CN210814722U - 一种水泥窑中低温脱硫脱硝除尘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水泥窑中低温脱硫脱硝除尘装置，包括回转窑、分解窑、预热器、SP炉、增湿塔、高温风机、脱硫装置、除尘器、中低温SCR脱硝装置、脱硝主风机和窑尾除尘器，水泥窑烟气从回转窑进入分解窑再到预热器，从预热器出来后的烟气经过并联的SP炉与增湿塔后再经过高温风机，由高温风机出来的烟气经过干法脱硫除尘后进入中低温SCR脱硝装置进行脱硝处理，脱硝完成后的烟气由脱硝主风机抽取送至窑尾除尘器。本实用新型可对水泥窑烟气进行比较彻底的净化，使水泥窑烟气中的污染物达到国家排放标准，以解决现有水泥窑烟气除尘脱硫脱硝不完全、***压力过大、氨水耗量过大、高尘对催化剂堵塞等问题。

Description

一种水泥窑中低温脱硫脱硝除尘装置

技术领域

本实用新型涉及水泥窑烟气处理技术领域，具体为一种水泥窑中低温脱硫脱硝除尘装置。

背景技术

自2015年7月1日起，现有企业开始严格执行GB4915—2013《水泥工业大气污染物排放标准》，要求现有和新建水泥企业的NOx排放限值由原来的800mg/Nm3(NO2@10％O2，下同)降到400mg/Nm3(重点地区NOx排放限值为320mg/Nm3)。

近年来，国家大力实施非电领域烟气超低排放改造，水泥窑烟气超低排放改造已经提上日程，多个省份已经出台地方标准及大气污染防治工作方案等政策文件，要求水泥窑烟气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度要分别不高于10mg/m³、50mg/m³、150(或100)mg/m³。因此需要对现有或者新建的水泥窑烟气进行脱硫脱硝除尘处理。

就目前来看，很多水泥行业采用的是SNCR脱硝，但是SNCR脱硝效率不高，只能达到60％，如若环保对水泥行业要求更加严格，原有的SNCR脱硝远远满足不了环保要求，SCR相比较与SNCR而言脱硝效率高，氨水耗量小，且SCR脱硝已经广泛应用于焦化、发电、烧结等领域。故现急需设计一种水泥窑烟气SCR脱硝装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水泥窑中低温脱硫脱硝除尘装置，以解决现有水泥行业烟气治理的不足，SCR催化剂堵塞、脱硝效果不明显、***压力过大等问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种水泥窑中低温脱硫脱硝除尘装置，包括回转窑、分解窑、预热器、SP炉、增湿塔、高温风机、脱硫装置、除尘器、中低温SCR脱硝装置、脱硝主风机和窑尾除尘器，所述回转窑的一端设为水泥窑烟气进口端，其出口端与分解窑对接，分解窑的出口端连接预热器，预热器通过管道与SP炉、增湿塔并联连接；所述增湿塔的出口管道连接脱硫装置，其管道上安装高温风机；所述脱硫装置的出口端连接除尘器，除尘器的出口端对接中低温SCR脱硝装置，中低温SCR脱硝装置内部设有导流板、均化层和催化剂层；所述中低温SCR脱硝装置的出口端连接脱硝主风机，脱硝主风机通过管道连接窑尾除尘器；

所述除尘器与中低温SCR脱硝装置的连接管道上并联有氨空混合器，氨空混合器的一端连接氨水泵，氨水泵连接氨水罐；所述氨空混合器的另一端连接稀释风机，稀释风机的另一端并联在脱硝主风机与窑尾除尘器的连接管道上；

所述脱硫装置通过管道连接脱硫磨机，脱硫磨机通过管道连接脱硫剂粉仓，脱硫剂粉仓的出料口安装罗茨风机。

优选的，所述催化剂层采用2+1形式，铺设2层催化剂及一层预留层。

优选的，所述高温风机与脱硫装置的连接管道上安装第二高温蝶阀，高温风机与窑尾除尘器的连接管道上安装第三高温蝶阀，窑尾除尘器与脱硝主风机的连接管道上安装第一高温蝶阀。

优选的，所述氨水泵与氨水罐的连接管道上安装氨水调节阀。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本水泥窑中低温脱硫脱硝除尘装置，可以对水泥窑烟气中的二氧化硫、氮氧化物、粉尘等进行协同治理，在高温风机出口增设脱硫装置进行脱硫处理，脱硫完成后进入除尘器，除尘后的烟气经过输送管道与氨气混合后进入中低温SCR脱硝装置，中低温SCR脱硝装置入口增设导流板，使烟气进入中低温SCR脱硝装置时能够均匀，大大减少***局部阻力。

2、本水泥窑中低温脱硫脱硝除尘装置，中低温SCR脱硝装置中设有均化层，使烟气与氨气均匀混合，大大增加了脱硝效率，减少出口氨逃逸；中低温SCR脱硝装置中催化剂采用2+1形式，铺设2层催化剂及一层预留层。

