本發(fā)明涉及工程鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)技術(shù)是采用鏈篦機(jī)干燥、預(yù)熱生球，利用回轉(zhuǎn)窯團(tuán)結(jié)、焙燒球團(tuán)的一種球團(tuán)工藝，生產(chǎn)過程中需要鏈篦機(jī)和回轉(zhuǎn)窯協(xié)同作用。鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)工藝燃燒時(shí)產(chǎn)生大量煙氣，且煙氣中有含量較高的氮氧化物，氮氧化物若直接排放到大氣中會(huì)造成環(huán)境污染，影響生態(tài)及人類的健康。因此，在排放前，需要對鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行脫硝處理。

通常情況下，SNCR脫硝工藝采用氨水或尿素為還原劑，并在850～1150℃的溫度下將氮氧化物還原為氮?dú)夂退?。目前，常用的鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯通常在煙氣排放前進(jìn)行脫硝，煙氣排放時(shí)的溫度為150～200℃，顯然難以滿足SNCR反應(yīng)所需的溫度，因此，為了實(shí)現(xiàn)脫硝，在反應(yīng)前，需對煙氣進(jìn)行加熱。

如圖1所示，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該脫硝裝置包括將待處理煙氣進(jìn)行一次升溫的熱交換裝置1＇、進(jìn)行二次升溫的加熱裝置2＇及對煙氣進(jìn)行SCR脫硝脫二惡英處理的SCR反應(yīng)裝置3＇，其中，SCR反應(yīng)裝置3＇的排煙口與熱交換裝置1＇的熱介質(zhì)入口相連，通過SCR反應(yīng)裝置3＇脫硝后的潔凈煙氣從煙囪4＇排出。該脫硝裝置能夠解決燒結(jié)、球團(tuán)煙氣因溫度過低而無法實(shí)現(xiàn)有效脫硝的技術(shù)瓶頸。

但是，上述脫硝裝置在脫硝反應(yīng)前，需要設(shè)置熱交換裝置1＇和加熱裝置2＇對煙氣進(jìn)行加熱，導(dǎo)致鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)占地面積大、能耗高、投資及運(yùn)行費(fèi)用均較高。

鑒于上述鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝裝置存在的缺陷，亟待提供一種在脫硝反應(yīng)前不需要對煙氣進(jìn)行加熱即可實(shí)現(xiàn)脫硝反應(yīng)的鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的為提供一種鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)，其第二預(yù)熱段內(nèi)設(shè)有脫硝裝置，該脫硝裝置不僅能夠?qū)崿F(xiàn)煙氣的脫硝反應(yīng)，而且能夠有效利用鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)的各裝置實(shí)現(xiàn)脫硝反應(yīng)，從而降低其占地面積，節(jié)省能耗，并降低設(shè)備投資及運(yùn)行費(fèi)用。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)，包括用于加熱球團(tuán)的第一預(yù)熱段和第二預(yù)熱段，還包括用于脫除煙氣中氮氧化物的脫硝裝置，所述脫硝裝置設(shè)于所述第二預(yù)熱段內(nèi)腔。

如此設(shè)置，相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明中的鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)第二預(yù)熱段內(nèi)的煙氣溫度能夠滿足SNCR脫硝反應(yīng)所需的溫度，相較于現(xiàn)有技術(shù)，不需要設(shè)置煙氣加熱裝置，因此，該脫硝裝置不僅能夠?qū)崿F(xiàn)煙氣的脫硝反應(yīng)，而且能夠有效利用鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)的各裝置實(shí)現(xiàn)脫硝反應(yīng)，從而降低其占地面積，節(jié)省能耗，并降低設(shè)備的投資及運(yùn)行費(fèi)用。

可選地，所述第二預(yù)熱段內(nèi)腔設(shè)有若干噴槍，所述噴槍設(shè)有若干噴嘴，還原劑由各所述噴嘴噴出并與煙氣反應(yīng)，所述噴槍為所述脫硝裝置。

可選地，所述噴槍沿橫向延伸，且所述第二預(yù)熱段內(nèi)腔沿縱向和豎向分別設(shè)置若干所述噴槍，以使各所述噴嘴噴出的還原劑覆蓋所述第二預(yù)熱段內(nèi)腔；

所述噴嘴的噴射方向與煙氣的流動(dòng)方向相同。

可選地，沿?zé)煔獾牧鲃?dòng)方向，各所述噴槍的所述噴嘴逐漸減小，且同一所述噴槍的各所述噴嘴大小相同。

可選地，所述噴槍設(shè)有還原劑入口和壓縮空氣入口；

所述鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)還包括還原劑罐和壓縮空氣罐，所述還原劑罐與所述還原劑入口連通，所述壓縮空氣罐與所述壓縮空氣入口連通。

