專利名稱：新型干法水泥窯熟料生產(chǎn)線及其脫硝工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水泥生產(chǎn)的技術(shù)領(lǐng)域，涉及新型干法水泥窯的生產(chǎn)技術(shù)，更具體地說，本發(fā)明涉及一種新型干法水泥窯熟料生產(chǎn)線，另外，本發(fā)明還涉及該生產(chǎn)線的脫硝工藝方法。
背景技術(shù)：
一、水泥熟料生產(chǎn)線脫硝技術(shù)背景目前，我國擁有水泥企業(yè)近5000家，產(chǎn)量已連續(xù)多年位居世界首位。2011年全國 累計(jì)水泥總產(chǎn)量20. 9億噸，其中，新型干法水泥比重達(dá)到80. 9%。截止2011年年底，采用國內(nèi)技術(shù)和裝備建設(shè)的新型干法水泥生產(chǎn)線已經(jīng)達(dá)到1500多條。 氮氧化物的減排問題已經(jīng)成為制約我國環(huán)境及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大問題。隨著國家將氮氧化物的削減正式提上日程，相關(guān)部門相繼出臺(tái)了一系列水泥生產(chǎn)NOx排放控制的政策與污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。2010年全國水泥行業(yè)排放NOx約200萬噸，約占工業(yè)源排放總量的10%左右，僅次于電力和機(jī)動(dòng)車尾氣排放，位居第三位，因此水泥行業(yè)氮氧化物的減排工作在我國氮氧化物總量控制中占有非常重要的地位。二、水泥熟料生產(chǎn)線NOx的產(chǎn)生機(jī)理及部位水泥新型干法窯系統(tǒng)NOx生產(chǎn)途徑主要有熱力型、燃料型以及快速型NOx等三種，其產(chǎn)生的原理、部位及產(chǎn)生量情況分析如下I、“熱力型” NOx:空氣中的N2在高溫下氧化而產(chǎn)生的NOx，生成量主要取決于溫度，低于1350°C幾乎不會(huì)產(chǎn)生，高于1500°C大量生成，因?yàn)榛剞D(zhuǎn)窯中燒成帶火焰溫度高達(dá)1800°C，空氣中的隊(duì)和O2快速反應(yīng)，熱力型NOx大量生成。2、“燃料型” NOx: 水泥生產(chǎn)燃料主要為煤，燃料在燃燒中產(chǎn)生“燃料型” NOx03、“快速型” NOx:在燃燒時(shí)空氣的N和燃料中的碳?xì)潆x子團(tuán)如CH等反應(yīng)生產(chǎn)的NOx，水泥生產(chǎn)中這種NOx是微不足道的。下面結(jié)合本說明書附圖中圖I對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行分析。如圖I所示，水泥熟料生產(chǎn)線包括旋風(fēng)筒I、分解爐2、燃燒器3、窯尾上升煙道4、窯尾煙室5回轉(zhuǎn)窯6、三次風(fēng)管14、冷卻機(jī)17。排出廢氣中，NOx排放濃度為400 900ppm (500 1100mg/Nm3)；分解爐2內(nèi)，溫度為800 1200°C，主要產(chǎn)生燃料型NOx ；窯尾煙室5 內(nèi)，NOx 的濃度為 800 1500ppm (1000 1900mg/Nm3)；回轉(zhuǎn)窯6內(nèi)，溫度高達(dá)1600°C以上，主要產(chǎn)生熱力型和燃料型NOx ;冷卻機(jī)17排出熱抽風(fēng)(即煤磨干燥風(fēng))和余風(fēng)。
三、NOx治理的基本方法由于燃燒是NOx產(chǎn)生的主要原因，所以，要根據(jù)燃燒過程的特點(diǎn)來制定其治理的基本方法。概括地說，NOx的治理方法可分燃燒前的處理、燃燒方式的改進(jìn)及燃燒后的處理三種方法。I、燃燒前處理燃燒前處理主要是進(jìn)行燃料的脫氮；2、燃燒方式的改進(jìn)目前比較實(shí)用的是采用低氮氧化物燃燒器、分級(jí)燃燒等低氮燃燒技術(shù)；3、燃燒后的處理主要指煙氣脫硝技術(shù)主要包括選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)和
