一种水泥回转窑烟气的综合脱硝系统的制作方法

1.本实用新型涉及尾气处理技术领域，具体涉及一种水泥回转窑烟气的综合脱硝系统。


背景技术：

2.回转窑是水泥生产的重要设备，在用回转窑将水泥生料煅烧为熟料的过程中，燃料从回转窑的窑尾端喷入后燃烧形成高温烟气，其在通入的高压风作用下向回转窑的窑头端流动，此过程中烟气与水泥生料逆流接触使其逐渐转化为熟料从窑尾排出，而所述烟气从窑头端排出进入烟气余热利用、净化阶段，净化合格后的尾气从烟囱排出。一般而言，烟气净化需要经过除尘、脱硫脱硝等工序。传统的烟气脱硝方式主要包括sncr(选择性非催化还原)和scr(选择性催化还原)脱硝技术。
3.sncr脱硝技术是指在无催化剂的情况下向高温烟气中喷入氨水、尿素、氢氨酸等还原剂将烟气中有害的no
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还原为无害的氮气和水。这种脱硝方式需要烟气温度达到850℃以上，而且脱硝率较低(实际仅在60％左右)，导致排出的烟气中仍然含有相当含量的no
x
。scr脱硝技术是利用催化剂(铁系列、钒系列、钼系列等)在较低的温度下(如200～450℃)将烟气中的no
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转化为氮气和水，具有脱硝率高(可达90％以上)的技术优势，但scr脱硝技术存在催化剂容易在烟气中烟尘的作用下中毒、失效的问题，导致脱硝效率下降。


