水泥线窑尾烟气中低温SCR脱硝催化剂在线再生系统的制作方法

水泥线窑尾烟气中低温scr脱硝催化剂在线再生系统
技术领域
1.本实用新型涉及大气污染治理的技术领域，尤其涉及水泥线窑尾烟气中低温scr脱硝催化剂在线再生系统。


背景技术：

2.水泥行业是基础原材料行业，在国家和社会的发展中起到了重要的支撑作用，在为社会经济发展中提供了重要的基础物资同时，一方面消耗了大量的能源，另一方面也产生大量的氮氧化物等环境污染物。
3.近几年国家更加重视工业企业的污染物排放，在河北、河南、山西等多地，地方政策要求的氮氧化物满足超低排放要求，即排放浓度分别不高于50mg/m3,氨逃逸浓度不高于5mg/m3，之前工厂的sncr脱硝+工艺脱硝设备无法同时满足氮氧化物和氨逃逸的超低排放要求，水泥线窑尾烟气scr脱硝系统成为了目前主流的满足超低排放的脱硝技术路线。
4.随着水泥线scr脱硝系统日益普及，特别是中低温scr脱硝催化剂的商业应用后，中低温scr系统因其几乎不对水泥线的熟料生产和窑尾余热发电造成影响，受到了越来越多的水泥生产企业的重视。
5.但是中低温scr催化剂由于其反应温度低，运行一段时间后脱硝副反应生成产物可能富集在催化剂表面，造成催化剂的活性降低，催化剂激活再生常规的方式是将催化剂从脱硝塔内拆出后返厂进行激活后再次安装使用，费时费力，对生产运行造成极大的不方便。是中低温脱硝工艺路线的最主要因素。
6.因此，现有技术中急需一种低成本的可在线再生激活的方式，在可保证氮氧化物稳定达标排放的同时又能延长催化剂寿命。