選擇性催化還原技術(shù)(SCR)等。根據(jù)水泥工藝的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，采取低氮燃燒技術(shù)，從水泥燒成系統(tǒng)工藝特點(diǎn)入手，在源頭控制NOx的產(chǎn)生量，達(dá)到NOx減排的目的，是目前比較切合實(shí)際，比較經(jīng)濟(jì)有效、節(jié)能環(huán)保的技術(shù)措施，具有較高的可行性和重大的研究及推廣實(shí)施價(jià)值。四、分級(jí)燃燒脫氮技術(shù)I、分級(jí)燃燒技術(shù)原理分級(jí)燃燒脫氮的基本原理是在煙室和分解爐之間建立還原燃燒區(qū)，將原分解爐用煤的一部分均布到該區(qū)域內(nèi)，使其缺氧燃燒以便產(chǎn)生co、ch4、h2、hcn和固定碳等還原劑。這些還原劑與窯尾煙氣中的NOx發(fā)生反應(yīng)，將NOx還原成N2等無污染的惰性氣體。此外，煤粉在缺氧條件下燃燒也抑制了自身燃料型NOx產(chǎn)生，從而實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)過程中的NOx減排。其主要反應(yīng)如下2C0+2N0 — N2+2C022H2+2N0 — N2+2H202ΝΗ +2Ν0 — N2+...分級(jí)燃燒技術(shù)主要有空氣分級(jí)燃燒和燃料分級(jí)兩種類型，目前我們主要研究并采用的是燃料分級(jí)燃燒技術(shù)。2、現(xiàn)有技術(shù)中的分級(jí)燃燒技術(shù)存在的問題根據(jù)國內(nèi)已投產(chǎn)的日產(chǎn)10000噸線上分級(jí)燃燒技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，以及國內(nèi)實(shí)施分級(jí)燃燒技術(shù)改造的生產(chǎn)線運(yùn)行狀況了解，我們總結(jié)以往分級(jí)燃燒技術(shù)存在有以下問題和不足(I)、還原區(qū)結(jié)皮現(xiàn)象嚴(yán)重，影響系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行，很難維護(hù)生產(chǎn)，造成實(shí)際生產(chǎn)中不能應(yīng)用該技術(shù)或拆除該技術(shù)設(shè)施；(2)、對(duì)原、燃料品質(zhì)要求嚴(yán)格，特別是揮發(fā)分較低的無煙煤效果較差；(3)、對(duì)工藝操作要求苛刻，需要控制窯尾O2的含量在2%以下，實(shí)際操作中難以做到；(4)、需要增加單獨(dú)的喂煤計(jì)量系統(tǒng)和較大的喂煤動(dòng)力；(5)、脫硝效率不穩(wěn)定，難以達(dá)到30% ；(6)、脫硝改造工作量大，時(shí)間長，投資大，運(yùn)行成本提高
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種新型干法水泥窯熟料生產(chǎn)線，其目的是提高脫硝效果和系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為本發(fā)明所提供的新型干法水泥窯熟料生產(chǎn)線，包括旋風(fēng)筒、分解爐、燃燒器、三次風(fēng)管、窯尾上升煙道、窯尾煙室及回轉(zhuǎn)窯；通往窯尾的煤粉管道通過第一煤粉分配器將煤粉分為兩路，其中，一路通往所述的分解爐上部的柱體，另一路通往所述的分解爐下部的錐體；通往所述的分解爐上部的柱體的煤粉管道，通過第二煤粉分配器再將煤粉分為兩路，對(duì)稱地進(jìn)入所述的分解爐上部的柱體內(nèi)；
