[实用新型]一种适用于水泥窑窑尾中低温烟气的脱硝系统

说明书

本实用新型提供了一种适用于水泥窑窑尾中低温烟气的脱硝系统，包括预热器、喷氨装置、脱硝反应器和窑尾余热锅炉，所述喷氨装置设置在预热器上，所述窑尾余热锅炉包括第一过热器和第二过热器，所述第一过热器设置在所述窑尾余热锅炉中，第二过热器设置在脱硝反应器中，所述第一过热器与第二过热器连接。所述窑尾余热锅炉的第二过热器设置在脱硝反应器中，显著提高了蒸汽的压力及温度等参数，改善了汽轮发电机的安全性能，也增加了窑尾余热发电量。

技术领域

本实用新型属于建材生产环保处置设备，具体涉及一种适用于水泥窑窑尾中低温烟气的脱硝系统。

背景技术

我国是水泥生产大国，截至2020年，全国新型干法线约有1712条，年产量达23.16亿吨，占世界水泥产量的一半以上。作为大气主要的污染排放物之一，NO_x是生成光化学污染的重要前驱物，同时也是形成区域细微粒子污染及雾霾的重要原因。水泥行业NO_x的排放量约占全国总排放量的10％左右，排在火力发电和汽车尾气排放之后，属污染控制重点行业。目前，包括浙江、江苏、河南等省份目前已率先出台并执行了更为严格的地方排放标准，水泥烟气超低排放已成为水泥行业排放控制的必然趋势。

国内大部分水泥厂采用SNCR技术实现系统的NO_x减排，脱硝效率50％。虽然运用分级燃烧+SNCR组合脱硝技术，可以确保水泥窑NO_x的排放稳定在400mg/Nm³以下，但要达到100mg/m³，甚至50mg/Nm³以下，仅依靠分级燃烧+SNCR难以实现。SCR脱硝是全世界成熟应用的高效脱硝技术之一，在我国燃煤锅炉、钢铁烧结、煤焦化等工业炉窑烟气的减排治理中得到广泛应用，SCR脱硝效率可达90％以上，能满足水泥现有超低排放标准的环保需求，被普遍认为是最高效可靠的深度脱硝技术，其原理是向烟气中喷入氨水或尿素等还原剂，利用催化剂将烟气中的氮氧化物催化转化为N₂和H₂O。

目前水泥行业SCR脱硝主流工艺是采用高尘技术路线，预热器出风口的含尘烟气未经预除尘，直接送往脱硝反应器内脱硝，脱硝后的烟气再经窑尾余热锅炉降至200℃左右，余热锅炉产生的过热蒸汽与窑头锅炉产生的过热蒸汽合并后送往汽轮发电机发电，余热锅炉出风口烟气则送往生料磨用于原料烘干。在碳达峰及碳中和的政策背景下，水泥企业为降低单位熟料的能耗，减少化石燃料使用量，众多企业新建或改建的水泥线由五级预热器升级为六级预热器，预热器出风口温度一度从300℃降至250℃左右。SCR脱硝系统引入后，六级预热器出风口250℃的烟气温度，在计入脱硝反应器及管道10℃以上的温降后，余热锅炉入风口实际烟温仅240℃左右，此时产生过热蒸汽的温度及饱和度降低，影响余热发电量，同时也对汽轮发电机正常运行产生负面影响。此外，现有预热器出风口烟气中的粉尘浓度最高可达到100g/Nm³以上，高尘烟气直接冲刷催化剂的表面，也极大地缩短了脱硝反应器顶部催化剂的使用寿命。

实用新型内容

针对现有技术所存在的问题和不足，本实用新型提供了一种适用于水泥窑窑尾中低温烟气的脱硝系统，能够显著提升脱硝系统中催化剂的运行寿命，改善汽轮机的安全性能，同时增加水泥窑线的余热发电量。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种适用于水泥窑窑尾中低温烟气的脱硝系统，包括预热器、喷氨装置、脱硝反应器和窑尾余热锅炉，所述喷氨装置设置在预热器上，所述窑尾余热锅炉包括第一过热器和第二过热器，所述第一过热器设置在所述窑尾余热锅炉中，第二过热器设置在脱硝反应器中，所述第一过热器与第二过热器连接。

进一步的，所述脱硝反应器内包括导流板、多层脱硝催化剂模块，所述第二过热器设置在导流板和脱硝催化剂模块之间。

进一步的，每层所述脱硝催化剂模块的上侧均设有清灰装置。