一种降低窑尾取风煤磨废气硫化物排放量的方法及系统与流程

本发明涉及水泥制备技术领域，具体涉及一种降低窑尾取风煤磨废气硫化物排放量的方法及系统。

背景技术：

在新型干法水泥窑生产线，煤粉制备烘干热源分为窑头和窑尾取风两种，其中窑尾取风因为可更好的实现对废气中热源的梯度利用以及氧含量低、安全性高等特点，使用得相对较多。随着国家对于环保要求的不断提高，煤磨废气中污染物的控制问题也逐渐引起了重视，其中煤磨废气中so2浓度较高，如何在不影响煤磨生产能力的基础上降低其废气排放量、尤其是废气中so2排放量，是本领域一直在期待解决的问题。而且现有技术中煤磨过程中还需通入冷风来调整系统温度，然而在通入冷风的过程，势必增加煤磨中氧气的含量，而这对原煤粉磨质量有影响。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种降低窑尾取风煤磨废气硫化物排放量的方法及系统。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种降低窑尾取风煤磨废气硫化物排放量的方法，其特征在于，通过几个方面来实现的：

（1）在煤粉制备系统中引入湿法脱硫工序，即将煤粉制备系统中最终的废气引入窑尾废气湿法脱硫系统，经脱硫后汇入窑尾主烟囱排放，并同时将煤粉制备系统中原有的烟囱进行拆除；

（2）在煤粉制备系统中增加循环风，且循环风的管道采用保温管道。

进一步，所述降低窑尾取风煤磨废气硫化物排放量的系统包括煤粉制备系统、窑尾废气湿法脱硫系统，其中煤粉制备系统包括原煤仓、风扫煤磨机、选粉机、旋风收尘器、煤粉仓，所述风扫煤磨机的一端连接且连通有进料口、进风口，风扫煤磨机的另一端连接且连通有出料管，出料管另一端与选粉机的进风口连接且连通，选粉机的出风口与旋风除尘器的进风口连接且连通，旋风收尘器底部灰斗直接或间接与煤粉仓连接且连通，原煤仓的底部出料口接风扫煤磨机的进料口；在风扫煤磨机的进风口处连接有第一三通的其中一个接口，第一三通的另外两个接口中其中一个接窑尾废气输送管道、另一个接有循环风管的一端，在窑尾废气输送管道上固定有第一电动百叶阀；同样，旋风收尘器的出风口通过管道连接有第二三通的其中一个接口，第二三通的另外两个接口中其中一个与循环风管的另一端相连接且连通、另一个与废气排出管相连接且连通，在废气排出管的另一端连接至窑尾废气湿法脱硫系统，在废气排出管上固定连接有电动蝶阀；在循环风管上固定连接有第二电动百叶阀。

进一步，在废气排出管上固定连接有在线粉尘监测仪。

进一步，所述循环风的保温管道是在循环风管上固定保温结构，而保温结构包括保温材料层、外装保护材料层，其中外装保护材料为0.6mm厚镀锌铁皮，而保温材料为复合硅酸铝镁轻质保温材料，先将保温材料用粘接剂粘在循环风管外壁上，再用玻璃布捆扎，然后用镀锌铁丝捆扎固定，再将镀锌铁皮用自攻螺钉紧密固定于外表面。

进一步，在每块镀锌铁皮间的纵向和横向使用预轧咬口连接，且保温材料必须紧贴循环风管外表面以错缝方式布置，每块保温材料的搭接处不留空隙。

进一步，上述保温结构的施工方式具体步骤如下：

（1）在施工前将循环风管外表面的污渍清除干净，然后将“v”形钢筋按350mm间距焊接在循环风管的外表面，清除焊渣后在焊点上涂刷防锈漆；

（2）对外径大于800mm的垂直和倾斜管道，在其外表面上每隔3-4m焊上一圈用扁钢制作的支承环，支承环宽度的宽度为保温材料的3/4，支承环厚度为5mm；

（3）以循环风管的曲面下端为基准，自下而上一周一周的铺设固定保温材料，或是以循环风管法兰连接部分为基准，从一端向另一端一周一周的铺设固定保温材料，且在保温材料拼接时纵横向接缝相互错开，对接要严密，如有间隙则用密封胶泥或散状的保温材料填充；