通往所述的分解爐下部的錐體的煤粉管道，通過第二煤粉分配器再將煤粉分為兩路，對(duì)稱地進(jìn)入所述的分解爐下部的錐體內(nèi)。所述的分解爐共設(shè)有四個(gè)燃燒器，包括兩個(gè)上部燃燒器和兩個(gè)下部燃燒器；所述的上部燃燒器與水平面成20° 50°的夾角進(jìn)入分解爐，并且兩個(gè)上部燃燒器在所述的分解爐的水平橫截面上對(duì)稱布置；所述的下部燃燒器水平切向進(jìn)入分解爐，并且兩個(gè)下部燃燒器在所述的分解爐的水平橫截面上對(duì)稱布置。所述的上部燃燒器和下部燃燒器之間的垂直距離為3 6m。所述的窯尾上升煙道的水平截面形狀為方形，窯尾上升煙道的高度為1200 3000mmo所述的方形的邊長尺寸為2000mm。所述的旋風(fēng)筒中的C4旋風(fēng)筒的下料口設(shè)置在所述的分解爐的下部。所述的三次風(fēng)管的入口處的形狀為方形，其尺寸為2380X3080mm。在所述的在窯尾上升煙道與分解爐的錐部連接處設(shè)置揚(yáng)料凸臺(tái)。所述的揚(yáng)料凸臺(tái)與分解爐錐體連接處內(nèi)部為R200 R500mm的凹弧面。為了實(shí)現(xiàn)與上述技術(shù)方案相同的發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了上述新型干法水泥窯熟料生產(chǎn)線所采用的脫硝工藝方法，其技術(shù)方案是進(jìn)入所述的分解爐上部的柱體的煤粉量占窯尾總煤粉量的35 45% ;再通過第二煤粉分配器將進(jìn)入分解爐上部的柱體的煤粉分為兩路，其煤粉量各占50%，對(duì)稱進(jìn)入分解爐；進(jìn)入所述的分解爐下部的錐體的煤粉量占窯尾總煤粉量的55 65% ;再通過第二煤粉分配器將進(jìn)入分解爐下部的錐體的煤粉分為兩路其煤粉量各占50%，對(duì)稱進(jìn)入分解爐。所述的三次風(fēng)管入口處的風(fēng)速為18 22m/s。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，降低并還原窯內(nèi)產(chǎn)生的熱力型NOx，抑制燃料型NOx的生成，可從源頭上有效降低NOx的產(chǎn)生；無二次污染，沒有污染物或副產(chǎn)物生成；對(duì)生產(chǎn)線正常生產(chǎn)運(yùn)行和水泥熟料產(chǎn)量和質(zhì)量無不利影響；無需消耗氨水或尿素等物資，不增加生產(chǎn)運(yùn)行成本；工藝改造后，使運(yùn)行參數(shù)得以優(yōu)化，系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量和穩(wěn)定性提升，并有一定的節(jié)能效果。


下面對(duì)本說明書各幅附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明圖I為本說明書背景技術(shù)部分所述的水泥熟料線及其NOx的產(chǎn)生部位、產(chǎn)生量的示意圖；圖2為本發(fā)明的分解爐分級(jí)燃燒系統(tǒng)的原理圖；圖3為本發(fā)明的分級(jí)燃燒系統(tǒng)的外觀示意圖；圖4為圖3中的A—A首I]面不意圖；圖5為圖4中的K一Kiflj面不意圖；圖6為本發(fā)明的分級(jí)燃燒系統(tǒng)的工藝流程圖；
圖7為本發(fā)明中分解爐燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明中煤粉分配器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記為I、旋風(fēng)筒，2、分解爐，3、燃燒器，4、窯尾上升煙道，5、窯尾煙室，6、回轉(zhuǎn)窯，7、第一煤粉分配器，8、第二煤粉分配器，9、分配器入口，10、煤粉分料調(diào)節(jié)閥，11、分配器出口，12、上部燃燒器，13、下部燃燒器，14、三次風(fēng)管，15、揚(yáng)料凸臺(tái)，16、煤粉管道，17、冷卻機(jī)，18、PH鍋爐，19、閘閥，20、壓力表，21、第二煤粉分配器。