水泥烟气脱硝方法技术

本发明专利技术提供了一种水泥烟气脱硝方法，将烟气吸收剂，通过雾化喷射系统直接喷入合适温度区域（850~950℃），雾化后的烟气吸收剂与NOx（NO、NO2等混合物）进行选择性非催化还原反应，将NOx转化成无污染的N2，所述的烟气吸收剂为20%质量浓度的氨水溶液；所述的氨水溶液通过稀释水压力控制模块稀释，所述的稀释水压力控制模块主要由2台全流量的多级不锈钢离心泵，一组双联过滤器、压力控制阀和压力/流量仪表组成。本发明专利技术具有如下技术效果：（1）在800~950℃的温度区间，反应剂和烟气能够实现快速而均匀地混和，反应剂可以达到0.8秒以上的停留时间，所以保证了窑炉SNCR系统达到50‑70%以上的脱硝效率。

【技术实现步骤摘要】
水泥烟气脱硝方法
本专利技术涉及一种水泥烟气脱硝方法，属于环保

技术介绍
选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术是将氨水(质量浓度20％～25％)，通过雾化喷射系统直接喷入合适温度区域(850～950℃)，雾化后的氨与NOx(NO、NO2等混合物)进行选择性非催化还原反应，将NOx转化成无污染的N2。当反应区温度过低时，反应效率会降低；当反应区温度过高时，氨会直接被氧化成N2和NO。喷氨后炉内发生的化学反应有：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O6NO+4NH3→5N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O为了提高脱NOx的效率并实现NH3的逃逸最小化，满足以下条件：在氨水喷入的位置没有火焰；在反应区域维持合适的温度范围(850～1050℃)；在反应区域有足够的停留时间(至少0.8秒以上，～800℃)。影响SNCR脱氮技术应用的影响因素主要包括以下几个方面：(1)温度对反应的影响烟气脱硝SNCR法，温度适应范围较小。如果反应温度太低，反应速度急剧下降，氨逃逸增加，脱硝效率随之下降，达不到脱硝的效果。如果反应温度太高，NH3分解生成新的NOx，系统效率下降。(2)摩尔比对NOx转换的影响SNCR脱硝，还原剂与氮氧化物摩尔比值(NSR)一般控制在～1.5的范围内比较合适，并且应随分解炉负荷的变化而变化。(3)氨逃逸率由于SNCR工艺中没有催化剂，不会增加烟气中SO2的浓度，在相同的逃逸氨浓度时，SNCR工艺对由于烟气中NH3遇到SO3会产生NH4HSO3而造成的分解炉尾部受热面上飞灰沉积、空气预热器堵塞、腐蚀的危险性最小。一般SNCR工艺的逃逸氨一般控制在～15ppm。本工程逃逸氨控制在10ppm以下。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种水泥烟气脱硝方法。本专利技术的水泥烟气脱硝方法，将烟气吸收剂，通过雾化喷射系统直接喷入合适温度区域(850～950℃)，雾化后的烟气吸收剂与NOx(NO、NO2等混合物)进行选择性非催化还原反应，将NOx转化成无污染的N2：所述的烟气吸收剂为20％质量浓度的氨水溶液，用氨水罐车运输至储存罐旁，开启卸料泵将氨水溶液打入储存罐中；所述的氨水溶液通过稀释水压力控制模块稀释，所述的稀释水压力控制模块由2台全流量的多级不锈钢离心泵，一组双联过滤器、压力控制阀和压力/流量仪表等组成；供反应器稀释用的工艺水中总固形物要低，过滤后水中悬浮物应低于50mg/L。