水泥分解炉下锥体喷氨脱硝系统技术方案

本发明专利技术实施例涉及一种水泥分解炉下锥体喷氨脱硝系统，包括：氨水喷射设备和分解炉燃烧设备；所述氨水喷射设备包括：依次通过管道连接的氨水制备罐(1)、流量调节阀(2)、流量计(3)、输氨泵(4)以及喷氨量自动控制单元(5)；所述分解炉燃烧设备包括：依次设置分解炉炉体(6)、三次风管(7)、烟气进口(8)以及氨水喷枪(9)；其中，所述喷氨量自动控制单元(5)与所述氨水喷枪(9)通过管道连接。可以实现提高脱硝效率和氨利用率，大大降低水泥窑炉NOx的排放并降低热力型NOx生成，最终实现NOx超低排放。

【技术实现步骤摘要】
水泥分解炉下锥体喷氨脱硝系统
本专利技术实施例涉及水泥分解炉下锥体喷氨脱硝系统及装置，尤其涉及一种水泥分解炉下锥体喷氨脱硝系统。
技术介绍
环境污染日趋严重，国家对环境保护要求的不断提高。工业锅炉NOx排放是主要大气污染的主要源头之一。2013年我国颁布的《水泥工业大气污染物排放标准》规定新建企业从2014年3月1日开始、现有企业自2015年7月1日开始执行400mg/m3的氮氧化物污染物排放限值，这就对现有的分解炉低氮燃烧技术提出了更高的要求。目前广泛应用、成熟的水泥分解炉低NOx技术，如炉内空气分级、燃料分级、低氮燃烧器等，这些技术必须配合尾部烟气脱硝(如选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)等)才能满足国家标准(GB4915－2013)。SCR和SNCR技术是通过向烟气中喷入氨还原剂还原NOx，SNCR技术存在反应温度窗口较窄、氨逃逸严重等问题，SCR存在催化剂寿命短、锅炉效率降低、烟道堵塞及安装和运行成本高等不利因素，在应用时也受到较大限制。因此，迫切需要研发低运行成本、脱硝效率高、适用性强的低NOx煤粉燃烧技术来满足市场需要。然而，现有技术中，由于分解炉中高浓度氧化钙粉体对NH3气还原NOx的抑制，使得SNCR效率难以提升，缺少新的工艺以降低NOx的方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种水泥分解炉下锥体喷氨脱硝系统，可以实现提高脱硝效率和氨利用率，大大降低水泥窑炉NOx的排放并降低热力型NOx生成，最终实现NOx超低排放。第一方面，本专利技术实施例提供了一种水泥分解炉下锥体喷氨脱硝系统，包括：氨水喷射设备和分解炉燃烧设备；所述氨水喷射设备包括：依次通过管道连接的氨水制备罐1、流量调节阀2、流量计3、输氨泵4以及喷氨量自动控制单元5；所述分解炉燃烧设备包括：依次设置分解炉炉体6、三次风管7、烟气进口8以及氨水喷枪9；其中，所述喷氨量自动控制单元5与所述氨水喷枪9通过管道连接。在一个可能的实施方式中，所述烟气进口8的风速设置为：30～40m/s。在一个可能的实施方式中，所述氨水喷枪9呈对称且等间距设置于所述分解炉燃烧设备的炉体外壁处。在一个可能的实施方式中，所述氨水喷枪9的数量为4支。在一个可能的实施方式中，所述氨水喷枪9为机械雾化设计。在一个可能的实施方式中，所述氨水喷枪9通过所述输氨泵4提供的压力高速射入所述分解炉燃烧设备内上升气流中。在一个可能的实施方式中，在所述分解炉燃烧设备的所述氨水喷枪9区域氧量为1％～2％。本专利技术实施例提供的水泥分解炉下锥体喷氨脱硝系统，现场制作氨水，施工简便且不受地域限制，运用成本低。氨水燃料是一种较为清洁的燃料，在下锥体高温低氧环境中，氨水快速析出的NH3气与回转窑输入的烟气中的NOx混合发生还原反应，避免分解炉中高浓度氧化钙粉体对NH3气还原NOx的抑制，从而提高脱硝效率和氨利用率，大大降低水泥窑炉NOx的排放并降低热力型NOx生成，最终实现NOx超低排放。附图说明图1为本专利技术实施例提供了一种水泥分解炉下锥体喷氨脱硝系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供了喷枪横截面结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本专利技术实施例的限定。