CN210892747U - 水泥窑管道烟气脱硝系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种水泥窑管道烟气脱硝系统，包括回转窑烟室和脱硝管，所述回转窑烟室顶部开设有烟气出口，所述脱硝管的进气端连接所述烟气出口，所述脱硝管的进气端管壁上开设有一煤粉添加口。该水泥窑管道烟气脱硝系统具有设计科学、脱硝效果好、不影响生产、脱硝成本低的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种废气处理装置，具体的说，涉及了一种水泥窑管道烟气脱硝系统。
背景技术
氮氧化物是主要的大气污染物之一，为了控制污染，我国目前已出台了严格控制氮氧化物排放的相关指标。水泥在回转窑内高温制备过程中，即会产生氮氧化物，并与高温烟气混合在一起，为了利用高温烟气中的余热，现有的水泥生产设备设置有多级旋风筒，高温烟气经过烟室、分解炉后，进入多级旋风筒内，最后排出到大气中，原料与高温烟气可在分解炉和多级旋风筒内进行热交换，实现对高温烟气余热的回收利用。
目前水泥生产过程中的脱硝一般在分解炉内进行，传统脱硝工艺主要有以下三种：①SNCR脱硝工艺，这种方式氨水使用量大，氨水的使用不仅会破坏水泥生产系统工艺，而且当反应不完全时，氨气逃逸率高，这会造成新的污染；②SCR催化剂脱硝工艺，这种方式需要使用催化剂作为填料层，催化剂本身成本即比较高，使用一段时间后，填料层阻力还会逐渐增大，影响生产，需要更换时，催化剂本身变成危废，处理成本也很高；③采用高分子脱硝剂脱硝，这种方式需要不断向高温烟气内加入高分子脱硝剂，运行成本很高。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、脱硝效果好、不影响生产、脱硝成本低的水泥窑管道烟气脱硝系统。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种水泥窑管道烟气脱硝系统，包括回转窑烟室和脱硝管，所述回转窑烟室顶部开设有烟气出口，所述脱硝管的进气端连接所述烟气出口，所述脱硝管的进气端管壁上开设有一煤粉添加口。
基于上述，所述脱硝管各个管段与水平面的倾斜角度均不小于50°。
基于上述，所述脱硝管包括进气斜管段、出气斜管段、分别连接在所述进气斜管段顶端和所述出气斜管段顶端的竖直管段以及连接两根竖向管段顶端的鹅颈段。
基于上述，所述脱硝管的进气端管壁上还连通有原料下料管。
基于上述，它还包括分解炉，所述分解炉底部从下到上依次开设有进风口、可调煤粉添加口和下料口，所述进风口连接有进风管，所述下料口连接有原料下料管，所述脱硝管的出气端连通在所述分解炉底部。
基于上述，它还包括分解炉脱硝管，所述分解炉脱硝管的进气端接通所述脱硝管的脱硝完全末端，所述分解炉脱硝管的出气端接通所述分解炉中的氮氧化物生成末端。
基于上述，所述分解炉脱硝管的进气端连通所述脱硝管出气端，所述分解炉脱硝管的出气端连通在所述分解炉侧壁的中上部，所述分解炉脱硝管的进气端管壁上设置有可控供煤点。
基于上述，所述分解炉脱硝管的进气端管壁上还设置有可控供料点。
基于上述，所述分解炉脱硝管也包括斜管段和竖直管段。
本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型利用高温烟气刚从所述回转窑烟室出来时温度高、含氧量低的特点，向所述脱硝管内添加煤粉，使煤粉首先与较少量的氧气或者二氧化碳生成CO，然后CO在高温下再将氮氧化物还原为氮气，控制煤粉的添加量，保证其可在脱硝管内脱硝完全，由于煤粉本身即可用于水泥生产中的燃烧加热，将该装置用于余热回收系统时，其不会破坏水泥生产系统，且这种方式相对于传统水泥生产脱硝工艺而言，成本很低，其具有设计科学、脱硝效果好、不影响生产、脱硝成本低的优点。
进一步地，将所述脱硝管各个管段与水平面的倾斜角度设置为均不小于50°，可避免高温烟气内的粉末在所述脱硝管内堆积；其中所述竖直管段的设置，在保证反应行程长度的前提下，极大地节约了占地空间，所述进气斜管段方便与所述烟气出口连接，所述出气斜管段方便与所述分解炉底部连接。
