱硝技改的基础上进行实施，是在我公司自主研发ERD+燃煤饱和蒸汽催化燃烧脱硝技术的基础上进行补充实施，实施后无氨综合脱硝率达到95%以上，不仅能够实现水泥厂氮氧化物超低排放，更能极大的降低氨水的用量，给水泥厂节能减排提供强有力的技术支撑。
（2）通过引入脱硝催化剂，脱硝催化剂产品质量综合提升1~2%；由于预热系统稳定，分解炉分解率提升，窑负荷降低，产品质量稳步提升。脱硝催化剂减少了脱硝氨水的使用量，节约了成本，减少了氨逃逸，更经济环保，氨逃逸的减少避免了对后续设备的腐蚀。
（3）运行费用低，本项目是在氮氧化物脱除50%以后（即实施了ERD+燃煤饱和蒸汽催化燃烧脱硝技术后）补充脱硝催化剂，运行费用大大降低。
（4）ERDIII水泥厂超低排放脱硝技术能进一步的实现更高脱硝效率，最终实现无氨脱硝。ERDIII水泥厂超低排放脱硝技术控制氮氧化物的工艺脱硝效率更高，燃烧后控制所需的还原剂用量大大减小，氨氮比设计为0~0.8，从源头上降低了氨逃逸的可能性，氨逃逸可控制在6ppm（4.55mg/m3)以内。
（5）ERDIII水泥厂超低排放脱硝技术在优化燃烧系统工艺的同时控制了氮氧化物的产生，并且其具有工艺流程简单、运行成本低的优点及系统稳定性高，优化熟料生产工艺，脱硝效率高的优势。它降低了政府及企业治理环境污染投资成本，改善了当地的大气环境质量，使水泥厂的NOx排污费进一步降低。为水泥行业脱硝提供了一个保护环境、节能减排的新模式。实施ERDIII水泥厂超低排放脱硝技术改造后，NOx排放指标先进，能有效减少环境污染，降低对人体健康危害，达到节能减排的目的，NOx排放符合国家不断提高的环保标准，最终以最低的运行成本实现将NOx排放标准控制在50mg/Nm3以下，并且实现氮氧化物10-20 mg/Nm³稳定运行。满足水泥厂超低排放的要求，切实解决了很多水泥厂因无法超低排放无法生产的困境。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明ERDIII水泥厂超低排放脱硝装置的结构示意图。
图2为图1中粉体脱硝剂输送装置的结构示意图。
图3为本发明的SNCR系统氨氮比与脱硝效率关系示意图。
其中，附图标记具体说明如下：煤粉1、还原区2、还原煤粉管道2A、主燃区3、主燃煤粉管道3A、再燃区4、再燃煤粉管道4A、 C4下料管入分解炉第一生料入口5、 C4下料管入分解炉第二生料入口6、水泥回转窑7、三次风入口8、燃尽风入口9、蒸汽主管道10、蒸汽稳压罐11、蒸汽流量计量装置12、还原区饱和蒸汽催化燃烧器13、再燃区饱和蒸汽催化燃烧器14、C5出口15、分解炉16、燃尽区17、电动三通阀门18、催化剂喷枪19、粉体脱硝剂输送装置20、料仓21、料位计22、活化料斗23、安全阀24、气动破拱器25、计量给料机26、气动插板阀27、气固分离器28、压力变送器29、罗茨风机30、送料器31、称重螺旋输送机32、进料口33、振动器34、出料管35、槽车36。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种ERDIII水泥厂超低排放脱硝装置，包括一分解炉、一粉体脱硝剂输送装置，分解炉的底部设置有二次风入口，二次风入口连接水泥回转窑，分解炉16由下至上包括还原区2、主燃区3、再燃区4及燃尽区17。
还原区2安装有还原区饱和蒸汽催化燃烧器13、再燃区4安装有再燃区饱和蒸汽催化燃烧器14，还原区饱和蒸汽催化燃烧器13、再燃区饱和蒸汽催化燃烧器14连接蒸汽流量计量装置12，蒸汽流量计量装置12连接蒸汽稳压罐11，蒸汽稳压罐11连接蒸汽主管道10。蒸汽流量计量装置12中设置有智能型涡街流量计、温度变送器、压力变送器，实时在线监测蒸汽管路中蒸汽的流量、温度与压力并在中控系统中实现远传，便于观察。
