一种高效循环的水泥窑脱硝用装置及方法与流程

本发明涉及水泥窑炉烟气脱硝技术领域，尤其是一种高效循环的水泥窑脱硝用装置及方法。

背景技术：

目前，现有的水泥窑脱硝技术的工艺流程一般为：烟气由水泥窑窑尾出口引出，温度在300～350℃左右，进入沉降室烟气预除尘后，再进入高温静电除尘装置，然后烟气与氨充分混合后进入scr脱硝，在scr催化剂作用下将氮氧化物转变成氮气和水，出口经引风机送至原有余热锅炉回收热量。但是，此种脱硝方法存在着诸多问题，当高尘布置时，不设置除尘器，因此烟尘中颗粒物会堵塞催化剂；当布置高温电除尘器时，高温电除尘器造价高，且易受工况条件影响，当粉尘比电阻过高或过低时，会引起除尘效率的降低；此外，传统的设备排烟温度高，无法有效地回收利用，且对于非新建水泥窑，高温电除尘设备庞大，场地受限。

技术实现要素：

本发明目的就是为了解决现有水泥窑炉烟气脱硝设备易堵塞、占地面积大、回收利用率低的问题，提供了一种高效循环的水泥窑脱硝用装置，不仅可以降低排烟温度，提高节能效果，还可以降低粉尘堵塞的风险，减小占地面积，提高脱硝效率。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高效循环的水泥窑脱硝用装置，包括两个与窑尾出口相连的第一出气管和第二出气管，第一出气管连接一个余热锅炉，余热锅炉通过烟道连接一个生料磨机，生料磨机的出气口再通过烟道与一个除尘器相连，且生料磨机(3)与除尘器(4)相连的烟道中部与第二出气管(11)相连，除尘器与一个scr脱硝反应器相连，且二者相连的烟道内设有一个喷氨格栅，scr脱硝反应器的出气口再通过烟道连接一个给水省煤器，给水省煤器的出气口通过烟道与一组引风机相连，引风机再通过烟道与一个烟囱相连。

进一步地，所述除尘器为电袋复合式除尘器或袋式除尘器。

进一步地，所述余热锅炉的顶部设有进气口、中部设有回收口、底部设有排气口，进气口与第一出气管相连，排气口与生料磨机相连。

进一步地，所述给水省煤器的顶部设有一个进水口、底部设有出水口，出水口与余热锅炉的回收口相连，以用于将省煤器加热后的给水输送至余热锅炉内回收利用。

为了进一步完成本发明的目的，还提供了一种高效循环的水泥窑脱硝用方法，所用装置包括余热锅炉、生料磨机、除尘器、scr脱硝反应器和给水省煤器，具体步骤如下：

(1)由窑尾出口排出的温度为300～350℃的烟气一部分通过第一出气管进入余热锅炉内换热，另一部分直接进入第二出气管内；

(2)换热后的烟气由余热锅炉的排气口排出，并通过烟道进入生料磨机内对原料进行加热去湿；

(3)由生料磨机排出的温度不高于150℃的烟气在进入除尘器之前，与烟道内来自第二出气管的高温烟气混合，混合后温度为200～230℃的烟气进入除尘器内除尘，以用于满足改造后除尘器的气体温度要求；

(4)除尘后的烟气通过烟道内的喷氨格栅，喷氨格栅内通入氨空混合气，并与烟气接触，然后进入scr脱硝反应器内进行脱硝处理，在scr催化剂的作用下将氮氧化物转变为氮气和水；

(5)脱硝反应后的产物通入给水省煤器内，对省煤器内的锅炉给水进行加热处理，加热后的给水由给水省煤器的出水口排出，并通过余热锅炉的回收口回收至余热锅炉内使用；

(6)换热后的烟气由引风机抽至烟囱排出。

与现有技术相比，本发明的优点具体在于：

(1)将余热锅炉内的烟气直接通入生料磨机内，由于余热锅炉里面的烟气温度比较高，可以把生料磨机内的原料加热去湿，生料即为水泥的原材料，生料被加热磨细之后可送到水泥窑里煅烧成熟料；

