一种水泥窑sncr-scr烟气联合脱硝系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及烟气脱硝领域，尤其涉及一种水泥窑SNCR-SCR烟气联合脱硝系统。
【背景技术】
[0002]煤燃烧所释放出废气中的氮氧化物(NOx)，是主要的大气污染源之一。目前，我国水泥行业氮氧化物的排放占总排放量的10%左右，是我国第三大氮氧化物排放源。
[0003]NOx已列入“十二五”期间国家大气排放总量控制目标，“十二五”末NOx减排的总体目标是在2010年的基础上削减25%，水泥炉窑脱硝成为环保的重点治理领域之一。最新颁布的《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2013)中规定:新建企业2014年3月I日起，现有企业2015年7月I日起，执行窑尾NOx排放浓度不大于400mg/Nm3的规定，重点地区执行NOx排放浓度不大于320mg/Nm3的规定。现阶段，实施SNCR脱硝技术能满足我国大多数水泥企业NOx排放浓度不达标的问题，由于SNCR脱硝工艺建设周期短、投资省、脱硝效率高，是目前国内水泥行业脱硝的主流技术。而我国水泥产业密集度高，工业规模大，作为主要的氮氧化物工业排放源，实行比国际更严的脱硝标准，将是未来必然趋势。随着我国环保标准的日趋严苛，虽SNCR工艺能满足当下脱硝需求，但在未来标准再次提高的情况下，SNCR脱硝技术将很难达到更高的效率，且SNCR脱硝效率太高导致氨的耗量会成倍增加，二次污染加剧，因此要积极寻找适合水泥窑炉特定运行环境的高效脱硝新技术。
[0004]SNCR-SCR联合脱硝技术具有脱硝效率高、催化剂用量小、SCR反应器体积小等优点。在单一的SNCR工艺脱硝效率满足不了要求的情况下，SNCR-SCR工艺可获得与SCR工艺一样高的脱硝效率(85%以上)。联合工艺由于首先采用了 SNCR工艺初步脱硝，降低了对催化剂的依赖。与SCR工艺相比，联合工艺的催化剂用量可以大大减少。但为了获得高效脱硝反应，要求喷入的氨与烟气中的NOx有良好的接触并形成分布均匀的浓度场，因此需加装复杂的氨喷射格栅混合设施等。同时现有的以氨水或尿素溶液作为还原剂的SNCR-SCR脱硝系统，由于温度窗口结构限制以及高温下氨的高氧化速率，导致脱硝效率的下降，一般为了提高脱硝效率，需增设氨水蒸发或尿素热解设备，这就使得脱硝系统的结构复杂化，也大大提高了成本。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的就是为了提供一种水泥窑SNCR-SCR烟气联合脱硝系统，克服现有脱硝系统的需设置结构复杂的还原剂与烟气混合设备、还原剂蒸发和热解设备和投资成本高的问题。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0007]一种水泥窑SNCR-SCR烟气联合脱硝系统，包括设置于烟气上游的SNCR脱硝装置和设置于烟气下游的SCR脱硝装置，SNCR系统喷射装置7设置于水泥分解炉I中上部A处或顶部烟气出口烟道5上的B处，SCR系统喷射装置8设置于水泥窑尾预热器2最上部的Cl与C2级旋风筒之间的上升烟道6上的C处。
[0008]所述的SNCR与SCR脱硝装置共用还原剂制备系统3和还原剂供应控制系统4，可控制还原剂的喷射流量。
[0009]所述的还原剂可以是氨水、尿素溶液或液氨；
