CN105444582A - 一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理装置及工艺方法 - Google Patents

一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理装置及工艺方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105444582A
CN105444582A CN201510946574.2A CN201510946574A CN105444582A CN 105444582 A CN105444582 A CN 105444582A CN 201510946574 A CN201510946574 A CN 201510946574A CN 105444582 A CN105444582 A CN 105444582A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flue gas
desulfurizing tower
air
dore furnace
bypass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510946574.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105444582B (zh
Inventor
张雁忠
曾赐福
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Sancheng New Material Technology Co ltd
Shanghai Sanrong Environmental Protection Engineering Co ltd
Original Assignee
SHANGHAI SANRONG ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING Co Ltd
Shanghai Sancheng Energy Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANGHAI SANRONG ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING Co Ltd, Shanghai Sancheng Energy Technology Co Ltd filed Critical SHANGHAI SANRONG ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING Co Ltd
Priority to CN201510946574.2A priority Critical patent/CN105444582B/zh
Publication of CN105444582A publication Critical patent/CN105444582A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105444582B publication Critical patent/CN105444582B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/001Extraction of waste gases, collection of fumes and hoods used therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/02Disposition of air supply not passing through burner
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C9/00Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
    • F23C9/003Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber for pulverulent fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/02Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L7/00Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/004Systems for reclaiming waste heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2202/00Fluegas recirculation
    • F23C2202/30Premixing fluegas with combustion air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/004Systems for reclaiming waste heat
