CN207221704U - 一种水泥熟料生产线分级脱硫脱硝装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水泥熟料生产线分级脱硫脱硝装置，包括Ⅴ级预热器、Ⅱ级预热器、增湿塔和入生料磨烟道，Ⅴ级预热器的上升烟道底部设有第一级脱硫烟气进口、顶部设有第一级脱硫烟气出口，Ⅱ级预热器的上升烟道底部设有第二级脱硫烟气进口、顶部设有第二级脱硫烟气出口，增湿塔顶部设有第三级脱硫烟气进口、底部设有第三级脱硫烟气出口，入生料磨烟道顶部设有第四级脱硫烟气进口、底部设有第四级脱硫烟气出口；增湿塔、入生料磨烟道、Ⅱ级预热器的上升烟道内均设有多个钙剂喷枪；Ⅴ级预热器的上升烟道及Ⅱ级预热器的上升烟道内设有多个氨剂喷枪；氨剂喷枪连接氨剂催化系统，钙剂喷枪连接钙剂脱硫系统。本实用新型脱硫脱硝效率高，反应迅速。

Description

一种水泥熟料生产线分级脱硫脱硝装置

技术领域

本实用新型涉及环保设备领域，尤其是涉及一种水泥熟料生产线分级脱硫脱硝装置。

背景技术

目前应用于水泥窑烟气脱硫一般有三种工艺，一是氨法脱硫即直接向烟气中喷射氨剂脱硫剂，然而该方法脱硫效率低，氨硫比高，因而氨逃逸严重。二是钙法脱硫，分为湿法、干法和半干法，湿法脱硫为石灰石石膏法，或利用水泥熟料生产线产生的窑灰替代石灰石，该方法一次投资大，运行成本高，尤其是循环泵的电机功率大，电耗高；干法方法脱硫效率低，约50%，适用于SO₂初始浓度不高或环保要求不严格区域，推广具有一定的局限性。半干法脱硫如喷雾干燥法（专利号：ZL2015 1 0280137.1），由于钙剂活性较差，反应时间偏长，且脱硫效率偏低，约70%。三是脱硫剂法（专利申请公布号：CN 105779074 A, 授权公布号 CN 205392134 U），该法脱硫效率高，反应时间快，然而所用脱硫剂含剧毒危险品，对生产及操作工人具有较高的职业危害；另外，现有水泥熟料生产线一般的采用选择性非催化还原脱硝技术（SNCR）来降低氮氧化物排放浓度，较多地采用分级燃烧与SNCR相结合的方式来进一步降低排放浓度，并减少脱硝成本。

然而随着国家环保政策的进一步严格，现有工艺难以在较经济并较少二次污染的条件下达到氮氧化物排放浓度低于100mg/Nm3，二氧化硫排放浓度低于20mg/Nm3的标准，因此开发一种反应速率快、脱硫脱硝效率高、操作安全的水泥熟料生产线脱硫装置和方法对水泥工业烟气氮氧化物及二氧化硫排放治理具有重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种脱硫脱硝效率高的水泥熟料生产线分级脱硫脱硝装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:

一种水泥熟料生产线分级脱硫脱硝装置，包括预热器、增湿塔和入生料磨烟道，预热器包括Ⅴ级预热器和Ⅱ级预热器，Ⅴ级预热器的上升烟道底部设有第一级脱硫烟气进口、顶部设有第一级脱硫烟气出口，Ⅱ级预热器的上升烟道底部设有第二级脱硫烟气进口、顶部设有第二级脱硫烟气出口，增湿塔顶部设有第三级脱硫烟气进口、底部设有第三级脱硫烟气出口，入生料磨烟道顶部设有第四级脱硫烟气进口、底部设有第四级脱硫烟气出口，第一级脱硫烟气出口与第二级脱硫烟气进口之间、第二级脱硫烟气出口与第三级脱硫烟气进口之间、第三级脱硫烟气出口与第四级脱硫烟气进口之间均通过现有生产设备及设有阀门的管道连接；增湿塔、入生料磨烟道、Ⅱ级预热器的上升烟道内均设有多个钙剂喷枪；Ⅴ级预热器的上升烟道及Ⅱ级预热器的上升烟道内设有多个氨剂喷枪，氨剂喷枪连接氨剂输送系统，钙剂喷枪连接钙剂配制输送系统，各个钙剂喷枪与氨剂喷枪的气体进口均连接有压缩空气输送管道。