图1为本专利技术实施例提供了一种水泥分解炉下锥体喷氨脱硝系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：氨水喷射设备和分解炉燃烧设备；所述氨水喷射设备包括：依次通过管道连接的氨水制备罐1、流量调节阀2、流量计3、输氨泵4以及喷氨量自动控制单元5；所述分解炉燃烧设备包括：依次设置分解炉炉体6、三次风管7、烟气进口8以及氨水喷枪9；其中，所述喷氨量自动控制单元5与所述氨水喷枪9通过管道连接。具体地，所述氨水制备罐1用于将氨气与水混合制成氨水溶液。可选地，所述烟气进口8的风速设置为：30～40m/s。可选地，所述氨水喷枪9呈对称且等间距设置于所述分解炉燃烧设备的炉体外壁处。可选地，所述氨水喷枪9的数量为4支。可选地，所述氨水喷枪9为机械雾化设计。可选地，所述氨水喷枪9通过所述输氨泵4提供的压力高速射入所述分解炉燃烧设备内上升气流中。可选地，在所述分解炉燃烧设备的所述氨水喷枪9区域氧量为1％～2％。本实施例的水泥分解炉下锥体喷氨脱硝系统的原理为：将氨水制备罐内的氨气输出后与水混合制备氨水溶液，通过输氨泵输入氨水喷枪，喷入位置在下锥体部位。在下锥体高温低氧环境中，氨水快速析出的NH3气与回转窑输入的烟气中的NOx混合发生还原反应，避免分解炉中高浓度氧化钙粉体对NH3气还原NOx的抑制，从而提高脱硝效率和氨利用率，大大降低水泥窑炉NOx的排放。高温低氧环境下，反应(公式1)受到抑制，反应(公式2)进行较为彻底：4NH3+5O2→4NO+6H2O(1)4NH3+6NO→5N2+6H2O(2)烟气进口8风量由回转窑直接输入，分解炉底部下锥体进口风速为30～40m/s,该气流利于优化炉膛整体流场，避免局部高温，同时有利于降低NOx浓度。将氨水制备罐内的氨气输出后与水混合制备氨水溶液，通过输氨泵输入氨水喷枪，喷入位置在下锥体部位，该区域氧量约为1％～2％，温度为1000～1200℃之间，在同一标高布置4支喷枪分别位于炉体壁面等距处，呈对称分布，喷枪布置图如图2所示。低NOx燃烧器上的氨水喷枪9采用机械雾化，且无需配风，通过输氨泵4提供的压力高速射入炉内上升气流中，氨水在高温、低氧条件下快速分解，并与烟气中生成的NOx发生还原反应。本专利技术实施例提供的水泥分解炉下锥体喷氨脱硝系统，现场制作氨水，施工简便且不受地域限制，运用成本低。氨水燃料是一种较为清洁的燃料，在下锥体高温低氧环境中，氨水快速析出的NH3气与回转窑输入的烟气中的NOx混合发生还原反应，避免分解炉中高浓度氧化钙粉体对NH3气还原NOx的抑制，从而提高脱硝效率和氨利用率，大大降低水泥窑炉NOx的排放并降低热力型NOx生成，最终实现NOx超低排放。专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本专利技术的范围。以上所述的具体实施方式，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施方式而已，并不用于限定本专利技术的保护范围，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水泥分解炉下锥体喷氨脱硝系统，其特征在于，包括：氨水喷射设备和分解炉燃烧设备；所述氨水喷射设备包括：依次通过管道连接的氨水制备罐(1)、流量调节阀(2)、流量计(3)、输氨泵(4)以及喷氨量自动控制单元(5)；所述分解炉燃烧设备包括：依次设置分解炉炉体(6)、三次风管(7)、烟气进口(8)以及氨水喷枪(9)；其中，所述喷氨量自动控制单元(5)与所述氨水喷枪(9)通过管道连接。

【技术特征摘要】
1.一种水泥分解炉下锥体喷氨脱硝系统，其特征在于，包括：氨水喷射设备和分解炉燃烧设备；所述氨水喷射设备包括：依次通过管道连接的氨水制备罐(1)、流量调节阀(2)、流量计(3)、输氨泵(4)以及喷氨量自动控制单元(5)；所述分解炉燃烧设备包括：依次设置分解炉炉体(6)、三次风管(7)、烟气进口(8)以及氨水喷枪(9)；其中，所述喷氨量自动控制单元(5)与所述氨水喷枪(9)通过管道连接。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述烟气进口(8)的风速设置为：30～40m/s。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李森，张乐宇，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11