    • F27D2017/005Systems for reclaiming waste heat including pyrolising the waste gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/004Systems for reclaiming waste heat
    • F27D2017/006Systems for reclaiming waste heat using a boiler

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Abstract

本发明公开了一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理装置,包括回转窑的窑尾烟室、分解炉、旋风预热器、双旋风分离器、分层冷却脱硫塔、袋式收尘器;回转窑的窑尾烟室与分解炉连接;回转窑的窑尾烟室通过旁路烟气管道与双旋风分离器连接;旋风预热器的下料管热生料一分为二,一部分按原路进入窑尾烟室,另一部分进入从窑尾烟室抽出的旁路烟气;双旋风分离器与分层冷却脱硫塔顶部连接;分层冷却脱硫塔底部与袋式收尘器连接,其中部通过还原风管与分解炉连接;分解炉从上至下分别设燃尽区、强还原区、弱还原区。此外,本发明还公开上述装置的烟气处理工艺方法。本发明氨水降低率可达80%,达到零喷氨降氮的效果,减轻生产成本和环境压力。

Description

一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理装置及工艺方法
技术领域
本发明涉及水泥生产及水泥窑协同垃圾处理领域,尤其是涉及一种在水泥生产过程中采用旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理装置及工艺方法。
背景技术
随着水泥工业的发展,原、燃料资源日趋紧张,越来越多的水泥厂需要采用含高挥发性组分(K2O、Na2O、SO3、Cl-)低品位的原、燃料煅烧水泥熟料;同时,越来越多的水泥厂采用替代燃料以及利用窑***处理废弃物,而替代燃料、废弃物中所含氯、硫都偏高。
利用新型干法水泥回转窑处理城市垃圾,是焚烧处理垃圾的方式之一,作为水泥生产企业,废弃物的处置必须以不影响水泥生产为前提。从生产工艺控制的角度来看,废弃物的有害元素(硫、氯和碱金属)属于挥发性组分,由于生料充分悬浮于热气体中,当气体温度达到碱、硫、氯的熔点温度时,它们便冷凝在生料粉颗粒表面,随生料又重新回到窑内,在高温带再次挥发,挥发性组分就这样在窑与预热器之间经过多次挥发、冷凝,使得预热器、窑内生料含有害成分显著提高,从预分解窑测试结果来看,一般入窑热生料中K2O含量是生料的2~4倍、Na2O为1.5~2倍、Cl-为20~30倍、而SO3主要受燃料影响较大,由此可以看出,挥发组分在预热器内循环相当严重。挥发组分的循环富集常会发生窑内结圈或窑尾烟室、旋风筒锥体等部位结皮,严重时将无法进行正常生产,对大气污染物排放也有一定的影响。
旁路放风***是解决原、燃料中过量钾、钠、氯排出***的有效措施,可以保证***稳定运行和产品质量。然而,目前的旁路放风技术,多采用放风与冷风混合的方式进行骤冷,然后旋风分离器或者沉降室进行尘气分离,200℃左右的废气进入窑尾余热发电***,虽有部分热量回收,但仍然浪费了大量的热能,而且烟气中的大量灰尘会对余热锅炉的运行造成影响,也未考虑废气中氮氧化物和二氧化硫等污染物的处理,未真正减轻烧成***烟气处理的压力。
此外,国内水泥熟料生产线的脱硝技术仍以SNCR选择性非催化还原法为主,而分级燃烧技术处于起步阶段,脱硝率低于25%,脱硝效果很不稳定,易造成预热器***的结皮堵塞,不能适应各种工况。对煤质要求严格,只适用于挥发分高的烟煤,对使用无烟煤作为燃料的水泥企业,则需要外进适宜的再燃燃料,很多企业的分级燃烧装置处于闲置状态,不能真正运用到生产中去。而SNCR氨法脱硝依靠还原剂氨水或尿素进行氮氧化物的脱除,消耗大量还原剂。无论从国家节能减排的大局出发,还是从节约水泥生产成本出发,改进分级燃烧技术,降低氨水(或尿素)喷量,都显得尤为急迫。
鉴于上述的原因,现有的旁路放风技术和分级燃烧技术都有待改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的不足,提供一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧进行窑尾烟气处理的工艺方法,将旁路放风技术与分级燃烧技术有机结合起来,氨水降低率可达80%,甚至可以达到零喷氨降氮的效果,减少回转窑内有害成分的挥发循环量,提高熟料质量,提升烧成设备运转率,减轻生产成本和环境压力。为此,本发明还提供一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧进行窑尾烟气处理装置。
本发明为了解决上述技术问题,采用如下的技术方案:
在本发明的一方面,提供一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理工艺方法,包括水泥窑窑尾旁路放风工艺和水泥窑分解炉分级燃烧工艺;所述水泥窑窑尾旁路放风工艺如下步骤:
第一步,在排风机的作用下,通过电动旁路放风阀从回转窑的窑尾烟室中抽出1%到15%的窑尾烟气作为旁路烟气;旁路烟气在上升管道中与从旋风预热器中经高温分料锁风阀分离的部分热生料充分混合,进行气料换热;
第二步,气料换热后的烟气经双旋风分离器,将90%的热生料分离后作为脱硫剂进入分层冷却脱硫塔底部,烟气则进入分层冷却脱硫塔中进行分层冷却;
