一种水泥窑尾中低硫烟气干法脱硫脱硝除尘装置制造方法及图纸

一种水泥窑尾中低硫烟气干法脱硫脱硝除尘装置，包括：依次相连的水泥窑、分解炉、悬浮预热器和降温装置；进气管路与降温装置烟气出口相连的脱硫塔，其为低密度低床层不喷水的循环流化床干法脱硫塔；进气管路设有高温风机，并分别与生料磨、脱硫剂仓和烟尘返料装置相连；烟气进口与脱硫塔烟气出口相连的除尘器，其副产物出口通过烟尘返料装置与进气管路相通，通过副产物输送装置与生料库相连；烟气进口与除尘器烟气出口相连的中温SCR脱硝装置，其出气管路依次设有余热锅炉和引风机，通过烟囱排出净化气。该干法脱硫脱硝除尘装置能够在高效脱硫脱硝除尘的同时，协同脱除多组分污染物，且无需防腐、零废水排放、烟囱排放透明，同时能够长期稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种水泥窑尾中低硫烟气干法脱硫脱硝除尘装置
本技术涉及脱硫脱硝处理
，更具体地说，是涉及一种水泥窑尾中低硫烟气干法脱硫脱硝除尘装置。
技术介绍
水泥窑炉是水泥行业烟气污染物排放的主要源头，水泥窑炉中煤粉的燃烧及熟料煅烧会产生大量的烟气，并伴随有粉尘颗粒物、SO2、NOx及氟化物等污染物排放。采用传统的原燃料会将微量重金属元素带入到水泥窑炉中，替代原燃料应用和协同处置废物也会引入一定量的重金属元素。在一定浓度限值下，绝大部分重金属元素会固化在水泥熟料中，水泥水化产物及形成的水泥浆体对这些重金属元素也有很好的固化和固封作用，但汞、砷、硒等重金属易于挥发，铬易于溶出。此外，水泥窑炉的高温煅烧过程也可能会产生持久性有机污染物(POPs)，水泥窑炉产生的POPs主要是二噁英类物质。近期部分地方政府出台了比国家标准更严格的政策限制单位排放量及总排放量NOx排放为50mg/Nm3、SO2排放为35mg/Nm3、粉尘排放为5mg/Nm3。采用烟气循环流化床半干法脱硫工艺，可以实现在超低排放的同时协同脱除酸性气体、重金属、二噁英等多种污染物。根据2017年底的全国水泥技术交流会数据，我国约1700条的新型干法水泥生产线硫排放95％为中低硫，即浓度在1000mg/Nm3以下，且大部分在500mg/Nm3以下。如果此时采用湿法脱硫装置，虽然可以轻松实现超低排放，但一次性投资及运行成本较大，而且该法必须有废水处理系统专门处理高污染的湿法脱硫废水；无法有效脱除SO3亚微米级气溶胶颗粒；脱硫后烟囱口常见白色烟羽、蓝色烟羽、烟囱雨；烟气为饱和湿烟气，呈强酸性，脱硫塔、烟道、烟囱均需进行防腐，投资和运行成本高，施工和检修时着火风险高等。环保部大气司司长刘炳江在2017年9月19日北京召开的“中国煤电清洁发展与环境影响发布研讨会”上强调：非电行业是当前大气污染治理的重点。相比煤电行业污染物的持续减排，非电行业对我国污染排放贡献比例越来越大。2018年初，我国制定实施打赢蓝天保卫战三年作战计划，启动钢铁、焦化等非电行业超低排放改造。目前，钢铁行业超低排放正在如火如荼的开展。作为非电行业的重要组成部分，水泥行业超低排放也将逐步开展，部分地区如唐山、郑州等地区已经开始要求NOx、SO2、颗粒物需达到超低排放要求，而且国家标准也对水泥窑尾烟气中的HF、汞及其化合物、氨等均有特别排放要求。水泥窑生产线NOx、SO2有害气体成分超低排放的单个技术研究较多，但是系统解决方案及实现超低排放的较少，目前尚未有大规模推广应用于水泥窑尾烟气多污染物净化技术。烟气脱硫脱硝一体化技术在同一套装置内同时实现脱硫与脱硝也有用活性炭、臭氧等，但是存在投资大、吸附剂运行成本高、设备可靠性差、对反应温度窗口要求较高的缺点，难以满足大规模工业化使用的需要；钢铁、冶金、焦化行业等行业的技术不适用于水泥高尘行业。水泥窑尾烟气通常有如下特点：(1)烟气含尘浓度大，约为60～100g/Nm3、且粘性较大，具有一定磨损性(主要成分为碳酸钙、二氧化硅和碳酸镁等)；(2)烟气中NOx的浓度高，大约在400～1500mg/Nm3左右，原始氮氧化物含量高；(3)我国约1700条的新型干法水泥生产线硫排放95％为中低硫，即浓度在1000mg/Nm3以下，且大部分在500mg/Nm3以下；(4)烟气中大气污染物种类多且成分复杂，其中包括粉尘、NOx、SO2、CO2、重金属(主要是Hg、Pb和Cd)和有机污染物等；(5)烟气中含有多种组分的酸性气体，水泥煅烧回转窑炉出口烟气中除了含有SO2、NOx之外，还有HCl、HF、SO3等酸性气体；(6)烟气温度高，悬浮预热器出口一般可达350～400℃，经降温装置(降温装置、增湿塔、冷风阀等单一或多种组合方式降温)后，温度可控制在220～260℃；(7)烟气中含有CO2等温室气体，据初步了解，水泥窑尾烟气中CO2占烟气体积分数20～30％左右；(8)水泥窑炉可协同处置危废、生活垃圾、污泥等固废。