技术实现要素：

4.鉴于此，本实用新型提出一种水泥回转窑烟气的综合脱硝系统，该系统结合sncr脱硝技术和scr脱硝技术的特点不仅弥补了sncr脱硝技术脱硝率较低的缺陷，同时提高了scr脱硝的催化剂的使用寿命，有效提高了水泥回转窑烟气的脱硝效果。具体地，本实用新型的技术方案如下所述。
5.一种水泥回转窑烟气的综合脱硝系统，包括：sncr脱硝塔、第一喷淋器、scr脱硝塔、第二喷淋器、催化剂多孔板、冷凝器和分离塔。其中：所述sncr脱硝塔的侧壁上连接有第一进气口。所述第一喷淋器设置在sncr脱硝塔内且位于第一进气口上方。所述scr脱硝塔的侧壁上连接有第二进气口，所述sncr脱硝塔顶部的第一排气口通过第一风机与第二进气口连通。所述第二喷淋器、催化剂多孔板均设置在scr脱硝塔内，且该催化剂多孔板位于第二进气口上方，第二喷淋器位于催化剂多孔板上方。所述冷凝器的进口通过第二风机与scr脱硝塔顶部的第二排气口连通，冷凝器的出口与所述分离塔连通，且该分离塔的顶部具有第三排气口，以便于排出经过脱硝处理后的烟气。
6.进一步地，所述sncr脱硝塔的下部侧壁上连接有第一排液口，且第一该排液口位于所述第一进气口的下方，以排出收集在sncr脱硝塔底部的废液。
7.进一步地，所述scr脱硝塔的下部侧壁上连接有第二排液口，且该第二排液口位于所述第二进气口的下方，以排出收集在scr脱硝塔底部的废液。
8.进一步地，所述分离塔的下部侧壁上连接有第三排液口，以排出分离塔中收集的
冷凝液。
9.进一步地，所述sncr脱硝塔内第一喷淋器的下方设置有过滤板，以对烟气进一步进行过滤，有利于减小对所述scr脱硝塔内催化剂多孔板的影响。
10.进一步地，所述sncr脱硝塔和scr脱硝塔内均设置有除雾器，且所述除雾器均位于排气口的下方，以减少排气中的雾沫。
11.进一步地，沿着所述sncr脱硝塔的侧壁周向上均匀连接有若干个第一进气口，且这些第一进气口间隔分布，所述第一进气口均与输气管道连接，从而将待处理的烟气均匀分布到所述sncr脱硝塔内。
12.进一步地，所述输气管道为环形管道，其套在所述sncr脱硝塔的侧壁外部，所述第一进气口的两端分别与输气管道、sncr脱硝塔连通。
13.进一步地，所述冷凝器竖向设置，其进口位于冷凝器外壳的顶部，出口位于冷凝器外壳的底部，以便于产生的冷凝液自动排入所述分离塔中。
14.进一步地，所述sncr脱硝塔、scr脱硝塔、分离塔的侧壁上均连接有液位计，以便观察塔内收集的液体高度。
15.与现有技术相比，本实用新型的水泥回转窑烟气的综合脱硝系统具有以下方面的有益技术效果：该综合脱硝系统通过将sncr脱硝塔和scr脱硝塔结合，从而可以先利用sncr脱硝塔对烟气进行一次脱硝，在此过程中高温烟气与还原剂接触完成脱硝的同时实现降温，同时烟气在与还原剂溶液混合的过程中再次实现除尘，为烟气进入scr脱硝塔中后进行二次脱硝创造更好的条件，一方面使烟气处于更加适合的温度进行scr脱硝，从而有利于提高脱硝率。另一方面降低了烟气中烟尘对scr脱硝塔中催化剂的影响，提高催化剂的使用寿命。通过上述的配合，不仅克服了sncr脱硝技术脱硝率降低造成烟气净化效果不足的问题，同时克服了scr脱硝技术中催化剂容易因烟尘影响而中毒、失效的问题，有效提高了水对泥回转窑烟气的脱硝效果。另外，本实用新型的上述综合脱硝系统还通过将scr脱硝塔后的烟气冷凝处理后打入分离塔中，在回收烟气中的水资源的同时实现了烟气和冷凝液的有效分离。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解的是，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为下列实施例中水泥回转窑烟气的综合脱硝系统的结构示意图。
18.图2为下列实施例中sncr脱硝塔内过滤板的俯视图。
19.图3为下列实施例中sncr脱硝塔外第一进气口的分布俯视图。
20.上述附图中标记分别表示：1-sncr脱硝塔、2-第一喷淋器、3-scr脱硝塔、4-第二喷淋器、5-催化剂多孔板、6-冷凝器、7-分离塔、8-第一风机、9-第二风机、10-过滤板、11-除雾器、12-输气管道、101-第一进气口、102-第一排气口、103-第一排液口、201-第二进气口、202-第二排气口、203-第二排液口、701-第三排气口、702-第三排液口。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。在本实用新型说明书的描述中，术语“一个实施例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。
22.为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件需要具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。现结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案进一步说明。
