CN202569941U - 一种氮氧化物脱除装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氮氧化物脱除装置，包括主储氨罐、与主储氨罐相连的氨输送站、与氨输送站相连的次级储氨罐、与次级储氨罐相连的氨雾化装置和电控箱，氨雾化装置的输入端连接有压缩气源，氨雾化装置的输出端分别连接有设置在分解炉上的环形压缩气体管和环形氨水管，环形压缩气体管和环形氨水管上连接有若干个喷枪，电控箱与氨输送装置以及氨雾化装置之间设有控制线，电控箱还连接有一个氮氧化物检测仪，氮氧化物检测仪置于废气烟道中。本实用新型取得的有益效果是：通过喷枪将氨水在分解炉中喷射，使氨水与氮氧化物发生化学反应，将氮氧化物分解为氮气和水，从而将氮氧化物脱除，脱除率为80-85％，与现有的脱除技术相比，脱除率高。

Description

一种氮氧化物脱除装置

技术领域

本实用新型涉及一种废气脱除装置，特别是一种用于干法水泥生产窑分解炉内氮氧化物的脱除装置。

背景技术

目前，水泥、钢铁、火力发电、化工等行业中使用的燃煤锅炉会产生大量的废气，而废气中含有大量的氮氧化物，氮氧化物主要包括两种，第一种为热力型氮氧化物，该类氮氧化物通常是空气中的氮气在高温下氧化而生成；第二类为燃料型氮氧化物，其产生原因是燃料中的含氮化合物在燃烧过程中进行热分解，继而进一步氧化而生成氮氧化物。在这二种形式的氮氧化物中，热力型氮氧化物所占比例不到5％；在温度低于1300℃时，几乎没有热力型氮氧化物产生，氮氧化物主要通过燃料型生成途径而产生。我国现在干法水泥生产线2000t/d有170多条，2500t/d有670多条，5000t/d有600多条，5000t/d以上的有100多条，水泥生产量19亿吨左右，干法水泥窑氮氧化物浓度在800-1600mg/m3，每年氮氧化物排放量在220万吨，火力力发电、钢铁及化学工业排放氮氧化物逐年增加。氮氧化物在大气成雨过程中，被水汽凝结成的液滴吸收形成硝酸雨和光合化学烟雾给环境和人体健康带来严重的影响，因此治理降低氮氧化物排放量迫在眉睫。

世界各国，特别是近几年我国环保治理方面，各大专院校技术专家及有关技术人员做出了不懈努力，精心研究及实验，研究出了一些行之有效的消除氮氧化物技术工艺和措施：这些措施包括空气分级燃烧控制措施、燃料分级燃烧控制措施、烟气再循环控制措施、低氮氧化物燃烧器、以及选择性非催化还原法(SNCR)及SCR法控制措施

第一，空气分级燃烧控制措施：

此措施把供给燃烧区的空气量分区供给减少燃烧所需用空气量，第一级燃烧区的主要作用就是抑制氮氧化物的生成并将燃烧过程推迟，燃烧所需的其余空气则通过燃烧器上面的燃尽风喷口送入炉膛与第一级所产生的烟气混合，完成整个燃烧过程。但是，该措施的氮氧化物脱除量在20-30％之间，因而达不到国家排放标准。

第二，燃料分级燃烧控制措施：

在主燃烧器形成的初始燃烧区的上方喷入二次燃料，形成富燃料燃烧的再燃区，氮氧化物进入本区将被还原成氮气。为了保证再燃区不完全燃烧产物的燃尽，在再燃区的上面还需布置燃尽风喷口。改变再燃烧区的燃料与空气之比是控制氮氧化物排放量的关键因素。存在问题是为了减少不完全燃烧损失，需加空气对再燃区烟气进行三级燃烧，配风系统比较复杂，该措施的氮氧化物脱除量在15-25％之间。

第三，烟气再循环控制措施：

该措施是把空气预热器前抽取的温度较低的烟气与燃烧用的空气混合，通过燃烧器送入炉内从而降低燃烧温度和氧的浓度，达到降低氮氧化物生成量的目的。存在的问题是由于受燃烧稳定性的限制，一般再循环烟气率为15％～20％，投资和运行费较大，占地面积大。

第四，SNCR非选择性催化还原法：

SNCR非选择性催化还原法实质上是向炉膛喷射还原性物质，可在一定温度条件下还原已生成的氮氧化物，从而降低氮氧化物的排放量。由于以前的工艺设计缺陷，喷入分解炉的氨水不是雾化，喷氨不是智能随氮氧化物含量多少调节喷量，喷枪喷氨太集中烟道盲区多，造成脱除氮氧化物率为40-60％，效率依然偏低。

