CN110523259A - 一种基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置、工艺及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于水泥行业烟气脱硝领域，尤其涉及一种基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置、工艺及系统，所述基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置包括旋风筒，所述旋风筒内部分为粉尘浓相区和粉尘稀相区，所述旋风筒内插入氨水喷枪，所述氨水喷枪的头部插入到粉尘稀相区内，所述氨水喷枪将氨水喷射到粉尘稀相区。本发明提出一种在对SNCR脱硝原理和旋风筒流场研究的基础上，基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝，可解决背景技术中所述水泥行业SNCR系统氨水利用率低的问题的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置、工艺及系统。

Description

一种基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置、工艺及系统

技术领域

本发明属于水泥行业烟气脱硝领域，尤其涉及一种基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置、工艺及系统。

背景技术

现有技术和缺陷：

氮氧化物排放影响大气质量，对人类生存环境与健康有严重的危害。为了加强环境保护，我国政府积极控制氮氧化物排放，制定了严格的排放标准。选择性非催化还原技术(SNCR)是在特定的温度窗(约 850～1050℃)内无需催化剂的作用，让还原剂与烟气中的NOx反应生成无污染的N2和H2O，实现脱除烟气中的NOx的目的，因SNCR技术改造简单、投资小等优势得到了较为广泛的应用。

水泥工业是居火力发电、汽车尾气之后的第三大氮氧化物排放大户。目前，国内外水泥行业大多采用SNCR技术脱硝。为了满足SNCR脱硝反应温度，水泥行业氨水喷枪一般设置在分解炉出口至最低一级旋风筒的连接风管上，反应区烟气温度一般为850～1050℃，喷氨后有充分的反应时间，但是烟气中携带的高温粉料会加速副反应的发生，使氨水与氧气反应而消耗，降低氨水有效利用率。此种布置方式下， SNCR系统氨水的有效利用率一般在60％以下，即约40％的氨水因为发生副反应而损失。另一种氨水喷枪的布置方式是在最低一级旋风筒出口管道上，反应区温度一般为850～900℃，由于管道内喂入上一级旋风筒收集的生料，粉尘浓度仍然较高，同时由于管道高度有限，氨水喷入后没有足够的反应时间，氨水有效利用率较低，且未完全反应的氨水容易导致氨逃逸超标。为此，提出一种基于旋风筒稀相区喷氨脱硝系统，氨水喷枪布置在旋风筒内部，可解决粉尘对脱硝反应的不利影响，并具有充分的脱硝反应空间，对于提升水泥行业SNCR技术脱硝效率，减少氨水使用成本，控制氨逃逸污染等具有重要意义。

解决上述技术问题的难度和意义：

因此，基于这些问题，提出一种在对SNCR脱硝原理和旋风筒流场研究的基础上，基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝，可解决背景技术中所述水泥行业SNCR系统氨水利用率低的问题的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置、工艺及系统具有重要的现实意义。

发明内容

本发明目的在于为解决公知技术中存在的技术问题而提出一种在对SNCR脱硝原理和旋风筒流场研究的基础上，基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝，可解决背景技术中所述水泥行业SNCR系统氨水利用率低的问题的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置、工艺及系统。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置，所述基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置包括旋风筒，所述旋风筒内部分为粉尘浓相区和粉尘稀相区，所述旋风筒内插入氨水喷枪，所述氨水喷枪的头部插入到粉尘稀相区内，所述氨水喷枪将氨水喷射到粉尘稀相区。

本发明还可以采用以下技术方案：

在上述的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置中，进一步的，所述旋风筒为水泥窑尾最低一级旋风筒，所述最低一级旋风筒的外壳由上至下依次为旋风筒蜗壳、旋风筒柱体和旋风筒椎体，所述最低一级旋风筒内设旋风筒内筒。

在上述的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置中，进一步的，所述最低一级旋风筒内的温度为 850～950℃，所述最低一级旋风筒的分离效率不低于80％。

在上述的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置中，进一步的，所述氨水喷枪有2-10支，所述氨水喷枪插入至在旋风筒柱体或旋风筒椎体内。

一种基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝工艺，所述基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝工艺采用上述任一项所述的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置，所述基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝工艺将所述粉尘浓相区和粉尘稀相区的边界设为一个圆柱面与一个圆锥面的组合，所述圆柱面位于旋风筒蜗壳和旋风筒柱体内，以所述最低一级旋风筒的中心线为轴，直径φ等于旋风筒内筒的直径d；所述圆锥面位于旋风筒椎体内，以所述最低一级旋风筒的中心线为轴，直径φ等于旋风筒内筒的直径d，高度h＝H×d/D。