所述的氨水溶液通过喷射区测量(IZM)模块来测量分解炉每个喷射区喷入的反应剂浓度和流量；氨水喷入分解炉前必须用来自EWP模块的过滤水将20％的氨水溶液稀释到10％左右。每个IZM模块包括1台化学计量泵、1台水泵、1个管道静态混合器和1个现场控制盘、区段隔离阀和流量计、控制阀等。IZM模块通常设计成含有与中央控制模块和局地顺序逻辑控制(PLC)f等控制系统相响应的化学反应剂的流量和区段压力阀。通过该控制系统IZM模块，可随出口NOx浓度、分解炉负荷、燃料质量等变化来调整反应剂加入量和反应活性。根据分解炉容量、处理前后NOx浓度和所要求的NOx去除率，SNCR系统一般可采用1～5组IZM模块，并联合安装在一个滑动底板上。所述的氨水溶液混匀后从IZM模块输送到装在临近分解炉的分配模块上。每个分配模块由流量计、平衡阀和与自动控制系统连接的调节器组成。控制系统能精确地控制流入每个喷射器的反应剂量和雾化空气或蒸汽流量。分配模块也包括为控制氨水喷入过程用的手动阀、压力表和不锈钢连接管等。供反应剂至多个喷射器的每个IZM模块只设1个分配模块。对于大容量分解炉要将多个喷射器安装在分解炉的几个不同部位，且能通过IZM模块进行独立操作或联合操作。应对反应剂喷入量和喷入部位进行控制，使SNCR系统对分解炉负荷变动和维持氨的逃逸量具有可操作性。喷射区数量和部位由分解炉的温度场和流场来确定。应用流场和化学反应的数值模拟来优化喷射部位。典型的设计是设二层或多层喷射区,每个区设及几个喷射器。所述的氨水溶液通过喷射器与烟气的混合；喷射器有墙式和枪式2种类型。墙式喷射器在特定部位插入分解炉内墙，一般每个喷射部位设置1个喷嘴。墙式喷嘴应用于短程喷射就能使反应剂与烟气达到均匀混合的小型分解炉和氨水SNCR系统。由于墙式喷嘴不直接暴露于高温烟气中，其使用寿命要比喷枪式长。枪式喷射器由1根细管和喷嘴组成,可将其从炉墙深入到烟流中。喷枪一般应用于烟气与反应剂难于混合的氨喷SNCR系统和大容量分解炉。在某些设计中喷枪可延伸到分解炉整个断面。喷枪可按单个喷嘴或多个喷嘴设计。后者的设计较为复杂，因此，要比单个喷嘴的喷枪和墙式喷嘴价格贵些。因喷射器忍受着高温和烟气的冲击，易遭受侵蚀、腐蚀和结构破坏，因此，喷射器一般用不锈钢或合金钢制造，且设计成可更换的。除此以，喷射器常用空气、蒸汽和水进行冷却。为使喷射器最少地暴露于高温烟气中，喷枪式喷射器和一些墙式喷嘴也可设计成可伸缩的。当遇到分解炉启动、停运、季节性运行或一些其他原因SNCR需停运时，可将喷射器退出运行。反应剂用专门设计的喷嘴在有压下喷射，以获得最佳尺寸和分布的液滴。用喷射角和速度控制反应剂轨迹，氨水喷射系统通过双流体喷嘴用载体流，如空气或蒸汽，与反应剂一起喷射。有高能和低能两种喷射系统。低能喷射系统利用较少和较低压力的空气，而高能系统需要大量的压缩空气或蒸汽。大容量分解炉的氨或氨水系统一般均采用高能喷射系统。高能喷射系统因需装备较大容量空压机、制造坚固的喷射系统和消耗较多的电能，其制造和运行费用均较昂贵。本专利技术的方法具有如下技术效果：(1)在800～950℃的温度区间，反应剂和烟气能够实现快速而均匀地混和，反应剂可以达到0.8秒以上的停留时间，所以保证了窑炉SNCR系统达到50-70％以上的脱硝效率。上述温度、混合效果、停留时间是循环流化床分解炉SNCR系统取得高脱硝效率的关键所在。上面的关键因素的保证，取决于喷氨点位置的选取。所确定的喷射点应该温度合适，混合充分，并且有足够的停留时间；(2)脱硝系统不对窑炉运行产生干扰，也不增加烟气阻力。