一种水泥窑蒸汽低氨燃烧降低氮氧化物装置的制作方法

本实用新型涉及环保领域，具体是一种水泥窑蒸汽低氨燃烧降低氮氧化物装置。

背景技术：

水泥窑企业生产过程中煅烧水泥熟料时生成一氧化氮NO的途径主要有四种，即第一种热力NOx，它是燃料在水泥窑头1400℃以上燃烧时会产生大量NOx；第二种瞬发NOx，它是有碳氢根存在时，于火焰前端瞬发形成的NOx，一般这种瞬发NO生成量的比例很小；第三种燃料NO，它是由燃料中所含的化学接合氮所产生的，例如煤中约含有0.5％～2％的氮(按质量计)，因为燃料中氮原子的接合能较小，所以在水泥窑系统相对较低温的分解炉内产生的燃料NOx较多；第四种生料NOx，它是由窑喂料中含氮的化合物分解后而形成的NOx，例如NH4等。

在窑废气中NO2一般仅占NO+NO2总量的5％以下，NO则占总量的95％以上；为了降低氮氧化物的排放量，目前采用的方法主要有：一是优化窑和分解炉的燃烧制度；二是改变配料方案，掺用矿化剂以求降低熟料烧成温度和时间，改进熟料易烧性；三是采用低NOx的燃烧器；四是在窑尾分解炉和管道中的阶段燃烧技术。

然而，即使把上述四种措施全部采用起来，事实上水泥窑的NOx排放也很难达到400mg/Nm³以下。采用选择性非催化还原(SNCR)脱硝法或选择性催化还原(SCR)脱硝法进一步降低NOx排放的措施是一个非常有效的降低NOx排放的途径。

近年来，SNCR技术的推广应用大大降低了水泥行业氮氧化物的排放量，但也给水泥企业带来了一定的成本压力，国家《水泥工业大气污染物排放标准》GB4915-2013的实施，要求水泥生产的NOx排放小于400mg/Nm³。大部分地方法规规定水泥生产的NOx排放小于300mg/Nm³，氨逃逸小于10ppm。水泥生产企业SNCR脱硝NOx排放达标，还原剂(氨水)消耗量在2.3-4.6kg/t熟料，氨逃逸在5-10PPm，吨熟料脱硝成本增加2-5元/t，企业每年增加生产成本300-800万元，水泥企业运行成本增加大，氨逃逸造成二次污染。

因此，新技术创新节能降耗，减少二次污染是水泥企业当务之急；如何降低氨水使用量，降低额外增加的生产成本，困扰着各水泥窑企业。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种水泥窑蒸汽低氨燃烧降低氮氧化物装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种水泥窑蒸汽低氨燃烧降低氮氧化物装置，包括窑尾蒸汽喷枪、窑尾蒸汽控制柜、窑尾蒸汽催化剂罐和煤粉燃烧器，所述窑尾蒸汽喷枪通过管道连接有窑尾蒸汽控制柜；所述窑尾蒸汽控制柜通过管道连接有窑尾蒸汽催化剂罐，窑尾蒸汽催化剂罐右侧底部设置有阀门，通过阀门将窑尾蒸汽催化剂罐通过管道连接在主蒸汽管道上。

作为本实用新型进一步的方案：所述煤粉燃烧器内设置有环形管，环形管上均匀布设有多个窑尾蒸汽喷枪。

作为本实用新型再进一步的方案：所述燃烧器内设置有还原燃烧区，窑尾蒸汽喷枪正对还原燃烧区内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该装置中蒸汽低氨燃烧降低并还原窑内产生的热力型NOx，无二次污染，没有污染物或副产物生成；对熟料生产线运行和熟料质量无不利影响，对SNCR运行无负面影响，减少氨水或尿素消耗大约50—60％，降低运行成本，节能降耗。

附图说明

图1为水泥窑蒸汽低氨燃烧降低氮氧化物装置的结构示意图；

图2为水泥窑蒸汽低氨燃烧降低氮氧化物装置中的水泥窑俯视图。

图中：1-窑尾蒸汽喷枪；2-窑尾蒸汽控制柜；3-窑尾蒸汽催化剂罐；4-阀门；5-煤粉燃烧器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～2，本实用新型实施例中，一种水泥窑蒸汽低氨燃烧降低氮氧化物装置，包括窑尾蒸汽喷枪1、窑尾蒸汽控制柜2、窑尾蒸汽催化剂罐3和煤粉燃烧器5；所述煤粉燃烧器5内设置有环形管，环形管上均匀布设有多个窑尾蒸汽喷枪1，且燃烧器5内设置有还原燃烧区，窑尾蒸汽喷枪1正对还原燃烧区内；所述窑尾蒸汽喷枪1通过管道连接有窑尾蒸汽控制柜2；所述窑尾蒸汽控制柜通过管道连接有窑尾蒸汽催化剂罐3，窑尾蒸汽催化剂罐3右侧底部设置有阀门4，通过阀门4将窑尾蒸汽催化剂罐3通过管道连接在主蒸汽管道上。

本实用新型的工作原理是：将燃烧煤粉均匀喷到还原燃烧区内，发电锅炉产生的饱和蒸汽经窑尾蒸汽催化剂罐3通过窑尾蒸汽喷枪1喷入该还原区煤粉燃烧处，饱和蒸汽侵入灼热碳晶体结构矩阵，在碳－水蒸汽反应过程中生成CO+H2及碳氧配合物C(O)+·OH，随后C(O)发生分解生成CO和·OH新的反应活性位，在水泥热生料调节还原区温度及催化的作用下，在贫氧区燃烧快速产生CO、CH4、H2、HCN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，C与NO反应还原生成N2并且抑制自身燃料型NOx的产生，可降低SNCR氨水用量。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。