旋风筒由旋风筒蜗壳，旋风筒柱体，旋风筒椎体和旋风筒内筒组成。入旋风筒烟气先进入旋风筒蜗壳，旋转向下经过旋风筒柱体，并在旋风筒椎体处气流发生折返向上运动，向上的气流通过旋风筒内筒，在旋转离心力的作用下粉尘贴壁运动，越靠近边壁粉尘浓度越高，越靠近旋风筒的中心粉尘浓度越低。

以旋风筒内筒边界向下延伸，构成一个虚拟分界线，可将旋风筒内区域划分为粉尘浓相区和粉尘稀相区。氨水喷枪的头部插入至粉尘稀相区内，可以是旋风筒内筒下的稀相区域任意位置。将氨水喷入粉尘稀相区内脱硝，可以大幅度减少烟气中粉尘对脱硝反应的影响，减少副反应的发生，从而提高氨水利用率，并减少氨逃逸。

喷枪的头部插入粉尘稀相区的边界内，粉尘稀相区的边界为一个圆柱面与一个圆锥面的组合，氨水喷枪将氨水喷射到粉尘稀相区，通过氨氮还原反应脱除烟气中的氮氧化物。

在上述的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝工艺中，进一步的，所述氨水喷枪由旋风筒柱体或旋风筒柱体与旋风筒椎体的连接处插入，所述氨水喷枪的插入深度S≥(D-d)/2，且S＜D/2。

氨水喷枪数量为2～10支，采用圆周对称方式分布一周，氨水喷枪的头部插入到粉尘稀相区内，即喷枪的插入深度S≥(D-d)/2，且S＜D/2。各支喷枪的高度可以相同也可以不同。

在上述的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝工艺中，进一步的，所述氨水喷枪采用双流体空气雾化喷嘴，所述氨水喷枪喷射距离L不小于旋风筒内筒直径的1/3，即L≥d/3。

在上述的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝工艺中，进一步的，所述氨水喷枪的喷射形状为扇形，所述扇形包角β为90°～180°。

氨水喷枪采用双流体空气雾化喷嘴，喷射形状为扇形，喷射距离L不小于旋风筒内筒直径的1/3，即L≥d/3。扇形包角β为90～180°，通过多支喷枪同时喷氨，可以将粉尘稀相区的绝大部分烟气截面进行覆盖，提高脱硝效率。

一种基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝系统，所述基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝系统采用上述任一项所述的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置，所述基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置的进口与固体出口分别与分解炉和回转窑相连，所述回转窑烟气与分解炉内燃烧产生的烟气在所述分解炉内汇合，所述分解炉的烟气进入最低一级旋风筒内，所述最低一级旋风筒内固体被收集后从旋风筒椎体下部排出进入回转窑内，经过旋风分离收尘后的气体进入上层旋风筒。

回转窑烟气与分解炉内燃烧产生的烟气在分解炉内汇合，烟气中含有一定量的NOx，需要进行脱硝处理才能达到环保排放标准。出分解炉的烟气温度为850～950℃，烟气中携带大量的高温粉状原料，粉尘浓度一般为500～1000g/Nm³。出分解炉的烟气进入最低一级旋风筒内。最低一级旋风筒为气固分离设备，对应的分离效率不低于80％。在旋风分离作用下，物料被收集后从旋风筒椎体下部排出进入回转窑内，经过旋风分离收尘后的烟气进入上层旋风筒，再经过多级换热后进入后续烟气处理系统。

SNCR系统将氨水送至氨水喷枪，氨水喷枪插入旋风筒内，从氨水喷枪喷出的氨水进入旋风筒内部的粉尘稀相区，该区域内粉尘浓度一般低于200g/Nm³。在此区域，氨水与烟气中NOx进行还原反应，使烟气中NOx达到环保排放指标。

在上述的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝系统中，进一步的，所述氨水喷枪的氨水由SNCR系统供应。

本发明基于旋风筒稀相区喷氨脱硝的系统，将SNCR氨水喷枪布置在最低一级旋风筒稀相区内，大幅度降低烟气中水泥粉料对脱硝效率的不利影响，减少副反应的发生，提高氨水利用率。氨水喷入后有足够的反应时间，可确保氨水在反应区内完全反应，减少氨逃逸。同时，本发明不影响水泥生产线的正常运行，系统简单，操作和维护方便，可利用现有SNCR系统进行改造，投资成本低。