进一步地，所述原料下料管的设置，可根据高温烟气的实际温度，考虑是否向所述脱硝管内输入原料，中和高温，使温度适宜于CO脱硝。
进一步地，将所述脱硝管连接到所述分解炉底部，即可将该系统用于现有水泥生产中的余热回收利用系统。
进一步地，所述分解炉中的下段为加热段，此处可添加煤粉用于加热原料温度，但此处的温度远低于回转窑内的温度，由于此处也为富氧环境，加热段内会重新生成少量的氮氧化物；而所述分解炉中的中上段则被混合少量氮氧化物的高温烟气填充，所述分解炉脱硝管的设置，可将混合有CO的脱硝完全的高温烟气，引入到所述分解炉中的氮氧化物生成末端，经过二次脱硝后，即可达到排放标准。
进一步地，所述分解炉脱硝管也设置有所述竖直管段和所述斜管段，也可节约占地空间和方便连接。
附图说明
图1是传统水泥生产系统的结构示意图。
图2本实用新型中水泥窑管道烟气脱硝系统的结构示意图。
图中：1. 回转窑烟室；2. 脱硝管；3. 分解炉；4. 五级旋风筒； 5. 旋风分离器；6. 回转窑；7. 分解炉脱硝管；8. 进风管；9. 原料下料管；21. 煤粉添加口；22. 原料下料管；31. 可调煤粉添加口；71. 可控供煤点；72. 可控供料点。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示，传统的水泥生产系统包括回转窑6、回转窑烟室1、分解炉3和五级旋风筒4，其中五级旋风筒4由五个旋风分离器5组成，回转窑6内需要用煤粉燃烧，以便使原料能够达到制备所需温度，该温度大约在1700℃，为了使煤粉充分燃烧，回转窑6内需要通过足量的空气，氮气在高温、富氧环境下即生成氮氧化物，反应生成的高温烟气则含氧量较低，高温烟气经过回转窑烟室1上的烟气出口处时，温度大约在1080℃，为了便于余热回收，高温烟气依次经过分解炉3和五级旋风筒4，与反向流动的原料进行热交换后排出。
如图2所示，为了脱除高温烟气中的氮氧化物，本实用新型提供了一种水泥窑管道烟气脱硝系统，包括回转窑烟室1和脱硝管2，所述回转窑烟室1顶部开设有烟气出口，所述脱硝管2的进气端连接所述烟气出口，所述脱硝管1的进气端管壁上开设有一煤粉添加口21。
工作原理：
从煤粉添加口21向脱硝管2内加入煤粉，由于高温烟气本身就温度很高、含氧量很低，无需额外加热，煤粉首先可与较少量的氧气或者二氧化碳生成CO，然后CO在高温下再将氮氧化物还原为氮气，控制煤粉的添加量，保证其可在脱硝管2内脱硝完全，使脱硝完全的高温烟气从脱硝管2的出气口排出。
为了避免高温烟气内的粉尘再脱硝管2内沉积，所述脱硝管2各个管段与水平面的倾斜角度均应不小于50°；具体地，所述脱硝管2包括进气斜管段、出气斜管段、分别连接在所述进气斜管段顶端和所述出气斜管段顶端的竖直管段以及连接两根竖向管段顶端的鹅颈段，使用时，所述竖直管段可在保证反应行程长度的前提下，极大地节约占地空间，所述进气斜管段方便与所述烟气出口连接，所述出气斜管段方便与所述分解炉3底部连接。
为了避免从所述烟气出口出来的高温烟气温度过高，不适于脱硝反应，所述脱硝管2的进气端管壁上还连通有原料下料管22；使用时，可根据高温烟气的温度情况，控制所述原料下料管22是否投料或者投料量，使温度适于脱硝反应。
为了适用于现有水泥生产中的余热回收利用系统，可将所述脱硝管2的出气端连通在所述分解炉3底部。
所述分解炉3底部从下到上依次开设有进风口、可调煤粉添加口31和下料口，所述进风口连接有进风管8，用于供风，所述下料口连接有原料下料管9，用于供应原料，可调煤粉添加口31用于添加煤粉；由于所述分解炉3中的下段即为加热段，此处可添加煤粉用于加热原料温度，但此处的温度远低于回转窑内的温度，由于此处也为富氧环境，加热段内会重新生成少量的氮氧化物，所述分解炉3中的中上段则被混合少量氮氧化物的高温烟气填充。
为了处理重新生成的少量氮氧化物，该系统还设置有分解炉脱硝管7，所述分解炉脱硝管7的进气端接通所述脱硝管2的脱硝完全末端，所述分解炉脱硝管7的出气端接通所述分解炉3中的氮氧化物生成末端；使用时，分解炉脱硝管7可将混合有CO的脱硝完全的高温烟气，引入到所述分解炉中的氮氧化物生成末端，经过二次脱硝后，即可达到排放标准。
