[发明专利]一种水泥窖烟气脱硝装置及其使用方法

说明书

本发明涉及工业炉窖烟气氮氧化物治理技术领域，尤其涉及一种水泥窖烟气脱硝装置及其使用方法，水泥窖烟气脱硝装置，包括沿烟气走向依次连接的窖尾烟道、SNCR脱硝反应单元、预热器、低温除尘单元、SCR脱硝反应单元和烟囱，所述SNCR脱硝反应单元包括第一混合器；所述SCR脱硝反应单元包括沿烟气走向依次连接的第二混合器和SCR反应器；氨气源分别向所述第一混合器和所述第二混合器内喷射氨气；所述低温除尘单元包括低温除尘器。本发明提供的水泥窖烟气脱硝装置，在保证脱硝效率的基础上，降低了脱硝运行成本。

技术领域

本发明涉及工业炉窖烟气氮氧化物治理技术领域，尤其涉及一种水泥窖烟气脱硝装置及其使用方法。

背景技术

氮氧化物作为主要的大气污染物之一，是继二氧化硫之后国家严格控制排放的对象。目前水泥窑炉氮氧化物排放占我国氮氧化物总排放量的十分之一左右，需要进行治理，现在应用最广泛的烟气脱硝技术是SCR技术和SNCR技术。

SNCR技术投资低，运行成本少，系统简单，适用范围广，但其脱硝效率低，仅有30％-50％，远不能达到排放的标准。

SCR技术运行成本高，在300℃左右的烟气温度下，脱硝效率可达到95％以上，然而实际生产过程中，由于预热器出口烟气的粉尘含量高，碱金属含量高，且有含量不等的重金属，因此易造成催化剂堵塞、磨损、中毒失效，必须先经过低温除尘器进行除尘后再通过SCR技术进行脱硝，经过低温除尘后烟气的温度会降至150℃以下，影响SCR反应器中催化剂的活性，导致脱硝效率下降，若要提高脱硝效率，需要重新对低温烟气进行加热，能源消耗增加，使本来就较高的运行成本进一步增加。

发明内容

为解决上述技术问题至少之一，本发明提供一种水泥窖烟气脱硝装置，包括沿烟气走向依次连接的窖尾烟道、SNCR脱硝反应单元、预热器、低温除尘单元、SCR脱硝反应单元和烟囱，所述SNCR脱硝反应单元包括第一混合器；所述SCR脱硝反应单元包括沿烟气走向依次连接的第二混合器和SCR反应器；氨气源分别向所述第一混合器和所述第二混合器内喷射氨气；所述低温除尘单元包括低温除尘器。

优选的，所述低温除尘单元还包括热交换装置，所述热交换装置的热气入口管连接所述预热器的烟气出口，热气出口管连接所述低温除尘器的烟气入口，冷气入口管连接所述低温除尘器的烟气出口，冷气出口管连接所述SCR脱硝反应单元的第二混合器的烟气入口。

优选的，所述热交换装置由下至上依次包括第一热交换部和第二热交换部，双螺旋导热管固定设于所述第二热交换部下方并延伸至所述第一热交换部内，低温烟气经所述双螺旋导热管流出所述热交换装置。

优选的，所述第一热交换部为旋风分离器结构，包括分离器本体、灰斗和热气入口管，所述分离器本体的中心处设有连通第二热交换部的第一中心管。

优选的，所述第一中心管下方设有阻挡烟气颗粒向所述双螺旋导热管扩散的导热防护机构，所述导热防护机构呈镂空的圆筒状，其外侧壁设有沿旋流风方向螺旋排列的烟气捕捉部。

优选的，所述烟气捕捉部具有多级斜面结构，并沿所述导热防护机构径向外倾。

优选的，所述第二热交换部包括密封的壳体，连接于所述壳体上的冷气入口管、冷气出口管和热气出口管，所述壳体内设有上下相邻且烟气流动方向相反的冷气流入区和热气流出区。

优选的，所述第一混合器包括第一混合器本体和分别设于所述第一混合器本体长度方向两端的第一蜗壳入口管和第二蜗壳入口管，氨气和烟气分别通过第一蜗壳入口管和第二蜗壳入口管在第一混合器本体内形成逆向对流的旋流。