还原区2连接还原煤粉管道2A，主燃区3连接主燃煤粉管道3A，再燃区4连接再燃煤粉管道4A，还原煤粉管道2A、主燃煤粉管道3A、再燃煤粉管道4A上均安装有耐磨陶瓷电动阀门，能够根据中控操作的需求自动调整喂煤比例，保证分解炉温度及窑况正常运行。
主燃区3设置有三次风入口8，燃尽区4设置有燃尽风入口9，三次风入口8、燃尽风入口9与水泥回转窑7的冷却机连通。
粉体脱硝剂输20送装置的出料管连接脱硝剂喷枪19，脱硝剂喷枪19连接再燃区4，分解炉16与水泥回转窑7的连接处设有C5，C5为2个，且堆成设置于分解炉16的两侧，C5为第五级预热分离器，C5出口15处设置有SNCR喷枪，SNCR喷枪均匀布置在C5出口15的圆周壁面上。燃尽区4与C5连通，SNCR喷枪上设置有智能型电磁流量计用以控制喷氨流量。分解炉16处理后的烟气氮氧化合物的含量有可能仍然超标，通过设置SNCR喷枪可以进一步脱除残余的氮氧化合物。
主燃区3设置C4下料管入分解炉第一生料入口5，还原区2设置C4下料管入分解炉第二生料入口6，C4为第四级预热分离器，C4下料管中设置有电动三通阀门18。生料经过C4下料管入分解炉第一生料入口5 ，C4下料管入分解炉第二生料入口6进入分解炉16，使煤粉燃烧放出的热量，充分被生料吸收，C4下料管中设置电动三通阀门18用于分料并能在中控操作，能实现自动分料，保证在实现高效脱硝的同时提高生料分解率，提升窑况质量，生料的吸热速率越快，越有利于煤粉的燃烧，而且可以平衡分解炉16内温度，避免分解炉16内高温区的产生。
粉体脱硝剂输送装置20的出料管连接脱硝剂喷枪19，脱硝剂喷枪19连接再燃区4，本实施例中，脱硝剂喷枪19设置为4个，均匀的分布于再燃区4。再燃区4上方引入粉体脱硝剂，以达到减小氨氮比，高效脱除氮氧化物，显著降低氮氧化物排放浓度，减小氨逃逸。
如图2所示，粉体脱硝剂输送装置包括料仓21、料位计22、活化料斗23、安全阀24、气动破拱器25、计量给料机26、气动插板阀27、气固分离器28、压力变送器29、罗茨风机30、送料器31、称重螺旋输送机32、振动器34、出料管35。料仓21包括由上至下依次设置的圆柱段及圆锥段，气动破拱器25设置为多个且位于气动破拱器25的圆柱段侧壁的不同高度位置上。振动器34设置于圆锥段的侧壁上。料仓21的侧壁设置有3个料位计22，3个料位计22分别设置于圆柱段的上部、圆柱段与圆锥段的连接处、圆锥段的下部。料仓21整体不锈钢材质，锥部设置流化板，同时引入助流风，防止粉剂在下料的过程中板结，保证下料顺畅。
料仓21的顶端设置有进料口23，下端连通一锥形的活化料斗23。活化料斗23采用一体成型式结构，无焊缝，保证了下料的流畅性。活化料斗23的下部安装一气动插板阀27，活化料斗23下端连通有一计量给料机26，计量给料机26下端连通称重螺旋输送机32，称重螺旋输送机32下端连通气固分离器28，气固分离器28下端连通送料器31，送料器31的左侧连通罗茨风机30出风口，罗茨风机30与送料器31之间安装一压力变送器29，送料器31右侧的出料管35连通分解炉16，罗茨风机30为变频式罗茨风机30。
本实施例的水泥厂粉体脱硝剂输送装置由电气自动化控制系统控制运行。系统在启动的过程中，直接给定下料量，点击自动启动，整个系统会自动按照设定的设备启动程序，依次启动罗茨风机30、气固分离器28、称重螺旋输送器32、计量给料机26、插板阀27、振动器34，并且设备开启间隙设有延迟，确保每个设备完全开启，系统启动后按照设置的下料量精准调节，确保流量输送的稳定性。当需要停止系统，点自动停止，依次延时关闭振动器34、插板阀27、计量给料机26、称重螺旋输送机32、气固分离器28、罗茨风机30依，确定余料下完，设备完全为空，操作简单方便。