（4）用玻璃布在保温材料层外捆扎，然后用镀锌铁丝进行捆扎固定；

（5）按管道的实际用量裁剪外装保护材料；然后将外装保护材料用自攻螺钉铺设在保温材料之外；铺设时或是以曲面上部为基准，相邻两块外装保护材料在水平方向上采用伸缩咬边法连接、在垂直方向上采用普通咬边法连接，亦或是以法兰连接部为基准，在圆周方向上采用普通咬边法连接、在轴心方向上采用伸缩咬边法连接，而弯曲部分的周向接头采用滚压成型且覆盖25mm以上；相邻的外装保护材料之间的对接要严密，如有间隙，则用密封胶泥堵塞。

与现有技术相比，本发明具备的有益效果是：

1、通过将煤磨废气引入湿法脱硫系统中，经湿法脱硫系统脱硫后，汇入窑尾主烟囱排放，有效降低了煤磨废气中so2排放浓度（可降低至30mg/m³以下），达到了减排的目的；

2、通过拆除煤磨的两个烟囱，减少了废气排放点；

3、通过在煤粉制备系统中增加循环风，以替代原来的冷风，通过使用循环风调整系统稳定，能够有效降低单位时间内的废气排放量（约可降低10000m³/h）；

4、通过循环风管等设置，可将从煤粉制备的旋风收尘器中排出的废气循环引入风扫煤磨机中，不再使用冷风，能够有效降低了煤粉制备过程中的氧气含量（相比没有循环风管的设置，降低氧气含量达65%以上）；

5、通过在废气排出管道上安装在线粉尘监测仪，实现实时对废气中的粉尘浓度进行监测，一旦发现超标排放，务必停机检查，找出原因并整改；

6、通过使用保温管道来输送循环风，能够有效保证循环风携带一定温度（60-100℃），这种温度下的循环风调整因窑尾废气（约200℃）入煤磨温度的效果相对冷风得更佳，系统运行更为稳定；

7、通过本发明保温管道的保温施工方法，能够有效延长了保温结构的使用寿命，避免保温材料免受风雨侵袭，保证了保温管道对循环风管的保温效果；此外，本发明保温管道保温结构的施工方法操作方便且效果好。

附图说明

图1为本发明涉及的系统的结构连接关系图；

图2为发明涉及的系统的部分结构示意图；

图3为本发明的工艺流程示意图；

图4为本发明涉及到的保温管道的保温结构示意图；

其中，1、粉扫煤磨机，1.1、进料口，1.2、进风口，1.3、第一三通，1.4、出料管，2、原煤仓，3、选粉机，4、旋风收尘器，5、煤粉仓，6、循环风管，7、窑尾废气输送管道，8、高温风机，9、第一电动百叶阀，10、煤粉通风机，10.1、第二三通，11、废气排出管，12、第二电动百叶阀，13、在线粉尘监测仪，14、窑尾废气湿法脱硫系统，15、电动蝶阀，16、保温材料层，17、外装保护材料层。

具体实施方式

现结合附图，对本发明作进一步的详细阐述。以下仅为本发明的优选实施方式，并非用于限制本发明的保护范围。任何在不脱离本发明构思前提下的等同或相似替换均应落在本申请的保护范围内。且下述未详尽部分，均应按照本领域现有技术或常规技术进行。

如图1-4所示，本发明的降低窑尾取风煤磨废气硫化物排放量的系统包括煤粉制备系统、窑尾废气湿法脱硫系统，其中煤粉制备系统包括风扫煤磨机1、选粉机3、旋风收尘器4、煤粉仓5、原煤仓2。