技术实现要素：

7.针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了水泥线窑尾烟气中低温scr脱硝催化剂在线再生方式。
8.为实现上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现：
9.水泥线窑尾烟气中低温scr脱硝催化剂在线再生系统，所述再生系统包括窑尾预热器单元、窑尾余热单元和生料磨系统；所述窑尾余热单元输入端与所述窑尾预热器单元连接，所述窑尾余热单元输出端通过scr脱硝反应单元与所述生料磨系统连接；其中：
10.所述窑尾余热单元包括窑尾余热锅炉、窑尾余热锅炉入口阀门、窑尾余热锅炉旁路阀门、窑尾余热锅炉出口阀门和高温风机；所述窑尾余热锅炉输入端连接窑尾余热锅炉入口阀门；其输出端通过窑尾余热锅炉出口阀门与所述高温风机连接；窑尾余热锅炉设置有旁路烟道，旁路烟道上设置有旁路阀门。
11.所述scr脱硝反应单元包括scr反应塔、中低温scr催化剂、scr脱硝反应塔旁路阀门、scr脱硝反应塔入口阀门、scr脱硝反应塔出口阀门；所述scr反应塔输入端通过所述scr脱硝反应塔入口阀门与高温风机的出口管道连接；其输出端通过scr脱硝反应塔出口阀门
与生料磨入口烟气母管连接；
12.所述生料磨单元包括生料磨旁路阀门、生料磨入口阀门、生料磨入口冷风阀、生料磨、旋风分离器、循环风机、生料磨再循环阀门、生料磨出口阀门；所述生料磨分别与所述生料磨入口阀门、生料磨入口冷风阀连接；所述循环风机输出端分别连接生料磨再循环阀门、生料磨出口阀门连接；所述生料磨单元上设置有生料磨旁路阀门。
13.进一步，所述scr反应塔内设置有至少一层以上的中低温scr催化剂；每层所述催化剂上分别设有4-5台耙式所述吹灰器和4-7台所述声波吹灰器。
14.进一步，所述在线再生系统包括scr脱硝正常运行工况和scr脱硝催化剂在线再生工况：
15.所述的scr脱硝正常运行工况，所述窑尾余热锅炉入口阀门、窑尾余热锅炉出口阀门、scr脱硝反应塔入口阀门、scr脱硝反应塔出口阀门均处于完全开启状态；窑尾余热锅炉旁路阀门、scr脱硝反应塔旁路阀门处于完全关闭或者处于小于10％阀门开度；
16.所述的scr脱硝在线再生运行工况，所述生料磨系统系统开启的期间内实施，并可以适当开启生料磨系统中生料磨入口冷风阀，以确保生料磨入口温度和窑尾收尘器入口温度在设备的限定范围内。
17.有益效果
18.本实用新型与现有技术相比的有益效果是：采用本套实用新型技术，通过操做水泥线窑尾烟风系统设置的电动阀门，结合窑尾烟气系统的设备布置及特点，创造出催化剂再生的环境条件，在不额外增加设备投资并无须将催化剂返厂的情况下，操作方便，能够快速实现催化剂在线激活再生，提高其反应效率和使用寿命，经济效益和环境效益明显。
附图说明
19.图1是一种水泥线窑尾烟气中低温scr脱硝催化剂在线再生系统结构示意图。
20.附图中标记：
21.窑尾预热器单元(1)、余热锅炉入口阀门(2)、窑尾余热锅炉旁路阀门(3)、窑尾余热锅炉(4)、窑尾余热锅炉出口阀门(5)、高温风机(6)、scr脱硝反应塔旁路阀门(7)、scr脱硝反应塔入口阀门(8)、scr脱硝反应塔(9)、中低温scr催化剂(10)、scr脱硝反应塔出口阀门(11)、生料磨系统(12)、窑尾收尘器(13)、窑尾风机(14)、窑尾烟囱(15)。
22.生料磨系统(12)，包括生料磨旁路阀门(12-1)、生料磨入口阀门(12-2)、生料磨入口冷风阀(12-3)、生料磨(12-4)、旋风分离器(12-5)、循环风机(12-6)、生料磨再循环阀门(12-7)、生料磨出口阀门(12-8)。
具体实施方式
23.下面根据具体实施方式对本使用新型做进一步阐述。
24.常规窑尾预热器出口温度在280～320℃，经过窑尾余热锅炉充分回收窑尾烟气的余热后，窑尾余热锅炉出口温度在180～220℃，中低温scr脱硝因其布置在余热锅炉后部，常规的催化剂运行温度也就是scr脱硝反应温度在180～220℃。结合部分中低温催化剂副反应的生成物在250℃以上即可分解，通过控制余热锅炉回收余热量量控制scr脱硝催化剂处的温度，营造出催化剂激活再生的温度条件，并维持一定的时间，常规3～5小时即可，从
而实现中低温催化剂的在线再生。
25.如图1所示的一种水泥线窑尾烟气中低温scr脱硝催化剂在线再生方式，可以实现scr正常脱硝工况以及scr脱硝催化剂在线再生工况，这两种工况可以通过操作阀门开闭或者开度实现。
