一种铝石窑破键脱硝设备及脱硝方法与流程

本发明涉及环保设备领域，尤其涉及一种铝石窑破键脱硝设备及脱硝方法。

背景技术：
：

2019年全国炉窑开展超低排放改造。新规锅炉排放极限具体要求：烟尘颗粒物10mg/m³，二氧化硫20mg/m³,氮氧化物50mg/m³,炉窑是现在炉窑行业都普遍采用的设备，这种炉窑是敞开式结构，炉窑从前面加料，后面出料，中心是高温区，这样造成烟气含氧量超标(18％)，并且，煅烧过程也是敞开式，控制烟气含氧量非常重要。

我国炉窑能耗占工业能耗约占1/3，炉窑平均热效率要比国外低20％左右，全国的工业炉窑如果平均节能10％，节约的能源相当于1亿吨标准煤。炉窑烟气排放采用传统布袋除尘、脱硫塔，氮氧化物排放量一般在远大于50mg/m³，传统布袋除尘、脱硫塔、SCR、SNCR脱硝方法无能为力，无法达到高效率脱硝指标。

因此，针对炉窑超低排放改造项目特殊性，设计一套完整改造技术方案。

技术实现要素：
：

为了弥补现有技术问题的不足，本发明的目的是提供一种铝石窑破键脱硝设备及脱硝方法，铝石窑通过新风、低氮风混合燃烧后，供氨泵供氨配合氮氧化物破键机在铝石窑的烟气高温区烟气脱硝，最后经后续脱硝工艺，工艺简单，设备改造成本低廉，脱硝效率高。

本发明的技术方案如下：

铝石窑破键脱硝设备，包括铝石窑，铝石窑外壁上、下部分别连接有烟道、新风管道，新风管道末端鼓风机，其特征在于，所述的烟道上连接有烟气回流管道，烟气回流管道上安装有烟气回流引风机，烟气回流管道与新风管道交汇处设置混风器；

烟道末端连接脱硫脱硝除尘器一、捕捉器、脱硫脱硝除尘器二，脱硫脱硝除尘器一、脱硫脱硝除尘器二排污口与循环池联通，脱硫除尘反应釜二出风口联通水雾分离器，水雾分离器出风管道与烟囱连接，水雾分离器出风管道上安装有引风机；

还包括设置在铝石窑炉与脱硫脱硝除尘器一之间的氨水储罐、氮氧化物破键机，其中氮氧化物破键机上端安装有管道混合器，管道混合器通过混合管道与铝石窑的烟气高温区联通；所述氨水储罐通过供氨泵与管道混合器联通供氨。

所述的铝石窑破键脱硝设备，其特征在于，所述的脱硫脱硝除尘器二与水雾分离器之间还联通有脱硫滤网装置，脱硫滤网装置连接位置位于脱硫脱硝除尘器二与水雾分离器中上部。

所述的铝石窑破键脱硝设备，其特征在于，所述的供氨泵与管道混合器联通供氨，氨水进入管道混合器方向与氮氧化物破键机内介质喷出方向垂直。

所述的铝石窑破键脱硝设备，其特征在于，所述的铝石窑的烟气高温区位置呈环形均匀分布有多个喷嘴，喷嘴喷出药液覆盖整个铝石窑截面积。

所述的铝石窑破键脱硝设备，其特征在于，所述氮氧化物破键机中加入介质，并且当所述氮氧化物破键机的压力为0.6MPa时，温度为220℃。

所述的铝石窑破键脱硝设备，其特征在于，所述介质为软化水和发泡剂，发泡剂为脱硝常用发泡剂，且发泡剂与水的比例为1/10000～1.5/10000。

所述的铝石窑破键脱硝设备，其特征在于，所述氨水储罐为聚乙烯材质的塑料储罐。

所述的铝石窑破键脱硝设备，其特征在于，所述聚乙烯为滚塑聚乙烯塑料。

所述铝石窑破键脱硝设备的脱硝方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)、调试并检测系统无故障，启动设备各环节，调整进入新风风量、烟气回流量、混风器的混合风出风量，混合风量控制阀开度为100％，新风风量调节阀的开度为70％～85％，烟气回流量调节阀的开度为15％～50％；

2)、系统各设备正常运行，并配合鼓风机、烟气回流引风机的变频调节，确保烟气回流量与新风风量按照18％-32％比例；

3)、启动供氨泵朝向管道混合器进行供氨；

4)、氮氧化物破键机中加入介质，并启动氮氧化物破键机的加温加压装置，当压力达到0.5MPa，温度达到200℃，介质通过管道进入管道混合器，介质进入管道滞后供氨泵供氨1～3S，管道混合器混合后进入铝石窑的烟气高温区；