第三步,经过分层冷却脱硫塔处理后的烟气,根据生产要求,低于150℃的烟气进入袋式收尘器净化后通过排风机经烟囱排入大气;高于300℃的烟气则进入窑尾余热锅炉进行发电,或者作为热风来源进入原材料烘干车间;150℃~300℃之间的烟气降温后通过电动风阀进入袋式收尘器;
第四步,分层冷却脱硫塔排出的干灰,经第一FU输送机和双层重锤锁风阀落入第三FU输送机,湿渣则外排处理;袋式收尘器收集的粉尘,经电动回转下料器落入第二FU输送机,然后和分层冷却脱硫塔排出的干灰一起被第三FU输送机输送至混合材库,不适宜掺入水泥的物料则出厂处理;
所述水泥窑分解炉分级燃烧工艺包括如下步骤:所述分解炉从上至下分别设燃尽区、强还原区、弱还原区;
步骤1,来自回转窑的烟气,除去1%到15%的旁路烟气外,大部分进入分解炉,并在分解炉锥部或下柱体与来自三次风管的三次风汇合后作为分解炉的弱还原区的助燃空气;
步骤2,在离心风机的作用下,通过调整电动风阀的开度,从分层冷却脱硫塔中抽取富含水蒸气的窑尾旁路风,在分解炉中部进入强还原区,还原风与炉中烟气混合,作为该区的助燃空气,煤粉均分两路送入还原风管入炉点上部,和C4生料充分混合;
步骤3,从三次风管中引出一部分火上风,于分解炉顶部切向进入燃尽区。
作为本发明优选的技术方案,第二步具体为:烟气由分层冷却脱硫塔顶部进入,分层冷却脱硫塔对烟气进行第一轮的喷水降温,温度控制在550℃~650℃之间,喷水***采用自动温度控制***,根据烟气出口温度变化自动调节喷水量;烟气继续下行,接收第二轮的喷水降温,烟气温度控制在150℃~300℃之间,然后与来自双旋风分离器的热生料混合,形成碱性氛围,对烟气进行脱硫除氮。
作为本发明优选的技术方案,第三步中,所述高于300℃的烟气的取风量通过电动风阀的开度进行调整;所述150℃~300℃之间的烟气通过调节冷风阀的开度降温。
作为本发明优选的技术方案,步骤1中,所述三次风的风量通过三次风阀的开度进行调节,过剩空气系数控制在0.9;用煤量则控制在分解炉总用煤量的三分之二,煤粉均分两路送入三次风管入炉点上部,和C4生料充分混合;该弱还原区的C4生料量与分解炉用煤比例相协调,占C4生料总量的三分之二。
作为本发明优选的技术方案,步骤2中,所述强还原区的过剩空气系数控制在0.7;用煤量则控制在分解炉总用煤量的三分之一;该强还原区的C4生料量与分解炉用煤比例相协调,占C4生料总量的三分之一;在氧含量低于5%时,混合气体中加入1%的水蒸气。
作为本发明优选的技术方案,步骤3中,所述火上风的风量的大小通过火上风阀进行调节。
在本发明的另一方面,提供一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理装置,包括:回转窑的窑尾烟室、分解炉、旋风预热器、双旋风分离器、分层冷却脱硫塔、袋式收尘器;所述回转窑的窑尾烟室与分解炉连接;回转窑的窑尾烟室通过旁路烟气管道与双旋风分离器连接;旋风预热器的下料管的热生料一分为二,一部分按原路进入回转窑的窑尾烟室,另一部分进入从窑尾烟室抽出的旁路烟气;双旋风分离器与分层冷却脱硫塔顶部连接;分层冷却脱硫塔底部与袋式收尘器连接;分层冷却脱硫塔中部通过还原风管与分解炉连接;所述分解炉从上至下分别设燃尽区、强还原区、弱还原区。
作为本发明优选的技术方案,所述分解炉下柱体与三次风管连接,所述分解炉上柱体与火上风管连接,所述分解炉中部与还原风管连接,还原风管另一端与分层冷却脱硫塔连接;所述还原风管上设有电动风阀和离心风机;所述三次风管上设有三次风阀;所述火上风管上设有火上风阀。
作为本发明优选的技术方案,所述旁路烟气管道上设有电动旁路放风阀。
作为本发明优选的技术方案,所述分层冷却脱硫塔底部设置有两台冷却风机;所述分层冷却脱硫塔内设有两层喷水层;所述分层冷却脱硫塔排出的干灰,经第一FU输送机和双层重锤锁风阀落入第三FU输送机;所述袋式收尘器收集的粉尘,经电动回转下料器落入第二FU输送机,然后和分层冷却脱硫塔排出的干灰一起被第三FU输送机输送至混合材库,不适宜掺入水泥的物料则出厂处理;所述分层冷却脱硫塔和袋式收尘器的连接管道上设有冷风阀和电动风阀;所述袋式收尘器通过排风机与烟囱连接;所述分层冷却脱硫塔通过设有电动风阀的烟气管道与窑尾余热锅炉或原材料烘干车间连接;所述旋风预热器的下料管的热生料通过高温分料锁风阀一分为二。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1、本发明中旁路放风经过旋风除尘和烟气增湿两道工序进行循环挥发分的收集,以及从旋风预热器下料管分料进入旁路烟气进行循环挥发分的分离,有效减少了有害元素在烧成***中的循环富集,从根源上减轻了烟室、分解炉和预热器结皮的可能性,为生产低碱水泥奠定了基础,为熟料煅烧制度的稳定保驾护航。
2、本发明中利用旋风预热器下料管中未分解的CaCO3对窑尾放风烟气进行吸热降温,然后利用高度分解的CaCO3生成的CaO对旁路放风烟气进行脱硫处理,既能减少烟气冷却中的热量损失,又能减少污染气体的排放。
3、本发明中将增湿后的旁路烟气作为分级燃烧中“强还原区”的助燃空气,利用水煤气的发生原理增强该区的还原气氛,为脱硝和降低氨水喷量提供了强而有力的保障,将旁路放风技术和分级燃烧技术有机结合起来,突破再燃技术对再燃燃料的苛刻要求,在使用无烟煤的情况下脱硝效率仍可达90%以上,氨水降低率可达80%。在现有环保排放要求下,甚至可以达到零喷氨降氮的效果。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明:
图1是本发明一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理的工艺流程图;
