[发明专利]一种用于碳电极敞开式焙烧炉燃烧区脱硝的装置和方法

说明书

本发明公开了一种用于碳电极敞开式焙烧炉燃烧区脱硝的装置和方法，包括脱硝剂料仓、给料装置、压缩空气调节站、在线烟气监测装置和喷枪，所述脱硝剂料仓和精准给料装置连接，所述给料装置通过管路和喷枪连接，所述喷枪的喷口设置于敞开式焙烧炉的火道位置内，所述压缩空气调节站通过管路和所述给料装置连接。本发明还公开了一种脱硝剂在燃烧区使用的方法，包括：将脱硝剂使用压缩空气正压或负压输送至喷枪，所述喷枪的喷入位置为火焰移动方向700‑1100摄氏度区间的火道位置内。本发明在碳电极焙烧领域相对于现有的脱硝方法和装置而言具备更好的脱硝效果和系统稳定性。

技术领域

本发明涉及碳电极焙烧生产领域，具体涉及适用于碳电极焙烧生产的焙烧系统烟气的净化处理，即一种用于碳电极敞开式焙烧炉燃烧区脱硝的装置和方法。

背景技术

在碳电极焙烧生产过程中，基本使用敞开式焙烧炉，焙烧生产过程中会产生大量的氮氧化物，而氮氧化物对环境的损害作用极大，它既是形成酸雨的主要物质之一，也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗臭氧的一个重要因子。

现有脱硝技术中，采用的方法是在总烟道中收集烟气，利用氨水稀释液进行湿法脱硝，其缺点是建设投资较高、脱硝效率只有30-50％、存在氨水泄露的危险性。

其他行业燃烧区脱硝典型的方法有选择性非催化还原脱硝(SNCR)和选择性催化还原脱硝(SCR)。

其中SNCR法选择性非催化还原法是一种不使用催化剂，在850～1100℃温度范围内还原NOx的方法。最常使用的药品为氨和尿素。一般来说，SNCR脱硝效率对大型燃煤机组可达25％～40％。由于该法受锅炉结构尺寸影响很大，多用作低氮燃烧技术的补充处理手段。其工程造价低、布置简易、占地面积小，适合老厂改造，新厂可以根据锅炉设计配合使用。

SCR法是目前最成熟的烟气脱硝技术,它是一种炉后脱硝方法，是利用还原剂(NH3,尿素)在金属催化剂作用下,选择性地与NOx反应生成N₂和H₂O,而不是被O₂氧化,故称为选择性。世界上流行的SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法SCR 2种。此2种方法都是利用氨对NOx的还原功能,在催化剂的作用下将NOx(主要是NO)还原为对大气没有多少影响的N₂和水,还原剂为NH₃。前述两种脱硝方法主要适用于大型燃煤机组、锅炉，对于碳电极敞开式焙烧炉，受其结构和生产特点所限，目前暂时还没有成熟稳定应用案例。对于敞开式焙烧炉，其设备特点是可以参见图3所示的焙烧炉结构平面简图，其中炉子由n条火道和n-1个料箱组成，通常n＝7-16，每条火道独立燃烧，即每台炉由7-16个小炉膛构成；

敞开式焙烧炉的工作时，火焰沿标示方向运行，每个物理位置的温度是按照一定曲线升温和降温的，且每条火道温度独立控制，所产生的的烟气量是不同的。

因此，碳电极敞开式焙烧炉在燃烧区脱硝其困难在于

1、整个火焰区域的不固定性，火焰区域随产品烧成进度推进式向前移动，即适应于脱硝剂进行还原反应的温度区间是变化位置的；

2、敞开式焙烧炉火道数一般为7-16条，相当于7-16个独立的炉膛，炉膛截面宽度只有310mm，且每条火道排除的烟气量是不同的，即需要的脱硝剂量也是不同的。

3、由于火道(炉膛)截面狭小，加入脱硝剂后温度波动难以控制。以上特点制约了在火焰区域内进行脱硝处理，致使碳电极敞开式焙烧炉燃烧区域内脱硝的方法和装置成为空白。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在敞开式焙烧炉燃烧区脱硝的装置和脱硝方法

本发明提供的脱硝装置包括脱硝剂料仓、给料装置、压缩空气调节站、在线烟气监测装置和喷枪；