[0010]在SNCR脱硝过程中未完全反应的还原剂可在SCR脱硝装置继续参加反应。
[0011]所述的SNCR系统喷射装置7和SCR系统喷射装置8为双流体雾化喷枪，且包括雾化喷嘴，喷枪可以是自动伸缩式或固定式，雾化介质为0.3?0.6MPa的压缩空气。
[0012]所述的SNCR系统喷射装置7和SCR系统喷射装置8的喷枪外侧设有冷却风套筒，套筒上设有压缩空气入口，可用于冷却所述喷枪。
[0013]所述的SNCR系统喷射装置7和SCR系统喷射装置8的喷枪的雾化喷嘴前有耐磨保护套，耐磨保护套为碳化硅材质。
[0014]所述的SCR反应器9入口烟气从窑尾预热器2之后的烟道上引出，出口烟气回到窑尾高温风机11之前的烟道上。
[0015]所述的SCR反应器9出口匹配有高温风机10，用于补偿SCR反应器带来的压力损失，使水泥窑系统的负压不受影响。
[0016]所述的SCR反应器进、出口烟道上均设置第一蝶阀12、第二蝶阀13、第三蝶阀14，不使用SCR系统时可还原原烟道系统。
[0017]本实用新型的优点是:水泥窑采用SNCR-SCR联合脱硝系统综合脱硝效率可达85 %以上，氨逃逸量小于3ppm，适用于水泥窑日趋严格的NOx浓度排放要求。将联合工艺的SNCR系统喷射装置设置于水泥分解炉中上部或顶部烟气出口烟道上，将SCR系统喷射装置设置于水泥窑尾预热器最上部的Cl与C2级旋风筒之间的上升烟道上，在SNCR脱硝过程中未完全反应的还原剂可在SCR脱硝装置继续参加反应，且与下游的SCR反应器距离很远。因此，无需再加装复杂的氨喷射格栅混合设施，也无需加长烟道，就可以在催化剂反应器入口获得还原剂与NOx的良好混合及分布，有利于提高脱硝效率，使氨逃逸率降低。采用这种喷射装置布置方式减省了现有SNCR-SCR联合脱硝系统中还原剂热解或蒸发设备，优化了喷射系统，简化了脱硝工艺，降低了投资成本。
【附图说明】
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[0018]图1为本实用新型水泥窑SNCR-SCR烟气联合脱硝系统示意图。
[0019]图中标号:1-水泥分解炉、2-窑尾预热器、3-还原剂制备系统、4-还原剂供应控制系统、5-分解炉顶部出口烟道、6-C1与C2级旋风筒之间的上升烟道、7-SNCR系统喷射装置、8-SCR系统喷射装置、9-SCR反应器、10-水泥窑尾高温风机、I1-SCR系统专用高温风机、12-第一蝶阀、13-第二蝶阀、14-第三蝶阀。
【具体实施方式】
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[0020]一种水泥窑SNCR-SCR烟气联合脱硝系统，包括设置于烟气上游的SNCR脱硝装置和设置于烟气下游的SCR脱硝装置，SNCR系统喷射装置7设置于水泥分解炉I中上部A处或顶部烟气出口烟道5上的B处，SCR系统喷射装置8设置于水泥窑尾预热器2最上部的Cl与C2级旋风筒之间的上升烟道6上的C处。
[0021]SNCR与SCR脱硝装置共用还原剂制备系统3和还原剂供应控制系统4，可控制还原剂的喷射流量。还原剂可以是氨水、尿素溶液或液氨；在SNCR脱硝过程中未完全反应的还原剂可在SCR脱硝装置继续参加反应。SNCR系统喷射装置7和SCR系统喷射装置8为双流体雾化喷枪，且包括雾化喷嘴，喷枪可以是自动伸缩式或固定式，雾化介质为0.3?