具体实施方式本专利技术的水泥烟气脱硝方法，将烟气吸收剂，通过雾化喷射系统直接喷入合适温度区域(850～950℃)，雾化后的烟气吸收剂与NOx(NO、NO2等混合物)进行选择性非催化还原反应，将NOx转化成无污染的N2：所述的烟气吸收剂为20％质量浓度的氨水溶液，用氨水罐车运输至储存罐旁，开启卸料泵将氨水溶液打入储存罐中；所述的氨水溶液通过稀释水压力控制模块稀释，所述的稀释水压力控制模块由2台全流量的多级不锈钢离心泵，一组双联过滤器、压力控制阀和压力/流量仪表等组成；供反应器稀释用的工艺水中总固形物要低，过滤后水中悬浮物应低于50mg/L。所述的氨水溶液通过喷射区测量(IZM)模块来测量分解炉每个喷射区喷入的反应剂浓度和流量；氨水喷入分解炉前必须用来自EWP模块的过滤水将20％的氨水溶液稀释到10％左右。每个IZM模块包括1台化学计量泵、1台水泵、1个管道静态混合器和1个现场控制盘、区段隔离阀和流量计、控制阀等。IZM模块通常设计成含有与中央控制模块和局地顺序逻辑控制(PLC)f等控制系统相响应的化学反应剂的流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水泥烟气脱硝方法，将烟气吸收剂，通过雾化喷射系统直接喷入合适温度区域（850~950℃），雾化后的烟气吸收剂与NOx（NO、NO2 等混合物）进行选择性非催化还原反应，将NOx转化成无污染的N2：其特征在于，所述的烟气吸收剂为20%质量浓度的氨水溶液；所述的氨水溶液通过稀释水压力控制模块稀释，所述的稀释水压力控制模块主要由2台全流量的多级不锈钢离心泵，一组双联过滤器、压力控制阀和压力/流量仪表组成；所述的氨水溶液通过喷射区测量模块来测量分解炉每个喷射区喷入的反应剂浓度和流量；氨水喷入分解炉前必须用来自EWP 模块的过滤水将20%的氨水溶液稀释到10%左右；所述的IZM 模块包括1 台化学计量泵、1台水泵、1 个管道静态混合器和1 个现场控制盘、区段隔离阀和流量计和控制阀；所述的氨水溶液混匀后从IZM 模块输送到装在临近分解炉的分配模块上；所述的分配模块包括流量计、平衡阀和与自动控制系统连接的调节器组成，还包括为控制氨水喷入过程用的手动阀、压力表和不锈钢连接管；所述的氨水溶液通过喷射器与烟气的混合；喷射器有墙式和枪式2 种类型；所述的墙式喷射器在特定部位插入分解炉内墙；所述的枪式喷射器由1 根细管和喷嘴组成,可将其从炉墙深入到烟流中；所述的反应剂用专门设计的喷嘴在有压下喷射，以获得最佳尺寸和分布的液滴；所述的氨水喷射系统通过双流体喷嘴用载体流与反应剂一起喷射；所述的氨水喷射系统有高能和低能两种喷射系统。...

【技术特征摘要】
1.水泥烟气脱硝方法，将烟气吸收剂，通过雾化喷射系统直接喷入合适温度区域（850~950℃），雾化后的烟气吸收剂与NOx（NO、NO2等混合物）进行选择性非催化还原反应，将NOx转化成无污染的N2：其特征在于，所述的烟气吸收剂为20%质量浓度的氨水溶液；所述的氨水溶液通过稀释水压力控制模块稀释，所述的稀释水压力控制模块主要由2台全流量的多级不锈钢离心泵，一组双联过滤器、压力控制阀和压力/流量仪表组成；所述的氨水溶液通过喷射区测量模块来测量分解炉每个喷射区喷入的反应剂浓度和流量；氨水喷入分解炉前必须用来自EWP模块的过滤水将20%的氨水溶液稀释到10%左右；所述的IZM模块包括1台化学计量泵、1台...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑志根，
申请(专利权)人：江苏三创环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32