[发明专利]一种在线窑尾烟气自脱硫的方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于水泥生产技术领域，特别涉及一种在线窑尾烟气自脱硫的方 法及系统。

背景技术

酸雨、温室效应和臭氧层破坏是人类当前面临的三大环境问题，其中酸 雨是必须首先予以解决的问题。我国酸雨形成的主要原因是由于大量SO₂的 排放，水泥行业作为SO₂排放大户，限制其排放是势在必行，我国环保部门 于2013年针对水泥行业排放出台的《水泥工业大气污染物排放标准》 (GB4915-2013)中对于SO₂的排放就提出了更为严格排放指标，水泥窑及 窑尾余热利用系统一般地区SO₂排放浓度要求控制在200mg/m³以内，重点 地区控制在100mg/m³以内。

水泥行业硫排放有其自身的特点，其硫来源有两个，原料含硫和燃料含 硫，相比较而言原料中硫对于现代水泥工艺来讲更易被带出，污染环境。原 因在于原料石灰石中的所含的硫主要以黄铁矿的形式存在，其最大氧化速率 对应温度大约为500℃左右，在此温度下水泥生料并未形成可大量吸附SO₂的CaO，因此所形成的SO₂，绝大部分被带出系统。从目前我国所存在的1500 多条水泥熟料生产线的实际运行情况来看，此种情况所造成的SO₂排放，最 高可达到1300mg/Nm³。

目前比较适合水泥窑尾烟气脱硫的传统工艺主要为石灰石-石膏湿法烟 气脱硫法。该方法技术成熟，运行可靠，设备和技术很容易取得；脱硫剂石 灰石易得，价格便宜；副产品-石膏目前有一定的市场；对烟气中SO₂浓度变 化，脱硫系统可保持较高的脱硫效率及系统稳定性。然而其占地面积较大， 脱硫塔设备投资稍高；脱硫塔循环量大，耗电量较高；系统有发生结垢、堵 塞的倾向；石膏纯度须在94％以上才有出路。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种在线窑尾烟 气自脱硫的方法及系统，具有投资省、操作方便、无额外废弃物排放的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种在线窑尾烟气自脱硫的方法，包括如下步骤：

第一步：从水泥窑尾预热预分解系统旋风筒或反应器下料管通过分料管 分出含大量CaO的生料粉；

第二步：将生料粉计量后送至反应釜内，在釜内同时喷水与CaO反应， 生成Ca(OH)₂；

第三步：将Ca(OH)₂充分分散后送入换热管道和/或窑尾的废气管道内， Ca(OH)₂与烟气中的SO₂进行反应，达到脱硫目的。

所述第二步和第三步中，若采用气力输送方式，其动力来源于窑尾预热 器系统自身负压，所述反应釜为流态化反应釜；若采用机械输送方式，其输 送设备为机械输送设备，如提升机；所述反应釜为搅拌式反应釜，且生料粉 先在冷却装置中冷却至300℃以下再进行计量，所述冷却装置的动力来源于 窑尾预热器系统自身负压。

所述第二步中，计量的生料粉的量由排出预热器系统的烟气中SO₂浓度 确定，并保证钙硫摩尔比为1:1～10:1。

所述第三步中，所述换热管道为水泥窑尾预热器各级换热管道，所述废 气管道为水泥窑尾预热器至窑尾收尘器的整段废气管道。

本发明还提供了一种在线窑尾烟气自脱硫的系统，包括：

接水泥窑尾预热预分解系统旋风筒及反应器下料管用于分出含大量CaO 的生料粉的分料管1；

与所述分料管1连接的用于计量生料粉用量的计量装置7；

与所述计量装置7出料端连接的带有喷淋系统的用于使生料粉生成 Ca(OH)₂的反应釜11；

与所述反应釜11出料端连接的用于将Ca(OH)₂分散后送入换热管道和/ 或窑尾的废气管道内的分散装置12；

所述计量装置7与分料管1之间设置有缓冲仓5，缓冲仓5的出口管路 上设置插板阀6，出分料管1的生料粉进入缓冲仓5暂存，所述缓冲仓5作 为料仓使用，其为具有耐火内衬及保温措施的钢板或混凝土仓。