[发明专利]一种水泥窑窑尾废气有色烟羽治理系统及方法

权利要求书

1.一种水泥窑窑尾废气有色烟羽治理系统，其特征在于：包括第一抽风机(101)、第二抽风机(102)、脱硫塔(2)、冷凝系统、旋流混合器(5)和余热锅炉(6)，所述第一抽风机(101)、脱硫塔(2)、冷凝系统和旋流混合器(5)通过窑尾废气管道A依次连接，所述余热锅炉(6)、第二抽风机(102)和旋流混合器(5)通过窑头烟气管道B依次连接，脱硫前的水泥窑尾废气通过窑尾废气管道A依次进入第一抽风机(101)、脱硫塔(2)、冷凝系统和旋流混合器(5)，水泥窑头干烟气通过窑头烟气管道B依次进入余热锅炉(6)、第二抽风机(102)和旋流混合器(5)，所述旋流混合器(5)的出口通过混合气管道C连接烟囱(7)。

2.如权利要求1所述的一种水泥窑窑尾废气有色烟羽治理系统，其特征在于：所述冷凝系统包括烟道冷凝器(3)、烟道除雾器(4)和冷却水泵(8)，所述脱硫塔(2)的顶部通过窑尾废气管道A依次与烟道冷凝器(3)、烟道除雾器(4)相连，所述烟道除雾器(4)的出口与旋流混合器(5)相连，所述烟道冷凝器(3)的冷介质进口、冷介质出口分别连接冷却水管道D，所述冷却水管道D的入水侧设置冷却水泵(8)，所述烟道冷凝器(3)和所述烟道除雾器(4)底部均连接冷凝水管道E。

3.如权利要求2所述的一种水泥窑窑尾废气有色烟羽治理系统，其特征在于：所述窑尾废气管道A上还设置第一流量温度传感装置(91)，所述第一流量温度传感装置(91)位于所述旋流混合器(5)的入口处；所述混合气管道C上还设置第二流量温度传感装置(92)，所述第二流量温度传感装置(92)位于旋流混合器(5)的出口处。

4.如权利要求3所述的一种水泥窑窑尾废气有色烟羽治理系统，其特征在于：还包括控制器(10)，所述第一流量温度传感装置(91)和第二流量温度传感装置(92)均通过电缆通道F连接控制器(10)的信号输入端，所述控制器(10)的信号输出端通过电缆通道F连接所述冷却水泵(8)。

5.如权利要求4所述的一种水泥窑窑尾废气有色烟羽治理系统，其特征在于：所述控制器(10)用于自动控制混合气相对湿度低于设定相对湿度，所述设定相对湿度为40％。

6.如权利要求1所述的一种水泥窑窑尾废气有色烟羽治理系统，其特征在于：所述窑头烟气管道B和所述混合气管道C均包覆保温材料。

7.如权利要求1所述的一种水泥窑窑尾废气有色烟羽治理系统，其特征在于：所述冷凝系统包括冷却水泵(8)、喷淋塔(11)，所述脱硫塔(2)的顶部通过窑尾废气管道A与喷淋塔(11)的底部相连，所述喷淋塔(11)的顶部通过窑尾废气管道A与旋流混合器(5)相连；所述喷淋塔(11)的喷淋层设置冷介质进口，与所述冷却水管道D的入水侧连接，并设置冷却水泵(8)，所述喷淋塔(11)的底部设置冷介质出口，与所述冷却水管道D的出水侧及冷凝水管道E连接。

8.如权利要求1所述的一种水泥窑窑尾废气有色烟羽治理系统，其特征在于：所述冷凝系统包括冷却水泵(8)、浆液板式换热器(12)，所述脱硫塔(2)的顶部通过窑尾废气管道A与旋流混合器(5)相连；所述浆液板式换热器(12)设置于所述脱硫塔(2)的顶层浆液循环管道，所述浆液板式换热器(12)的出口与脱硫塔(2)的顶层浆液喷淋层相连，所述浆液板式换热器(12)的进口与脱硫塔(2)的底部相连；所述浆液板式换热器(12)的顶部设置冷介质进口，与所述冷却水管道D的入水侧连接，并设置冷却水泵(8)，所述浆液板式换热器(12)的底部设置冷介质出口，与所述冷却水管道D的出水侧连接。

9.一种如权利要求1-6中任意一项所述水泥窑窑尾废气有色烟羽治理系统的治理方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.脱硫前窑尾废气通过所述第一抽风机(101)依次送入所述脱硫塔(2)、所述冷凝系统的烟道冷凝器(3)、烟道除雾器(4)，进行脱硫、污染物深度脱除及收水、除雾操作后，温度降低至40～50℃，呈低温饱和状态，送入所述旋流混合器(5)；

S2.除尘后窑头干烟气通过所述余热锅炉(6)进行余热回收操作后，温度降低至100～150℃，再通过第二抽风机(102)送入所述旋流混合器(5)；

S3.低温窑尾饱和废气与高温窑头干烟气在所述旋流混合器(5)内进行均匀混合操作后，混合气温度升高至60～80℃，相对湿度降低至低于设定相对湿度，送入所述烟囱(7)排放，不产生有色烟羽；

S4.第一流量温度传感装置(91)将所述烟道冷凝器(3)出口的窑尾饱和废气的流量Q₁、温度T₁传输至控制器(10)；第二流量温度传感装置(92)将所述旋流混合器(5)出口的混合气流量Q₂、温度T₂传输至控制器(10)；

S5.所述控制器(10)自动计算温度T₁和T₂下的饱和水蒸气分压P₁和P₂，并根据(Q₁*P₁)/(Q₂*P₂)*100计算混合气相对湿度；

S6.若相对湿度高于所述设定相对湿度，所述控制器(10)反馈控制信号至所述冷却水泵(8)，提高冷却水流量，直至相对湿度满足设计要求；若相对湿度低于所述设定相对湿度，所述控制器(10)反馈控制信号至所述冷却水泵(8)，降低冷却水流量，以降低系统电耗。