目前国内外对水泥窑尾烟气脱硫工艺主要有两个措施：(1)自身挖潜，如对生产设备升级(采用立磨)、调整工艺与操作等，仅适用于排放指标宽松情况下的低硫低烟气量项目；(2)增设烟气脱硫装置：a)干反应剂喷注法：将熟石灰喷入预热器系统的适当位置；b)热生料喷注法：将已分解的生料喂入预热器系统一、二级旋风筒之间的旋风除尘器；c)喷雾干燥脱硫法：将石灰消解后喷入增湿塔；d)简易氨法：在预热器或烟囱或废气总管喷入氨水；e)复合脱硫法：脱硫粉剂从入窑提升机加入在一至三级预热器内；脱硫水剂在二级到一级预热器的上升风管处雾化喷入；以上五种都属于简易的脱硫工艺，虽然投资低，但运行成本高，脱硫效率低，效果不稳定，仅适用于排放指标宽松情况下的低硫低烟气量项目，而且无法满足超低排放要求；f)石灰石-石膏法：该方法通过增设湿法脱硫装置，可以实现SO2的超低排放，但该法必须有废水处理系统专门处理高污染的湿法脱硫废水；无法有效脱除SO3亚微米级气溶胶颗粒；脱硫后烟囱口常见白色烟羽、蓝色烟羽、烟囱雨；烟气为饱和湿烟气，呈强酸性，脱硫塔、烟道、烟囱均需进行防腐，投资和运行成本高，施工和检修时着火风险高等。水泥窑脱硝的技术主要有：采用低氮燃烧器、低氮燃烧技术(包括低氮喷煤管、空气分级燃烧和燃料分级燃烧)、SNCR和SCR、低温氧化等脱硝工艺。目前国内水泥行业基本有使用低氮燃烧、SNCR技术，可保证悬浮预热器出来的NOx排放控制在320mg/Nm3以下。采用智能控制形成高效SNCR时，可以达到NOx排放100～150mg/Nm3，但是氨逃逸较大，达不到国家氨逃逸的标准要求；当要求NOx排放在100mg/Nm3以下时，随着氨水用量的增加，NOx排放值几乎不降低或者降低幅度很少，氨水和NOx的反应效率急剧下降，大量的氨水形成了氨逃逸，因此需要SCR催化剂的作用才能既稳妥达到50mg/Nm3以下指标，又满足氨逃逸的控制指标。申请公布号为CN109364741A的中国专利公开了一种水泥窑烟气干法脱硫及高尘SCR脱硝装置及工艺，其工艺流程为：需要净化的烟气首先进入SCR装置，经过高温SCR脱硝，再通过高温风机进气管道内设置的脱硫剂投加装置投入布袋除尘器的进气管道内进行脱硫，然后经布袋除尘后，经引风机排入烟囱。但是，上述技术方案存在以下不足：(1)催化剂中毒和堵塞问题、脱硝效率低问题；由于该技术方案中烟气先直接进SCR装置，属于高尘布置，烟气温度高，粉尘含量高，易导致催化剂中毒失活和堵塞，使用寿命短，还易引起脱硝装置的运行和维护费用高昂等问题的发生。(2)下游设备堵塞腐蚀问题；由于布置在此处的SCR脱硝装置下游布置有余热发电锅炉等设施，若SCR脱硝系统的氨逃逸控制不当，易造成降温装置的堵塞、腐蚀和热效率下降等不良问题。(3)在布袋除尘器进气管道喷入脱硫剂，效率低，脱硫效果不稳定，仅适用于排放指标宽松情况下的低硫低烟气量项目，无法满足超低排放要求。申请公布号为CN110075680A的中国专利公开了低硫原料生产水泥的脱硫脱硝除尘超低排放工艺及系统，其工艺流程为：窑尾产生的废气通过窑尾除尘器收尘，然后通过烟气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水泥窑尾中低硫烟气干法脱硫脱硝除尘装置，包括：/n依次相连的水泥窑、分解炉、悬浮预热器和降温装置；/n进气管路与降温装置的烟气出口相连的脱硫塔；所述进气管路设有高温风机，并分别与生料磨、脱硫剂仓和烟尘返料装置相连；所述脱硫塔为低密度低床层不喷水的循环流化床干法脱硫塔；/n烟气进口与脱硫塔的烟气出口相连的除尘器；除尘器的副产物出口通过所述烟尘返料装置与所述进气管路相通，同时通过副产物输送装置与生料库相连；/n烟气进口与除尘器的烟气出口相连的中温SCR脱硝装置；所述中温SCR脱硝装置设有出气管路；所述出气管路依次设有余热锅炉和引风机，并通过烟囱排出净化气。/n

【技术特征摘要】
1.一种水泥窑尾中低硫烟气干法脱硫脱硝除尘装置，包括：
依次相连的水泥窑、分解炉、悬浮预热器和降温装置；
进气管路与降温装置的烟气出口相连的脱硫塔；所述进气管路设有高温风机，并分别与生料磨、脱硫剂仓和烟尘返料装置相连；所述脱硫塔为低密度低床层不喷水的循环流化床干法脱硫塔；
烟气进口与脱硫塔的烟气出口相连的除尘器；除尘器的副产物出口通过所述烟尘返料装置与所述进气管路相通，同时通过副产物输送装置与生料库相连；
烟气进口与除尘器的烟气出口相连的中温SCR脱硝装置；所述中温SCR脱硝装置设有出气管路；所述出气管路依次设有余热锅炉和引风机，并通过烟囱排出净化气。

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓峰，詹威全，郭志航，陈树发，林春源，黄彬杰，江倩倩，江素萍，张原，王建春，
申请(专利权)人：福建龙净脱硫脱硝工程有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35