具体地，所述分解炉脱硝管7的进气端可以连通在所述脱硝管2出气端，所述分解炉脱硝管7的出气端可连通在所述分解炉3侧壁的中上部。
与脱硝管2同理，为了节约空间和方便连接，所述分解炉脱硝管7也包括斜管段和竖直管段。
除此之外，所述分解炉脱硝管7的进气端管壁上设置有可控供煤点71和可控供料点72，实际使用中，可根据生产情况，从可控供煤点71添加可控当量的煤粉，从可控供料点72添加可控当量的原料调节反应温度，保证脱硝效果的同时，避免破坏水泥生产体系。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
Claims (10)
1.一种水泥窑管道烟气脱硝系统，包括回转窑烟室，所述回转窑烟室顶部开设有烟气出口，其特征在于：它还包括脱硝管，所述脱硝管的进气端连接所述烟气出口，所述脱硝管的进气端管壁上开设有一煤粉添加口。
2.根据权利要求1所述的水泥窑管道烟气脱硝系统，其特征在于：所述脱硝管各个管段与水平面的倾斜角度均不小于50°。
3.根据权利要求2所述的水泥窑管道烟气脱硝系统，其特征在于：所述脱硝管包括进气斜管段、出气斜管段、分别连接在所述进气斜管段顶端和所述出气斜管段顶端的竖直管段以及连接两根竖向管段顶端的鹅颈段。
4.根据权利要求1-3任一项所述的水泥窑管道烟气脱硝系统，其特征在于：所述脱硝管的进气端管壁上还连通有原料下料管。
5.根据权利要求1-3任一项所述的水泥窑管道烟气脱硝系统，其特征在于：它还包括分解炉，所述分解炉底部从下到上依次开设有进风口、可调煤粉添加口和下料口，所述进风口连接有进风管，所述下料口连接有原料下料管，所述脱硝管的出气端连通在所述分解炉底部。
6.根据权利要求5所述的水泥窑管道烟气脱硝系统，其特征在于：它还包括分解炉脱硝管，所述分解炉脱硝管的进气端接通所述脱硝管的脱硝完全末端，所述分解炉脱硝管的出气端接通所述分解炉中的氮氧化物生成末端。
7.根据权利要求6所述的水泥窑管道烟气脱硝系统，其特征在于：所述分解炉脱硝管的进气端连通所述脱硝管出气端，所述分解炉脱硝管的出气端连通在所述分解炉侧壁的中上部，所述分解炉脱硝管的进气端管壁上设置有可控供煤点。
8.根据权利要求7所述的水泥窑管道烟气脱硝系统，其特征在于：所述分解炉脱硝管的进气端管壁上还设置有可控供料点。
9.根据权利要求6-8任一项所述的水泥窑管道烟气脱硝系统，其特征在于：所述分解炉脱硝管也包括斜管段和竖直管段。
10.根据权利要求9所述的水泥窑管道烟气脱硝系统，其特征在于：所述脱硝管的进气端管壁上还连通有原料下料管。
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Commission number: 5W127708 Conclusion of examination: Claim 1 and Claim 4 declare the technical solution cited in Claim 1 invalid, and maintain the validity of Utility Model Patent No. 201921918525.8 on the basis of Claims 2-3 and Claim 4 citing the technical solution of Claims 2-3 and Claims 5-10 Decision date of declaring invalidation: 20230103 Decision number of declaring invalidation: 59741 Denomination of utility model: Cement kiln pipeline flue gas denitrification system Granted publication date: 20200630 Patentee: ZHENGZHOU AOTON THERMAL ENGINEERING Co.,Ltd. |