水泥窑窑尾烟室和分解炉之间的脱硝装置的制作方法

技术领域：

本发明涉及一种水泥窑窑尾烟室和分解炉之间的脱硝装置。

背景技术：
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分级燃烧脱硝系统是通过燃烧过程的控制来降低水泥窑的nox排放，该技术是让煤粉在欠氧条件下进行还原燃烧，将产生含有co、h2和chi等气体组分，形成很强的还原气氛，可将窑尾烟室废气中的nox还原为n2。

现有分级燃烧脱硝系统的欠氧燃烧区还原燃烧的停留时间一般不足0.4s，还原燃烧停留时间短，分解炉内的物料容易进入欠氧燃烧区，使得还原反应效率降低。

技术实现要素：
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本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种水泥窑窑尾烟室和分解炉之间的脱硝装置。

本发明所采用的技术方案有：

水泥窑窑尾烟室和分解炉之间的脱硝装置，在窑尾烟室和分解炉之间设置再燃区，煤粉在再燃区内还原燃烧停留时间为1～2秒，再燃区顶端口内缩并形成温控缩口，使得经过温控缩口的风速为14～22m/s。

进一步地，所述再燃区的空气过剩系数小于1。

进一步地，再燃区的主体结构为圆柱体或长方体。

进一步地，在分解炉的底端设有锥口，温控缩口与锥口相连。

进一步地，再燃区的底端设有脱硝煤嘴。

进一步地，所述分解炉的外壁上连接有上部料管，再燃区的外壁上连接有中部料管和下部料管，上部料管、中部料管和下部料管之间通过两个分料阀进行分料。

进一步地，所述分解炉的外壁上设有三次风管，所述三次风管置于上部料管的下方。

本发明运用燃料分级燃烧技术，在分解炉底部增加一欠氧燃烧区(即再燃区)，将引入分解炉的燃料分级燃烧。部分燃料从欠氧燃烧区加入，在窑内高温废气的欠氧条件下燃烧，该燃烧环境将产生含有co、h2和chi等气体，形成很强的还原气氛，用于快速还原窑燃烧产生的“热nox”成n2；在后面的分解炉内，在加入三次风的富氧条件下喷煤燃烧，从而实现燃料的分级、完全燃烧，产生热量用于窑外分解caco3，用分级燃烧技术可将nox排放量大大降低。由此产生的有益效果为：

1)再燃区的还原燃烧停留时间明显提高，常规的分级燃烧系统还原燃烧的停留时间一般不足0.4s；

2)温控缩口可以有效避免上部物料进入再燃区，避免物料进入后降低该区域的温度，从而降低还原反应的效率。

3)下部料管，以及作为备选方案的中部料管，也有利于精准控制再燃区的温度，保证该区域不出现局部高温和结皮的情况，工作温度尽可能高，有利于提高还原nox的效率。

附图说明：

图1为本发明结构图。

图中：

1、窑尾烟室；2、再燃区；3、温控缩口；4、三次风管；5、分解炉；6、上部料管；7、中部料管；8、下部料管；9、脱硝煤嘴。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明一种水泥窑窑尾烟室和分解炉之间的脱硝装置，在窑尾烟室1和分解炉5之间设置再燃区2，煤粉在再燃区2内还原燃烧停留时间为1～2秒，再燃区2顶端口内缩并形成温控缩口3，使得经过温控缩口3的风速为14～22m/s。

本发明通过增加再燃区的高度，使得再燃区的还原燃烧停留时间提高，常规的分级燃烧系统还原燃烧的停留时间一般不足0.4s。

在再燃区2上设置温控缩口3，温控缩口可以有效避免上部物料进入再燃区，避免物料进入后降低该区域的温度，从而降低还原反应的效率。

本发明在分解炉5和窑尾烟室1之间构建再燃区2，再燃区的空气过剩系数小于1，窑尾系统的部分或全部用煤通过脱硝煤嘴9进入再燃区2，在欠氧条件下进行还原燃烧，将产生含有co、h2和chi等气体组分，形成很强的还原气氛，可将窑尾烟室废气中的nox还原为n2,另外，在窑尾系统的煤粉在欠氧条件下燃烧，其中的燃料n转换为nox的比例也将大幅度下降。结合分解炉下游的sncr系统，可以将水泥窑烟囱的nox排放浓度控制在100mg/nm³,甚至是50mg/nm³(10％o2)以下。

本发明中的再燃区2的主体结构为圆柱体或长方体，在分解炉5的底端设有锥口，温控缩口3与锥口相连。

在分解炉的外壁上连接有上部料管6，再燃区2的外壁上连接有中部料管7和下部料管8，上部料管6、中部料管7和下部料管8之间通过两个分料阀进行分料。下部料管8，以及作为备选方案的中部料管7，也有利于精准控制再燃区的温度，保证该区域不出现局部高温和结皮的情况，工作温度尽可能高，有利于提高还原nox的效率。

在分解炉5的外壁上设有三次风管4，三次风管4置于上部料管6的下方。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.水泥窑窑尾烟室和分解炉之间的脱硝装置，其特征在于：在窑尾烟室(1)和分解炉(5)之间设置再燃区(2)，煤粉在再燃区(2)内还原燃烧停留时间为1～2秒，再燃区(2)顶端口内缩并形成温控缩口(3)，使得经过温控缩口(3)的风速为14～22m/s。

2.如权利要求1所述的水泥窑窑尾烟室和分解炉之间的脱硝装置，其特征在于：所述再燃区(2)的空气过剩系数小于1。

3.如权利要求1所述的水泥窑窑尾烟室和分解炉之间的脱硝装置，其特征在于：再燃区(2)的主体结构为圆柱体或长方体。

4.如权利要求1所述的水泥窑窑尾烟室和分解炉之间的脱硝装置，其特征在于：在分解炉(5)的底端设有锥口，温控缩口(3)与锥口相连。

5.如权利要求1所述的水泥窑窑尾烟室和分解炉之间的脱硝装置，其特征在于：再燃区(2)的底端设有脱硝煤嘴(9)。

6.如权利要求1所述的水泥窑窑尾烟室和分解炉之间的脱硝装置，其特征在于：所述分解炉的外壁上连接有上部料管(6)，再燃区(2)的外壁上连接有中部料管(7)和下部料管(8)，上部料管(6)、中部料管(7)和下部料管(8)之间通过两个分料阀进行分料。

7.如权利要求6所述的水泥窑窑尾烟室和分解炉之间的脱硝装置，其特征在于：所述分解炉(5)的外壁上设有三次风管(4)，所述三次风管(4)置于上部料管(6)的下方。

技术总结
本发明公开了一种水泥窑窑尾烟室和分解炉之间的脱硝装置，在窑尾烟室和分解炉之间设置再燃区，煤粉在再燃区内还原燃烧停留时间为1~2秒，再燃区顶端口内缩并形成温控缩口，使得经过温控缩口的风速为14~22m/s。再燃区的还原燃烧停留时间明显提高，常规的分级燃烧系统还原燃烧的停留时间一般不足0.4s；温控缩口可以有效避免上部物料进入再燃区，避免物料进入后降低该区域的温度，从而降低还原反应的效率。下部料管，以及作为备选方案的中部料管，也有利于精准控制再燃区的温度，保证该区域不出现局部高温和结皮的情况，工作温度尽可能高，有利于提高还原NOx的效率。

技术研发人员：夏国栋;姚凯;丁苏东
受保护的技术使用者：南京巨华工业技术有限公司
技术研发日：2021.05.11
技术公布日：2021.07.13