图1中:1是回转窑,2是窑尾烟室,3是分解炉,4是电动旁路放风阀,5是双旋风分离器,6是分层冷却脱硫塔,7是冷却风机,8是第一FU输送机,9是双层重锤锁风阀,10是电动风阀,11是袋式收尘器,12是电动回转下料器,13是第二FU输送机,14是第三FU输送机,15是排风机,16是烟囱,17是电动风阀,18是电动风阀,19是离心风机,20是高温分料锁风阀,21是三次风阀,22是火上风阀,23是三次风管,24是火上风管,25是还原风管,26是冷风阀,C5是旋风预热器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明:
如图1所示,一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理的工艺,在排风机15的作用下,通过电动旁路放风阀4从回转窑1与分解炉3的连接部位即窑尾烟室2中抽出1%到15%的窑尾烟气作为旁路烟气。旁路烟气在上升烟气管道中与从旋风预热器C5中经高温分料锁风阀20分离的部分热生料充分混合,进行气料换热。
气料换热后的烟气经双旋风分离器5,将90%的热生料分离后作为脱硫剂进入分层冷却脱硫塔6底部,烟气则进入分层冷却脱硫塔6中进行分层冷却。
烟气由分层冷却脱硫塔6顶部进入,分层冷却脱硫塔6对烟气进行第一轮的喷水降温,温度控制在550℃~650℃之间。喷水***采用自动温度控制***,根据烟气出口温度变化自动调节喷水量。烟气继续下行,接收第二轮的喷水降温,烟气温度控制在150℃~300℃之间,然后与来自双旋风分离器5的热生料混合,形成碱性氛围,对烟气进行脱硫除氮。分层冷却脱硫塔6底部设置有两台冷却风机7,一方面补充冷风以辅助降温,一方面加强烟气、蒸汽和热生料三者的充分混合。分层冷却脱硫塔6的中上部采用多层喷水的方式对窑尾放风烟气进行分层冷却,下部水气与双旋风分离器5来料混合,形成碱性氛围,底部设置冷却风机7和干湿物料输送设备。
经过分层冷却脱硫塔6处理后的烟气,根据生产要求,低于150℃的烟气进入袋式收尘器11净化后通过排风机15经烟囱16排入大气;高于300℃的烟气则可以进入窑尾余热锅炉进行发电,或者作为热风来源进入原材料烘干车间,取风量则通过电动风阀17的开度进行调整;150℃~300℃之间的烟气则可通过调节冷风阀26的开度,降温后通过电动风阀10进入袋式收尘器11。
分层冷却脱硫塔6排出的干灰,经第一FU输送机8和双层重锤锁风阀9落入第三FU输送机14,湿渣则外排处理。袋式收尘器11收集的粉尘,经电动回转下料器12落入第二FU输送机13,然后和分层冷却脱硫塔6排出的干灰一起被第三FU输送机14输送至混合材库,不适宜掺入水泥的物料则出厂处理。
如图1所示,以上部分为水泥窑窑尾旁路放风的烟气走向和粉尘处理流程。
如图1所示,以下部分为水泥窑分解炉的分级燃烧烟气处理过程:
如图1所示,对窑尾煤粉输送管道进行改造,利用分风分煤分料的方式,在分解炉3内部内自下而上建立三个燃烧区域,即“弱还原区”、“强还原区”和“燃尽区”。从分层冷却脱硫塔6引入650℃左右的富含水蒸气的旁路风,进入“强还原区”,利用水煤气发生原理形成还原性气体CO和H2,进而把NOX还原成N2;窑尾旁路放风烟气经分层冷却脱硫塔6分层降温后,一部分进入余热发电或作为烘干热源,一部分由袋式收尘器11净化后排入大气,收集的物料则根据干湿情况选择外排或者作为生产水泥的混合材。分解炉3内三个燃烧区域的具体分级燃烧步骤包括如下:
来自回转窑1的烟气,除去1%到15%的旁路烟气外,大部分进入分解炉3,并在分解炉3锥部或下柱体与来自三次风管23的三次风汇合后作为分解炉3“弱还原区”的助燃空气。三次风的风量可以通过三次风阀21的开度进行调节,过剩空气系数控制在0.9左右。用煤量(即图1中的主煤)则控制在分解炉3总用煤量的三分之二,煤粉均分两路送入三次风管23入炉点上部,和C4生料(即图1中的C4物料)充分混合。该区(即图1中的弱还原区)的C4生料量与分解炉3用煤比例相协调,约占C4生料总量的三分之二。
在离心风机19的作用下,通过调整电动风阀18的开度,从分层冷却脱硫塔6中抽取650℃左右的富含水蒸气的窑尾旁路风,在分解炉3中部进入“强还原区”,还原风与炉中烟气混合,作为该区的助燃空气,过剩空气系数控制在0.7左右。用煤量(即图1中的主煤)则控制在分解炉3总用煤量的三分之一,煤粉均分两路送入还原风管25入炉点上部,和C4生料(即图1中的C4物料)充分混合。该区(即图1中的强还原区)的C4生料量与分解炉3用煤比例相协调,约占C4生料总量的三分之一。在氧含量低于5%时,混合气体中加入1%左右的水蒸气,既能抑制NO的生成,又能缩短煤粉的燃尽时间,同时利用水煤气的发生原理产生的大量CO和H2以及再燃煤挥发分中的还原物质,降低回转窑中产生的热力型NO,同时抑制还原区燃料型NO的形成。
为了保证分解炉3“强还原区”煤粉的燃尽及CO的消除,保证分解炉的发热能力,从三次风管23中引出一部分风(即图1中的火上风),于分解炉3顶部切向进入“燃尽区”,火上风量的大小可以通过火上风阀22进行调节。
如图1所示,通过设置还原风管25的方式,将旁路放风与分级燃烧两个***有机联系起来。一方面减少传统旁路放风骤冷技术的热量损失,一方面作为分解炉3的还原风进行烟气脱硝。
如图1所示,本发明一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理装置,包括:回转窑1的窑尾烟室2、分解炉3、旋风预热器C5、双旋风分离器5、分层冷却脱硫塔6、袋式收尘器11。其中,回转窑1的窑尾烟室2与分解炉3连接(回转窑1与分解炉3的连接部位即窑尾烟室2);回转窑1的窑尾烟室2通过旁路烟气管道与双旋风分离器5连接;旋风预热器C5的下料管的热生料一分为二,一部分按原路进入回转窑1的窑尾烟室2,另一部分进入从窑尾烟室2抽出的旁路烟气,经换热分解后进入分层冷却脱硫塔6底部与水气混合,利用形成的碱性氛围进行降氮脱硫除碱;双旋风分离器5与分层冷却脱硫塔6顶部连接;分层冷却脱硫塔6底部与袋式收尘器11连接;分层冷却脱硫塔6中部通过还原风管25与分解炉3连接;