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)照附圖，通過對(duì)實(shí)施例的描述，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。如圖I所表達(dá)的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，為新型干法水泥窯熟料生產(chǎn)線及其脫硝工藝方法，包括旋風(fēng)筒I、分解爐2、燃燒器3、三次風(fēng)管14、窯尾上升煙道4、窯尾煙室5及回轉(zhuǎn)窯6。本發(fā)明是與現(xiàn)有技術(shù)的分級(jí)燃燒完全不同的NOx減排技術(shù)。如圖6所示，所述的風(fēng)筒I從上至下，包括兩列C1A、C2A、C3A、C4A、C5A ;C1B、C2B、C3B、C4B、C5B。圖6中還表示新型干法水泥窯熟料生產(chǎn)線還設(shè)有PH鍋爐18，即窯尾余熱鍋爐，用于窯尾余熱發(fā)電。本發(fā)明響應(yīng)國家環(huán)保減排政策，對(duì)低氮燃燒技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用進(jìn)行深入研究，對(duì)分解爐實(shí)施分級(jí)燃燒技術(shù)改造，改造后NOx減排效果明顯。本發(fā)明通過對(duì)分解爐內(nèi)煤粉的燃燒形式、內(nèi)部溫度場、氣流運(yùn)動(dòng)狀況等的研究，結(jié)合燒成系統(tǒng)的工藝特點(diǎn)和分級(jí)燃燒技術(shù)的實(shí)施運(yùn)行難點(diǎn)，通過對(duì)低氮燃燒技術(shù)與煙氣脫硝技術(shù)的研究和比較，并與水泥熟料生產(chǎn)線的工藝特點(diǎn)相結(jié)合，取得理想的效果。為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題并克服其缺陷，實(shí)現(xiàn)提高脫硝效果和系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量的發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為如圖6所示，本發(fā)明所提供的新型干法水泥窯熟料生產(chǎn)線，通往窯尾的煤粉管道通過第一煤粉分配器7將煤粉分為兩路，其中，一路通往所述的分解爐2上部的柱體，另一路通往所述的分解爐2下部的錐體；通往所述的分解爐2上部的柱體的煤粉管道，通過第二煤粉分配器21再將煤粉分為兩路，對(duì)稱地進(jìn)入所述的分解爐2上部的柱體內(nèi)；
通往所述的分解爐2下部的錐體的煤粉管道，通過第二煤粉分配器8再將煤粉分為兩路，對(duì)稱地進(jìn)入所述的分解爐2下部的錐體內(nèi)。所述的分解爐2共設(shè)有四個(gè)燃燒器，包括兩個(gè)上部燃燒器12和兩個(gè)下部燃燒器13 ；所述的上部燃燒器12與水平面成20° 50°的夾角進(jìn)入分解爐2，并且兩個(gè)上部燃燒器12在所述的分解爐2的水平橫截面上對(duì)稱布置；例如，上部燃燒器12與水平面成30°的夾角進(jìn)入分解爐2;所述的下部燃燒器13水平切向進(jìn)入分解爐2，并且兩個(gè)下部燃燒器13在所述的分解爐2的水平橫截面上對(duì)稱布置。也就是說，每個(gè)煤粉管道進(jìn)入分解爐2的位置，均設(shè)有一個(gè)燃燒器。所述的上部燃燒器12和下部燃燒器13之間的垂直距離為3 6m。例如一般采用 4 m0分解爐2共設(shè)有四個(gè)燃燒器，上部兩個(gè)燃燒器，即上部燃燒器12，與水平成30°的夾角進(jìn)入分解爐2，且對(duì)稱布置；下部兩個(gè)燃燒器，即下部燃燒器13，水平切向進(jìn)入分解爐2，基本對(duì)稱布置，上、下部燃燒器直接的垂直距離約4m左右。上部燃燒器12和下部燃燒器13的結(jié)構(gòu)如圖7所示。本發(fā)明中采用分解爐還原區(qū)的技術(shù)方案分解爐還原區(qū)的創(chuàng)建至關(guān)重要。