[发明专利]一种水泥窑脱硝急冷旁路放风系统及工艺

说明书

本发明提供了一种水泥窑脱硝急冷旁路放风系统及工艺，所述系统包括窑尾烟室、收尘器、反应剂供给单元、冷却水供给单元、反应器、粗粉分离器、负压风机及三通调节阀；窑尾烟室与反应器间的风管上及反应器的脱硝反应区域内均设有与反应剂供给单元相连的雾化喷射装置，反应器的烟气急冷区域内设有与冷却水单元相连的雾化喷射装置；反应器及粗粉分离器的粉尘出料口分别与第一输送装置相连，收尘器的粉尘出料口与第二输送装置相连；三通调节阀的进料口与第一输送装置的出料口相连，两个出料口分别与第二输送装置及窑尾烟室相连。本发明能够有效降低NO_x排放、灵活控制旁路放风系统的放灰量、提升系统稳定性及核心设备寿命。

技术领域

本发明涉及水泥生产及水泥窑协同处置固体废物领域，特别是一种水泥窑脱硝急冷旁路放风系统及工艺。

背景技术

截止到2018年2月12日，具有水泥窑协同处置危废经营许可证的水泥企业有42家，核准处置规模277万吨，水泥窑协同处置危险废物规模与日俱增。随着危险废物、一般工业废物水泥窑协同处置规模的提升，进入水泥窑系统的碱金属、Cl、S等成分也随之急剧增加，伴随着部分水泥企业原始配料采用工业废渣等情况，新增的碱金属、Cl、S等元素的摄入打破了原先脆弱的系统平衡，极易引起预热器堵塞、结皮等问题，很大程度上影响了水泥生产热工制度、增加了吨熟料成本。

一般来说，窑尾烟室位置NO_x浓度在1000ppm左右，而目前国内采用的旁路放风工艺主要是从烟室抽取高温烟气并在急冷室内与冷空气混合完成急冷，高温烟气被冷却后直接进入收尘器收尘然后单独排空，这种处理方式一方面新增了废气排放源，给环保部门的污染物管控上带来了新的监测点，另外一方面，高温烟气混入冷空气急冷措施越过了SNCR(选择性非催化还原反应)的高效率温度区间，如果想要对NO_x进行脱除，只能采用SCR(选择性催化还原)方式，其运行成本、装置投资都非常巨大。

以窑尾烟室氧浓度1.5％，NO_x浓度1000ppm为例，如果旁路放风烟气不经脱硝处理，直接利用新增烟囱或原水泥窑烟囱进行排空，相当于新增了折合10％O₂含量下564ppm(1156mg/Nm³@10％O₂)的高浓度NO_x，严重超出了国标规定的排放浓度(400mg/Nm³@10％O₂)。

由于水泥窑协同处置过程中协同物料成分、喂料量的波动，水泥窑系统摄入的碱金属、Cl、S等成分也一直随之波动，这直接导致旁路放风系统排灰的有害成分的大幅度变化，而不同有害成分的灰利用途径不一样：在目前国内没有设置旁路放风灰水洗的工厂，旁路放风排出的低氯灰一般用作水泥混合材，因水泥产品的Cl^-总量控制要求，过高含氯量的飞灰如果作为水泥混合材，掺入量会下降，旁路放风系统排灰量必须随之减少。

现有技术中有使用空冷器冷却烟气后进入收尘器的，但由于烟气高含尘及粉尘载盐的特性，空冷器换热管道容易被磨损及腐蚀，一旦发生这种工况，烟气冷却效果将受到影响，且收尘器寿命无法得到保障。此外，由于空冷器效率下降，造成烟气进入收尘器前温度上升，直接导致旁路放风系统抽风风量下降，旁路放风的实际实施效果值得商榷。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种水泥窑脱硝急冷旁路放风系统及工艺，能够有效降低NO_x排放、灵活控制旁路放风系统的放灰量、提升系统稳定性及核心设备寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：