一种窑外分解干法水泥窑热碳还原脱硝技术[发明专利]

*CN102745920A*

(10)申请公布号 CN 102745920 A(43)申请公布日 2012.10.24

(12)发明专利申请

(21)申请号 201210248446.7(22)申请日 2012.07.18

(71)申请人天津城市建设学院

地址300382 天津市西青区津静路26号(72)发明人杨久俊 张磊 杨沛森 王雪萍

赵明银 杨永(74)专利代理机构天津市鼎和专利商标代理有

限公司 12101

代理人冯舜英(51)Int.Cl.

C04B 7/43(2006.01)B01D 53/56(2006.01)B01D 53/74(2006.01)

权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页权利要求书1页 说明书3页 附图1页

(54)发明名称

一种窑外分解干法水泥窑热碳还原脱硝技术(57)摘要

本发明公开了一种窑外分解干法水泥窑热碳还原脱硝工艺与技术，本发明方法实现了窑外分解干法水泥窑热碳还原脱硝，脱硝效率在70％以上，本发明技术实施简单，投资成本小，运行费用低，运行过程安全性好。

CN 102745920 ACN 102745920 A

权 利 要 求 书

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1.一种窑外分解干法水泥窑热碳还原脱硝技术，其特征在于包括步骤：1）以冷却熟料的余热空气作为输送介质，将燃烧发热量相当于40％燃料发热量的脱硝剂，喷入水泥窑头部，并保持该区域过量空气系数α为0.9～0.95，使该区域形成还原区A；

2）仍以冷却熟料的余热空气作为输送介质，将燃烧发热量相当于60％燃料发热量的脱硝剂，喷入预分解窑900℃-1100℃的区域，保持该区域过量空气系数0.8～0.95，使该区域形成还原区B；

3）继续将冷却熟料的余热空气引入第四级原料预热器，并使该区域过量空气系数为1.05～1.2，形成燃尽区Y；

所述冷却熟料的余热空气的温度为350～450℃。

2.如权利要求1所述的一种窑外分解干法水泥窑热碳还原脱硝技术，其特征在于脱硝剂喷入预分解窑时，呈扇面分布并可调整方向和角度，脱硝剂喷入炉膛的速度为40m/s～60m/s，保持脱硝剂在还原区B停留的时间超过2s。

3.如权利要求1所述的一种窑外分解干法水泥窑热碳还原脱硝技术，其特征在于所述脱硝剂由以下质量分数的组分组成：煤粉90～97％，钒渣1-5％，硫酸铜渣1-5%，钛渣1-5%；

所述煤粉是水泥窑中燃烧发热的煤粉。

4.如权利要求1所述的一种窑外分解干法水泥窑热碳还原脱硝技术，其特征在于所述脱硝剂的细度为75μm筛筛余＜10％。

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CN 102745920 A

说 明 书

一种窑外分解干法水泥窑热碳还原脱硝技术

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技术领域

[0001]

本发明涉及一种窑外分解干法水泥窑热碳还原脱硝工艺与技术，属于环境保护领

域。背景技术

[0002]

氮氧化物控制技术，如，燃烧后脱硝技术，主要应用于燃煤电厂的脱硝。燃烧后脱

硝技术主要包括非催化性还原技术、催化性还原技术、活性炭吸附、电子束脱硝等。催化性还原技术在我国燃煤电厂应用得较为普遍、较为成熟。催化还原脱硝技术，是在有催化剂的作用下，在相对较低的温度下，利用尿素或氨水等还原剂选择性地将NOx还原成N2的一种脱硝方法。虽然催化还原脱硝技术脱硝效率高，但该方法不太适合水泥行业。对于水泥行业来说，因其生产中烟气温度高、粉尘浓度大，很多脱硝技术均不太适用。

发明内容

[0003] 针对目前我国水泥行业烟气温度高、粉尘浓度大的生产环境，申请人根据实践经验和多次试验，开发出一种窑外分解干法水泥窑的高效脱硝技术，本技术具有实施简单、建设和运行成本低、脱硝效率高的特点。

[0004] 本发明的目的在于提供一种窑外分解干法水泥窑热碳还原脱硝技术，包括步骤：[0005] 1）制备脱硝剂，存储备用；[0006] 2）以冷却熟料的余热空气作为输送介质，将燃烧发热量相当于40％燃料发热量的脱硝剂，喷入水泥窑头部，并保持过量空气系数α为0.9～0.95，使该区域形成还原区A，部分NOx在此处被还原；[0007] 3）将燃烧发热量相当于60％燃料发热量的脱硝剂，仍以冷却熟料的余热空气作为输送介质，喷入预分解窑900℃-1100℃的区域，预分解窑内保持过量空气系数0.8～0.95，使该区域形成还原区B，大量的NOx在此被还原，脱除了烟气中的NOx；[0008] 4）继续将冷却熟料的余热空气引入第四级原料预热器，并使该区域过量空气系数1.05～1.2，形成燃尽区Y；使烟气中的未燃烧完的脱硝剂燃尽同时预热原料；[0009] 所述冷却熟料的余热空气的温度保持在350～450℃。[0010] 为了获得更好的效果，脱硝剂喷入预分解窑时呈扇面分布并可调整方向和角度，以便均匀地喷入预分解窑内各角落；脱硝剂喷入炉膛的速度为40m/s～60m/s，保持脱硝剂在还原区B停留的时间超过2s。