26.所述再生系统包括窑尾预热器单元1、窑尾余热锅炉4、高温风机6、scr脱硝反应塔9、中低温scr催化剂10、生料磨系统12、窑尾收尘器13、窑尾风机14、窑尾烟囱15以及多个电动阀门。所述包含的多个电动阀门，包括窑尾余热锅炉入口阀门2、窑尾余热锅炉旁路阀门3、窑尾余热锅炉出口阀门5、scr脱硝反应塔旁路阀门7、scr脱硝反应塔入口阀门8、scr脱硝反应塔出口阀门11。所述窑尾余热单元输入端与所述窑尾预热器单元连接，所述窑尾余热单元输出端通过scr脱硝反应单元与所述生料磨单元连接；所述包含的生料磨单元12，包括生料磨旁路阀门12-1、生料磨入口阀门12-2、生料磨入口冷风阀12-3、生料磨12-4、旋风分离器12-5、循环风机12-6、生料磨再循环阀门12-7、生料磨出口阀门12-8。
27.其中：
28.所述窑尾余热单元包括窑尾余热锅炉4、窑尾余热锅炉入口阀门2、窑尾余热锅炉旁路阀门3、窑尾余热锅炉出口阀门5和高温风机6；所述窑尾余热锅炉4输入端连接窑尾余热锅炉入口阀门2；其输出端分别通过窑尾余热锅炉出口阀门5与所述高温风机连接；余热锅炉4设置有旁路烟道，旁路烟道上设置有旁路阀门3。
29.所述scr脱硝反应单元包括scr反应塔9、中低温scr催化剂10、scr脱硝反应塔旁路阀门7、scr脱硝反应塔入口阀门8、scr脱硝反应塔出口阀门11；所述scr反应塔输入端通过所述scr脱硝反应塔入口阀门8与高温风机6的出口管道连接；其输出端通过scr脱硝反应塔出口阀门11与生料磨入口烟气母管连接；
30.所述生料磨单元包括生料磨旁路阀门12-1、生料磨入口阀门12-2、生料磨入口冷风阀12-3、生料磨12-4、旋风分离器12-5、循环风机12-6、生料磨再循环阀门12-7、生料磨出口阀门12-8；所述生料磨分别与所述料磨旁路阀门12-1、生料磨入口阀门12-2、生料磨入口冷风阀12-3连接；所述循环风机12-6输出端分别连接生料磨再循环阀门12-7、生料磨出口阀门12-8连接；所述生料磨单元上设置有生料磨旁路阀门12-1。
31.所述scr脱硝系统由scr反应塔
32.构成；所述scr脱硝反应塔9输入端通过进口烟风管道与水泥线高温风机6的出口管道连接；其输出端通过出口烟风管道与生料磨入口烟气母管连接；所述scr反应塔上设置有声波吹灰器和耙式吹灰器；所述压缩空气供应系统通过第一输出通路与所述声波吹灰器连接；所述压缩空气供应系统通过设置在第二输出通路的空气预热器、电加热器与所述耙式吹灰器连接；所述压缩空气供应系统通过第三输出通路与氨水喷射系统连接。
33.所述的scr脱硝系统反应塔9内设置有至少一层以上的催化剂10；每层所述催化剂10上分别设有4-5台耙式所述吹灰器和4-7台所述声波吹灰器；其中：所述压缩空气供应系统通过第一输出通路向所述声波吹灰器提供温压缩空气；所述压缩空气供应系统依次通过空气预热器、电加热器将热态压缩空气从第二输出通路输出给所述耙式吹灰器。
34.所述的水泥线窑尾烟气中低温scr脱硝催化剂在线再生方式，包括scr脱硝正常运行工况和scr脱硝催化剂在线再生工况。
35.所述的scr脱硝正常运行工况，窑尾余热锅炉入口阀门2、窑尾余热锅炉出口阀门
5、scr脱硝反应塔入口阀门8、scr脱硝反应塔出口阀门11均处于完全开启状态；窑尾余热锅炉旁路阀门3、scr脱硝反应塔旁路阀门7处于完全关闭或者处于较小的阀门开度(一般小于10％)。
36.所述的scr脱硝在线再生运行工况，与scr脱硝正常运行工况相比，其特征是，开启窑尾余热锅炉旁路阀门，适当减小窑尾余热锅炉入口阀门2和窑尾余热锅炉出口阀门5，从而达到并维持scr反应塔内催化剂温度高出scr脱硝正常运行温度约50～70℃，并维持3～5h。
37.所述的scr脱硝在线再生运行工况，要在生料磨系统12系统开启的期间内实施，并可以适当开启生料磨系统12中生料磨入口冷风阀12-3，以确保生料磨12-4入口温度和窑尾收尘器13入口温度在设备的限定范围内。
38.scr正常脱硝工况实施时的阀门状态：窑尾余热锅炉入口阀门2、窑尾余热锅炉出口阀门5、scr脱硝反应塔入口阀门8、scr脱硝反应塔出口阀门11均处于完全开启状态；窑尾余热锅炉旁路阀门3、scr脱硝反应塔旁路阀门7处于完全关闭或者处于较小的阀门开度(一般小于10％)；此时生料磨系统可根据水泥线的生产的需要随时开启或者关闭。当需要生料磨12-4开启时，打开生料磨系统内的相关设备及阀门，并关闭生料磨旁路阀门12-1、生料磨入口冷风阀12-3。当需要生料磨12-4关闭时，关闭生料磨系统内的相关设备及阀门，并开启生料磨旁路阀门12-1。
39.scr脱硝催化剂在线再生运行工况实施时，开启窑尾余热锅炉旁路阀门，适当减小窑尾余热锅炉入口阀门2和窑尾余热锅炉出口阀门5，从而达到并维持scr反应塔内催化剂温度在250℃以上，并维持3～5h。此时需要同时保持生料磨系统开启，防止窑尾收尘器13超温，即需要打开生料磨系统内的相关设备及阀门，并关闭生料磨旁路阀门12-1，部分开启生料磨入口冷风阀12-3以确保生料磨12-4入口温度和窑尾收尘器13入口温度在设备的限定范围内。
40.以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。