其中风扫煤磨机1选购唐山盾石机械制造有限责任公司生产的规格为φ3.8×（7.25+3.5）m的风扫煤磨。该风扫煤磨机1一端为进料装置，进料装置由进料口1.1、进风口1.2及支架组成，在进料口内按常规方式固定安装有衬板，打开原煤仓2底部的棒料阀，原煤由原煤仓2的底部出料口排出，并经调速皮带秤称取后从进料口滑入风扫煤磨机1中。风扫煤磨机1的进料口1.1呈上斜状，原煤仓2通过机架固定在风扫煤磨机1的进料端的上方，原煤仓2的底部出料口与风扫煤磨机1的进料口1.1固定连接且连通；风扫煤磨机1的进风口1.2通过法兰连接有第一三通1.3且第一三通1.3与风扫煤磨机1的进风口1.2相连通，第一三通1.3的另外两个接口中一个接口通过法兰固定连接有一循环风管6的一端、另一接口也通过法兰或是焊接固定连接有窑尾废气输送管道7，窑尾废气输送管道7上通过法兰连接有高温风机8、第一电动百叶阀9，将窑尾废气引入风扫煤磨机1中。风扫煤磨机1的另一端为出料装置，出料装置为一出料管1.4，该出料管1.4与选粉机3的进风口按常规方式固定连接且连通；选粉机3选购江苏科行环境工程技术有限公司生产的高效选粉机（型号m1500），且选粉机3一侧底部的粗粉出口下方接螺旋输送机，通过螺旋输送机将粗粉输送至风扫煤磨机1内重新球磨，选粉机3顶部的出风口与旋风收尘器4的进风口通过管道按常规方式固定连接且连通；旋风收尘器4选购浙江洁华环保科技股份有限公司生产的煤磨袋收尘器（型号为lpmm2×7d-218），旋风收尘器4的底部灰斗的出口可直接与煤粉仓5的顶部进料口连接且连通、也可通过螺旋输送机与煤粉仓5的顶部进料按常规方式连接且连通。旋风收尘器4的出风口通过管道按常规方式固定连接有煤粉通风机10，在煤粉通风机10的出风口焊接固定连接有第二三通10.1的其中一个接口，第二三通10.1的另外两个接口中其中一个与循环风管6的另一端按通过法兰固定连接且连通、另一个与废气排出管11按常规方式固定连接且连通；在循环风管6上按常规方式固定连接有第二电动百叶阀12；在废气排出管11上按常规方式固定连接有在线粉尘监测仪13（选购青岛凯跃牌的型号为model2030的在线粉尘检测仪），且该废气排出管11另一端连接至窑尾废气湿法脱硫系统14（现有常规的湿法脱硫塔），在废气排出管11上固定连接有电动蝶阀15。通过将煤粉制备系统中的废气最终引入窑尾废气湿法脱硫系统14进行脱除二氧化硫，从而实现达标排放。

实际生产中，有两套本发明的煤粉制备系统，此种情况下，两套煤粉制备系统共用一个高温风机8，通过窑尾废气输送管道7通过三通连接且连通两路管路，两路管路分别向两套煤粉制备系统中输入窑尾废气，最后两套煤粉制备系统中的废气排出管11汇集成一个总管道，该总管道将最终的煤磨废气输入到窑尾废气湿法脱硫系统14中进行脱硫。

在循环风管6的外周固定有保温结构，保温结构包括保温材料层16、外装保护材料层17，其中外装保护材料层17的材料为0.6mm厚镀锌铁皮，而保温材料层16的保温材料为复合硅酸铝镁轻质保温材料，先将保温材料用粘接剂粘在管道外壁上，再用玻璃布捆扎，然后用镀锌铁丝捆扎固定，再将镀锌铁皮用自攻螺钉紧密固定于外表面；且在每块镀锌铁皮间的纵向和横向使用预轧咬口连接，且保温材料必须紧贴循环风管外表面以错缝方式布置，每块保温材料的搭接处不留空隙。通过使用保温管道来输送循环风，能够有效保证循环风携带一定温度（60-100℃），这种温度下的循环风调整因窑尾废气（约200℃）所致的入煤粉制备系统的温度效果相对冷风的更佳，系统运行更为稳定。

实施例一

本实施例的降低窑尾取风煤磨废气硫化物排放量的方法，是通过几个方面来实现的：

（1）在煤粉制备系统中引入湿法脱硫工序，即将煤粉制备系统最终的废气引入窑尾废气湿法脱硫系统14，经脱硫后汇入窑尾主烟囱排放，并同时将煤粉制备系统中原有的烟囱，即与煤粉通风机10原来连接且连通的烟囱拆除，改为用第二三通10.1连接的循环风管6的连接及废气排出管11的连接；