0.6MPa的压缩空气。SNCR系统喷射装置7和SCR系统喷射装置8的喷枪外侧设有冷却风套筒，套筒上设有压缩空气入口，可用于冷却所述喷枪。SNCR系统喷射装置7和SCR系统喷射装置8的喷枪的雾化喷嘴前有耐磨保护套，耐磨保护套为碳化硅材质。SCR反应器9入口烟气从窑尾预热器2之后的烟道上引出，出口烟气回到窑尾高温风机11之前的烟道上。SCR反应器9出口匹配有高温风机10，用于补偿SCR反应器带来的压力损失，使水泥窑系统的负压不受影响。SCR反应器进、出口烟道上均设置第一蝶阀12、第二蝶阀13、第三蝶阀14，不使用SCR系统时可还原原烟道系统。
【主权项】
1.一种水泥窑SNCR-SCR烟气联合脱硝系统，其特征在于:包括设置于烟气上游的SNCR脱硝装置和设置于烟气下游的SCR脱硝装置，SNCR系统喷射装置(7)设置于水泥分解炉(I)中上部A处或顶部烟气出口烟道(5)上的B处，SCR系统喷射装置(8)设置于水泥窑尾预热器(2)最上部的Cl与C2级旋风筒之间的上升烟道(6)上的C处。2.根据权利要求1所述的水泥窑SNCR-SCR烟气联合脱硝系统，其特征在于:所述的SNCR与SCR脱硝装置共用还原剂制备系统(3)和还原剂供应控制系统(4)，可控制还原剂的喷射流量。3.根据权利要求2所述的水泥窑SNCR-SCR烟气联合脱硝系统，其特征在于:所述的还原剂是氨水、尿素溶液或液氨。4.根据权利要求1所述的水泥窑SNCR-SCR烟气联合脱硝系统，其特征在于:在SNCR脱硝过程中未完全反应的还原剂可在SCR脱硝装置继续参加反应。5.根据权利要求1所述的水泥窑SNCR-SCR烟气联合脱硝系统，其特征在于:所述的SNCR系统喷射装置(7)和SCR系统喷射装置(8)为双流体雾化喷枪，且包括雾化喷嘴，喷枪是自动伸缩式或固定式，雾化介质为0.3?0.6MPa的压缩空气。6.根据权利要求1所述的水泥窑SNCR-SCR烟气联合脱硝系统，其特征在于:所述的SNCR系统喷射装置(7)和SCR系统喷射装置(8)的喷枪外侧设有冷却风套筒，套筒上设有压缩空气入口，可用于冷却所述喷枪。7.根据权利要求1所述的水泥窑SNCR-SCR烟气联合脱硝系统，其特征在于:所述的SNCR系统喷射装置(7)和SCR系统喷射装置(8)的喷枪的雾化喷嘴前有耐磨保护套，耐磨保护套为碳化硅材质。8.根据权利要求1所述的水泥窑SNCR-SCR烟气联合脱硝系统，其特征在于:所述的SCR反应器(9)入口烟气从窑尾预热器(2)之后的烟道上引出，出口烟气回到窑尾高温风机(II)之前的烟道上。9.根据权利要求1所述的水泥窑SNCR-SCR烟气联合脱硝系统，其特征在于:所述的SCR反应器(9)出口匹配有高温风机(10)，用于补偿SCR反应器带来的压力损失，使水泥窑系统的负压不受影响。10.根据权利要求1所述的水泥窑SNCR-SCR烟气联合脱硝系统，其特征在于:所述的SCR反应器进、出口烟道上均设置第一蝶阀(12)、第二蝶阀(13)、第三蝶阀(14)，不使用SCR系统时可还原原烟道系统。
【专利摘要】本实用新型公开了一种水泥窑SNCR-SCR烟气联合脱硝系统，包括设置于烟气上游的SNCR脱硝装置和设置于烟气下游的SCR脱硝装置，SNCR与SCR脱硝系统共用还原剂制备系统和还原剂供应控制系统，SNCR脱硝系统还原剂喷射装置布置于水泥分解炉中上部的A处或上升烟道的B处，充分利用高温烟气使还原剂与烟气中NOx发生脱氮反应；SCR脱硝系统还原剂喷射装置布置于窑尾预热器最上部的C1与C2级旋风筒之间的上升烟道上的C处。采用这种喷射装置布置方式减省了现有SNCR-SCR联合脱硝系统中还原剂热解或蒸发设备，优化了喷射系统，简化了脱硝工艺，降低了投资成本。
【IPC分类】B01D53/56, B01D53/75
【公开号】CN204699575
【申请号】CN201520179837
【发明人】廖玉云, 曹宗平, 毛志伟, 程群, 甘昊, 邓飞飞, 王梦瑜, 王晓琳, 张立伟, 郭新干, 唐旻昊
【申请人】合肥水泥研究设计院
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年3月28日