[发明专利]一种水泥窑脱硝排放方法

说明书

一种水泥窑脱硝排放方法，利用现有干法水泥窑的预热器系统、窑尾排烟管道、烟气处理设备、高温风机、窑尾收尘器，向预热器系统出口的窑尾烟气中加入催化剂，催化剂和烟气混合后，催化含有还原剂和氮氧化物的烟气发生脱硝反应，其中催化剂在窑尾收尘器处收集，和生料一起经生料库、生料提升机后进入预热器系统，并再次催化含有还原剂和氮氧化物的烟气发生脱硝反应；所述的还原剂为氨类化合物或胺类化合物，经在预热器上新设的还原剂加注点处加入或利用已有的SNCR系统加入。本发明具有投资低、运行成本低、不堵塞、不中毒、高可靠性等特点。

技术领域

本发明涉及大气污染治理领域，具体涉及一种水泥窑脱硝排放方法。

背景技术

氮氧化物能够引发光化学烟雾、酸雨、臭氧层破坏等问题，其对生态环境造成了严重危害，引起了各国的高度关注。目前国内火电行业已进行超低排放改造，已大幅降低氮氧化物排放。建材行业尤其水泥行业的氮氧化物变成主要的氮氧化物污染源，有统计其中2017年水泥窑炉排放的氮氧化物总量占工业氮氧化物排放总量的20%。

目前，水泥窑的氮氧化物控制技术主要有分级燃烧技术、SCR脱硝技术、SNCR脱硝技术、LCO法烟气净化技术等。分级燃烧技术可降低一定的氮氧化物产生量，但无法实现超低排放。LCO法主要采用催化氧化法来脱硫脱硝，实现硫硝转化为化肥，但需采用臭氧等氧化剂、实际效率差，实际使用比较少。

SNCR脱硝技术应用较多，但也存在以下不足：第一、脱硝效率为30-60%，脱硝效率低，无法实现超低排放；第二、要求反应区温度高，且温度区间小（太低无法反应，太高还原剂被氧化）；第三、易产生氨逃逸造成二次污染。

目前水泥窑超低排放主流脱硝工艺为SCR脱硝技术，在催化剂作用下采用氨水和氮氧化物反应脱硝，一般脱硝效率在80-90%，但也存在如下问题：第一、采用的钒基催化剂中钒对环境污染大，不易后续使用；第二、需要较高的温度来实现脱硝，一般排烟温度无法达到；第三、烟气中的灰尘容易造成蜂窝孔堵塞；第四，烟气中的硫也容易导致催化剂中毒；第五、蜂窝状催化器也存在强度、磨损等问题，需要1-2年更换，成本高。也出现有中低温SCR脱硝技术，但也存在如下问题：第一、低温SCR脱硝效率低；第二、烟气中的硫在低温下容易和还原剂形成硫铵造成堵塞及催化剂失活；第三、总体上造价高，需不定期对蜂窝状SCR反应器进行更换清理，无法使用于长时间工况状态。

申请号为CN201911365007.2专利申请公布了一种针对新型干法水泥生产线的联合脱硫脱硝方法，通过向生料提升机处加入生料改性剂，向旋风预热器C1～C3间的上风管处加入液体脱硫脱硝剂来实现脱硫脱硝，其用稀土金属、钒、钛等过渡金属化合物作为生料改性剂和生料一起加入到预热器中，相对是利用预热器作为SCR反应器来脱硝，但存在如下问题：第一、催化反应时间短，从C3预热器（加入脱硝剂处）到C1预热器（催化剂加入处）反应时间仅有0.5秒（预热器风速18m/s）；第二、高温下脱硝，采用稀土等贵金属作为催化剂，成本高；第三、利用钒化合物作为催化剂导致水泥中存在有毒金属，影响水泥质量；第四、由于反应时间短，需要更多催化剂，造成催化剂用量大。最终由于成本和水泥质量等问题等，无法替代现有高温SCR脱硝技术竞争。

目前，针对水泥窑生产线，鲜有效果良好、成本低廉、无二次污染的脱硝技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对上述背景技术中存在的问题，提供一种投资低、运行成本低、不堵塞、不中毒、高可靠性的水泥窑脱硝排放方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水泥窑脱硝排放方法，利用现有干法水泥窑的预热器系统、窑尾排烟管道、烟气处理设备、高温风机、窑尾收尘器等设备，向预热器系统出口的窑尾烟气中加入催化剂，催化剂和烟气混合后，催化含有还原剂和氮氧化物的烟气发生脱硝反应，其中催化剂在窑尾收尘器处收集，和生料一起经生料库、生料提升机后进入预热器系统，并再次催化含有还原剂和氮氧化物的烟气发生脱硝反应；