3、本水泥窑中低温脱硫脱硝除尘装置，氨水制备过程中采用***原有的脱硝后的高温烟气与氨气混合，减少运行成本，且氨水制备过程中，氨水管道上装有氨水调节阀，根据***需要调节氨水用量，从而可对水泥窑烟气进行比较彻底的净化，使水泥窑烟气中的污染物达到国家排放标准。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构框图；

图2为本实用新型的中低温SCR脱硝装置内部结构示意图。

图中：1、回转窑；2、分解窑；3、预热器；4、SP炉；5、增湿塔；6、高温风机；7、脱硫装置；8、除尘器；9、中低温SCR脱硝装置；10、脱硝主风机；11、窑尾除尘器；12、脱硫剂粉仓；13、罗茨风机；14、脱硫磨机；15、导流板；16、均化层；17、催化剂层；18、氨水罐；19、氨水泵；20、稀释风机；21、氨空混合器；22、第一高温蝶阀；23、第二高温蝶阀；24、第三高温蝶阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，一种水泥窑中低温脱硫脱硝除尘装置，包括回转窑1、分解窑2、预热器3、SP炉4、增湿塔5、高温风机6、脱硫装置7、除尘器8、中低温SCR脱硝装置9、脱硝主风机10和窑尾除尘器11，回转窑1的一端设为水泥窑烟气进口端，其出口端与分解窑2对接，分解窑2的出口端连接预热器3，预热器3通过管道与SP炉4、增湿塔5并联连接；增湿塔5的出口管道连接脱硫装置7，其管道上安装高温风机6；脱硫装置7的出口端连接除尘器8，除尘器8的出口端对接中低温SCR脱硝装置9，中低温SCR脱硝装置9内部设有导流板15、均化层16和催化剂层17；中低温SCR脱硝装置9的出口端连接脱硝主风机10，脱硝主风机10通过管道连接窑尾除尘器11；

其中，除尘器8与中低温SCR脱硝装置9的连接管道上并联有氨空混合器21，氨空混合器21的一端连接氨水泵19，氨水泵19连接氨水罐18；氨空混合器21的另一端连接稀释风机20，稀释风机20的另一端并联在脱硝主风机10与窑尾除尘器11的连接管道上；

其中，脱硫装置7通过管道连接脱硫磨机14，脱硫磨机14通过管道连接脱硫剂粉仓12，脱硫剂粉仓12的出料口安装罗茨风机13。

在上述实施例中，水泥窑烟气从回转窑1进入分解窑2再到预热器3，从预热器3出来后的烟气经过并联的SP炉4与增湿塔5后再经过高温风机6，由高温风机6出来的烟气(温度约等于180℃-200℃)经过干法脱硫除尘后进入中低温SCR脱硝装置9进行脱硝处理，脱硝完成后的烟气由脱硝主风机10抽取送至窑尾除尘器11；其中，高温风机6出来的烟气中含有高浓度的二氧化硫，通过脱硫装置7进行脱硫，在经过窑尾除尘器11除尘后进入中低温SCR脱硝装置9，大大减少高硫对催化剂的损伤，保护催化剂使用寿命。

在上述实施例中，中低温SCR脱硝装置9中设有导流板15，使烟气进入中低温SCR脱硝装置9时能够均匀，大大减少***局部阻力；中低温SCR脱硝装置9中催化剂采用2+1形式，铺设2层催化剂及一层预留层(具体几层催化剂根据实际工况而定)；其中，中低温SCR脱硝装置9中设有均化层16，使烟气与氨气均匀混合，大大增加了脱硝效率，减少出口氨逃逸。

在上述实施例中，从氨水泵19出来的20％氨水经过蒸汽在氨空混合器21中气化后与稀释风机20抽取的高温烟气混合，进入中低温SCR脱硝装置9的入口管道中；其中，经过脱硫装置7出来的烟气含有大量的粉尘，此处增设除尘器8进行除尘，大大减少粉尘对催化剂的堵塞，增加脱硝效率；除尘器8进口温度约等于180℃-200℃，对布袋要求不高，成本可控；除尘器8可为布袋除尘器、电除尘器、陶瓷管除尘等除尘方式。

在上述实施例中，高温风机6与除尘器8之间装有脱硫装置7，首先，脱硫剂粉仓12提供粗粉脱硫剂，粗粉脱硫剂经过脱硫磨机14研磨成细粉，最后由罗茨风机13输送到脱硫装置7中。

工作原理：本水泥窑中低温脱硫脱硝除尘装置，可实现二氧化硫、氮氧化物等污染物共同治理，水泥窑烟气从回转窑1进入分解窑2再到预热器3，从预热器3出来后的烟气经过并联的SP炉4与增湿塔5后再经过高温风机6，由高温风机6出来的烟气(温度约等于180℃-200℃)经过干法脱硫除尘后进入中低温SCR脱硝装置9进行脱硝处理，脱硝完成后的烟气由脱硝主风机10抽取送至窑尾除尘器11；氨水制备采用***原有的脱硝后的高温烟气对氨水进行气化，减少运行成本，且氨水制备过程中，氨水管道上装有氨水调节阀，根据***需要调节氨水用量，蒸发完成的氨气经过氨气缓冲装置后均匀的由喷氨支管喷入管道与烟气混合，在催化剂的作用下，氨气与烟气中氮氧化物进行化学反应，生成氮气和水蒸气，具体反应方程式如下：

