脱硝装置的制作方法

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1.本发明属于水泥工业技术领域，具体涉及一种脱硝装置。

背景技术：

2.分级燃烧技术是对降低氮氧化物排放总量非常有效，是水泥行业降低氮氧化物的首选技术。现有分级燃烧技术将原分解炉用煤的一部分均布到该区域内，使其缺氧燃烧以便产生co、ch4、h2、hcn和固定碳等还原剂。这些还原剂与窑尾烟气中的nox发生反应，将nox还原成n2等无污染的惰性气体。此外，分解炉中的煤粉在缺氧条件下燃烧，也抑制了自身燃料型nox产生，从而实现水泥生产过程中的nox减排。
3.随着国标gb16780-2021《水泥单位产品能源消耗限额》的实施，新规定3级熟料综合电耗低于61度/吨熟料，目前传统的分解炉无法达到熟料综合电耗三级水平。

技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本发明目的在于提供一种脱硝装置。
5.本发明所采用的技术方案为：一种脱硝装置，包括分解炉，分解炉包括从下往上依次设置的锥体段、第一直筒段、第一缩口段和第二直筒段；烟室，烟室的顶部设有第二缩口段，第二缩口段与锥体段下端相连；三次风管，三次风管与第二直筒段相连，三次风管侧旋连接于第二直筒段的一侧；三次风管的出口与第二缩口段之间形成还原区；旋流喷头，两个旋流喷头对称设于锥体段上，旋流喷头的配风量为55～69m3/min，燃煤量为8～12t/h；第一直筒段与第二直筒段的内径等大，第一缩口段最窄处的内径与第一直筒段的内径比例为（1.7～1.9）:5.6，第二缩口段的内径与第一直筒段的内径比例为（2～2.2）:5.6。
6.优选地，所述第一直筒段的内径为5.2～6m，分解炉的高度为26～28m。还原区的高度为15～17m。
7.优选地，还包括c4旋风筒，c4旋风筒与第二直筒段相连，且c4旋风筒位于三次风管上方。c4旋风筒下方设有撒料器。
8.优选地，所述三次风管上设有温度传感器和压力传感器。第一直筒段和第一缩口段上均设有温度传感器。
9.本发明的有益效果为：本发明所提供的脱硝装置，在现有的分级燃烧技术上改进优化，为了消减势力型nox，提供了一种高co还原区，在分解炉底部形成大量的还原物质，能将回转窑高温煅烧形成的热力型nox高效还原。该脱硝装置能够有效降低nox排放，可达到70%以上的nox脱除率；且对水泥正常生产无不利影响，无二次污染；同时，氮氧化物排放稳定达标后，窑系统台时增加，熟料综合电耗降低，氨水用量减少，煤耗降低。
附图说明
10.图1是本发明脱硝装置的示意图。
11.图2是本发明三次风管的俯视图。
12.图中：1-锥体段；2-第一直筒段；3-第一缩口段；4-第二直筒段；5-第二缩口段；6-三次风管；7-旋流喷头；8-c4旋风筒；9-撒料器；10-温度传感器；11-压力传感器。
具体实施方式
13.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
14.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
15.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。
16.如图1和图2所示，本实施例的脱硝装置，主要包括分解炉、烟室、三次风管6、旋流喷头7和c4旋风筒8，分解炉包括从下往上依次设置的锥体段1、第一直筒段2、第一缩口段3和第二直筒段4，其中第一缩口段3大体为两段相对设置的椎体段。烟室的顶部设有第二缩口段5，第二缩口段5大体为一直筒段，第二缩口段5与锥体段1下端相连，水泥生产时的废气从第二缩口段5进入分解炉。
17.三次风管6与第二直筒段4的中下部的一侧相连，从三次风管6的出口与第二缩口段5之间建立还原区，由于还原区是在分解炉中下部形成，其区域范围是在三次风管与烟室的第二缩口段之间。因此，对于三次风管的位置有一定要求，三次风管的位置需要在分解炉形成的还原区的上部。在本实施例中，第一直筒段2与第二直筒段4的内径等大，第一缩口段3最窄处的的内径为1.8m，第二缩口段5的内径为2.1m，第一直筒段2的内径为5.6m，分解炉的高度为26.8 m，还原区的高度为15.8m。
18.三次风管6侧旋45
°
连接于第二直筒段4的一侧，如图2所示的α为45
°
，c4旋风筒8与第二直筒段4相连，且c4旋风筒8位于三次风管6上方，c4旋风筒8下方设有撒料器9，风管侧旋接入分解炉，利于c4旋风筒生料的分散。
19.两个旋流喷头7对称设于锥体段1上，旋流喷头采用无外风型旋流燃烧器（型号fdrsq-3100），两个旋流喷头位置相对，使煤粉以设定速度旋流进入还原区，保证煤粉的分散效果。通过调整控制空气量，保持旋流喷头合适的风粉比，提高煤粉与废气的混合效果，提高煤粉分解率，以产生最多的还原气氛。旋流喷头7的配风量为55～69m3/min，燃煤量为8