所述分解炉3从上至下分别设燃尽区、强还原区、弱还原区;三次风管23与分解炉3下柱体连接;火上风管24与分解炉3上柱体连接;还原风管25一端与分解炉3中部连接,另一端与分层冷却脱硫塔6连接。在还原风管25上设有电动风阀18和离心风机19。三次风管23上设有三次风阀21。火上风管24上设有火上风阀22。
所述旁路烟气管道上设有电动旁路放风阀4。分层冷却脱硫塔6底部设置有两台冷却风机7,一方面补充冷风以辅助降温,一方面加强烟气、蒸汽和热生料三者的充分混合。分层冷却脱硫塔6内设有两层喷水层;分层冷却脱硫塔6排出的干灰,经第一FU输送机8和双层重锤锁风阀9落入第三FU输送机14。袋式收尘器11收集的粉尘,经电动回转下料器12落入第二FU输送机13,然后和分层冷却脱硫塔6排出的干灰一起被第三FU输送机14输送至混合材库,不适宜掺入水泥的物料则出厂处理。分层冷却脱硫塔6和袋式收尘器11的连接管道上设有冷风阀26和电动风阀10。袋式收尘器11通过排风机15与烟囱16连接。分层冷却脱硫塔6通过设有电动风阀17的烟气管道与窑尾余热锅炉或原材料烘干车间连接。所述旋风预热器C5的下料管的热生料通过高温分料锁风阀20一分为二。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于本发明的保护范围,发在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、同等替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理工艺方法,其特征在于,包括水泥窑窑尾旁路放风工艺和水泥窑分解炉分级燃烧工艺;所述水泥窑窑尾旁路放风工艺如下步骤:
第一步,在排风机的作用下,通过电动旁路放风阀从回转窑的窑尾烟室中抽出1%到15%的窑尾烟气作为旁路烟气;旁路烟气在上升管道中与从旋风预热器中经高温分料锁风阀分离的部分热生料充分混合,进行气料换热;
第二步,气料换热后的烟气经双旋风分离器,将90%的热生料分离后作为脱硫剂进入分层冷却脱硫塔底部,烟气则进入分层冷却脱硫塔中进行分层冷却;
第三步,经过分层冷却脱硫塔处理后的烟气,根据生产要求,低于150℃的烟气进入袋式收尘器净化后通过排风机经烟囱排入大气;高于300℃的烟气则进入窑尾余热锅炉进行发电,或者作为热风来源进入原材料烘干车间;150℃~300℃之间的烟气降温后通过电动风阀进入袋式收尘器;
第四步,分层冷却脱硫塔排出的干灰,经第一FU输送机和双层重锤锁风阀落入第三FU输送机,湿渣则外排处理;袋式收尘器收集的粉尘,经电动回转下料器落入第二FU输送机,然后和分层冷却脱硫塔排出的干灰一起被第三FU输送机输送至混合材库,不适宜掺入水泥的物料则出厂处理;
所述水泥窑分解炉分级燃烧工艺包括如下步骤:所述分解炉从上至下分别设燃尽区、强还原区、弱还原区;
步骤1,来自回转窑的烟气,除去1%到15%的旁路烟气外,大部分进入分解炉,并在分解炉锥部或下柱体与来自三次风管的三次风汇合后作为分解炉的弱还原区的助燃空气;
步骤2,在离心风机的作用下,通过调整电动风阀的开度,从分层冷却脱硫塔中抽取富含水蒸气的窑尾旁路风,在分解炉中部进入强还原区,还原风与炉中烟气混合,作为该区的助燃空气,煤粉均分两路送入还原风管入炉点上部,和C4生料充分混合;
步骤3,从三次风管中引出一部分火上风,于分解炉顶部切向进入燃尽区。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,第二步具体为:烟气由分层冷却脱硫塔顶部进入,分层冷却脱硫塔对烟气进行第一轮的喷水降温,温度控制在550℃~650℃之间,喷水***采用自动温度控制***,根据烟气出口温度变化自动调节喷水量;烟气继续下行,接收第二轮的喷水降温,烟气温度控制在150℃~300℃之间,然后与来自双旋风分离器的热生料混合,形成碱性氛围,对烟气进行脱硫除氮。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,第三步中,所述高于300℃的烟气的取风量通过电动风阀的开度进行调整;所述150℃~300℃之间的烟气通过调节冷风阀的开度降温。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1中,所述三次风的风量通过三次风阀的开度进行调节,过剩空气系数控制在0.9;用煤量则控制在分解炉总用煤量的三分之二,煤粉均分两路送入三次风管入炉点上部,和C4生料充分混合;该弱还原区的C4生料量与分解炉用煤比例相协调,占C4生料总量的三分之二。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2中,所述强还原区的过剩空气系数控制在0.7;用煤量则控制在分解炉总用煤量的三分之一;该强还原区的C4生料量与分解炉用煤比例相协调,占C4生料总量的三分之一;在氧含量低于5%时,混合气体中加入1%的水蒸气。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤3中,所述火上风的风量的大小通过火上风阀进行调节。
