[实用新型]干法水泥熟料生产系统的窑尾脱氮装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种降低已有新型干法水泥熟料生产系统NOx排放的窑尾脱氮装置，属于水泥生产设备技术领域。

背景技术

氮氧化物排放量已被列入“十二五”的规划控制性目标，要求2015年氮氧化物排放总量比2010年下降10％。目前，虽然一般水泥厂执行的是水泥窑NOx小于800mg/Nm³(折算为NO₂，以10％氧含量为基准，下同)的排放标准(GB4915-2004)，而最新的水泥厂设计规范(GB50259-2008)规定的水泥工厂焚烧废弃物排放标准规定NOx的排放限值为500mg/Nm³，已经达到了欧盟标准2000/76/EC规定的要求。此外，工业和信息化部发布的《水泥行业准入条件》(工原[2010]第127号文件)中也提到，“对水泥行业大气污染物实行总量控制，新建或改扩建水泥(熟料)生产线项目须配置脱除NOx效率不低于60％的烟气脱硝装置”。因此，水泥企业因氮氧化物排放问题面临着严峻的考验。

我国新型干法水泥厂不经处理后的NOx排放量大都在516～1291mg/Nm³(折算为NO₂，以10％氧含量为基准)，对于燃用无烟煤的水泥企业来说，NOx排放量一般在800mg/Nm³以上(折算为NO₂，以10％氧含量为基准)。目前各级环保部门每年对水泥企业征收的NOx排放费逾10亿元，占水泥企业缴纳排污费的70％。NOx的排放给自然环境、人类生活和身体健康带来严重威胁，也严重影响水泥工业的持续发展。因此，减少已有水泥熟料生产系统的氮氧化物排放是十分必要和紧迫的。

目前水泥窑NOx控制技术主要包括低NOx燃烧器、还原气氛法、选择性催化还原法(SCR)，非选择性催化还原法(SNCR)。低NOx燃烧器目前在国内已经有广泛应用，但其效果受窑工况影响较大，一般NOx的排放量不能达到预期效果或效果不明显；根据国外的资料应用SCR和NSCR法可以控制水泥厂NOx排放量200～500mg/Nm³，但因其需要增加额外的装置，并以氨或尿素作为还原剂，投资和运行成本较高，目前国内外应用很少，即使建有该装置也很少运行；还原气氛法是在分解炉下部设置欠氧燃烧的NOx还原区，利用分级燃烧原理，减少水泥生产的NOx排放。与其他几种方法相比，还原气氛法更经济和有效。国外公司已有一些应用的经验，脱氮效果较理想，但因带来烟室结皮严重、影响窑内通风等新问题而影响了系统正常生产，都已被迫停用。通过完善和优化的连接在窑尾烟室和分解炉的脱氮装置(专利号：200920301404.9)，既能有效减少水泥生产的NOx排放，又能避免烟室及分解炉底部结皮等问题。对于新的生产线，可以使用改装置。但是对于已建成的新型干法水泥生产线，如何应用还原气氛法来减低NOx排放，在国内仍是空白。

发明内容

本实用新型的目的提供一种结构简单、实用的干法水泥熟料生产系统的窑尾脱氮装置。

本干法水泥熟料生产系统的窑尾脱氮装置包括一个通过压缩空气将煤粉送入烟室的煤粉增速泵。

本实用新型的有益效果：本实用新型利用还原气氛法的原理，在不影响水泥熟料生产过程和不增加运行成本的基础上，通过增加煤粉增速泵减少已有水泥生产线的NOx排放。通过煤粉增速泵将煤送到烟室内缺氧燃烧以产生CO、CH₄、H₂、HCN和固定碳等还原剂，这些还原剂与窑尾烟气中的NOx发生反应，将NOx还原成N₂等无污染的惰性气体，以减少NOx的排放。

上述的窑尾脱氮装置，煤粉增速泵包括一个煤粉输送管，煤粉输送管的管壁上开有煤粉入口，与压缩空气源相通的压缩空气管伸入煤粉输送管的一端，煤粉输送管的另一端为用于与烟室相通的煤粉输送管出口。

伸入煤粉输送管内的压缩空气管外壁与煤粉输送管内壁之间有形成环形空腔，煤粉入口与环形空腔相通。

压缩空气管与煤粉输送管同轴，伸入煤粉输送管内的压缩空气管的出气端成锥形，与压缩空气管的出气端相对的煤粉输送管内壁成锥形。压缩空气管通过一个可以调节压缩空气管相对于煤粉输送管的轴向位置的调节装置连接在煤粉输送管上。

上述的窑尾脱氮装置，它还包括串联在向分解炉供应煤粉的分解炉送煤管路上的煤粉分配器，煤粉分配器的一个分配器出口与所述的煤粉入口通过一根煤粉支管相通。煤粉支管上串联有闸阀。

附图说明

图1针对已有新型干法水泥熟料生产系统的窑尾脱氮装置的流程图