[实用新型]基于CFD的水泥生产线窑尾分解炉的低氮排放装置

说明书

本实用新型公开了一种基于CFD的水泥生产线窑尾分解炉的低氮排放装置，包括第一生料预热罐、第二生料预热罐、分解炉、回转窑、水雾发生器和低煤燃烧器；第二生料预热罐的出料口与第一还原区的连接管道设有生料分流器，生料分流器通过第一分流管与第二进料口连通，且通过第二分流管与第三进料口连通，低煤燃烧器与煤粉进口通过管道连通；水雾发生器内设有雾化流道和水体流道，雾化流道的一端与水体流道的一端分别与水雾发生器的喷嘴连通，雾化流道的另一端与进气管连接，水体流道的另一端与进水管连接。本实用新型可降低回转窑内热力型NOX的产生量以及降低分解炉内燃料型NOX的生成，并利用CFD模型对分解炉和回转窑的生成和转化过程进行优化，从而实现降低氮氧化物的排放。

技术领域

本实用新型属于工业燃烧技术领域，特别是涉及一种基于CFD(计算机流体动态模拟分析软件)的水泥生产线窑尾分解炉的低氮排放装置。

背景技术

随着国民经济持续快速发展和能源消费总量大幅攀升，我国氮氧化物(NO_X)排放量迅速增长，若不采取进一步控制措施，到2020年，氮氧化物NO_X排放总量将超过美国成为氮氧化物排放量居世界第一的国家。

目前，我国拥有水泥企业近5000家，产量已连续多年位居世界首位。NO_X在水泥窑尾气污染中占有重要比例。我国水泥行业氮氧化物的排放占总排放量的10％左右。水泥企业已经成为继火力发电、汽车尾气之后的第三大NO_X排放大户。

氮氧化物的危害性表现在：氮氧化物在大气中主要是以一氧化氮和二氧化氮平衡共存。氮氧化物会引起多种呼吸道疾病，是形成光化学烟雾的主要污染物，也是形成酸雨的主要酸性物质之一。二氧化硫和氮氧化物还能形成无机盐的细颗粒物，加重空气中的细颗粒物污染。

氮氧化物的减排问题已经成为制约我国环境及经济发展的重大问题。目前水泥厂基本都采用SNCR脱硝系统，但SNCR脱销系统效率不高，氨氮比较高，为满足标准要求的氮氧化物排放量时投入的氨水量较大，并有较高的氨气逃逸问题，且氨水生产过程也不可避免的造成一定量的碳排放和氮氧化物污染，实际造成环境污染的变相转嫁；另外，SNCR脱硝系统的高运行成本，也是其切实推广的障碍。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种基于CFD的水泥生产线窑尾分解炉的低氮排放装置，降低回转窑内热力型NO_X的产生量以及降低分解炉内燃料型NO_X的生成，并利用CFD模型对分解炉和回转窑的生成和转化过程进行优化，从而实现降低氮氧化物的排放。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：一种基于CFD的水泥生产线窑尾分解炉的低氮排放装置，包括第一生料预热罐、第二生料预热罐、分解炉、回转窑、水雾发生器和低煤燃烧器；所述分解炉包括第一氧化区和第一还原区，所述回转窑包括第二氧化区和第二还原区，所述第一生料预热罐的出料口与所述第一氧化区连通，所述第二生料预热罐的出料口、所述低煤燃烧器和所述水雾发生器分别与所述第一还原区连通；

所述分解炉的第一氧化区设有第一进料口，且所述分解炉的第一还原区从上至下依次设有第二进料口、第三进料口和煤粉进口，所述第二生料预热罐的出料口与所述第一还原区的连接管道设有生料分流器，所述生料分流器通过第一分流管与所述第二进料口连通，且通过第二分流管与所述第三进料口连通，所述低煤燃烧器与所述煤粉进口通过管道连通；

所述水雾发生器与所述分解炉旋转连接，所述水雾发生器内设有雾化流道，所述雾化流道的一端与所述水雾发生器的喷嘴连通，所述雾化流道的另一端与进气管连接，所述进气管与所述雾化流道的连接处设有进水管；

还包括供气泵，所述低煤燃烧器与所述低煤进口的连接管道与所述供气泵连通。

本实用新型为解决其技术问题所采用的进一步技术方案是：

进一步地说，所述雾化流道成螺旋状结构分布。