23.参考图1，公开一种水泥回转窑烟气的综合脱硝系统，包括：sncr脱硝塔1、第一喷淋器2、scr脱硝塔3、第二喷淋器4、催化剂多孔板5、冷凝器6和分离塔7。具体地：
24.所述sncr脱硝塔1立式设置，其侧壁的下部连接有第一进气口101，该进气口主要用于向sncr脱硝塔1内输送经过烟气余热利用(如利用高温烟气对水泥生料进行预热)、除尘等工序后的水泥回转窑产生的高温烟气。所述第一喷淋器2设置在sncr脱硝塔1内且位于所述第一进气口101的上方，第一喷淋器2主要用于向sncr脱硝塔1内自上而下喷淋还原剂液体(如氨水、尿素水溶液等)，将烟气中的有害的no
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转化为无害的氮气和水。在工作时，所述第一喷淋器2通过输送泵与sncr脱硝塔1外部的储液箱连接，以便向sncr脱硝塔1内喷淋还原剂液体，所述第一喷淋器2上布设有若干喷头，以便将所述还原剂液体均匀地喷洒在sncr脱硝塔1内，与自下而上的烟气逆流接触、反应脱硝。
25.所述scr脱硝塔3立式设置，其侧壁的下部连接有第二进气口201，所述sncr脱硝塔1顶部的第一排气口102通过连接管道和第一风机8与所述第二进气口201连通，从而将所述sncr脱硝塔1内经过一次脱硝后的烟气输送到scr脱硝塔3中进行二次脱硝。所述第二喷淋器4、催化剂多孔板5均设置在scr脱硝塔3内，且该催化剂多孔板5位于第二进气口201上方，第二喷淋器4位于催化剂多孔板5上方。所述第二喷淋器4的作用同第一喷淋器2相同，也主要用于向所述scr脱硝塔3内自上而下喷淋所述还原剂液体。
26.所述催化剂多孔板5可采用蜂窝板，其具有表面积大、催化活性高、体积小等优势，所述催化剂可采v2o
5-wo3/tio2、v2o
5-moo3/tio2等，即以tio2为基材，将wo3/moo3与v2o5等活性成分负载在基材表面，这类催化剂可直接采用市售产品，本实施例不再详述。在所述催化剂作用下，烟气中的no
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与还原剂液体提供的氨反应形成无害的氮气和水实现脱硝，这种方式具有所需的反应温度较低、脱硝率高等方面的技术优势。本实施例将sncr脱硝塔1和scr脱硝塔3结合，从而可以先利用sncr脱硝塔1对烟气进行第一次脱硝，在此过程中高温烟气与还原剂溶液接触完成脱硝的同时实现降温，同时烟气在与还原剂溶液混合的过程中再次实现除尘，为烟气进入scr脱硝塔3中后进行二次脱硝创造更好的条件，一方面使烟气处于更加适合的温度进行scr脱硝，有利于提高脱硝率。另一方面降低了烟气中烟尘对scr脱硝塔3中催化剂的影响，提高催化剂的使用寿命。通过上述的配合，不仅克服了sncr脱硝技术脱硝率降低造成烟气净化效果不足的问题，同时克服了scr脱硝技术中催化剂容易因烟尘影响而中毒、失效的问题，有效提高了水对泥回转窑烟气的脱硝效果。测试结果显示，经所
述scr脱硝塔3处理后的烟气脱硝率达到了98％以上，催化剂使用寿命提高了63％以上。
27.参考图1，所述冷凝器6竖向设置，其进口位于冷凝器6外壳的顶部，出口位于冷凝器6外壳的底部，以便于产生的冷凝液自动排入所述分离塔7中。所述冷凝器6的顶部进口通过管道和第二风机9与scr脱硝塔3顶部的第二排气口202连通，冷凝器6的底部出口通过管道与所述分离塔7上部侧壁上的入口连通。所述冷凝器6为管壳式换热器结构，其中，来自所述scr脱硝塔3的烟气走管程，换热介质走壳程，经过scr脱硝塔3二次脱硝后的烟气在第二风机9与的驱动下进入冷凝器6中的换热管内后与外部的冷却介质(如水等)换热降温，使烟气中的水汽等冷凝，然后排入所述分离塔7中，在实现烟气和冷凝液的有效分离的同时回收了烟气中的水资源，而且进一步回收了烟气中的余热。所述分离塔7的顶部具有第三排气口701，以排出经过冷凝、固液分离后的烟气。
28.继续参考图1，在另一实施方式中，上述实施例示例的所述水泥回转窑烟气的综合脱硝系统中，所述sncr脱硝塔1的下部侧壁上连接有第一排液口103，且第一该排液口103位于所述第一进气口101的下方，以排出收集在sncr脱硝塔1底部的还原剂液体。所述scr脱硝塔3的下部侧壁上连接有第二排液口203，且该第二排液口203位于所述第二进气口201的下方，以排出收集在scr脱硝塔3底部的还原剂液体。所述分离塔7的下部侧壁上连接有第三排液口702，以排出分离塔7中收集的冷凝液，防止塔内液体积攒过多影响使用，应当立即的使，上述各塔内收集的液体液面高度应低于各自排液口的高度。
29.因此，在进一步的实施方式中，所述sncr脱硝塔1、scr脱硝塔3、分离塔7的侧壁上均连接有液位计，以观察塔内收集的液体高度，达到限位后可通过打开各自排液口进行排液。
30.另外，还可以将所述第一排液口103、第二排液口203分别通过输液泵与第一喷淋器2、第二喷淋器4连接，以对塔内下部收集的还原剂液体进行重复利用，提高的还原剂液体的利用率。
