本发明涉及竖窑脱硫脱硝技术领域，具体涉及一种用于竖窑大风量烟气的脱硫脱硝工艺及其装置。
背景技术：
目前，针对于矩形机械竖窑，存在以下烟气处理难点：竖窑大风量的烟气量(工况烟气量在10万以上)，NOX含量在500mg/m3左右或较高的情况下，并且烟气温度偏低(≤100℃)，很难达到脱硝彻底的效果；竖窑每2小时加料、放料一次，多台时相互交叉加、放料，间隔时间＜1小时，加、放料时引起烟气量及氮氧化物产生变化，工况复杂，较难处理。
因此，因其结构的原因、原料的变化、加放料的频繁、烟气量产生波动、出口烟气温度偏低(≤100℃)、产生的氮氧化物相对于较高，关键是10万以上的烟气量时，综合以上多种因素，烟气脱硝现在没有一种完善的技术能够稳定的解决脱硝达到100mg/m3的标准，所以对目前现有的单一的脱硝技术限制太大，不能应用于竖窑脱硝。
技术实现要素：
针对上述竖窑的特点，本发明提供一种用于竖窑大风量烟气的脱硫脱硝工艺及其装置，通过对竖窑内部结构详细剖析、物料存在的状态及各层温度点测量，进行工艺模块的合理配置和调整，将大风量及不稳定工况的烟气，通过特定的工艺系统进行联合脱硫脱硝处理，最终使竖窑烟气达到执行最严的《山东省大气污染排放标准》第四时段重点控制区100mg/m3的标准。
本发明采用如下技术方案：
一种用于竖窑大风量烟气的脱硫脱硝工艺，包括以下步骤：
1)在竖窑烧成段采用SNCR脱硝技术进行预脱硝，脱除氮氧化物的效率预设为20％以内即可，减轻后续脱硝压力；
2)对竖窑排出的低温烟气进行除尘处理；
3)除尘后的烟气进入混合氧化箱，烟气中的NO被脱硝剂快速的氧化，形成可被下游碱液吸收的NO2、N2O5等高价态氮氧化物；
4)经步骤3)处理后的烟气进入吸收塔内，碱液对氮氧化物及硫化物进行吸收；
5)达标烟气排放。
所述步骤1)中，针对于窑炉特点，SNCR脱硝技术采用还原剂为气相。
所述还原剂包括氨水。
一种用于竖窑大风量烟气的脱硫脱硝装置，包括预脱硝段、除尘段及低温氧化段。预脱硝段采用SNCR脱硝技术，包括脱硝喷枪，脱硝喷枪伸入竖窑的烧成段，所述脱硝喷枪分别连接空压机及还原剂储罐，脱硝喷枪喷出的还原剂为气相，脱硝喷枪与还原剂储罐之间设有脱硝泵撬；所述除尘段连接竖窑上部排出的烟气，除尘段对烟气进行多级除尘；低温氧化段连接除尘段，低温氧化段包括依次连接的混合氧化箱及吸收塔。
所述混合氧化箱内设有喷嘴，喷嘴通过外部激活泵分别连接脱硝剂储罐和激活罐，激活泵将混合后的脱硝剂送入混合氧化箱，激活泵和脱硝剂储罐之间设有计量泵和流量计，计量泵将脱硝剂配比到清水中，激活泵与喷嘴之间设有压力传感器。
所述吸收塔内设有多排喷头，喷头连接脱硫泵，脱硫泵连接循环池，循环池内设有碱液。
所述吸收塔顶部设有烟气监测装置，烟气监测装置用来检测处理后的烟气，其中含有NO、NO2的量是否达标，烟气监测装置连接控制器，将达标情况反馈给控制器，控制器分别连接激活泵、计量泵、流量计和压力传感器，进而调整前部的工作状态。
所述循环池内设有pH监测计，pH监测计用来检测循环池内液体的pH值，并将其反馈给控制器，pH监测计连接控制器。控制器连接加药机，加药机设置在循环池的上部，控制器控制加药机开启，将药剂加注到循环池中，以调整碱液的pH值。
所述还原剂储罐为氨水储罐，还原剂选用氨水。
所述低温氧化段与除尘段之间设有引风机。