发明内容

本实用新型要解决的问题是：提供一种氮氧化物脱除率在80-85％之间的氮氧化物脱除装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型的氮氧化物脱除装置，包括主储氨罐、与主储氨罐相连的氨输送站、与氨输送站相连的次级储氨罐、与次级储氨罐相连的氨雾化装置和电控箱，所述氨雾化装置的输入端连接有压缩气源，所述氨雾化装置的输出端分别连接有设置在分解炉上的环形压缩气体管和环形氨水管，所述环形压缩气体管和环形氨水管上连接有若干个喷枪，所述电控箱与氨输送站以及氨雾化装置之间设有控制线，所述电控箱还连接有一个氮氧化物检测仪，所述氮氧化物检测仪置于废气烟道中。

为了能提高氨水的纯净度，过滤掉氨水中的杂质，本实用新型的氮氧化物脱除装置，所述氨输送站内设有过滤器。

为了能给喷枪提供稳定压力的压缩气体和氨水，本实用新型的氮氧化物脱除装置，所述氨雾化装置内设有压缩气体恒压机构和氨水恒压机构，所述压缩气体恒压包括依次连接的电磁阀、气体减压稳压阀和单向阀，所述氨水恒压机构包括依次连接的减压稳压阀、流量计和单向阀。

为了使氨水跟氮氧化物能充分的进行化学反应，提高氮氧化物的脱除率，本实用新型的氮氧化物脱除装置，所述分解炉的两个圆形截面的四周各均布有六个喷枪。

本实用新型的氮氧化物脱除装置，所述喷枪包括喷嘴喷芯、与喷嘴喷芯前部相连的喷嘴连接套以及与喷嘴喷芯后部相连的后连接套，所述后连接套与喷管相连，所述喷管包括外层管和内层管，所述外层管连接有进气管，所述内层管连接有进氨水管，所述进气管与环形压缩气体管相连，所述进氨水管与环形氨水管相连，所述喷枪上还设有一个喷枪防堵机构，所述喷枪防堵机构通过信号线与电控箱相连。

本实用新型的氮氧化物脱除装置，所述进气管和进氨水管均为高压胶管。

本实用新型取得的有益效果是：(1)通过喷枪将氨水在分解炉中喷射，使氨水与氮氧化物发生化学反应，将氮氧化物分解为氮气和水，从而将氮氧化物脱除，脱除率为80-85％，与现有的脱除技术相比，脱除率高；(2)氨雾化装置内设有压缩气体恒压机构和氨水恒压机构，使得供给喷枪的氨水和压缩气体压力恒定；(3)分解炉的两个圆形截面的四周各均布有六个喷枪，避免出现氨水的喷射盲区，使得氨水与氮氧化物能充分反应；(4)喷枪上还设有一个喷枪防堵机构，防止喷枪堵塞；(5)电控箱连接有一个氮氧化物检测仪，通过氮氧化物检测仪的检测数据，能自动调节氨水的喷射量，以使得氨水与氮氧化物能充分反应。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是氨输送站的结构示意图。

图3是氨雾化装置的结构示意图。

图4是喷枪的内部结构示意图。

图5是喷枪的外部连接结构示意图。

图中：1、主储氨罐，2、氨输送站，3、次级储氨罐，4、氨雾化装置，5、电控箱，

6、压缩气源，7、分解炉，8、环形压缩气体管，9、环形氨水管，10、喷枪，11、控制线，12、氮氧化物检测仪，13、废气烟道，14、过滤器，15、电磁阀，

16、气体减压稳压阀，17、单向阀，18、减压稳压阀，19、流量计，20、单向阀，

21、喷嘴喷芯，22、喷嘴连接套，23、后连接套，24、喷管，25、外层管，26、内层管，27、进氨水管，28、进气管，29、喷枪防堵机构，30、信号线。

具体实施方式

如图1-图5所示，本实用新型的氮氧化物脱除装置，其特征在于：包括主储氨罐1、与主储氨罐1相连的氨输送站2、与氨输送站2相连的次级储氨罐3、与次级储氨罐3相连的氨雾化装置4和电控箱5，所述氨雾化装置4的输入端连接有压缩气源6，所述氨雾化装置4的输出端分别连接有设置在分解炉7上的环形压缩气体管8和环形氨水管9，所述环形压缩气体管8和环形氨水管9上连接有若干个喷枪10，所述电控箱5与氨输送站2以及氨雾化装置4之间设有控制线11，所述电控箱5还连接有一个氮氧化物检测仪12，所述氮氧化物检测仪12置于废气烟道13中；所述氨输送站2内设有过滤器14；所述氨雾化装置4内设有压缩气体恒压机构和氨水恒压机构，所述压缩气体恒压包括依次连接的电磁阀15、气体减压稳压阀16和单向阀17，所述氨水恒压机构包括依次连接的减压稳压阀18、流量计19和单向阀20；所述分解炉7的两个圆形截面的四周各均布有六个喷枪10；所述喷枪10包括喷嘴喷芯21、与喷嘴喷芯21前部相连的喷嘴连接套22以及与喷嘴喷芯21后部相连的后连接套23，所述后连接套23与喷管24相连，所述喷管24包括外层管25和内层管26，所述外层管25连接有进气管27，所述内层管26连接有进氨水管28，所述进气管27与环形压缩气体管8相连，所述进氨水管28与环形氨水管9相连，所述喷枪10上还设有一个喷枪防堵机构29，所述喷枪防堵机构29通过信号线30与电控箱5相连；所述进气管27和进氨水管28均为高压胶管。