[0011] 本发明的另一个目的在于提供一种脱硝剂，用于窑外分解干法水泥窑热碳还原脱硝。

[0012] 本发明脱硝剂的质量百分比组成为：煤粉90～97％，钒渣1-5％，硫酸铜渣1-5%，钛渣1-5%。

所述煤粉是水泥窑中燃烧发热的煤粉。

[0014] 为了获得更好的效果，本脱硝剂可以粉磨至细度为75μm筛筛余＜10％。

[0013]

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说 明 书

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本发明的优点和特点：

[0016] 1）实现了窑外分解干法水泥窑热碳还原脱硝，脱硝效率可以达到70％以上。[0017] 2）本发明技术投资成本小、运行费用低，运行过程安全性好。[0018] 3）本发明技术实施简单，对水泥窑的改造较小。附图说明

图1.窑外分解干法水泥窑热碳还原脱硝工艺流程图[0020] 其中，1或10：高温风机；2：一级预热器；3：二级预热器；4：三级预热器；5：四级预热器；6：预分解窑；7：水泥回转窑；8或11：脱硝剂仓；9或12：喂煤系统。

[0019]

具体实施方式

[0021] 为了更好地理解本发明，下面通过实施例作进一步的说明，但不限制本发明。[0022] 实施例1

[0023] 按质量取水泥窑中燃烧发热的煤粉95%、钒渣2％的、酸铜渣1%的硫和钛渣2%，混合磨细至75μm筛筛余6％，得脱硝剂。[0024] 实施例2

[0025] 取实施例1制备的脱硝剂，存储于煤粉仓8和11中备用。[0026] 将生料从一级预热器2入口管道输入，与二级预热器3出口的热气体混合，进行有效的气固热交换，然后在一级预热器内进行气固分离，含少量粉尘的尾气自顶部排出至电除尘器进一步净化；之后被一次预热的生料粉输入至二级预热器3入口管道；如此经三级预热器4、四级预热器5反复进行换热，最后，将从四级预热器5出来的已被预热到780℃左右的生料粉送入预分解窑6，使其中90％左右的碳酸钙分解后入水泥回转窑7烧成熟料。[0027] 煤粉仓8中的脱硝剂经喂煤系统9通过高温风机10引入的冷却熟料余热空气，通过设置于水泥窑头部的喷头喷入水泥窑头部；煤粉仓11中的脱硝剂经喂煤系统12通过高温风机1引入的冷却熟料余热空气送入预分解窑6中燃烧。[0028] 煅烧熟料所需的40％热量，由煤粉仓8经喂煤系统9通过高温风机10引入的冷却熟料余热空气喷入的脱硝剂提供；其余60%热量，由煤粉仓11中的脱硝剂经喂煤系统12通过高温风机1引入的冷却熟料余热空气送入预分解窑6中燃烧而得。[0029] 熟料出回转窑时温度很高，用空气冷却以回收余热；部分余热空气经高温风机10引入供窑内煤粉燃烧用，另一部分余热空气经高温风机1引入作为助燃空气。[0030] 在水泥回转窑7中，由于喷入脱硝剂，且保持该区域过量空气系数α为0.9～0.95，由此形成还原区A；在此区域，产生的NOx一部分得到还原；[0031] 在预分解窑6内，因余热空气作为输送介质将脱硝剂喷入预分解窑900℃-1100℃区域，且保持该区域过量空气系数0.8～0.95，而形成还原区B。[0032] 脱硝剂喷入预分解窑时，呈扇面分布并可调整方向和角度，脱硝剂喷入炉膛的速度为40m/s～60m/s，保持脱硝剂在还原区B停留的时间超过2s。在还原区B，烟气中的NOx被大量脱除。

[0033] 在第四级预热器U型管道部分的C区域，引入余热空气使该区域过量空气系数1.05～1.2，形成燃尽区Y；不仅燃尽未燃烧完的脱硝剂并且作为原料的热交换气体。

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说 明 书

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在整个过程中，冷却熟料的余热空气的温度保持在350～450℃。

[0035] 经检测，本方法总脱硝率为76%。[0036] 实施例3

[0037] 按质量取水泥窑中燃烧发热的煤粉97%、钒渣1％、硫酸铜渣1%和钛渣1%，混合磨细至75μm筛筛余8％，得脱硝剂。[0038] 实施例4

[0039] 取实施例3制备的脱硝剂，存储于煤粉仓8和11中备用。[0040] 按实施例2的工艺操作进行脱硝。经检测，本方法总脱硝率为72%。[0041] 实施例5

[0042] 按质量取水泥窑中燃烧发热的煤粉93%、钒渣3％、硫酸铜渣1%和钛渣3%，混合磨细至75μm筛筛余5％，得脱硝剂。[0043] 实施例6

[0044] 取实施例5制备的脱硝剂，存储于煤粉仓8和11中备用。按实施例2的工艺操作，进行脱硝。经检测，本方法总脱硝率为80%。

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说 明 书 附 图

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图1

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