本发明的优点及有益效果为：
1)本发明针对于竖窑此种窑炉结构，设置预脱硝段，利用SNCR脱硝技术脱除20％效率的氮氧化物，开创了竖窑利用此种技术的先例；
2)根据竖窑烟气特点，将其烟气量波动、氧含量波动、烟气量均设置为最大的工况时，使用本发明进行脱硫脱硝，可实现脱硝效率达到80％的成绩，解决行业内NOx脱硝难的问题；
3)本发明尤其针对于10万以上的大烟气量，采用本发明的工艺及装置，投资费用低、产生的废盐量达到最少，后续废盐处理系统成本低，而且上游产生的氨逃逸被下游吸收，达到绿色环保要求。
附图说明
图1为本发明脱硫脱硝装置的结构示意图。
其中，1-加料口，2-竖窑，3-出料口，4-烟气出口，5-除尘装置，6-脱硝剂储罐，7-计量泵，8-激活罐，9-烟气监测装置，10-吸收塔，11-加药机，12-循环池，13-脱硫泵，14-喷头，15-激活泵，16-混合氧化箱，17-流量计，18-引风机，19-氨水储罐，20-脱硝泵撬，21-脱硝喷枪，22-空压机，23-压力传感器，24-pH监测计。
具体实施方式
如图1所示，一种用于竖窑大风量烟气的脱硫脱硝装置，包括预脱硝段、除尘段及低温氧化段。
预脱硝段包括脱硝喷枪21，脱硝喷枪21伸入竖窑2的烧成段，所述脱硝喷枪21分别连接空压机22及氨水储罐19，空压机22送出的压缩空气使得脱硝喷枪21喷出的还原剂为气相，脱硝喷枪21与氨水储罐19之间设有脱硝泵撬20。
竖窑2包括加料口1、出料口3及烟气出口4，所述除尘段连接烟气出口4，除尘段设置除尘装置5。
低温氧化段通过引风机18连接除尘装置5，低温氧化段包括依次连接的混合氧化箱16及吸收塔10。所述混合氧化箱16内设有喷嘴，喷嘴通过外部激活泵15分别连接脱硝剂储罐6和激活罐8，激活泵15和脱硝剂储罐6之间设有计量泵7和流量计17，激活泵15与喷嘴之间设有压力传感器23。
所述吸收塔10内设有多排喷头14，喷头14连接脱硫泵13，脱硫泵13连接循环池12，循环池12内设有碱液。所述吸收塔10顶部设有烟气监测装置9，烟气监测装置9连接控制器(附图中未标示)，控制器分别连接激活泵15、计量泵7、流量计17和压力传感器23。所述循环池12内设有pH监测计24，pH监测计24连接控制器，控制器连接加药机11，加药机11设置在循环池12的上部。
当吸收塔10出口的烟气监测装置9检测到NO含量较高时，控制器则调整计量泵7，增大其脱硝剂的配比量，反之则降低；为保证雾化效果，当喷嘴上的压力传感器23压力较低时，由控制器调整，增加激活泵15的泵入量，反之则降低；当吸收塔10末端的烟气监测装置9检测到NO2含量较高时，经控制器调整，增加脱硫泵13的流量，反之则降低；当pH监测计24检测到循环池中的pH值较低时，加药机11自动开启，将药剂加注到循环池12中调整碱液的pH值。
利用上述脱硫脱硝装置进行烟气处理的工艺过程为：
1)在竖窑烧成段采用SNCR脱硝技术进行预脱硝，脱除氮氧化物的效率预设为20％以内，其中，SNCR脱硝技术采用还原剂为气相，还原剂中包括氨水；
2)对竖窑排出的低温烟气进行除尘处理；
3)除尘后的烟气进入混合氧化箱，烟气中的NO与脱硝剂反应，形成可被下游碱液吸收的NO2等高价态氧化物；
4)经步骤3)处理后的烟气进入吸收塔内，碱液对氮氧化物及硫化物进行吸收；
5)达标烟气排放。