【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水泥窑大气污染物排放控制，具体涉及一种水泥窑炉sncr烟气脱硝优化设计方法。
技术介绍
1、在水泥熟料煅烧过程中，nox的产生主要源于高温燃料中的氮和原料中的氮化合物，在所生成的nox中，热力型nox占据主导，其次为燃料型nox和物料型nox。热力型nox主要在高于1400℃的回转窑内生成，燃料型nox主要在温度较低的分解炉或预热器内生成。针对燃料型nox，主要采用sncr(selective non-catalyticreduction)技术进行脱除，即在水泥窑的适当位置喷入含有氨基的还原剂，使烟气中的nox被还原为n2。当前主要在分解炉出口鹅颈管、c5预热器布置还原剂喷枪。
2、需要指明的是，当前的喷枪布置方法粗放，没有系统全面的理论给予指导，很多工厂只能根据现场已有设施不断尝试优化，不仅效率低，而且对影响sncr反应的温度窗口、停留时间、氨氮混合均匀性等因素缺乏系统考量，同时还忽视了飞灰颗粒对sncr反应的复杂影响，粗放的设计导致当前水泥行业sncr实现nox超低排放难度大，同时还原剂利用效率偏低，物耗损失大。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种水泥窑炉sncr烟气脱硝优化设计方法。
2、为实现上述目的，达到上述技术效果，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种水泥窑炉sncr烟气脱硝优化设计方法，包括以下步骤：
4、针对水泥窑炉烟气脱硝系统，在旋风筒上差异化布置多组喷枪，
5、进一步的，所述方法包括以下步骤：
6、首先，针对水泥窑炉sncr烟气脱硝系统，分别在c4级旋风筒、c5级旋风筒上布置多组喷枪；
7、其次，通过气固两相流动分析，分析确定c4级旋风筒、c5级旋风筒颗粒浓相、稀相分界点；
8、最后，根据烟气参数和喷枪投运原则投运不同区域的喷枪，同时优化喷枪雾化粒径及喷射角，控制喷枪雾化颗粒扩散路径，确保经蒸发、热解后的还原剂尽可能少的扩散到颗粒浓相区域，同时确保还原剂到达旋风筒下沿截面中氨氮摩尔比相对标准偏差在一定范围内。
9、进一步的，所述c4级旋风筒上由上至下顺序布置有用于喷射还原剂的喷枪组四和喷枪组五，所述c5级旋风筒上由上至下顺序布置有用于喷射还原剂的喷枪组三、喷枪组一和喷枪组二，所述喷枪组一、喷枪组二、喷枪组四、喷枪组五的喷枪总流量分别按设计流量的0.8～1.4倍选取。
10、进一步的，所述喷枪组一和喷枪组四的布置原则和数量相同，所述喷枪组二和喷枪组五的布置原则和数量相同。
11、进一步的，所述喷枪组一的布置原则和数量为：
12、所述喷枪组一包括若干只喷枪，对称布置于c5级旋风筒相对的两侧，喷枪的喷嘴朝向下喷射，喷枪的雾化粒径100～200μm，喷枪的喷射角40°～80°，喷枪插入深度d1介于1/6*d1～1/3*d1之间，d1为c5级旋风筒筒体内径，喷枪布置平面与c5级旋风筒的中心筒下沿距离大于1/2*d3，同时与筒体、锥体连接处距离大于1/5*h1，d3为c5级旋风筒的中心筒的内径，h1为c5级旋风筒直段筒体高度。
13、进一步的，所述喷枪组二的布置原则和数量为：
14、所述喷枪组二包括若干只喷枪，对称布置于c5级旋风筒相对的两侧，喷枪的喷嘴朝向上喷射，喷枪的雾化粒径100～200μm，喷枪的喷射角不大于120°，喷枪插入深度d2介于1/6*d2～1/3*d2之间，d2为c5级旋风筒的锥体喷枪布置截面内径，喷枪布置平面与锥体出口截面距离介于1/3*h2～2/3*h2，h2为c5级旋风筒锥体段高度。
15、进一步的，所述喷枪组三的布置原则和数量为：
16、所述喷枪组三包括若干只喷枪，对称布置于c5级旋风筒相对的两侧，喷枪的喷嘴水平喷射，喷枪的雾化粒径50～150μm，喷枪的喷射角不大于60°，喷枪插入深度d3不大于1/6*d3，d3为c5级旋风筒的中心筒的内径，喷枪布置平面与c5级旋风筒筒体上沿距离不大于100mm。
17、进一步的，当使用氨水作还原剂脱硝时，喷枪投运原则为：
18、若c4级旋风筒的烟气温度在750℃以上、c5级旋风筒的烟气温度在890℃以下，c5级旋风筒投运喷枪组一或喷枪组二，c4级旋风筒投运喷枪组四或喷枪组五，喷枪组三辅助投运，c4级旋风筒与c5级旋风筒的喷枪流量比控制在4:6；
19、当c4级旋风筒的烟气温度低于750℃时，停运c4级旋风筒的喷枪，仅投运c5级旋风筒的喷枪；
20、当c5级旋风筒的烟气温度高于890℃时，停运c5级旋风筒的喷枪，仅投运c4级旋风筒的喷枪。
21、进一步的，当使用尿素溶液作还原剂脱硝时，喷枪投运原则为：
22、当c4级旋风筒的烟气温度在780℃以上、c5级旋风筒的烟气温度在950℃以下时，c5级旋风筒投运喷枪组一或喷枪组二，c4级旋风筒投运喷枪组四或喷枪组五，喷枪组三辅助投运，c4级旋风筒与c5级旋风筒的喷枪流量比控制在3:7～4:6之间；
23、当c4级旋风筒的烟气温度低于780℃时，停运c4级旋风筒的喷枪，仅投运c5级旋风筒的喷枪；
24、当c5级旋风筒的烟气温度高于950℃时，停运c5级旋风筒的喷枪，仅投运c4级旋风筒的喷枪。