当炉窑开始运行，废气烟道14内安装的氮氧化物检测仪13检测到氮氧化物的量达到设定值时，信号输送到电控箱5中，电控箱5则自动开启氨雾化装置4，压缩气体及氨水经氨雾化装置5中处理后压力恒定，然后压缩气体及氨水经环形压缩气体管8和环形氨水管9进入喷枪10，在喷枪中，通过压缩气体的压力，氨水被雾化，喷入分解炉7中800-1100℃的区域，由于该区域氧气缺乏，故此氮氧化物跟氨水发生如下化学反应：

4NO+4NH3+O2(4N2+6H2O

2NO2+4NH3+O2(3N2+6H2O

NO2+NO+2NH3(2N2+3H2O

化学反应后，氮氧化物被分解为无害的氮气和水，从而实现对氮氧化物的脱除。在NH3/氮氧化物比值为1.0～1.2的条件下，脱除效率达到80～85％，脱除效率较现有技术，脱除率显著提高。

本实用新型的氮氧化物脱除装置，在1000T/d干法水泥生产线上试用，喷氨水300kg/h，氮氧化物在废气中的含量从900-1100mg/m3降至280-350mg/m3，在5000T/d干法水泥生产线上试用，喷氨水1000-1300kg/h，氮氧化物从每立方米废气含800mg/m3降至300mg/m3，脱除效率显著提高。

实用新型不局限于上述实施方式，任何人应得知在本实用新型的启示下作出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种氮氧化物脱除装置，其特征在于：包括主储氨罐(1)、与主储氨罐(1)相连的氨输送站(2)、与氨输送站(2)相连的次级储氨罐(3)、与次级储氨罐(3)相连的氨雾化装置(4)和电控箱(5)，所述氨雾化装置(4)的输入端连接有压缩气源(6)，所述氨雾化装置(4)的输出端分别连接有设置在分解炉(7)上的环形压缩气体管(8)和环形氨水管(9)，所述环形压缩气体管(8)和环形氨水管(9)上连接有若干个喷枪(10)，所述电控箱(5)与氨输送站(2)以及氨雾化装置(4)之间设有控制线(11)，所述电控箱(5)还连接有一个氮氧化物检测仪(12)，所述氮氧化物检测仪(12)置于废气烟道(13)中。

2.根据权利要求1所述的氮氧化物脱除装置，其特征在于：所述氨输送站(2)内设有过滤器(14)。

3.根据权利要求1所述的氮氧化物脱除装置，其特征在于：所述氨雾化装置(4)内设有压缩气体恒压机构和氨水恒压机构，所述压缩气体恒压包括依次连接的电磁阀(15)、气体减压稳压阀(16)和单向阀(17)，所述氨水恒压机构包括依次连接的减压稳压阀(18)、流量计(19)和单向阀(20)。

4.根据权利要求1所述的氮氧化物脱除装置，其特征在于：所述分解炉(7)的两个圆形截面的四周各均布有六个喷枪(10)。

5.根据权利要求1所述的氮氧化物脱除装置，其特征在于：所述喷枪(10)包括喷嘴喷芯(21)、与喷嘴喷芯(21)前部相连的喷嘴连接套(22)以及与喷嘴喷芯(21)后部相连的后连接套(23)，所述后连接套(23)与喷管(24)相连，所述喷管(24)包括外层管(25)和内层管(26)，所述外层管(25)连接有进气管(27)，所述内层管(26)连接有进氨水管(28)，所述进气管(27)与环形压缩气体管(8)相连，所述进氨水管(28)与环形氨水管(9)相连，所述喷枪(10)上还设有一个喷枪防堵机构(29)，所述喷枪防堵机构(29)通过信号线(30)与电控箱(5)相连。

6.根据权利要求5所述的氮氧化物脱除装置，其特征在于：所述进气管(27)和进氨水管(28)均为高压胶管。

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