[发明专利]一种窑外分解干法水泥窑热碳还原脱硝技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种窑外分解干法水泥窑热碳还原脱硝工艺与技术，属于环境保护领域。

背景技术

氮氧化物控制技术，如，燃烧后脱硝技术，主要应用于燃煤电厂的脱硝。燃烧后脱硝技术主要包括非催化性还原技术、催化性还原技术、活性炭吸附、电子束脱硝等。催化性还原技术在我国燃煤电厂应用得较为普遍、较为成熟。催化还原脱硝技术，是在有催化剂的作用下，在相对较低的温度下，利用尿素或氨水等还原剂选择性地将NOx还原成N₂的一种脱硝方法。虽然催化还原脱硝技术脱硝效率高，但该方法不太适合水泥行业。对于水泥行业来说，因其生产中烟气温度高、粉尘浓度大，很多脱硝技术均不太适用。

发明内容

针对目前我国水泥行业烟气温度高、粉尘浓度大的生产环境，申请人根据实践经验和多次试验，开发出一种窑外分解干法水泥窑的高效脱硝技术，本技术具有实施简单、建设和运行成本低、脱硝效率高的特点。

本发明的目的在于提供一种窑外分解干法水泥窑热碳还原脱硝技术，包括步骤：

1）制备脱硝剂，存储备用；

2）以冷却熟料的余热空气作为输送介质，将燃烧发热量相当于40％燃料发热量的脱硝剂，喷入水泥窑头部，并保持过量空气系数α为0.9～0.95，使该区域形成还原区A，部分NOx在此处被还原；

3）将燃烧发热量相当于60％燃料发热量的脱硝剂，仍以冷却熟料的余热空气作为输送介质，喷入预分解窑900℃-1100℃的区域，预分解窑内保持过量空气系数0.8～0.95，使该区域形成还原区B，大量的NOx在此被还原，脱除了烟气中的NOx；

4）继续将冷却熟料的余热空气引入第四级原料预热器，并使该区域过量空气系数1.05～1.2，形成燃尽区Y；使烟气中的未燃烧完的脱硝剂燃尽同时预热原料；

所述冷却熟料的余热空气的温度保持在350～450℃。

为了获得更好的效果，脱硝剂喷入预分解窑时呈扇面分布并可调整方向和角度，以便均匀地喷入预分解窑内各角落；脱硝剂喷入炉膛的速度为40m/s～60m/s，保持脱硝剂在还原区B停留的时间超过2s。

本发明的另一个目的在于提供一种脱硝剂，用于窑外分解干法水泥窑热碳还原脱硝。

本发明脱硝剂的质量百分比组成为：煤粉90～97％，钒渣1-5％，硫酸铜渣1-5%，钛渣1-5%。

所述煤粉是水泥窑中燃烧发热的煤粉。

为了获得更好的效果，本脱硝剂可以粉磨至细度为75μm筛筛余＜10％。

本发明的优点和特点：

1）实现了窑外分解干法水泥窑热碳还原脱硝，脱硝效率可以达到70％以上。

2）本发明技术投资成本小、运行费用低，运行过程安全性好。

3）本发明技术实施简单，对水泥窑的改造较小。

附图说明

图1.窑外分解干法水泥窑热碳还原脱硝工艺流程图

其中，1或10：高温风机；2：一级预热器；3：二级预热器；4：三级预热器；5：四级预热器；6：预分解窑；7：水泥回转窑；8或11：脱硝剂仓；9或12：喂煤系统。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面通过实施例作进一步的说明，但不限制本发明。

实施例1

按质量取水泥窑中燃烧发热的煤粉95%、钒渣2％的、酸铜渣1%的硫和钛渣2%，混合磨细至75μm筛筛余6％，得脱硝剂。

实施例2

取实施例1制备的脱硝剂，存储于煤粉仓8和11中备用。

将生料从一级预热器2入口管道输入，与二级预热器3出口的热气体混合，进行有效的气固热交换，然后在一级预热器内进行气固分离，含少量粉尘的尾气自顶部排出至电除尘器进一步净化；之后被一次预热的生料粉输入至二级预热器3入口管道；如此经三级预热器4、四级预热器5反复进行换热，最后，将从四级预热器5出来的已被预热到780℃左右的生料粉送入预分解窑6，使其中90％左右的碳酸钙分解后入水泥回转窑7烧成熟料。

煤粉仓8中的脱硝剂经喂煤系统9通过高温风机10引入的冷却熟料余热空气，通过设置于水泥窑头部的喷头喷入水泥窑头部；煤粉仓11中的脱硝剂经喂煤系统12通过高温风机1引入的冷却熟料余热空气送入预分解窑6中燃烧。

煅烧熟料所需的40％热量，由煤粉仓8经喂煤系统9通过高温风机10引入的冷却熟料余热空气喷入的脱硝剂提供；其余60%热量，由煤粉仓11中的脱硝剂经喂煤系统12通过高温风机1引入的冷却熟料余热空气送入预分解窑6中燃烧而得。