所述Ⅱ级预热器内的氨剂喷枪和钙剂喷枪之间设有催化剂系统，催化剂系统包括催化剂模块和吹灰系统，吹灰系统位于催化剂模块下方。

所述催化剂模块为板式、波纹板式或蜂窝式，所述吹灰系统为蒸汽吹灰装置、脉冲压缩空气吹灰装置或声波吹灰装置。

所述氨剂喷枪或钙剂喷枪均匀布置在Ⅴ级预热器、Ⅱ级预热器、增湿塔或入生料磨烟道内；各个氨剂喷枪和各个钙剂喷枪均设置有压力表和流量计。

钙剂喷枪使用的钙剂可采用粉末状石灰或电石渣，氨剂喷枪使用的氨剂可采用来自于生产线现有的SNCR系统产生的氨水或尿素溶液。

本实用新型采用多重脱硫脱硝装置对水泥熟料生产线烟气进行脱硫脱硝，二氧化硫脱除效率可以达到95%以上，同时氮氧化物排放浓度可控制在100mg/N m³以下，而且脱硫的产物可随原有生产线成为生料的一部分，脱硝的产物为无害惰性氮气，无气液固废产生，运行成本低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，一种水泥熟料生产线分级脱硫脱硝装置，包括预热器、增湿塔15和入生料磨烟道14，预热器包括Ⅴ级预热器161和Ⅱ级预热器16，Ⅴ级预热器161的上升烟道底部设有第一级脱硫烟气进口、顶部设有第一级脱硫烟气出口，Ⅱ级预热器16的上升烟道底部设有第二级脱硫烟气进口、顶部设有第二级脱硫烟气出口，增湿塔15顶部设有第三级脱硫烟气进口、底部设有第三级脱硫烟气出口，入生料磨烟道14顶部设有第四级脱硫烟气进口、底部设有第四级脱硫烟气出口，第一级脱硫烟气出口与第二级脱硫烟气进口之间、第二级脱硫烟气出口与第三级脱硫烟气进口之间、第三级脱硫烟气出口与第四级脱硫烟气进口之间均通过现有生产设备及设有阀门的管道连接；另外还设有压缩空气系统，压缩空气系统包括空压机17、压缩空气储罐18和压缩空气输送管道24，压缩空气辅助喷射药剂。

增湿塔15和入生料磨烟道14内均设有多个钙剂喷枪30；Ⅴ级预热器161内设有多个氨剂喷枪29，Ⅱ级预热器16内设有板式催化剂模块21和吹灰系统22，吹灰系统22为声波吹灰装置，声波吹灰装置位于板式催化剂模块21下方，声波吹灰装置定期喷吹以防止粉尘粘结在板式催化剂模块21上，吹灰系统22下方设有多个氨剂喷枪29，板式催化剂模块21上方设有多个钙剂喷枪30，氨剂喷枪29连接氨剂供给装置19，钙剂喷枪30通过钙剂输送管道25连接钙剂供给装置12，各个钙剂喷枪30与氨剂喷枪29的气体进口均连接压缩空气输送管道24。氨剂喷枪29或钙剂喷枪30均匀布置在Ⅴ级预热器161、Ⅱ级预热器16、增湿塔15或入生料磨烟道14内。

具体的，在Ⅴ级预热器161中进行第一级脱硫脱硝处理时，氨剂将氮氧化物还原为氮气，并对SO₂进行初步处理；在Ⅱ级预热器16中进行第二级脱硫脱硝处理时，SO₂在经板式催化剂模块21催化氧化，并与氨剂发生反应后，生成中间态物质硫酸铵及硫酸氢铵，该中间态物质与钙剂反应生成CaSO₄并释放NH₃，部分NH₃重新与SO₂反应，部分NH₃在催化剂的作用下与NOx反应，生成N₂和H₂O；产物CaSO₄经随生料入窑，经高温煅烧固化在熟料中。烟气随后进入增湿塔15或入生料磨烟道14；在增湿塔15中进行第三级脱硫处理时，钙剂溶液与烟气中的SO₂反应生成CaSO₄，CaSO₄经增湿塔15下设置的螺旋输送机输送至生料输送斜槽，最后随生料进入生料均化库；烟气在入生料磨烟道14中进行第四级脱硫时，钙剂溶液与烟气中的SO₂反应生成CaSO₄，同时在入生料磨烟道内高气固的工况下，钙剂脱硫剂、生料中的CaCO₃与烟气中的SO₂反应，最终生成CaSO₄，生成的CaSO₄与生料一起进入生料均化库。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种水泥熟料生产线分级脱硫脱硝装置，其特征在于：

包括预热器、增湿塔和入生料磨烟道，预热器包括Ⅴ级预热器和Ⅱ级预热器，Ⅴ级预热器的上升烟道底部设有第一级脱硫烟气进口、顶部设有第一级脱硫烟气出口，Ⅱ级预热器的上升烟道底部设有第二级脱硫烟气进口、顶部设有第二级脱硫烟气出口，增湿塔顶部设有第三级脱硫烟气进口、底部设有第三级脱硫烟气出口，入生料磨烟道顶部设有第四级脱硫烟气进口、底部设有第四级脱硫烟气出口；

增湿塔、入生料磨烟道、Ⅱ级预热器的上升烟道内均设有多个钙剂喷枪；Ⅴ级预热器的上升烟道及Ⅱ级预热器的上升烟道内设有多个氨剂喷枪，氨剂喷枪连接氨剂输送系统，钙剂喷枪连接钙剂配制输送系统，各个钙剂喷枪与氨剂喷枪的气体进口均连接有压缩空气输送管道。

2.根据权利要求1所述的一种水泥熟料生产线分级脱硫脱硝装置，其特征在于：Ⅱ级预热器内的氨剂喷枪和钙剂喷枪之间设有催化剂系统，催化剂系统包括催化剂模块和吹灰系统，吹灰系统位于催化剂模块下方。

3.根据权利要求2所述的一种水泥熟料生产线分级脱硫脱硝装置，其特征在于：所述催化剂模块为板式、波纹板式或蜂窝式，所述吹灰系统为蒸汽吹灰装置、脉冲压缩空气吹灰装置或声波吹灰装置。

4.根据权利要求1或2所述的一种水泥熟料生产线分级脱硫脱硝装置，其特征在于：所述氨剂喷枪或钙剂喷枪均匀布置在Ⅴ级预热器、Ⅱ级预热器、增湿塔或入生料磨烟道内；各个氨剂喷枪和各个钙剂喷枪均设置有压力表和流量计。