综上所述，本发明具有以下优点和积极效果：

1、本发明利用旋风筒内部流场分布特点，基于粉尘稀相区进行喷氨脱硝，减少高温水泥粉料对脱硝副反应的催化作用，降低副反应的反应速度，从而可提高氨水有效利用率至70％以上，节约氨水用量，降低水泥生产运行过程中烟气脱硝处置成本。

2、本发明基于最低一级旋风筒内粉尘稀相区进行喷氨脱硝，氨水喷入后有足够的反应时间，可确保氨水在反应区内完全反应，减少氨逃逸。这种发明特别适合于分解炉容积偏小，出分解炉烟气中还有部分燃料未完全燃烧的生产线，既能在喷氨处保证燃烧的充分燃烧，又能保证足够的氨水脱硝还原时间，达到很好的脱硝效果。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1是本发明实施例三的喷氨脱硝系统的流程图；

图2是本发明实施例的最低一级旋风筒的内部结构图；

图3是本发明说明书附图2的A-A向剖面图；

图4是本发明实施例的氨水喷枪的效果示意图。

图中：

1、回转窑烟气，2、回转窑，3、分解炉，4、最低一级旋风筒，5、SNCR系统，6、氨水喷枪，7、上层旋风筒。

401、旋风筒蜗壳，402、旋风筒柱体，403、旋风筒椎体，404、旋风筒内筒，405、粉尘浓相区， 406、粉尘稀相区。

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置、工艺及系统的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本发明形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本发明的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。

将理解，当据称将部件“连接”到另一个部件时，它可以直接连接到另一个部件或可以存在中间部件。相反，当据称将部件“直接连接”到另一个部件时，则表示不存在中间部件。

图1给出了本发明实施例三的喷氨脱硝系统的流程图，并且通过图2示出了本发明实施例的最低一级旋风筒的内部结构图，并且通过图3示出了本本发明说明书附图2的A-A向剖面图，并且通过图4示出了本发明实施例的氨水喷枪的效果示意图，下面就结合图1至图4具体说明本发明。

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

实施例一：

一种基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置，所述基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置包括旋风筒，所述旋风筒内部分为粉尘浓相区405和粉尘稀相区406，所述旋风筒内插入氨水喷枪，所述氨水喷枪的头部插入到粉尘稀相区内，所述氨水喷枪将氨水喷射到粉尘稀相区。

更进一步来讲，还可以在本发明中考虑，如说明书附图2所示，所述旋风筒为水泥窑尾最低一级旋风筒，所述最低一级旋风筒的外壳由上至下依次为旋风筒蜗壳401、旋风筒柱体402和旋风筒椎体403，所述最低一级旋风筒内设旋风筒内筒404。所述氨水喷枪有2-10支，所述氨水喷枪6插入至在旋风筒柱体或旋风筒椎体内。

需要指出的是，所述最低一级旋风筒内的温度为850～950℃，所述最低一级旋风筒的分离效率不低于80％。

本实施例原理：经我公司研究表明，经分解炉分解的水泥原料对副反应(反应式2)有催化作用，加速副反应的发生，导致氨水在烟气中无效损失。

SNCR脱硝技术采用氨水为还原剂时，脱硝主反应(氨氮还原反应)为：

在高温有氧条件下，主要副反应为：

水泥生料主要为石灰质原料，经过分解炉高温分解后，生料中CaCO₃分解为CaO。CaO为碱土金属，且在出分解炉生料中质量分数高达60％以上，通过氧传递作用对燃料氮的氧化有明显的催化作用。

CaO+N·→NO+Ca· (4)

Ca·+O₂→CaO+O· (5)

N·|O·＞NO (6)

在CaO等碱性氧化物的催化作用下，通过以上(4)(5)(6)反应过程，一部分NH₃与O₂生成了 NO。新生成的NO与NH₃继续反应生成N₂，上述过程的总反应为反应(2)：

因此，高温生料粉加速了副反应(2)的发生，导致氨水在烟气中无效损失。

根据以上我公司研究成果，本发明提出基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置。

实施例二：

一种基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝工艺，所述基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝工艺采用上述任一项所述的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置，所述基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝工艺将所述粉尘浓相区和粉尘稀相区的边界设为一个圆柱面与一个圆锥面的组合，所述圆柱面位于旋风筒蜗壳和旋风筒柱体内，以所述最低一级旋风筒4的中心线为轴，直径φ等于旋风筒内筒的直径d；所述圆锥面位于旋风筒椎体内，以所述最低一级旋风筒的中心线为轴，直径φ等于旋风筒内筒的直径d，高度h＝H×d/D。

