CN112791571A - 双膛窑在线脱硝方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双膛窑在线脱硝方法，属于石灰窑烟气技术领域，当A膛煅烧B膛蓄热烧时，A膛的上部喷枪喷入燃料参与燃烧，B膛的上部喷枪喷入混有氨气的冷却风进行脱硝；当B膛煅烧A膛蓄热烧时，B膛的喷枪喷入燃料参与燃烧，A膛的喷枪喷入混有氨气的冷却风进行脱硝。通过双膛窑的两个喷枪交替向A膛及B膛内喷射燃料或混有氨气的冷却风，将窑内燃料喷枪兼为脱硝剂喷枪，通过周期切换在喷入保护用冷却风时混入氨气对喷枪冷却保护的同时进行脱硝，借助喷枪扩大脱硝辐射面积；同时在双膛窑的底部喷射混有氨气的冷却风，进一步提高废气脱硝效果。利用本发明能够时刻保证排出废气的窑膛内始终在线脱硝。
Description
技术领域
本发明属于石灰窑烟气技术领域，尤其涉及一种双膛窑在线脱硝方法。
背景技术
近年来，随着环保的要求提高，石灰行业氮氧化物的排放量控制指标也越来越严格。目前烟气脱硝方法有选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)；其中选择性催化还原(SCR)技术是在160～400℃下，以尿素、氨水和液氨产生的氨气作为还原剂，在催化剂的作用下，选择性地与NO X进行反应，产生N 2和水，脱硝效率可达70～90％，选择性催化还原技术脱硝效率高且技术成熟可靠。但双膛窑烟气温度普遍在150℃以下，采用该技术需要将烟气升温，运行成本比较高，成为双膛窑烟气处理的普遍难题。
选择性非催化还原(SNCR)技术是在800～1100℃下，喷入还原剂，还原剂迅速热解出的NH 3气，与NO X反应生成N 2和水，脱硝效率一般小于60％，选择性非催化还原技术投资费用较低，但该技术对温度要求严苛，且双膛窑内部充满物料，不利于还原剂喷射。因此，双膛窑脱硝技术如何解决上述问题显得尤为迫切。
发明内容
本发明的目的是提供一种双膛窑在线脱硝方法，旨在解决上述现有技术中选择性催化还原脱硝技术及选择性非催化还原脱硝技术温度要求苛刻，运行成本高的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种双膛窑在线脱硝方法，包括以下步骤：
当A膛煅烧B膛蓄热烧时，A膛的上部喷枪喷入燃料参与燃烧，B膛的上部喷枪喷入混有氨气的冷却风进行脱硝；
反之，当B膛煅烧A膛蓄热烧时，B膛的喷枪喷入燃料参与燃烧，A膛的喷枪喷入混有氨气的冷却风进行脱硝；
所述双膛窑的A膛及B膛的底部均连通下冷却风管，所述下冷却风管与底风氨气配管连通，所述底风氨气配管上设有氨气控制阀，用于向冷却风管的冷却风中混入氨气。
优选的，所述下冷却风管的中部设有排放管，所述排放管上设有排放阀；当A膛及B膛的喷枪切换燃料和冷却风时，排放阀打开，氨气控制阀关闭；当A膛及B膛内正常运转时，排放阀关闭，氨气控制阀打开。
优选的，所述下冷却风管上设有混气器，所述混气器与底风氨气配管相连。
优选的，所述混气器内设有用于混合气流的折流板。
优选的，所述A膛与B膛的喷枪进口分别连通布气器，所述布气器分别连通氨气管及上冷却风管。
优选的，所述布气器包括与冷却风环管、氨气环管及若干个支管，若干个支管设置于冷却风环管与氨气环管之间，所述支管的两端分别与冷却风环管及氨气环管贯通；所述氨气环管与氨气管相连，所述冷却风环管与上冷却风管相连，所述冷却风环管通过分支管与喷枪进口相连。
优选的，所述A膛及B膛的氨气环管分别连通第一氨气管及第二氨气管，所述第一氨气管及第二氨气管均通过喷枪分控阀与氨气总管相连，所述喷枪分控阀与控制柜相连，所述喷枪分控阀能够接收控制柜的信号，来控制向A膛及B膛的喷枪中混入氨气。
优选的，所述氨气总管通过蒸发器与氨水储罐相连。
优选的，所述氨水储罐内充有氨水，所述氨水的浓度为15-20%。
优选的，所述底风氨气配管与氨气总管相连，所述氨气控制阀与控制柜相连；所述氨气控制阀能够接收控制柜的信号，来控制向A膛及B膛的下冷却风管中混入氨气。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本发明通过双膛窑的两个喷枪交替向A膛及B膛内喷射燃料或混有氨气的冷却风，将窑内燃料喷枪兼为脱硝剂喷枪，通过周期切换在喷入保护用冷却风时混入氨气对喷枪冷却保护的同时进行脱硝，借助喷枪扩大脱硝辐射面积；同时在双膛窑的底部喷射混有氨气的冷却风，进一步提高废气脱硝效果。利用本发明能够时刻保证排出废气的窑膛内(喷枪喷射冷却风保护的窑膛）始终在线脱硝。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明一个实施例提供的双膛窑的结构示意图；