7.一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理装置,其特征在于,包括:回转窑的窑尾烟室、分解炉、旋风预热器、双旋风分离器、分层冷却脱硫塔、袋式收尘器;所述回转窑的窑尾烟室与分解炉连接;回转窑的窑尾烟室通过旁路烟气管道与双旋风分离器连接;旋风预热器的下料管的热生料一分为二,一部分按原路进入回转窑的窑尾烟室,另一部分进入从窑尾烟室抽出的旁路烟气;双旋风分离器与分层冷却脱硫塔顶部连接;分层冷却脱硫塔底部与袋式收尘器连接;分层冷却脱硫塔中部通过还原风管与分解炉连接;所述分解炉从上至下分别设燃尽区、强还原区、弱还原区。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述分解炉下柱体与三次风管连接,所述分解炉上柱体与火上风管连接,所述分解炉中部与还原风管连接,还原风管另一端与分层冷却脱硫塔连接;所述还原风管上设有电动风阀和离心风机;所述三次风管上设有三次风阀;所述火上风管上设有火上风阀。
9.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述旁路烟气管道上设有电动旁路放风阀。
10.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述分层冷却脱硫塔底部设置有两台冷却风机;所述分层冷却脱硫塔内设有两层喷水层;所述分层冷却脱硫塔排出的干灰,经第一FU输送机和双层重锤锁风阀落入第三FU输送机;所述袋式收尘器收集的粉尘,经电动回转下料器落入第二FU输送机,然后和分层冷却脱硫塔排出的干灰一起被第三FU输送机输送至混合材库;所述分层冷却脱硫塔和袋式收尘器的连接管道上设有冷风阀和电动风阀;所述袋式收尘器通过排风机与烟囱连接;所述分层冷却脱硫塔通过设有电动风阀的烟气管道与窑尾余热锅炉或原材料烘干车间连接;所述旋风预热器的下料管的热生料通过高温分料锁风阀一分为二。
CN201510946574.2A 2015-12-16 2015-12-16 一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理装置及工艺方法 Active CN105444582B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510946574.2A CN105444582B (zh) 2015-12-16 2015-12-16 一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理装置及工艺方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510946574.2A CN105444582B (zh) 2015-12-16 2015-12-16 一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理装置及工艺方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105444582A true CN105444582A (zh) 2016-03-30
CN105444582B CN105444582B (zh) 2017-11-10

Family

ID=55555065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510946574.2A Active CN105444582B (zh) 2015-12-16 2015-12-16 一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理装置及工艺方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105444582B (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106247791A (zh) * 2016-09-29 2016-12-21 济南裕兴化工有限责任公司 具有尾气余热回用功能的钛白车间转窑及方法
CN106675650A (zh) * 2017-03-06 2017-05-17 上海三融环保工程有限公司 Erd+燃煤饱和蒸汽催化燃烧脱硝装置及工艺方法
CN108298844A (zh) * 2018-04-08 2018-07-20 天津健威泽节能环保科技股份有限公司 一种水泥熟料降碱装置及实现方法
CN108443713A (zh) * 2018-04-04 2018-08-24 江苏苏亚迪炭材有限公司 罐式炉烟气旁路阀门防泄漏装置
CN108525508A (zh) * 2018-05-11 2018-09-14 中国建筑材料科学研究总院有限公司 利用水泥生料进行烟气脱硫的方法
CN108534543A (zh) * 2018-06-07 2018-09-14 天津水泥工业设计研究院有限公司 一种旁路放风工艺及其设备
CN109985500A (zh) * 2019-04-23 2019-07-09 天津朝阳环保科技集团有限公司 一种改进型窑外分解干法水泥窑热碳还原高效脱硝***
CN110282889A (zh) * 2019-05-17 2019-09-27 中国建筑材料科学研究总院有限公司 水泥自脱硫装置及方法
CN110360843A (zh) * 2019-07-31 2019-10-22 中国科学院力学研究所 一种水泥分解炉煤粉高效气化低氮燃烧技术装置
