[实用新型]一种水泥窑用选择性非催化还原反应脱硝系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水泥窑烟气的脱硝装置。

背景技术     

NOx是一种主要的大气污染物质，它与碳氢化合物可以在强光作用下造成光化学污染，此外大气中的NOx是形成酸雨的主要原因，严重危害生态环境。目前水泥行业应用最多的是以尿素或氨作为还原剂的SNCR脱硝工艺，与其他脱硝工艺相比，以尿素为还原剂的SNCR系统具有投资少，运行成本低，日常维护方便，安全可靠，适应能力强等明显优势。已公开的以尿素为还原剂的SNCR（选择性非催化还原反应）脱硝装置主要包括：尿素储存装置、尿素溶液制备及储存装置、循环计量模块、稀释模块、分配模块、自动控制系统以及尿素喷射系统等。正常运行时，尿素颗粒经溶解罐溶解后输送至储存罐，50%的尿素溶液经循环计量、稀释和分配模块输至尿素喷枪，5~10%的尿素溶液经压缩空气雾化后喷入分解炉，在炉内与NOx反应，最终实现烟气脱硝。

目前国内没有现成的50%的尿素溶液采购，只能买袋装尿素自行配置所需浓度的尿素溶液。由于尿素的溶解过程是吸热反应，其溶解热值高达-57.8cal/g（负号代表吸热），此外50%尿素溶液的结晶温度是16.7℃，所以，在尿素溶液配置过程中需配置热源，以加快尿素溶解，防止尿素溶解后的再结晶，在北方寒冷地区，该问题更为明显。现行的SNCR系统热源采用蒸汽或电加热，蒸汽通常来自于公司的热力管网或设置独立的蒸汽发生装置，加热所耗蒸汽量或电量均计入SNCR系统整体运行成本。由以上描述可知，目前的水泥窑脱硝系统为满足正常的运行温度，都需要消耗额外的蒸汽或电能，尚未实现通过利用水泥厂内其他系统的余热资源，进一步减少SNCR脱硝装置能耗，降低脱硝成本。综上所述，如何提供一种工艺系统，它可以充分利用水泥厂内现有的余热资源，在保证SNCR正常运转的同时，进一步降低SNCR的运行成本，增加企业利润，已成为本领域的技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种在满足SNCR（选择性非催化还原反应）脱硝系统正常运行所需热量的前提下，通过回收利用水泥窑烟气余热资源，降低SNCR系统能耗，降低余热锅炉排烟温度，提高锅炉热效率，增加企业利润的一种水泥窑用选择性非催化还原反应脱硝系统。 

本实用新型主要是在SNCR脱硝装置的基础上利用了余热回收装置产生的热水进行尿素溶液的加热或溶解，即水泥窑窑头余热锅炉、水泥窑窑尾余热锅炉或者水泥窑旁路放风余热锅，其省煤器（或热水段）出口处设置两条分支管路：其中一条支路与余热锅炉汽包给水入口相连，参与余热锅炉的热力循环系统，最终变为过热蒸汽带动汽轮机发电；省煤器出口的另一条支路分别与SNCR脱硝装置的尿素溶解罐及尿素溶液储罐相连，其可以分别与设在两个罐体内的热水加热器入口相连，为尿素溶解供热，这两加热器出口分别与废水储罐相连，其也可以只与设在尿素溶液储罐内的热水加热器入口相连，而尿素溶解罐的进水口直接与省煤器出口相连，既作为尿素溶解用水，又为尿素提供溶解热。

本实用新型的技术方案具体如下：

现有SNCR脱硝装置主要包括：尿素供给装置、尿素溶解罐、尿素溶液储罐、循环计量模块、稀释模块、分配模块以及尿素喷射装置等。上述尿素溶液制备及储存装置分别与省煤器出口的一条支路相连，其可以是与设在两个装置内的热水加热器入口分别相连，这两加热器的出口分别与废水储罐相连，其也可以是只与设在尿素溶液储罐内的热水加热器入口相连，而尿素溶解罐的进水口直接与省煤器出口相连。该省煤器（或热水段）出口还通过另一支管路与锅炉汽包相连。上述省煤器（或热水段）设在余热锅炉内，所述的余热锅炉，可以是水泥窑窑尾旁路放风余热锅炉，可以是水泥窑窑尾余热锅炉，还可以是水泥窑窑头余热锅炉。所述余热锅炉的烟气进口与水泥窑烟气取出口相连，该余热锅炉的烟气出口可与下一级烟气处理装置相连。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1、在省煤器出口增设分支管路，此举在不增加锅炉制造成本和安装费用的前提下，提高了省煤器的水流速度，增大了省煤器的换热系数，提高了省煤器的吸热量，降低了余热锅炉排烟温度，降温幅度约20℃，提高了锅炉热效率；

2、引用省煤器出口的热水作为SNCR装置热源，在进一步回收余热资源的同时，降低SNCR装置的运行费用，减少SNCR能耗，节约水泥生产成本。以5000t/d的水泥生产线为例，至少可节省能耗费用35万/年；

3、上述工艺系统，结构简单，布置方便，不需要单独设立专门的供热系统，仅靠管路连接即可实现。

附图说明

图1为本实用新型例1的流程示意简图。

图2为本实用新型例2的流程示意简图。