图中：1-喷枪；2-下冷却风管；3-底风氨气配管；4-氨气控制阀；5-排放管；6-排放阀；7-混气器；8-布气器，80-冷却风环管，81-氨气环管，82-支管，83-分支管；9-氨气管，91-第一氨气管，92-第二氨气管；10-氨水储罐；11-喷枪分控阀；12-氨气总管；13-控制柜；14-蒸发器；15-线缆。
具体实施方式
下面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的一部分实施例，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做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。
本发明提供一种双膛窑在线脱硝方法，包括以下步骤：
当A膛煅烧B膛蓄热烧时，A膛的上部喷枪1喷入燃料参与燃烧，B膛的上部喷枪1喷入混有氨气的冷却风进行脱硝；
反之，当B膛煅烧A膛蓄热烧时，B膛的喷枪1喷入燃料参与燃烧，A膛的喷枪1喷入混有氨气的冷却风进行脱硝；
鉴于双膛式石灰竖窑煅烧工艺原理为：燃料通过A膛喷枪喷入A膛参与燃烧，产生的高温烟气通过连接通道进入B膛，此时为了保护B膛喷枪的寿命，将B膛喷枪喷入冷却风进行冷却。A膛、B膛两个窑膛12分钟作为一个周期进行切换，切换后燃料通过B膛喷枪喷入B膛参与燃烧，产生的高温烟气通过连接通道进入A膛，此时为了保护A膛喷枪的寿命，将A膛喷枪喷入冷却风进行冷却。
在A膛及B膛内的两组喷枪的冷却风内混入氨气，在冷却喷枪的同时对窑膛内废气起到脱硝作用。其中，喷枪的冷却风与氨气的混合气体中氨气约占20%左右。
同时，在双膛窑的A膛及B膛的底部均连通下冷却风管2，所述下冷却风管2与底风氨气配管3连通，所述底风氨气配管3上设有氨气控制阀4，用于向冷却风管2的冷却风中混入氨气。其中，所述下冷却风管2的中部设有排放管5，所述排放管5上设有排放阀6；当A膛及B膛的喷枪1切换燃料和冷却风时，排放阀6打开，氨气控制阀4关闭，避免氨气排放至大气中；当A膛及B膛内正常运转时，排放阀6关闭，氨气控制阀4打开，氨气可随冷却风注入，在降温冷却的同时，提高废气脱硝效率。
在本发明的一个具体实施例中，如图1所示，所述下冷却风管2上设有混气器7，所述混气器7与底风氨气配管3相连。混气器7内设有用于混合气流的折流板，氨气与冷却风在混气器内流经折流板能够充分混合，氨气与冷却风的混合气体从A膛及B膛的底部喷入，对废气进行降温冷却的同时起到脱硝作用。
在本发明的一个具体实施例中，喷枪呈环状均匀布置的窑内，协同周期切换的喷枪保护冷却风系统输入氨气作为脱硝剂，大大增加了炉内带料脱硝辐射面积。且两个窑膛产生的废气全部向上通过均匀布置的脱硝区域，脱硝效率高，不用催化剂，不影响生产，可在线改造，投资成本极低，利用双膛石灰窑的并流蓄热的煅烧换向、废气汇流、喷枪冷却等原理，实现了炉内带料短程高效脱硝的目的。
如图1所示，在具体设计时，所述A膛与B膛的喷枪1进口分别连通布气器8，所述布气器8分别连通氨气管9及上冷却风管。其中，所述布气器8包括与冷却风环管80、氨气环管81及若干个支管82，若干个支管82设置于冷却风环管80与氨气环管81之间，所述支管82的两端分别与冷却风环管80及氨气环管81贯通；所述氨气环管81与氨气管9相连，所述冷却风环管80与上冷却风管10相连，所述冷却风环管80通过分支管83与喷枪1进口相连。制作时，预先在氨气环管的下表面均匀开设若干个开口，在开口处焊接支管与冷却风环管连通，可将氨气均匀混入冷却风内，通过分支管向喷枪提供混有氨气的冷却风。A膛及B膛内的两组喷枪通过周期保护冷却风切换，按20%比例和浓度混入氨气脱硝剂对喷枪冷却保护的同时进行脱硝。
进一步优化上述技术方案，所述A膛及B膛的氨气环管81分别连通第一氨气管91及第二氨气管92，所述第一氨气管91及第二氨气管92均通过喷枪分控阀11与氨气总管12相连，所述喷枪分控阀11与控制柜13相连，所述喷枪分控阀11能够接收控制柜13的信号，来控制向A膛及B膛的喷枪1中混入氨气。