(2)利用电袋复合式除尘器替代传统的高温电除尘器，起到了节能降耗的作用，同时为了满足改造后的除尘器对于气体的温度要求，将一部分高温烟气在除尘器前与换热后的烟气混合，以此达到进气要求；

(3)占地面积小，不受场地条件限制，对于非新建水泥窑来说同样适用；

(4)采用各种设备进行层层换热，降低了排烟的温度，同时循环利用余热进行加工，节能高效；

(5)将scr脱硝反应器设置在布袋除尘器之后，降低了催化剂被烟气中粉尘堵塞的风险，提高催化剂的催化效率。

附图说明

图1为本发明的一种高效循环的水泥窑脱硝用装置的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

为使本发明更加清楚明白，下面结合附图对本发明的一种高效循环的水泥窑脱硝用装置及方法进一步说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

一种高效循环的水泥窑脱硝用装置，包括两个与窑尾出口1相连的第一出气管10和第二出气管11，其特征在于：

第一出气管10连接一个余热锅炉2，余热锅炉2的顶部设有进气口2a、中部设有回收口2b、底部设有排气口2c，进气口2a与第一出气管10相连；

余热锅炉2的排气口2c通过烟道连接一个生料磨机3，生料磨机3的出气口再通过烟道与一个除尘器4相连，且二者相连的烟道中部与第二出气管11相连，所述除尘器4采用电袋复合式除尘器；

除尘器4的出气口与一个scr脱硝反应器6相连，二者相连的烟道内设有一个喷氨格栅5；

scr脱硝反应器6的出气口通过烟道连接一个给水省煤器7，给水省煤器7的顶部设有一个进水口7a、底部设有出水口7b，出水口7b与余热锅炉2的回收口2c通过烟道相连，以用于将省煤器加热后的给水输送至余热锅炉内回收利用；

给水省煤器7的出气口通过烟道与一组引风机8相连，引风机8再通过烟道与一个烟囱9相连。

本发明还提供了一种使用上述装置进行高效循环的水泥窑脱硝用方法，具体步骤如下，其特征在于，包括：

(1)由窑尾出口1排出的温度为300～350℃的烟气一部分通过第一出气管10进入余热锅炉2内换热，另一部分直接进入第二出气管11内；

(2)换热后的烟气由余热锅炉2的排气口2c排出，并通过烟道进入生料磨机3内对原料进行加热去湿；

(3)由生料磨机3排出的温度不高于150℃的烟气与烟道内来自第二出气管11的高温烟气混合，混合后的烟气温度为200～230℃，而后进入除尘器4内除尘；

(4)除尘后的烟气通过烟道内的喷氨格栅5，喷氨格栅5内通入氨空混合气体与烟气接触，然后进入scr脱硝反应器6内进行脱硝处理，在scr催化剂的作用下将氮氧化物转变为氮气和水；

(5)脱硝反应后的产物通入给水省煤器7内，对省煤器内的锅炉给水进行加热处理，加热后的给水由给水省煤器7的出水口7b排出，并通过余热锅炉2的回收口2b回收至余热锅炉2内使用；

(6)换热后的烟气由引风机8抽至烟囱9排出。

本发明的脱硝方法中，利用电袋复合式除尘器或布袋除尘器替代传统的高温电除尘器，无须新建高温电除尘器，起到了节能降耗的作用，以5000t/d水泥窑为例，每小时节约约能耗240kw·h，同时，占地面积小，不受场地条件限制，对于非新建水泥窑来说同样适用。

本发明通过对原有的余热锅炉进行接口改造，同时将原有的电袋复合式除尘器或布袋除尘器更换滤袋，使用时将余热锅炉内的烟气直接通入生料磨机内，由于余热锅炉里面的烟气温度比较高，可以把生料磨机内的原料加热去湿，生料即为水泥的原材料，生料被加热磨细之后可送到水泥窑里煅烧成熟料；此外，采用各种设备进行层层换热，降低了排烟的温度，同时循环利用余热进行加工，节能高效；同时，将scr脱硝反应器设置在布袋除尘器之后，降低了催化剂被烟气中粉尘堵塞的风险，提高催化剂的催化效率。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。