本發(fā)明通過對(duì)分解爐燃燒器3位置的重新設(shè)計(jì)，將窯尾煤粉分為四個(gè)點(diǎn)，上下兩層進(jìn)入分解爐2，確定進(jìn)入分解爐2的煤粉的速度、位置、角度、切入角等，直接影響煤粉在分解爐2內(nèi)的燃燒形式和還原區(qū)的形成質(zhì)量。還原區(qū)主要是通過下層兩個(gè)燃燒器(即下部燃燒器13)噴入的煤粉，在缺氧條件下燃燒產(chǎn)生的，從而起到對(duì)窯內(nèi)產(chǎn)生的NOx進(jìn)行還原脫硝的作用。在分解爐2的錐部形成不產(chǎn)生結(jié)皮的脫氮還原區(qū)，主要采用對(duì)還原區(qū)域空間進(jìn)行整形，合理布置煤粉燃燒器(位置與角度)和C4下料點(diǎn)的位置，避免產(chǎn)生局部高溫和結(jié)皮。在分解爐錐部設(shè)計(jì)脫氮還原區(qū)，增加了燃燒空間。在保證煤粉充分燃燒的同時(shí)，適當(dāng)增加分解爐錐部的煤粉喂入比例，保證缺氧燃燒產(chǎn)生的還原氣氛，在分解爐錐部形成還原區(qū)，還原窯尾煙氣中大量的NOx，產(chǎn)生良好的脫硝效率；相應(yīng)地，煤粉的輸送與分配方案對(duì)窯尾的煤粉輸送系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，至窯尾的煤粉管道通過第一個(gè)煤粉分配器將煤粉分為兩路，一路進(jìn)入分解爐2的柱體(上部)，一路進(jìn)入分解爐的錐體(下部)；由于分解爐燃燒器有四個(gè)，且上部兩個(gè)燃燒器和下部兩個(gè)燃燒器的喂煤量設(shè)計(jì)不同，因此，對(duì)煤粉管道的管徑和風(fēng)速進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)，通過煤粉管道的設(shè)計(jì)來滿足燃燒器噴煤量的要求(上部35 45%，下部55 65%)，再通過煤粉分配器的適當(dāng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)最佳運(yùn)行效果。其技術(shù)方案是如圖8所示，在第一煤粉分配器7、第二煤粉分配器8和第二煤粉分配器21中設(shè)置煤粉分料調(diào)節(jié)閥10，所述的煤粉分料調(diào)節(jié)閥10設(shè)置在分配器入口 9與分配器出口 11之間，用于進(jìn)行煤粉輸送量的分配調(diào)節(jié)；如圖6所示，在煤粉管道16上設(shè)置閘閥19，用于進(jìn)行煤粉輸送量的分配調(diào)節(jié)；在煤粉管道16還設(shè)置壓力表20，用于監(jiān)測煤粉管道16的輸送壓力。窯尾煙氣的整流技術(shù)方案開發(fā)穩(wěn)定生產(chǎn)的、較高效率的分解爐燃料分級(jí)燃燒技術(shù)，它的穩(wěn)定與否、是否產(chǎn)生結(jié)皮等現(xiàn)象直接影響預(yù)分解窯系統(tǒng)的穩(wěn)定，本發(fā)明主要通過對(duì)窯尾煙室上升煙道及揚(yáng)料凸臺(tái)的改造來對(duì)窯尾煙氣進(jìn)行整流，從而來保持系統(tǒng)穩(wěn)定。窯尾煙室及上升煙道的改造的技術(shù)方案如圖2和圖4所示，所述的窯尾上升煙道4的水平截面形狀為方形，窯尾上升煙道4的高度為1200 3000mm。對(duì)水泥窯窯尾上升煙道4的氣流進(jìn)行整流，以使上升氣流的流場更加順暢；即對(duì)窯尾煙室5入分解爐2的煙氣進(jìn)行整流，將上升煙道形狀改造成方形；同時(shí)，將上升煙道的直段延長，使窯內(nèi)煙氣入爐流場穩(wěn)定，并降低入爐風(fēng)速。 所述的方形的邊長尺寸為1200 3000mm左右。C4旋風(fēng)筒下料點(diǎn)位置的調(diào)整技術(shù)方案如圖2所示，所述的旋風(fēng)筒I中的C4旋風(fēng)筒的下料口設(shè)置在所述的分解爐2的下部。