本发明提供一种ERDIII水泥厂超低排放脱硝工艺方法，包括如下步骤：从煤粉仓输送来的煤粉1分成三路管道（还原煤粉管道2A，主燃煤粉管道3A，再燃煤粉管道4A）入分解炉16，在分解炉16由下至上分别建立还原区2、主燃区3、再燃区4（煤粉1分成三路管道还原煤粉管道2A，主燃煤粉管道3A，再燃煤粉管道4A分别进入分解炉16的还原区2、主燃区3、再燃区4）。还原区2的煤粉主要是在分解炉16锥部营造还原区2，转化来自窑头煤粉燃烧以及高温烟气经过水泥回转窑7产生的氮氧化物。主燃区3的煤粉与来自水泥回转窑7的高温二次风接触后开始燃烧释放热量，通过三次风入口8补入的氧气使得主燃煤粉充分燃烧，保证了生料的分解效率。再燃区4的煤粉是与主燃区3煤粉燃烧产生的烟气接触制造还原气氛（在分解炉16中部形成第二个还原区），转化由还原区2剩余及主燃区3生成的氮氧化物。同时，为了保证再燃煤粉的充分燃烧，引入一股燃尽风从燃尽风入口9进入分解炉16再燃煤粉的上方建立燃尽区17，来保证再燃煤粉的充分燃烧，提升窑炉温度，提高生料的分解率。饱和蒸汽通过厂区蒸汽主管道10引入蒸汽稳压罐11，再通过蒸汽稳压罐11出口设置蒸汽流量计量装置12分别进入还原区饱和蒸汽催化燃烧器13与再燃区饱和蒸汽催化燃烧器14从而进入分解炉16中营造的还原区2以及再燃区4，燃烧器中设置催化剂，饱和蒸汽与煤粉接触混合通过催化剂的作用产生水煤气反应，生成CO和H2对NO产生还原作用；再燃区4分别安装脱硝剂喷枪19（4支均布），脱硝剂喷枪19与出料管20连通，出料管20连接粉体脱硝剂输送装置，在再燃区4进入的脱硝催化剂在900℃—1100℃高温下催化裂解成小分子基团，作为催化剂具有还原性并且促进以下反应的进行。在900℃-1100℃的高温下作为还原剂进行脱硝反应的是：有机成分分解生成的各种还原性的小分子的自由基集团H2、H•、C•和CaHb•。其中以中间体CxHy•的脱硝性能最佳。铁的过渡金属复合氧化物不仅能促进有机分子分解为小分子的CaHb•还能促进小分子CaHb•与NOx的反应，防止CaHb•过度与O2反应。
图3为本发明的SNCR系统氨氮比与脱硝效率关系示意图。如图3所示，传统SNCR选择性非催化还原脱硝，氨氮比设计为1~1.5。在ERDIII水泥厂超低排放脱硝技术中，氨水是在再燃系统除去20%~40%的氮氧化物后喷淋。因此，ERDIIII水泥厂超低排放脱硝工艺较现有燃烧中控制氮氧化物的工艺脱硝效率更高，燃烧后控制所需的还原剂用量大大减小，氨氮比设计为0~0.8，从源头上降低了氨逃逸的可能性，氨逃逸可控制在6ppm（4.55mg/m3)以内。
本发明在ERD+饱和蒸汽催化燃烧装置上补充加入脱硝剂，能够极大地降低氨水的用量，达到超低排放的目标，满足水泥厂节能环保、安全生产的目标。
尽管上述实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本发明的精神以及范围之内基于本发明公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本发明的精神以及范围之内。
Claims (10)
1.一种ERDIII水泥厂超低排放脱硝装置，其特征在于，包括一分解炉、一粉体脱硝剂输送装置，所述分解炉的底部设置有二次风入口，所述二次风入口连接水泥回转窑，所述分解炉由下至上包括还原区、主燃区、再燃区及燃尽区，所述还原区安装有还原区饱和蒸汽催化燃烧器，所述再燃区安装有再燃区饱和蒸汽催化燃烧器，所述还原区连接还原煤粉管道，所述主燃区连接主燃煤粉管道，所述再燃区连接再燃煤粉管道，所述主燃区连接三次风，所述燃尽区连接燃尽风，所述粉体脱硝剂输送装置的出料管连接脱硝剂喷枪，所述脱硝剂喷枪连接所述再燃区，所述分解炉与所述水泥回转窑的连接处设有C5，所述C5为第五级预热分离器，所述C5的出口处设置有SNCR喷枪，所述燃尽区与所述C5连通。
