[实用新型]用于水泥炉窑的非选择性催化还原法脱硝装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种烟气脱硝装置，尤其是一种以氨水为还原剂的专门用于水泥炉窑的SNCR烟气脱硝装置。 

背景技术

在烟气脱硝领域，选择性催化还原（SCR）和非选择性催化还原（SNCR）两种方法得到了广泛的应用。此两种方法均以NH3等为还原剂，把NOX还原成无害的N2和H2O。SNCR方法是将氨或者尿素等还原剂水溶液喷入850℃-1150℃烟气中，实现NOX的还原反应。由于其基本不占用燃烧设备的空间，改造工作量少，改造周期短，因而得到较大的应用。由于尿素是固体颗粒，在水中溶解需要吸热，而且具有一定的腐蚀性，尤其是稀释后的浓度，均匀性以及雾化颗粒粒度分布，喷入的温度窗口等对脱硝效果影响很大，脱硝效率仅为30%左右，而且容易发生喷入部位水冷壁腐蚀情况。同时，以尿素为还原剂的脱销设备复杂，需要工业水传输系统、加热系统、稀释系统、以及蒸汽系统等与脱硝反应无关的设备。 

SNCR技术最重要的是还原剂的喷射点选择。现有技术普遍采用经验方法，缺乏科学性和准确性。水泥炉窑系统烟气温度处在850℃-1150℃的管道中气体流速在10m/s左右，很小的偏差会造成喷射点温度选取的巨大偏差，使得脱硝效率的大幅降低。现有选点方式无法真正对水泥炉窑系统的最佳喷射入口进行定位。烟气排放中占有较大比重的水泥行业在烟气脱硝方面的要求甚高，目前并没有一种真正适用于水泥炉窑的脱硝技术。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于为了解决上述技术的不足，而提供一种有效解决固体尿素颗粒溶解，混合，喷射等问题，提高脱硝效率，实现以氨水为还原剂的非选择性还原法在水泥炉窑中的自动化高效可靠的用于水泥炉窑的非选择性 催化还原法脱硝装置。 

为了达到上述目的，本实用新型所设计的用于水泥炉窑的非选择性催化还原法脱硝装置；它包括氨水溶液储罐、氨水输送泵、氨水喷射泵、氨水回流调节阀、氨水溶液调节阀、压缩空气调节阀、压缩空气总管和氨水喷射机构；所述的氨水溶液储存于氨水溶液储罐，所述的氨水溶液储罐内设有一搅拌器，氨水喷射泵与氨水溶液储罐的下部连通，氨水喷射泵出口与氨水回流调节阀的一端相连，氨水回流调节阀的另一端与氨水溶液储罐的上部相连通，氨水溶液调节阀的另一端与氨水喷射机构相连通，氨水喷射机构还与压缩空气调节阀的一端连通，压缩空气调节阀的另一端与压缩空气总管连通。 

所述的氨水喷射机构包括氨水喷枪、压缩空气总管、压缩空气压力控制器、氨水传输管和雾化喷嘴；所述的雾化喷嘴是气液两相引流雾化喷嘴。 

利用计算流体力学（CFD），对烟气温度处在850℃-1150℃的高速固气两相流体进行数值模拟，对这种可压缩气流在管道中的流场和温度场进行模拟，最优化喷嘴在气流运动垂直面上的位置选取。 

本实用新型的工作过程如下：根据水泥炉窑终端排放口NOx的排放量，通过氨水回流调节阀调节氨水溶液的喷射量，保证NOx排放在控制范围内。通过计算流体力学原理选择在10m/s的高速运动固气两相流中的温度场分布，保证在鹅形管垂直气流平面上喷枪喷射位置都出于最佳的反应温度区域，避免通过经验选点造成氨水喷到不宜反应的温度区域造成效率下降。采用压缩空气对氨水溶液进行雾化，做到粗细颗粒按要求搭配，提高氨水溶液与烟气的混合效果。采用以上技术，可以实现SNCR系统全自动连续运行，并保证脱硝效率在60%~70%左右，有效避免水冷壁的腐蚀。 

本实用新型具有的有益效果是:最大限度的简化了系统，去除掉与脱硝反应无关，或对脱硝效果没有影响的设备部件。保证氨水溶液的供给量和喷射均匀性，根据燃烧设备NOX排放量自动调节氨水的流量，使得燃烧设备NOX排放量在控制范围内，脱硝效果在60%—70%，并有效防止水冷壁的腐蚀。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。 

如图1所示，本实施例描述的用于水泥炉窑的非选择性催化还原法脱硝装置，它包括氨水溶液储罐1、氨水输送泵2、氨水喷射泵3、氨水回流调节阀4、氨水溶液调节阀5、压缩空气调节阀6、压缩空气总管7和氨水喷射机构8；所述的氨水溶液储存于氨水溶液储罐1，所述的氨水溶液储罐1内设有一搅拌器，氨水喷射泵3与氨水溶液储罐1的下部连通，氨水喷射泵3出口与氨水回流调节阀4的一端相连，氨水回流调节阀4的另一端与氨水溶液储罐1的上部相连通，氨水稀溶液调节阀5的另一端与氨水喷射机构8相连通，氨水喷射机构8还与压缩空气调节阀6的一端连通，压缩空气调节阀6的另一端与压缩空气总7管连通；所述的氨水喷射机构8包括氨水喷枪10、压缩空气总管7、压缩空气压力控制器11、氨水传输管12和雾化喷嘴9，所述的雾化喷嘴9是气液两相引流雾化喷嘴；所述的氨水喷射机构8固定于炉窑分解炉14上部鹅形管13位置；确定在水泥炉窑分解炉14出口鹅型管13的最佳入射口。