根據(jù)原燒成系統(tǒng)C4旋風(fēng)筒下料點(diǎn)的位置及運(yùn)行情況，結(jié)合改造后分解爐2的錐部的截面熱負(fù)荷計(jì)算數(shù)據(jù)，調(diào)整C4旋風(fēng)筒下料點(diǎn)的位置，一般將C4旋風(fēng)筒下料下移至分解爐柱體下部和錐部上方位置，使生料沿分解爐2的錐部內(nèi)部下滑，生料在錐部吸熱，避免分解爐2錐部高溫結(jié)皮現(xiàn)象的發(fā)生。分解爐錐部揚(yáng)料凸臺(tái)的技術(shù)方案如圖2和圖3所示，在所述的在窯尾上升煙道4與分解爐2的錐部連接處設(shè)置揚(yáng)料凸臺(tái)15。在窯尾上升煙道4與分解爐2錐部交界處設(shè)置揚(yáng)料凸臺(tái)15，可以更好地分散下落的生料并揚(yáng)起，防止生料塌料直接入回轉(zhuǎn)窯6，避免塌料現(xiàn)象發(fā)生，同時(shí)易于生料與氣流的混合，避免產(chǎn)生局部高溫區(qū)；所述的揚(yáng)料凸臺(tái)15的結(jié)構(gòu)是所述的揚(yáng)料凸臺(tái)15與分解爐2錐體連接處內(nèi)部為R200 R500_的凹弧面。例如，采用R300_的凹弧面。為了實(shí)現(xiàn)與上述技術(shù)方案相同的發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了上述新型干法水泥窯熟料生產(chǎn)線所采用的脫硝工藝方法，其技術(shù)方案是進(jìn)入所述的分解爐2上部的柱體的煤粉量占窯尾總煤粉量的35 45% (例如，可以取40%);再通過第二煤粉分配器21將進(jìn)入分解爐2上部的柱體的煤粉分為兩路，其煤粉量各占50%，對(duì)稱進(jìn)入分解爐2 ；進(jìn)入所述的分解爐2下部的錐體的煤粉量占窯尾總煤粉量的55 65% (例如，可以取60% ;再通過第二煤粉分配器8將進(jìn)入分解爐2下部的錐體的煤粉分為兩路其煤粉量各占50%，對(duì)稱進(jìn)入分解爐2。進(jìn)入分解爐柱體(上部)的煤粉量約占窯尾總煤粉量的40%左右，同時(shí)，又通過第二個(gè)煤粉分配器將進(jìn)入分解爐柱體(上部)的煤粉分為兩路(各占50%)對(duì)稱進(jìn)入分解爐柱體(上部)。同樣，進(jìn)入分解爐錐體(下部)的煤粉量約占窯尾總煤粉量的60%左右，同時(shí)，又通過第二個(gè)煤粉分配器將進(jìn)入分解爐錐體(下部)的煤粉分為兩路(各占50%)對(duì)稱進(jìn)入分解爐柱體(下部)。三次風(fēng)管入口的調(diào)整技術(shù)方案所述的三次風(fēng)管14入口處的風(fēng)速為18 22m/s。 根據(jù)原系統(tǒng)三次風(fēng)入爐速度和流場分布的需要，調(diào)整三次風(fēng)入口面積大小和入爐風(fēng)速；分級(jí)燃燒改造后，一般會(huì)降低窯內(nèi)通風(fēng)量，三次風(fēng)量相對(duì)增加，為了保證三次風(fēng)入口風(fēng)速在18 22m/s左右，需要對(duì)三次風(fēng)入口尺寸進(jìn)行重新設(shè)計(jì)如圖5所示，所述的三次風(fēng)管14的入口的形狀為方形，其尺寸為2380X 3080mm(圖5中的寬X高)。 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，充分利用水泥燒成系統(tǒng)的工藝特點(diǎn)，對(duì)喂入分解爐燃料的噴入位置和燃燒形式進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，保證燃料在分解爐錐部缺氧燃燒產(chǎn)生還原氣氛，還原窯內(nèi)產(chǎn)生的熱力型NOx，達(dá)到30%左右的脫硝目的。同時(shí)，為了避免塌料、高溫結(jié)皮等不利現(xiàn)象的產(chǎn)生，對(duì)窯尾煙室及上升煙道、C4下料點(diǎn)、三次風(fēng)進(jìn)風(fēng)口等進(jìn)行改造優(yōu)化，解決以往分級(jí)燃燒技術(shù)應(yīng)用中存在的問題，保證本系統(tǒng)達(dá)到較好的脫硝效果和運(yùn)行效果。