2.如权利要求1所述的一种ERDIII水泥厂超低排放脱硝装置，其特征在于，所述粉体脱硝输送装置包括料仓、活化料斗、气动插板阀、计量给料机、称重螺旋输送机、气固分离器、送料器、罗茨风机及出料管，所述料仓的顶端设置有进料口，下端与所述活化料斗的顶端连通，所述活化料斗的底端连通所述计量给料机的进口端，所述活化料斗与所述计量给料机之间设置有气动插板阀，所述计量给料机的出口端连通所述称重螺旋输送机的进口端，所述称重螺旋输送机的出口端连通所述气固分离器，所述气固分离器连通所述送料器，所述送料器连通所述出料管，所述出料管的一端连接所述罗茨风机，另一端连接分解炉，所述料仓内的侧壁设置有气动破拱器及振动器。
3.如权利要求2所述的一种ERDIII水泥厂超低排放脱硝装置，其特征在于，所述脱硝剂喷枪设置有多个且均匀的分布于所述再燃区。
4.如权利要求2所述的一种ERDIII水泥厂超低排放脱硝装置，其特征在于，所述出料管上设置有压力变送器，所述压力变送器设置于所述罗茨风机与所述送料器之间。
5.如权利要求1所述的一种ERDIII水泥厂超低排放脱硝装置，其特征在于，所述主燃区设置C4下料管入分解炉第一生料入口，所述还原区设置C4下料管入分解炉第二生料入口，所述C4为第四级预热分离器，所述C4下料管中设置有电动三通阀门。
6.如权利要求1所述的一种ERDIII水泥厂超低排放脱硝装置，其特征在于，所述主燃区设置有三次风入口，所述燃尽区设置有燃尽风入口，所述三次风入口、所述燃尽风入口与所述水泥回转窑的冷却机连通。
7.如权利要求1所述的一种ERDIII水泥厂超低排放脱硝装置，其特征在于、所述还原区饱和蒸汽催化燃烧器，所述再燃区饱和蒸汽催化燃烧器连接蒸汽流量计量装置，所述蒸汽流量计量装置连接蒸汽稳压罐，所述蒸汽稳压罐连接蒸汽主管道。
8.如权利要求1所述的一种ERDIII水泥厂超低排放脱硝装置，其特征在于，所述C5为2个，且堆成设置于所述分解炉的两侧。
9.一种ERDIII水泥厂超低排放脱硝工艺方法，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的ERDIII水泥厂超低排放脱硝装置,该方法包括如下步骤：
步骤1，从煤粉仓输送来的煤粉分成三路管道入分解炉，在分解炉由下至上分别建立还原区、主燃区、再燃区及燃尽区；还原区的煤粉是在分解炉锥部营造还原区，转化来自窑头煤粉燃烧以及高温烟气经过水泥回转窑产生的氮氧化物，主燃区的煤粉与来自水泥回转窑的高温二次风接触后开始燃烧释放热量，通过三次风入口补入的氧气使得主燃煤粉充分燃烧，保证了生料的分解效率，再燃区的煤粉是与主燃区煤粉燃烧产生的烟气接触在分解炉中部形成第二个还原区，转化由还原区剩余及主燃区生成的氮氧化物，同时，引入一股燃尽风从燃尽风入口进入分解炉再燃煤粉的上方建立燃尽区，来保证再燃煤粉的充分燃烧，提升窑炉温度，提高生料的分解率；
步骤2，饱和蒸汽通过厂区蒸汽主管道引入蒸汽稳压罐，再通过蒸汽稳压罐出口设置蒸汽流量计量装置分别进入还原区饱和蒸汽催化燃烧器与再燃区饱和蒸汽催化燃烧器从而进入分解炉中营造的还原区以及再燃区，蒸汽催化燃烧器中设置催化剂，饱和蒸汽与煤粉接触混合通过催化剂的作用产生水煤气反应，生成CO和H2对NO产生还原作用；
步骤3，再燃区均布安装多支脱硝剂喷枪，脱硝剂喷枪与出料管连通，出料管连接粉体脱硝剂输送装置，在再燃区进入的脱硝催化剂在900℃-1100℃高温下催化裂解成小分子基团。
10. 如权利要求9所述的ERDIII水泥厂超低排放脱硝工艺方法，其特征在于，步骤3中，作为脱硝催化剂具有还原性并且促进以下反应的进行，在900℃-1100℃摄氏度的高温下作为还原剂进行脱硝反应的是：有机成分分解生成的各种还原性的小分子的自由基集团H2、H• 、C•和CaHb• 。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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