如说明书附图2所示，旋风筒由旋风筒蜗壳，旋风筒柱体，旋风筒椎体和旋风筒内筒组成。入旋风筒烟气先进入旋风筒蜗壳，旋转向下经过旋风筒柱体，并在旋风筒椎体处气流发生折返向上运动，向上的气流通过旋风筒内筒，在旋转离心力的作用下粉尘贴壁运动，越靠近边壁粉尘浓度越高，越靠近旋风筒的中心粉尘浓度越低。

以旋风筒内筒边界向下延伸，构成一个虚拟分界线，可将旋风筒内区域划分为粉尘浓相区和粉尘稀相区。氨水喷枪的头部插入至粉尘稀相区内，可以是旋风筒内筒下的稀相区域任意位置。将氨水喷入粉尘稀相区内脱硝，可以大幅度减少烟气中粉尘对脱硝反应的影响，减少副反应的发生，从而提高氨水利用率，并减少氨逃逸。

喷枪的头部插入粉尘稀相区的边界内，粉尘稀相区的边界为一个圆柱面与一个圆锥面的组合，氨水喷枪将氨水喷射到粉尘稀相区，通过氨氮还原反应脱除烟气中的氮氧化物。

更进一步来讲，还可以在本发明中考虑，所述氨水喷枪由旋风筒柱体或旋风筒柱体与旋风筒椎体的连接处插入，所述氨水喷枪的插入深度S≥(D-d)/2，且S＜D/2。

如说明书附图3所示，氨水喷枪数量为2～10支，采用圆周对称方式分布一周，氨水喷枪的头部插入到粉尘稀相区内，即喷枪的插入深度S≥(D-d)/2，且S＜D/2。各支喷枪的高度可以相同也可以不同。

更进一步来讲，还可以在本发明中考虑，所述氨水喷枪采用双流体空气雾化喷嘴，所述氨水喷枪喷射距离L不小于旋风筒内筒直径的1/3，即L≥d/3。

更进一步来讲，还可以在本发明中考虑，所述氨水喷枪的喷射形状为扇形，所述扇形包角β为90°～ 180°。

如说明书附图4所示，氨水喷枪采用双流体空气雾化喷嘴，喷射形状为扇形，喷射距离L不小于旋风筒内筒直径的1/3，即L≥d/3。扇形包角β为90～180°，通过多支喷枪同时喷氨，可以将粉尘稀相区的绝大部分烟气截面进行覆盖，提高脱硝效率。

本实施例原理：水泥生产线窑尾旋风筒为气固分离设备，气流经过旋风筒时产生旋转离心力。在离心力作用下，气流中的粉尘向外贴壁运动。越靠近边壁，气流中粉尘浓度越高，越靠近中心，则气流粉尘浓度越低。研究表明，以旋风筒内筒为界，向下延伸可作出一个虚拟边界，该虚拟边界内部可视为粉尘稀相区，边界外部为粉尘浓相区。

实施例三：

一种基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝系统，所述基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝系统采用上述任一项所述的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置，所述基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置的进口与固体出口分别与分解炉3和回转窑2相连，所述回转窑烟气1与分解炉内燃烧产生的烟气在所述分解炉内汇合，所述分解炉的烟气进入最低一级旋风筒内，所述最低一级旋风筒内固体被收集后从旋风筒椎体下部排出进入回转窑内，经过旋风分离收尘后的气体进入上层旋风筒7。

如说明书附图1所示，回转窑烟气与分解炉内燃烧产生的烟气在分解炉内汇合，烟气中含有一定量的NOx，需要进行脱硝处理才能达到环保排放标准。出分解炉的烟气温度为850～950℃，烟气中携带大量的高温粉状原料，粉尘浓度一般为500～1000g/Nm³。出分解炉的烟气进入最低一级旋风筒内。最低一级旋风筒为气固分离设备，对应的分离效率不低于80％。在旋风分离作用下，物料被收集后从旋风筒椎体下部排出进入回转窑内，经过旋风分离收尘后的烟气进入上层旋风筒，再经过多级换热后进入后续烟气处理系统。

SNCR系统将氨水送至氨水喷枪，氨水喷枪插入旋风筒内，从氨水喷枪喷出的氨水进入旋风筒内部的粉尘稀相区，该区域内粉尘浓度一般低于200g/Nm³。在此区域，氨水与烟气中NOx进行还原反应，使烟气中NOx达到环保排放指标。