31.参考图1和图2，在另一实施方式中，上述实施例示例的所述水泥回转窑烟气的综合脱硝系统中，所述sncr脱硝塔1内第一喷淋器2的下方设置有过滤板10，以对烟气进一步进行过滤，减少烟气中的烟尘，减小对所述scr脱硝塔3内催化剂多孔板5的影响，提高催化剂的使用寿命。同时，所述第一喷淋器2还可以对过滤板10起到冲洗作用，而过滤板10还有助于增加烟气和喷淋下来的还原剂液体之间的接触，从而提高反应效率。
32.继续参考图1，在另一实施方式中，上述实施例示例的所述水泥回转窑烟气的综合脱硝系统中，所述sncr脱硝塔1和scr脱硝塔3内均设置有除雾器11，且所述除雾器11均位于排气口的下方。除雾器11主要由波纹状叶片、板片和卡条等部件组成。当含有雾沫的烟气经过除雾器11后，与波纹状叶片碰撞后聚集成液滴，而烟气通过波纹状叶片之间的间隙后排出，有助于防止这些有腐蚀性的雾沫造成管道的玷污，甚至腐蚀。
33.参考图3，在另一实施方式中，上述实施例示例的所述水泥回转窑烟气的综合脱硝系统中，沿着所述sncr脱硝塔1的侧壁周向上均匀连接有若干个第一进气口101，且这些第一进气口101间隔分布，所述第一进气口101均与环形的输气管道12连接，该输气管道12套在所述sncr脱硝塔1的侧壁外部，所述第一进气口101的两端分别与输气管道12、sncr脱硝塔1连通。通过这种结构可将待处理的烟气更加均匀分布到所述sncr脱硝塔1内，提高反应效率。同样地，所述scr脱硝塔3上的第二进气口201也可以采用上述第一进气口101和环形
的输气管道12的结构，从而也实现更加均匀地在scr脱硝塔3布气的目的。
34.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种水泥回转窑烟气的综合脱硝系统，其特征在于，包括：sncr脱硝塔、第一喷淋器、scr脱硝塔、第二喷淋器、催化剂多孔板、冷凝器和分离塔；其中：所述sncr脱硝塔的侧壁上连接有第一进气口；所述第一喷淋器设置在sncr脱硝塔内且位于第一进气口上方；所述scr脱硝塔的侧壁上连接有第二进气口，所述sncr脱硝塔顶部的第一排气口通过第一风机与第二进气口连通；所述第二喷淋器、催化剂多孔板均设置在scr脱硝塔内，且该催化剂多孔板位于第二进气口上方，第二喷淋器位于催化剂多孔板上方；所述冷凝器的进口通过第二风机与scr脱硝塔顶部的第二排气口连通，冷凝器的出口与所述分离塔连通，且该分离塔的顶部具有第三排气口。2.根据权利要求1所述的水泥回转窑烟气的综合脱硝系统，其特征在于，所述sncr脱硝塔内第一喷淋器的下方设置有过滤板。3.根据权利要求1所述的水泥回转窑烟气的综合脱硝系统，其特征在于，所述sncr脱硝塔和scr脱硝塔内均设置有除雾器，且所述除雾器均位于排气口的下方。4.根据权利要求1所述的水泥回转窑烟气的综合脱硝系统，其特征在于，沿着所述sncr脱硝塔的侧壁周向上均匀连接有若干个第一进气口，且这些第一进气口间隔分布，所述第一进气口均与输气管道连接。5.根据权利要求4所述的水泥回转窑烟气的综合脱硝系统，其特征在于，所述输气管道为环形管道，其套在所述sncr脱硝塔的侧壁外部，所述第一进气口的两端分别与输气管道、sncr脱硝塔连通。6.根据权利要求1所述的水泥回转窑烟气的综合脱硝系统，其特征在于，所述冷凝器竖向设置，其进口位于冷凝器外壳的顶部，出口位于冷凝器外壳的底部。7.根据权利要求1所述的水泥回转窑烟气的综合脱硝系统，其特征在于，所述sncr脱硝塔、scr脱硝塔、分离塔的侧壁上均连接有液位计。8.根据权利要求1-7任一项所述的水泥回转窑烟气的综合脱硝系统，其特征在于，所述sncr脱硝塔的下部侧壁上连接有第一排液口，且第一该排液口位于所述第一进气口的下方。9.根据权利要求1-7任一项所述的水泥回转窑烟气的综合脱硝系统，其特征在于，所述scr脱硝塔的下部侧壁上连接有第二排液口，且该第二排液口位于所述第二进气口的下方。10.根据权利要求1-7任一项所述的水泥回转窑烟气的综合脱硝系统，其特征在于，所述分离塔的下部侧壁上连接有第三排液口。

技术总结
本实用新型公开一种水泥回转窑烟气的综合脱硝系统，包括SNCR脱硝塔、第一喷淋器、SCR脱硝塔、第二喷淋器、催化剂多孔板、冷凝器和分离塔。所述第一喷淋器设置在SNCR脱硝塔内，所述SNCR脱硝塔顶部与SCR脱硝塔连通。所述第二喷淋器、催化剂多孔板均设在SCR脱硝塔内，且第二喷淋器位于催化剂多孔板上方。所述冷凝器进口通过风机与SCR脱硝塔顶部的第二排气口连通，冷凝器出口与所述分离塔连通，且该分离塔的顶部具有第三排气口。上述的综合脱硝系统利用SNCR脱硝技术和SCR脱硝技术的特点，不仅弥补了SNCR脱硝技术脱硝率较低的缺陷，同时提高了SCR脱硝的催化剂的使用寿命，有效提高了水泥回转窑烟气的脱硝效果。泥回转窑烟气的脱硝效果。泥回转窑烟气的脱硝效果。


技术研发人员：陈友明 于兴武 李阔阔 李冲 王冲
受保护的技术使用者：新泰中联泰丰水泥有限公司
技术研发日：2023.04.27
技术公布日：2023/8/13