～12t/h。
20.在现有技术中，分解炉的第一直筒段与预燃炉相连，预燃炉与三次风管相片，锥体段设有四根喷煤管，尾煤分别喷入预燃炉和分解炉的锥体段，三次风管内的三次风进入预燃炉，为煤粉燃烧供氧，再进入分解炉下部。分解炉的第一缩口段的内径为3.49m；烟室的第二缩口段直径为1.5m。
21.本实施例的脱硝装置将第二缩口段从1.5m扩大到2.1m，用于降低装置阻力，保证窑内通风；第一缩口段的内径从3.49m缩小至1.8m，用于提高第一缩口段处的风速，使c4旋风筒生料充分打散、分解，避免从c4旋风筒进入分解炉里的生料流入第一直筒段内，影响系统还原效果。还原区的高度提升为15.8m，以保证气体在还原区内有足够的停留时间。
22.将分解炉用煤在锥体段上喷入使其缺氧燃烧以便产生co、ch4、h2、hcn和固定碳等还原剂，这些还原剂与窑尾烟气中的nox发生反应，将nox还原成n2等无污染的惰性气体。此外，煤粉在缺氧条件下燃烧，抑制自身燃料型nox产生，从而实现水泥生产过程中的nox减排。为防止还原区内局部温度过高，形成结皮堵塞分解炉，将c4旋风筒下料的一部分生料喂入还原区。根据热力型nox形成机理，温度越高生成的nox越多，回转窑内煅烧温度高，头煤燃烧形成大量nox，此部分nox与高温废气通过烟室进入分解炉，废气氧含量约在2%左右，在分解炉底部形成大量的还原物质，则能将回转窑高温煅烧形成的热力型nox高效还原。此过程中其主要反应如下：2co +2no
ꢀ→ꢀ
n2+ 2co2；nh+nh
ꢀ→ꢀ
n2+h2；2h2+2no
ꢀ→ꢀ
n2+2h2o。
23.通过以上改进，相较于本实施例中的现有技术，本实施例的脱硝装置电耗由原61.38kwh/t-cl降至59kwh/t-cl，氨水用量由原6.97kg/t-cl降至4kg/t-cl，标煤耗由106.36kg/t-cl降至106/t-cl，满足最新版能耗三级限额，同时达到环保排放要求，上述的t-cl表示吨熟料。
24.为了检测运行数据，对三次风的温度和压力进行监测，三次风管6上设有温度传感器10和压力传感器11，以便将三次风管6中三次风的温度控制为800～1000℃，风压为300～500pa。为了监测还原区的温度，第一直筒段2和第一缩口段3上也设有温度传感器。
25.本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种脱硝装置，其特征在于，包括：分解炉，分解炉包括从下往上依次设置的锥体段（1）、第一直筒段（2）、第一缩口段（3）和第二直筒段（4）；烟室，烟室的顶部设有第二缩口段（5），第二缩口段（5）与锥体段（1）下端相连；三次风管（6），三次风管（6）与第二直筒段（4）相连，三次风管（6）侧旋连接于第二直筒段（4）的一侧；三次风管（6）的出口与第二缩口段（5）之间形成还原区；旋流喷头（7），两个旋流喷头（7）对称设于锥体段（1）上，旋流喷头（7）的配风量为55～69m3/min，燃煤量为8～12t/h；第一直筒段（2）与第二直筒段（4）的内径等大，第一缩口段（3）最窄处的内径与第一直筒段（2）的内径比例为（1.7～1.9）:5.6，第二缩口段（5）的内径与第一直筒段（2）的内径比例为（2～2.2）:5.6。2.根据权利要求1所述的脱硝装置，其特征在于：所述第一直筒段（2）的内径为5.2～6m，分解炉的高度为26～28 m。3.根据权利要求2所述的脱硝装置，其特征在于：所述还原区的高度为15～17m。4.根据权利要求1所述的脱硝装置，其特征在于：还包括c4旋风筒（8），c4旋风筒（8）与第二直筒段（4）相连，且c4旋风筒（8）位于三次风管（6）上方。5.根据权利要求4所述的脱硝装置，其特征在于：所述c4旋风筒（8）下方设有撒料器（9）。6.根据权利要求1所述的脱硝装置，其特征在于：所述三次风管（6）上设有温度传感器（10）和压力传感器（11）。7.根据权利要求1或6所述的脱硝装置，其特征在于：所述三次风管（6）中三次风的温度为800～1000℃，风压为300～500pa。8.根据权利要求1所述的脱硝装置，其特征在于：所述第一直筒段（2）和第一缩口段（3）上均设有温度传感器（10）。

技术总结

本发明属于水泥工业技术领域，公开了一种脱硝装置，包括分解炉，分解炉包括从下往上依次设置的锥体段、第一直筒段、第一缩口段和第二直筒段；烟室，烟室的顶部设有第二缩口段，第二缩口段与锥体段下端相连；三次风管与第二直筒段相连，三次风管侧旋连接于第二直筒段的一侧；三次风管的出口与第二缩口段之间形成还原区；两个旋流喷头对称设于锥体段上。本发明所提供的脱硝装置，能够有效降低NOx排放，可达到70%以上的NOx脱除率；且对水泥正常生产无不利影响，无二次污染；同时，氮氧化物排放稳定达标后，窑系统台时增加，熟料综合电耗降低，氨水用量减少，煤耗降低。煤耗降低。煤耗降低。