CN110892221A (zh) * 2017-05-26 2020-03-17 诺维尔里斯公司 用于去涂层***的旋风分离器温度控制
WO2020182013A1 (zh) * 2019-03-12 2020-09-17 中国科学院工程热物理研究所 多级悬浮预热水泥窑炉***及其控制方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6023781A (ja) * 1983-07-18 1985-02-06 石川島播磨重工業株式会社 炉の脱硝装置
WO1999006778A1 (en) * 1997-07-30 1999-02-11 Southdown, Inc. Oxygen enrichment of cement kiln system combustion
US6228143B1 (en) * 2000-01-18 2001-05-08 The International Metals Reclamation Company, Inc. Rotary thermal oxidizer for battery recycling and process
CN102636038A (zh) * 2012-03-30 2012-08-15 中信重工机械股份有限公司 一种旁路放风工艺流程
WO2013113664A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-08 Italcementi S.P.A. Integrated process for the production of clinker with treatment of bypass dusts produced by the kiln
CN203494378U (zh) * 2013-08-30 2014-03-26 安徽省元琛环保科技有限公司 水泥回转窑NOx控制的SCR脱硝装置
CN204619708U (zh) * 2015-04-10 2015-09-09 无锡华光新动力环保科技股份有限公司 一种水泥回转窑炉烟气联合脱硝装置
CN205425856U (zh) * 2015-12-16 2016-08-03 上海三橙能源科技有限公司 一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6023781A (ja) * 1983-07-18 1985-02-06 石川島播磨重工業株式会社 炉の脱硝装置
WO1999006778A1 (en) * 1997-07-30 1999-02-11 Southdown, Inc. Oxygen enrichment of cement kiln system combustion
US6228143B1 (en) * 2000-01-18 2001-05-08 The International Metals Reclamation Company, Inc. Rotary thermal oxidizer for battery recycling and process
WO2013113664A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-08 Italcementi S.P.A. Integrated process for the production of clinker with treatment of bypass dusts produced by the kiln
CN102636038A (zh) * 2012-03-30 2012-08-15 中信重工机械股份有限公司 一种旁路放风工艺流程
CN203494378U (zh) * 2013-08-30 2014-03-26 安徽省元琛环保科技有限公司 水泥回转窑NOx控制的SCR脱硝装置
CN204619708U (zh) * 2015-04-10 2015-09-09 无锡华光新动力环保科技股份有限公司 一种水泥回转窑炉烟气联合脱硝装置
CN205425856U (zh) * 2015-12-16 2016-08-03 上海三橙能源科技有限公司 一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理装置

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106247791B (zh) * 2016-09-29 2018-07-24 济南裕兴化工有限责任公司 具有尾气余热回用功能的钛白车间转窑及方法
CN106247791A (zh) * 2016-09-29 2016-12-21 济南裕兴化工有限责任公司 具有尾气余热回用功能的钛白车间转窑及方法
CN106675650A (zh) * 2017-03-06 2017-05-17 上海三融环保工程有限公司 Erd+燃煤饱和蒸汽催化燃烧脱硝装置及工艺方法
CN110892221A (zh) * 2017-05-26 2020-03-17 诺维尔里斯公司 用于去涂层***的旋风分离器温度控制
CN108443713A (zh) * 2018-04-04 2018-08-24 江苏苏亚迪炭材有限公司 罐式炉烟气旁路阀门防泄漏装置
CN108298844A (zh) * 2018-04-08 2018-07-20 天津健威泽节能环保科技股份有限公司 一种水泥熟料降碱装置及实现方法
CN108525508A (zh) * 2018-05-11 2018-09-14 中国建筑材料科学研究总院有限公司 利用水泥生料进行烟气脱硫的方法