（2）在煤粉制备系统中通过循环风管将煤粉制备系统中的废气部分引入风扫煤磨机中，用循环风替代原来的冷风，且循环风的管道采用保温管道；

（3）在窑尾主烟囱上安装在线粉尘监测仪13，用于实时监测废气中粉尘浓度（务必小于20mg/m³，一旦超标排放，务必停机检查）。

因场地设置的原因，本发明的循环风管存在多段垂直段、倾斜段及弯头，相邻两段垂直段或垂直段与倾斜段或两段倾斜段等均采用法兰连接。

上述循环风的保温管道的保温结构的施工方式具体步骤如下：

（1）在施工前将循环风管外表面的污渍清除干净，然后将“v”形钢筋按350mm间距焊接在循环风管的外表面，清除焊渣后在焊点上涂刷防锈漆；

（2）对外径大于800mm的垂直和倾斜管道，在其外表面上每隔3-4m焊上一圈用扁钢制作的支承环，支承环宽度的宽度为保温材料的3/4，支承环厚度为5mm；

（3）以循环风管的曲面下端为基准，自下而上一周一周的铺设固定保温材料，或是以循环风管法兰连接部分为基准，从一端向另一端一周一周的铺设固定保温材料，且在保温材料拼接时纵横向接缝相互错开，对接要严密，如有间隙则用密封胶泥或散状的保温材料填充；

（4）用玻璃布在保温材料层外捆扎，然后用镀锌铁丝进行捆扎固定；

（5）按管道的实际用量裁剪外装保护材料；然后将外装保护材料用自攻螺钉铺设在保温材料之外；铺设时或是以曲面上部为基准，相邻两块外装保护材料在水平方向上采用伸缩咬边法连接、在垂直方向上采用普通咬边法连接，亦或是以法兰连接部为基准，在圆周方向上采用普通咬边法连接、在轴心方向上采用伸缩咬边法连接，而弯曲部分的周向接头采用滚压成型且覆盖25mm以上；相邻的外装保护材料之间的对接要严密，如有间隙，则用密封胶泥堵塞。

实例

申请人公司的煤粉制备系统采用两套φ3.8×(7.25+3.5)m风扫式球磨机（设计一套粉磨原煤，一套粉石煤），装机功率1400kw，配套高温风机风量132000m3/h，全压2300pa，装机功率132kw，布袋式除尘器lpmm2×7d-218过滤面积2180m2，旋风收尘器风机风量120000m3/h、全压9000pa装机功率400kw，原煤煤粉制备系统设计生产能力为40t/h，石煤煤粉制备系统设计生产能力为38t/h。两套煤粉制备系统烘干热源是由窑尾余热锅后取风，热风温度约200℃。但水泥工厂由窑尾取风的煤磨都存在这样一个问题，煤磨烘干热风未经生料制备系统，因此热风中so2含量较高，虽然煤粉制备系统的总排放废气量较小，原煤煤磨运行实际风量85000m³/h，两台煤磨同时运行，废气总排放量约为150000m³/h，但考虑到废气中so2浓度较高的问题，煤磨废气的排污控制问题不应该被忽视。

基于上述情况，公司决定引入窑尾废气湿法脱硫系统，这套湿法脱硫系统的投运将煤粉制备系统排出的废气中的so2由原来的（600mg/m³）控制至200mg/m³以下，可稳定控制在50mg/m3以下，湿法脱硫系统设计处理烟气量为900000m3/h，实际处理烟气量为550000m3/h。并将煤粉制备系统中原有的两个烟囱拆除，减少了废气排放点；同时往煤粉制备系统中增加了循环风，通过使用循环风来调整煤粉制备系统中的温度，不再像以前那样使用冷风，这样一套煤粉制备系统其单位时间的排放废气量可降低至10000m³/h。本发明涉及到的方法及系统投入使用后，单独原煤粉磨系统运行时，每年可减少so²排放量127.65吨；如果原煤磨加石煤磨同时运行，每年可减少so²排放量164.65吨，具有显著的经济效益和社会效益。