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O；

6NO+4NH₃→5N₂+6H₂O；

6NO₂+8NH₃→3N₂+6H₂O；

2O₂+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O；

当催化剂达到或接近使用寿命的时候，可在催化剂预留层加装一层新的催化剂来保证整个***的脱硝效率；水泥窑的烟气经过除尘后还含有一定量的粉尘，此部分粉尘进入脱硝塔时，容易对催化剂造成堵塞，为了防止此现象发生，本装置在每层催化剂上方均装有耙式吹灰器，可用高压蒸汽不间断的对催化剂表面进行吹扫，保证催化剂表情的清洁，耙式吹灰器具有吹灰能力强，不留死角的特性；

从高温风机6出来的烟中含有高浓度的二氧化硫，故在除尘器8前加装脱硫装置7进行脱硫，具体反应方程式如下：

2NaHCO₃+SO₂+1/2O₂→NaSO₄+2CO₂+H₂O；

2NaHCO₃+SO₃→NaSO₄+2CO₂+H₂O。

综上所述：本水泥窑中低温脱硫脱硝除尘装置，可以对水泥窑烟气中的二氧化硫、氮氧化物、粉尘等进行协同治理，在高温风机6出口增设脱硫装置7进行脱硫处理，脱硫完成后进入除尘器8，除尘后的烟气经过输送管道与氨气混合后进入中低温SCR脱硝装置9，中低温SCR脱硝装置9入口增设导流板15，使烟气进入中低温SCR脱硝装置9时能够均匀，大大减少***局部阻力；中低温SCR脱硝装置9中设有均化层16，使烟气与氨气均匀混合，大大增加了脱硝效率，减少出口氨逃逸；中低温SCR脱硝装置9中催化剂采用2+1形式，铺设2层催化剂及一层预留层；氨水制备过程中采用***原有的脱硝后的高温烟气与氨气混合，减少运行成本，且氨水制备过程中，氨水管道上装有氨水调节阀，根据***需要调节氨水用量，从而可对水泥窑烟气进行比较彻底的净化，使水泥窑烟气中的污染物达到国家排放标准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种水泥窑中低温脱硫脱硝除尘装置，包括回转窑(1)、分解窑(2)、预热器(3)、SP炉(4)、增湿塔(5)、高温风机(6)、脱硫装置(7)、除尘器(8)、中低温SCR脱硝装置(9)、脱硝主风机(10)和窑尾除尘器(11)，其特征在于：所述回转窑(1)的一端设为水泥窑烟气进口端，其出口端与分解窑(2)对接，分解窑(2)的出口端连接预热器(3)，预热器(3)通过管道与SP炉(4)、增湿塔(5)并联连接；所述增湿塔(5)的出口管道连接脱硫装置(7)，其管道上安装高温风机(6)；所述脱硫装置(7)的出口端连接除尘器(8)，除尘器(8)的出口端对接中低温SCR脱硝装置(9)，中低温SCR脱硝装置(9)内部设有导流板(15)、均化层(16)和催化剂层(17)；所述中低温SCR脱硝装置(9)的出口端连接脱硝主风机(10)，脱硝主风机(10)通过管道连接窑尾除尘器(11)；

所述除尘器(8)与中低温SCR脱硝装置(9)的连接管道上并联有氨空混合器(21)，氨空混合器(21)的一端连接氨水泵(19)，氨水泵(19)连接氨水罐(18)；所述氨空混合器(21)的另一端连接稀释风机(20)，稀释风机(20)的另一端并联在脱硝主风机(10)与窑尾除尘器(11)的连接管道上；

所述脱硫装置(7)通过管道连接脱硫磨机(14)，脱硫磨机(14)通过管道连接脱硫剂粉仓(12)，脱硫剂粉仓(12)的出料口安装罗茨风机(13)。

2.根据权利要求1所述的一种水泥窑中低温脱硫脱硝除尘装置，其特征在于：所述催化剂层(17)采用2+1形式，铺设2层催化剂及一层预留层。

3.根据权利要求1所述的一种水泥窑中低温脱硫脱硝除尘装置，其特征在于：所述高温风机(6)与脱硫装置(7)的连接管道上安装第二高温蝶阀(23)，高温风机(6)与窑尾除尘器(11)的连接管道上安装第三高温蝶阀(24)，窑尾除尘器(11)与脱硝主风机(10)的连接管道上安装第一高温蝶阀(22)。

4.根据权利要求1所述的一种水泥窑中低温脱硫脱硝除尘装置，其特征在于：所述氨水泵(19)与氨水罐(18)的连接管道上安装氨水调节阀。

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