同时，所述底风氨气配管3与氨气总管12相连，所述氨气控制阀4与控制柜13相连；所述氨气控制阀4能够接收控制柜13的信号，来控制向A膛及B膛的下冷却风管2中混入氨气。
另外，所述氨气总管12通过蒸发器14与氨水储罐10相连。借助流经蒸发器的加热介质对氨水溶液进行蒸发，蒸发的氨气再经氨气控制阀4及喷枪分控阀11混入底部下冷却风管2内及顶部喷枪用的上冷却风管内。
具体制作时，所述氨水储罐10内的氨水浓度为15-20%。可通过输送泵将氨水输送至蒸发器内进行热交换。
在本发明的一个具体实施例中，氨气控制阀4及喷枪分控阀11均设有气体计量、调节及控制旋钮，用于控制氨气的流量。通过控制柜远程控制或连线控制氨气控制阀4与底部排放阀6的连锁动作，通过下冷却风管向膛窑内实现氨气的自动喷停；通过控制柜远程控制或连线控制喷枪分控阀11与A膛及B膛的喷枪协调动作，实现周期切换与脱硝换向的自动控制，时刻保证排出废气的窑膛内(喷枪冷却风保护的窑膛）始终在线脱硝。
综上所述，本发明具有结构简单、操作方便快捷、脱硝效果好的优点，巧妙了利用窑内燃料喷枪兼为脱硝剂喷枪，通过周期切换后在保护用的冷却风中按比例和浓度混入氨气脱硝剂对喷枪冷却保护的同时进行脱硝，窑体煅烧切换后，脱硝换向系统自动信号换向，时刻保证排出废气的窑膛内始终在线脱硝。本发明通过向膛窑底部喷入混有氨气的下冷却风对废气进行冷却、脱硝，同时利用膛窑内均匀布置的喷枪增加了炉内带料脱硝辐射面积，且两个窑膛产生的废气全部向上通过均匀布置的脱硝区域，脱硝效率高，不用催化剂，氨气制备成本低廉，在线改造能够降低投资成本，利用双膛石灰窑的并流蓄热的煅烧换向、废气汇流、喷枪冷却等原理，实现了炉内带料短程高效脱硝的目的。
在上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受上面公开的具体实施例的限制。
Claims (10)
1.一种双膛窑在线脱硝方法，其特征在于，包括以下步骤：
当A膛煅烧B膛蓄热烧时，A膛的上部喷枪喷入燃料参与燃烧，B膛的上部喷枪喷入混有氨气的冷却风进行脱硝；
反之，当B膛煅烧A膛蓄热烧时，B膛的喷枪喷入燃料参与燃烧，A膛的喷枪喷入混有氨气的冷却风进行脱硝；
所述双膛窑的A膛及B膛的底部均连通下冷却风管，所述下冷却风管与底风氨气配管连通，所述底风氨气配管上设有氨气控制阀，用于向冷却风管的冷却风中混入氨气。
2.根据权利要求1所述的双膛窑在线脱硝方法，其特征在于：所述下冷却风管的中部设有排放管，所述排放管上设有排放阀；当A膛及B膛的喷枪切换燃料和冷却风时，排放阀打开，氨气控制阀关闭；当A膛及B膛内正常运转时，排放阀关闭，氨气控制阀打开。
3.根据权利要求2所述的双膛窑在线脱硝方法，其特征在于：所述下冷却风管上设有混气器，所述混气器与底风氨气配管相连。
4.根据权利要求3所述的双膛窑在线脱硝方法，其特征在于：所述混气器内设有用于混合气流的折流板。
5.根据权利要求1所述的双膛窑在线脱硝方法，其特征在于：所述A膛与B膛的喷枪进口分别连通布气器，所述布气器分别连通氨气管及上冷却风管。
6.根据权利要求5所述的双膛窑在线脱硝方法，其特征在于：所述布气器包括与冷却风环管、氨气环管及若干个支管，若干个支管设置于冷却风环管与氨气环管之间，所述支管的两端分别与冷却风环管及氨气环管贯通；所述氨气环管与氨气管相连，所述冷却风环管与上冷却风管相连，所述冷却风环管通过分支管与喷枪进口相连。
7.根据权利要求6所述的双膛窑在线脱硝方法，其特征在于：所述A膛及B膛的氨气环管分别连通第一氨气管及第二氨气管，所述第一氨气管及第二氨气管均通过喷枪分控阀与氨气总管相连，所述喷枪分控阀与控制柜相连，所述喷枪分控阀能够接收控制柜的信号，来控制向A膛及B膛的喷枪中混入氨气。
8.根据权利要求7所述的双膛窑在线脱硝方法，其特征在于：所述氨气总管通过蒸发器与氨水储罐相连。
9.根据权利要求8所述的双膛窑在线脱硝方法，其特征在于：所述氨水储罐内充有氨水，所述氨水的浓度为15-20%。
10.根据权利要求7所述的双膛窑在线脱硝方法，其特征在于：所述底风氨气配管与氨气总管相连，所述氨气控制阀与控制柜相连；所述氨气控制阀能够接收控制柜的信号，来控制向A膛及B膛的下冷却风管中混入氨气。
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