本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)是在操作上，適當(dāng)降低窯內(nèi)通風(fēng)和喂煤量，增加三次風(fēng)量和分解爐喂煤量，盡量降低窯內(nèi)過?？諝庀禂?shù)，減少NOx的生成量；降低高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，盡量減少系統(tǒng)用風(fēng)，在保證脫硝效率的同時(shí)可降低熟料燒成熱耗，同時(shí)系統(tǒng)阻力有所降低；創(chuàng)建了全新的窯尾燃燒器分級(jí)燃燒布置形式，在分解爐內(nèi)部有效構(gòu)建了脫硝還原區(qū)，具有顯著的脫硝效果；通過對(duì)窯尾燃燒器喂煤量的設(shè)計(jì)分配，以及C4下料點(diǎn)的調(diào)整優(yōu)化，合理控制分解爐斷面熱負(fù)荷，避免了還原區(qū)結(jié)皮堵塞現(xiàn)象的發(fā)生；對(duì)窯尾進(jìn)入分解爐的煙氣進(jìn)行了整流，設(shè)置了分解爐下口揚(yáng)料凸臺(tái)，增強(qiáng)了煙氣與物料和煤粉的混合性，避免了塌料現(xiàn)象的產(chǎn)生，并穩(wěn)定了窯內(nèi)通風(fēng)；通過窯尾燃燒器的重新布置設(shè)計(jì)，增加了煤粉的燃燒空間，在建立脫硝還原區(qū)的同時(shí)，保證了煤粉的完全燃燒，增強(qiáng)了對(duì)燃料的適應(yīng)性；將分級(jí)燃燒與操作優(yōu)化相結(jié)合，大大提升了脫硝效果和系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。對(duì)分級(jí)燃燒技術(shù)的改造具有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)I、工藝操作相結(jié)合，降低并還原窯內(nèi)產(chǎn)生的熱力型NOx，抑制燃料型NOx的生成，可從源頭有效降低NOx的產(chǎn)生；2、無二次污染，沒有污染物或副產(chǎn)物生成；3、對(duì)生產(chǎn)線正常生產(chǎn)運(yùn)行和水泥熟料產(chǎn)、質(zhì)量無不利影響；4、無需消耗氨水或尿素等物資，不增加生產(chǎn)運(yùn)行成本；5、工藝改造后，使運(yùn)行參數(shù)得以優(yōu)化，系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量和穩(wěn)定性提升，并有一定的節(jié)能效果。本發(fā)明的技術(shù)方案實(shí)施后，最終使得預(yù)熱器出口 NOx濃度降低到350 500ppm，綜合脫硝效率在30%左右，同時(shí)，系統(tǒng)不產(chǎn)生結(jié)皮等問題，能夠穩(wěn)定投入運(yùn)行。
上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改 進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種新型干法水泥窯熟料生產(chǎn)線，包括旋風(fēng)筒(I)、分解爐(2)、燃燒器(3)、三次風(fēng)管(14)、窯尾上升煙道(4)、窯尾煙室(5)及回轉(zhuǎn)窯(6)，其特征在于 通往窯尾的煤粉管道通過第一煤粉分配器(7)將煤粉分為兩路，其中，一路通往所述的分解爐(2)上部的柱體，另一路通往所述的分解爐(2)下部的錐體； 通往所述的分解爐(2)上部的柱體的煤粉管道，通過第二煤粉分配器(21)再將煤粉分為兩路，對(duì)稱地進(jìn)入所述的分解爐(2)上部的柱體內(nèi)； 通往所述的分解爐(2)下部的錐體的煤粉管道，通過第二煤粉分配器(8)再將煤粉分為兩路，對(duì)稱地進(jìn)入所述的分解爐(2)下部的錐體內(nèi)。