5)、步骤4)中介质为软化水和发泡剂，发泡剂为脱硝常用发泡剂，比例发泡剂：水＝(0.8～2):(9000～10000)；

6)、铝石窑通过新风、低氮风混合燃烧后，再经过供氨泵供氨配合氮氧化物破键机在铝石窑的烟气高温区烟气脱硝，最后沿着烟道进入后续环节，最终进入烟囱排放；

7)、烟囱内具有氮氧化物检测NOx成份浓度的传感器，传感器采集数据反馈给DCS控制系统的控制器，经检测氮氧化物排放经检测低于45mg/m³。

本发明的优点是：

1、本发明铝石窑通过新风、低氮风混合燃烧后，在燃烧初级阶段进行有效的脱硝，烟气回流管道提供的低氮风一方面可以预热新风，另一方面降低铝石窑氧含量具有节能效果同时降低氮氧化物的产生；

2、本发明供氨泵供氨配合氮氧化物破键机在铝石窑的烟气高温区烟气脱硝，在铝石窑内脱硝，再次降低出炉烟气中氮氧化物；

3、本发明铝石窑通过烟道经后续脱硝环节后进入烟囱，整个工艺简单，设备改造成本低廉，脱硝效率高；

4、此外，本发明还具有优良的脱硫、除尘环节，整个设备改造工期短，运行成本低，投资少和传统相比，工期短70％，运行成本下降60～80％。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明铝石窑烟气高温区喷嘴布置图。

具体实施方式：

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见附图1，铝石窑破键脱硝设备，包括铝石窑1，铝石窑1外壁上、下部分别连接有烟道2、新风管道3，新风管道3末端鼓风机4，烟道2上连接有烟气回流管道5，烟气回流管道5上安装有烟气回流引风机6，烟气回流管道5与新风管道3交汇处设置混风器7，保证确保回流烟气与新风混合均匀。

烟道2末端连接脱硫脱硝除尘器一8、捕捉器9、脱硫脱硝除尘器二10，脱硫脱硝除尘器一8、脱硫脱硝除尘器二10排污口与循环池11联通，脱硫除尘反应釜二10出风口联通水雾分离器12，水雾分离器12出风管道与烟囱13连接，水雾分离器12出风管道上安装有引风机14。

还包括设置在铝石窑炉1与脱硫脱硝除尘器一8之间的氨水储罐15、氮氧化物破键机16，其中氮氧化物破键机16上端安装有管道混合器17，管道混合器17通过混合管道18与铝石窑的烟气高温区联通；氨水储罐14通过供氨泵19与管道混合器17联通供氨。

根据一个实施例，氮氧化物破键机10中有介质，并启动氮氧化物破键机10的加温加压装置，当压力达到0.6MPa，温度达到220℃；介质为软化水和发泡剂，发泡剂为脱硝常用发泡剂，发泡剂与水的比例＝1/10000～1.5/10000。

由于氨水为碱性反应,有强烈的腐蚀性,对铜、铝、铁等金属腐蚀性强,氨水对眼睛和呼吸道等人体粘膜有强列的刺激损害作用。因此，在本公开实施例中，氨水可以用聚乙烯材质的塑料储罐进行存储。滚塑聚乙烯塑料储罐，材质原料性能优良，所生产的塑料储罐物理和化学性能优良，采用国际先进滚塑一次成型工艺，体积庞大，可密封性好，存储氨水完全可以满足要求。

脱硫脱硝除尘器二10与水雾分离器之间还联通有脱硫滤网装置20，脱硫滤网装置20连接位置位于脱硫脱硝除尘器二10与水雾分离器12中上部。

参见附图2，供氨泵19与管道混合器17联通供氨，氨水进入管道混合器17方向与氮氧化物破键机16内介质喷出方向垂直。

铝石窑1的烟气高温区位置呈环形均匀分布有多个喷嘴21，喷嘴21喷出药液覆盖整个铝石窑截面积。

铝石窑破键脱硝设备的脱硝方法，包括如下步骤：

1)、调试并检测系统无故障，启动设备各环节，调整进入新风风量、烟气回流量、混风器7的混合风出风量，混合风量控制阀开度为100％，新风风量调节阀的开度为70％～85％，烟气回流量调节阀的开度为15％～50％，各阀门在各管道中属于常规设计；

2)、系统各设备正常运行，并配合鼓风机、烟气回流引风机的变频调节，确保烟气回流量与新风风量按照18％-32％比例；

3)、启动供氨泵朝向管道混合器进行供氨；

4)、氮氧化物破键机中加入介质，并启动氮氧化物破键机的加温加压装置，当压力达到0.5MPa，温度达到200℃，介质通过管道进入管道混合器，介质进入管道滞后供氨泵供氨1～3S，管道混合器混合后进入铝石窑的烟气高温区；

5)、步骤4)中介质为软化水和发泡剂，发泡剂为脱硝常用发泡剂，比例发泡剂：水＝(0.8～2):(9000～10000)；

6)、铝石窑通过新风、低氮风混合燃烧后，再经过供氨泵供氨配合氮氧化物破键机在铝石窑的烟气高温区烟气脱硝，最后沿着烟道进入后续环节，最终进入烟囱排放；

7)、烟囱13内具有氮氧化物检测NOx成份浓度的传感器，传感器属于现有技术，目前常用检测手段，传感器采集数据反馈给DCS控制系统的控制器，经检测氮氧化物排放经检测低于45mg/m³。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施方式。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。