25、进一步的，所述水泥窑炉sncr烟气脱硝系统包括分解炉、回转窑和两个加热单元，两个加热单元对称设置于分解炉两侧，每个加热单元均包括c1级旋风筒、c2级旋风筒、c3级旋风筒、c4级旋风筒和c5级旋风筒，物料流动方向依次为：c1级旋风筒、c2级旋风筒、c3级旋风筒、c4级旋风筒、分解炉、c5级旋风筒、回转窑，烟气流动方向为：回转窑、分解炉、c5级旋风筒、c4级旋风筒、c3级旋风筒、c2级旋风筒、c1级旋风筒、窑尾除尘器。
26、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
27、本专利技术公开了一种水泥窑炉sncr烟气脱硝优化设计方法，包括以下步骤：针对水泥窑炉烟气脱硝系统，在旋风筒上差异化布置多组喷枪，设计喷枪投运原则，根据烟气参数投运不同区域的喷枪，同时优化喷枪雾化粒径及喷射角，控制喷枪雾化颗粒扩散路径，实现nox超低排放，同时降低还原剂消耗量。本专利技术提供的水泥窑炉sncr烟气脱硝优化设计方法，综合考虑影响sncr脱硝反应的温度窗口、停留时间、氨氮混合均匀性等多个因素，同时纳入飞灰颗粒对sncr脱硝反应的影响，提高sncr脱硝效率，实现nox超低排放，降低还原剂消耗量，适用于水泥窑炉sncr烟气脱硝优化设计。
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1.一种水泥窑炉SNCR烟气脱硝优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种水泥窑炉SNCR烟气脱硝优化设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种水泥窑炉SNCR烟气脱硝优化设计方法，其特征在于，所述C4级旋风筒上由上至下顺序布置有用于喷射还原剂的喷枪组四和喷枪组五，所述C5级旋风筒上由上至下顺序布置有用于喷射还原剂的喷枪组三、喷枪组一和喷枪组二，所述喷枪组一、喷枪组二、喷枪组四、喷枪组五的喷枪总流量分别按设计流量的0.8～1.4倍选取。
4.根据权利要求3所述的一种水泥窑炉SNCR烟气脱硝优化设计方法，其特征在于，所述喷枪组一和喷枪组四的布置原则和数量相同，所述喷枪组二和喷枪组五的布置原则和数量相同。
5.根据权利要求4所述的一种水泥窑炉SNCR烟气脱硝优化设计方法，其特征在于，所述喷枪组一的布置原则和数量为：
6.根据权利要求4所述的一种水泥窑炉SNCR烟气脱硝优化设计方法，其特征在于，所述喷枪组二的布置原则和数量为：
7.根据权利要求4所述的一种
8.根据权利要求1-7任一所述的一种水泥窑炉SNCR烟气脱硝优化设计方法，其特征在于，当使用氨水作还原剂脱硝时，喷枪投运原则为：
9.根据权利要求1-7任一所述的一种水泥窑炉SNCR烟气脱硝优化设计方法，其特征在于，当使用尿素溶液作还原剂脱硝时，喷枪投运原则为：
10.根据权利要求2所述的一种水泥窑炉SNCR烟气脱硝优化设计方法，其特征在于，所述水泥窑炉SNCR烟气脱硝系统包括分解炉、回转窑和两个加热单元，两个加热单元对称设置于分解炉两侧，每个加热单元均包括C1级旋风筒、C2级旋风筒、C3级旋风筒、C4级旋风筒和C5级旋风筒，物料流动方向依次为：C1级旋风筒、C2级旋风筒、C3级旋风筒、C4级旋风筒、分解炉、C5级旋风筒、回转窑，烟气流动方向为：回转窑、分解炉、C5级旋风筒、C4级旋风筒、C3级旋风筒、C2级旋风筒、C1级旋风筒、窑尾除尘器。
...【技术特征摘要】
1.一种水泥窑炉sncr烟气脱硝优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种水泥窑炉sncr烟气脱硝优化设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种水泥窑炉sncr烟气脱硝优化设计方法，其特征在于，所述c4级旋风筒上由上至下顺序布置有用于喷射还原剂的喷枪组四和喷枪组五，所述c5级旋风筒上由上至下顺序布置有用于喷射还原剂的喷枪组三、喷枪组一和喷枪组二，所述喷枪组一、喷枪组二、喷枪组四、喷枪组五的喷枪总流量分别按设计流量的0.8～1.4倍选取。
4.根据权利要求3所述的一种水泥窑炉sncr烟气脱硝优化设计方法，其特征在于，所述喷枪组一和喷枪组四的布置原则和数量相同，所述喷枪组二和喷枪组五的布置原则和数量相同。
5.根据权利要求4所述的一种水泥窑炉sncr烟气脱硝优化设计方法，其特征在于，所述喷枪组一的布置原则和数量为：
6.根据权利要求4所述的一种水泥窑炉sncr烟气脱硝优化设计方法，其特征在于，所述喷枪组二的...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁俊杰，李明磊，谢新华，何金亮，周健，赵宁波，张庚，陈嵩涛，
申请(专利权)人：苏州西热节能环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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