CN108534543A (zh) * 2018-06-07 2018-09-14 天津水泥工业设计研究院有限公司 一种旁路放风工艺及其设备
WO2020182012A1 (zh) * 2019-03-12 2020-09-17 中国科学院工程热物理研究所 多级悬浮预热水泥窑炉***及其控制方法
WO2020182013A1 (zh) * 2019-03-12 2020-09-17 中国科学院工程热物理研究所 多级悬浮预热水泥窑炉***及其控制方法
CN111689704A (zh) * 2019-03-12 2020-09-22 中国科学院工程热物理研究所 多级悬浮预热水泥窑炉***及其控制方法
CN111689704B (zh) * 2019-03-12 2021-10-08 中国科学院工程热物理研究所 多级悬浮预热水泥窑炉***及其控制方法
CN109985500A (zh) * 2019-04-23 2019-07-09 天津朝阳环保科技集团有限公司 一种改进型窑外分解干法水泥窑热碳还原高效脱硝***
CN110282889A (zh) * 2019-05-17 2019-09-27 中国建筑材料科学研究总院有限公司 水泥自脱硫装置及方法
CN110282889B (zh) * 2019-05-17 2021-09-28 中国建筑材料科学研究总院有限公司 水泥自脱硫装置及方法
CN110360843A (zh) * 2019-07-31 2019-10-22 中国科学院力学研究所 一种水泥分解炉煤粉高效气化低氮燃烧技术装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN105444582B (zh) 2017-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105444582A (zh) 一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理装置及工艺方法
CN104748567B (zh) 一种烧结烟气余热分级循环利用和污染物减排工艺及***
CN100441946C (zh) 富氧燃烧循环流化床锅炉***
CN102537975B (zh) 循环流化床垃圾焚烧锅炉及其污染控制***
CN205425856U (zh) 一种水泥窑旁路放风联合分级燃烧窑尾烟气处理装置
CN104132550A (zh) 一种节能环保型烧结废气余热利用和污染物净化工艺及***
CN110513693B (zh) 一种污泥焚烧方法
CN102607043B (zh) 污泥协同稳定焚烧固体废物和抑制二恶英排放方法
CN106287771B (zh) 一种燃煤电站锅炉烟气余热与水分联合回收利用***
CN105042575A (zh) 燃油、燃气锅炉富氧燃烧烟气近零排放发电***
CN103742918B (zh) 垃圾焚烧处理工艺
CN105066113A (zh) 煤粉炉富氧燃烧烟气近零排放发电***
CN109797006A (zh) 一种烟气干燥送粉的超细生物质与燃煤耦合发电***及方法
CN106969641A (zh) 一种烧结烟气自助燃分解二噁英脱硫脱硝回收余热***及方法
CN109569183A (zh) 一种双系列烧结***烟气综合循环处理方法及处理装置
CN200975664Y (zh) 富氧燃烧循环流化床锅炉***
CN102350211B (zh) 循环流化床锅炉三段脱硫装置
CN110274463A (zh) 一种基于燃料配制和焙烧控制的洁净烧结***及方法
CN111637465B (zh) 一种可燃工业固体废弃物的处置***和方法
CN105727731A (zh) 提高锅炉效率的脱硫***及方法
CN104964286A (zh) 一种可同时降低煤粉锅炉氮氧化物排放的污泥处理方法
CN209652250U (zh) 一种烟气干燥送粉的超细生物质与燃煤耦合发电***
CN210069868U (zh) 一种基于烟气再循环***的炉排炉
CN105042610A (zh) Cfb富氧燃烧烟气近零排放发电***
CN109282661A (zh) 一种热态高炉渣处理生活垃圾的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Room A241, Building 1, No. 1628 Suzhao Road, Minhang District, Shanghai, 201100

Patentee after: Shanghai Sancheng New Material Technology Co.,Ltd.

Patentee after: SHANGHAI SANRONG ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING Co.,Ltd.

Address before: Room A241, Building 1, No. 1628 Suzhao Road, Minhang District, Shanghai, 201100

Patentee before: SHANGHAI SANCHENG ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Patentee before: SHANGHAI SANRONG ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING Co.,Ltd.