需要指出的是，所述氨水喷枪的氨水由SNCR系统5供应。

本发明基于旋风筒稀相区喷氨脱硝的系统，将SNCR氨水喷枪布置在最低一级旋风筒稀相区内，大幅度降低烟气中水泥粉料对脱硝效率的不利影响，减少副反应的发生，提高氨水利用率。氨水喷入后有足够的反应时间，可确保氨水在反应区内完全反应，减少氨逃逸。同时，本发明不影响水泥生产线的正常运行，系统简单，操作和维护方便，可利用现有SNCR系统进行改造，投资成本低。

本实施例原理：基于旋风筒稀相区喷氨脱硝系统包括水泥窑尾最低一级旋风筒，所述最低一级旋风筒将烟气进行气固分离，在离心力作用下旋风筒内部可分为粉尘浓相区和粉尘稀相区。该系统还包括插入最低一级旋风筒的氨水喷枪，所述喷枪插入最低一级旋风筒内，喷枪的头部位于粉尘稀相区，并将氨水喷射到粉尘稀相区的烟气截面，通过氨氮还原反应脱除烟气中的氮氧化物。将SNCR氨水喷枪布置在最低一级旋风筒稀相区内，大幅度降低烟气中水泥粉料对脱硝效率的不利影响，减少副反应的发生，提高氨水利用率。

该系统利用最低一级旋风筒粉尘稀相区作为喷氨脱硝反应区，大幅度降低粉尘对喷氨脱硝的不利影响，抑制脱硝副反应的发生，同时有效利用了最低一级旋风筒内部空间，延长了脱硝反应时间，从而提高氨水利用率，减少氨逃逸。

综上所述，本发明可提出一种在对SNCR脱硝原理和旋风筒流场研究的基础上，基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝，可解决背景技术中所述水泥行业SNCR系统氨水利用率低的问题的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置、工艺及系统。

以上实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置，其特征在于：所述基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置包括旋风筒，所述旋风筒内部分为粉尘浓相区和粉尘稀相区，所述旋风筒内插入氨水喷枪，所述氨水喷枪的头部插入到粉尘稀相区内，所述氨水喷枪将氨水喷射到粉尘稀相区。

2.根据权利要求1所述的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置，其特征在于：所述旋风筒为水泥窑尾最低一级旋风筒，所述最低一级旋风筒的外壳由上至下依次为旋风筒蜗壳、旋风筒柱体和旋风筒椎体，所述最低一级旋风筒内设旋风筒内筒。

3.根据权利要求2所述的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置，其特征在于：所述最低一级旋风筒内的温度为850～950℃，所述最低一级旋风筒的分离效率不低于80％。

4.根据权利要求2所述的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置，其特征在于：所述氨水喷枪有2-10支，所述氨水喷枪插入至在旋风筒柱体或旋风筒椎体内。

5.一种基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝工艺，其特征在于：所述基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝工艺采用权利要求1-4任一项所述的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置，所述基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝工艺将所述粉尘浓相区和粉尘稀相区的边界设为一个圆柱面与一个圆锥面的组合，所述圆柱面位于旋风筒蜗壳和旋风筒柱体内，以所述最低一级旋风筒的中心线为轴，直径φ等于旋风筒内筒的直径d；所述圆锥面位于旋风筒椎体内，以所述最低一级旋风筒的中心线为轴，直径φ等于旋风筒内筒的直径d，高度h＝H×d/D。

6.根据权利要求5所述的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝工艺，其特征在于：所述氨水喷枪由旋风筒柱体或旋风筒柱体与旋风筒椎体的连接处插入，所述氨水喷枪的插入深度S≥(D-d)/2，且S＜D/2。

7.根据权利要求5所述的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝工艺，其特征在于：所述氨水喷枪采用双流体空气雾化喷嘴，所述氨水喷枪喷射距离L不小于旋风筒内筒直径的1/3，即L≥d/3。

8.根据权利要求5所述的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝工艺，其特征在于：所述氨水喷枪的喷射形状为扇形，所述扇形包角β为90°～180°。

9.一种基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝系统，其特征在于：所述基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝系统采用权利要求2-4任一项所述的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置，所述基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝装置的进口与固体出口分别与分解炉和回转窑相连，所述回转窑烟气与分解炉内燃烧产生的烟气在所述分解炉内汇合，所述分解炉的烟气进入最低一级旋风筒内，所述最低一级旋风筒内固体被收集后从旋风筒椎体下部排出进入回转窑内，经过旋风分离收尘后的气体进入上层旋风筒。

10.根据权利要求1所述的基于旋风筒稀相区的喷氨脱硝系统，其特征在于：所述氨水喷枪的氨水由SNCR系统供应。