2.按照權(quán)利要求I所述的新型干法水泥窯熟料生產(chǎn)線，其特征在于 所述的分解爐(2)共設(shè)有四個(gè)燃燒器，包括兩個(gè)上部燃燒器(12)和兩個(gè)下部燃燒器(13)； 所述的上部燃燒器(12)與水平面成20° 50°的夾角進(jìn)入分解爐(2)，并且兩個(gè)上部燃燒器(12)在所述的分解爐(2)的水平橫截面上對(duì)稱布置； 所述的下部燃燒器(13)水平切向進(jìn)入分解爐(2)，并且兩個(gè)下部燃燒器(13)在所述的分解爐(2)的水平橫截面上對(duì)稱布置。
3.按照權(quán)利要求2所述的新型干法水泥窯熟料生產(chǎn)線，其特征在于所述的上部燃燒器(12)和下部燃燒器(13)之間的垂直距離為3 6m。
4.按照權(quán)利要求I所述的新型干法水泥窯熟料生產(chǎn)線，其特征在于所述的窯尾上升煙道(4)的水平截面形狀為方形，窯尾上升煙道(4)的高度為1200 3000mm。
5.按照權(quán)利要求I所述的新型干法水泥窯熟料生產(chǎn)線，其特征在于所述的旋風(fēng)筒(I)中的C4旋風(fēng)筒的下料口設(shè)置在所述的分解爐(2)的下部。
6.按照權(quán)利要求I所述的新型干法水泥窯熟料生產(chǎn)線，其特征在于所述的三次風(fēng)管(14)的入口處的形狀為方形。
7.按照權(quán)利要求I所述的新型干法水泥窯熟料生產(chǎn)線，其特征在于在所述的在窯尾上升煙道(4 )與分解爐(2 )的錐部連接處設(shè)置揚(yáng)料凸臺(tái)(15 )。
8.按照權(quán)利要求7所述的新型干法水泥窯熟料生產(chǎn)線，其特征在于所述的揚(yáng)料凸臺(tái)(15)與分解爐(2)錐體內(nèi)部連接處為R200 R500mm的凹弧面。
9.按照權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的新型干法水泥窯熟料生產(chǎn)線的脫硝工藝方法，其特征在于 進(jìn)入所述的分解爐(2)上部的柱體的煤粉量占窯尾總煤粉量的35 45% ;再通過第二煤粉分配器(21)將進(jìn)入分解爐(2)上部的柱體的煤粉分為兩路，其煤粉量各占50%，對(duì)稱進(jìn)入分解爐(2); 進(jìn)入所述的分解爐(2)下部的錐體的煤粉量占窯尾總煤粉量的55 65 ;再通過第二煤粉分配器(8)將進(jìn)入分解爐(2)下部的錐體的煤粉分為兩路其煤粉量各占50%，對(duì)稱進(jìn)入分解爐(2)。
10.按照權(quán)利要求9所述的新型干法水泥窯熟料生產(chǎn)線，其特征在于所述的三次風(fēng)管(14)入口處的風(fēng)速為18 22m/s。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型干法水泥窯熟料生產(chǎn)線，通往窯尾的煤粉管道通過第一煤粉分配器將煤粉分為兩路，其中，一路通往所述的分解爐上部的柱體，并通過第二煤粉分配器再將煤粉分為兩路，對(duì)稱地進(jìn)入所述的分解爐上部的柱體內(nèi)；另一路通往所述的分解爐下部的錐體，并過第二煤粉分配器再將煤粉分為兩路，對(duì)稱地進(jìn)入所述的分解爐下部的錐體內(nèi)。本發(fā)明還提供了上述生產(chǎn)線采用的脫硝工藝方法。采用上述技術(shù)方案，降低并還原窯內(nèi)產(chǎn)生的熱力型NOx，抑制燃料型NOx的生成，可從源頭上有效降低NOx的產(chǎn)生；工藝改造后，使運(yùn)行參數(shù)得以優(yōu)化，系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量和穩(wěn)定性提升，并有一定的節(jié)能效果。
文檔編號(hào)C04B7/44GK102923979SQ20121039830
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者張長樂, 盛趙寶, 軒紅鐘, 楊旺生, 邵明軍, 汪克春, 程占 申請(qǐng)人:安徽海螺建材設(shè)計(jì)研究院