可選地，所述噴槍沿橫向的兩端通過法蘭連接于所述第二預(yù)熱段內(nèi)壁，且所述還原劑入口與所述壓縮空氣入口伸出至所述第二預(yù)熱段外部。

可選地，所述第二預(yù)熱段內(nèi)腔沿縱向包括2～8只所述噴槍，且相鄰所述噴槍之間的距離為1～5m；

所述第二預(yù)熱段內(nèi)腔沿豎向包括2～5只所述噴槍。

可選地，各所述噴槍包括3～10只所述噴嘴。

可選地，所述噴嘴為實(shí)芯圓錐型噴嘴，且其霧化角度為30～90°，噴射流量為10～80L/h。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所提供鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)在一種具體實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2的A-A向剖視圖；

圖4為圖2的B-B向剖視圖。

圖1中：

1＇熱交換裝置、2＇加熱裝置、3＇SCR反應(yīng)裝置、4＇煙囪。

圖2-4中：

1回轉(zhuǎn)窯、2第一預(yù)熱段、3第二預(yù)熱段、4干燥段、5噴槍、51噴嘴、52還原劑入口、53壓縮空氣入口、6還原劑罐、7壓縮空氣罐、8水箱、9混合模塊、10風(fēng)機(jī)、11煙囪、12風(fēng)箱。

具體實(shí)施方式

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

請參考附圖2-4，其中，圖2為本發(fā)明所提供鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)在一種具體實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的A-A向剖視圖；圖4為圖2的B-B向剖視圖。

需要說明的是，本文中提到的“橫向”、“縱向”、“豎向”等方位詞是基于鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)的安裝方向設(shè)置的，即是基于圖2中的視角設(shè)置的。其中，“縱向”指的是鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)的軸線方向，如圖2所示的水平方向；“橫向”指的是鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)的橫截面所在的方向，如圖2所示的垂直于紙面的方向；“豎向”指的是鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)的高度方向，如圖2所示的上下方向。可以理解，上述方位詞的出現(xiàn)不應(yīng)作為對本申請保護(hù)范圍的絕對限定。

在一種具體實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)，如圖2所示，該鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)包括用于加熱球團(tuán)的干燥段4、第一預(yù)熱段2和第二預(yù)熱段3，球團(tuán)在傳動(dòng)裝置的帶動(dòng)下依次經(jīng)過干燥段3、第一預(yù)熱段2和第二預(yù)熱段3，同時(shí)，煙氣從回轉(zhuǎn)窯1依次流經(jīng)第二預(yù)熱段3、第一預(yù)熱段2和干燥段4，該過程中，球團(tuán)與高溫?zé)煔鈱α?，從而使得球團(tuán)被高溫?zé)煔饧訜帷?/p>

因此，沿?zé)煔獾牧鲃?dòng)方向，第二預(yù)熱段3、第一預(yù)熱段2及干燥段4內(nèi)煙氣的溫度逐漸降低。其中，煙氣在第二預(yù)熱段3內(nèi)的溫度為950～1100℃，而煙氣從干燥段4排出的溫度降低為150～200℃，如背景技術(shù)所述，SNCR脫硝反應(yīng)所需的溫度為850～950℃，顯然從干燥段4排出的煙氣溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到SNCR脫硝反應(yīng)所需的溫度，而第二預(yù)熱段3內(nèi)煙氣的溫度處于SNCR脫硝反應(yīng)的最佳溫度范圍內(nèi)。

基于此，本實(shí)施例中的鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)還包括設(shè)于第二預(yù)熱段3內(nèi)的脫硝裝置，用于脫除煙氣中的氮氧化物，從而使得從煙囪11排出的煙氣滿足排放要求。

如此設(shè)置，相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例中的鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)第二預(yù)熱段3內(nèi)的煙氣溫度能夠滿足SNCR脫硝反應(yīng)所需的溫度，相較于現(xiàn)有技術(shù)，不需要設(shè)置煙氣加熱裝置，因此，該脫硝裝置不僅能夠?qū)崿F(xiàn)煙氣的脫硝反應(yīng)，而且能夠有效利用鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)的各裝置實(shí)現(xiàn)脫硝反應(yīng)，從而降低其占地面積，節(jié)省能耗，并降低設(shè)備的投資及運(yùn)行費(fèi)用。

具體地，如圖2-4所示，第二預(yù)熱段3內(nèi)腔設(shè)有若干噴槍5，且各噴槍5設(shè)有若干噴嘴51，還原劑由各噴嘴51噴出并與煙氣接觸，因此，該噴槍5即為上述的脫硝裝置。

如此設(shè)置，當(dāng)還原劑從噴嘴51噴出時(shí)，呈噴射狀態(tài)與煙氣充分混合，且在第二預(yù)熱段3內(nèi)較高溫度的作用下，煙氣中的氮氧化物與還原劑發(fā)生如下反應(yīng)：

CO(NH₂)₂+H₂O→CO₂+2NH₃

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O

6NO+4NH₃→5N₂+6H₂O

6NO₂+8NH₃→7N₂+12H₂O

2NO₂+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O

如此，即實(shí)現(xiàn)將煙氣中的氮氧化物(包括NO、NO₂)轉(zhuǎn)化為N₂，從而達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)然，上述脫硝裝置并不是必須通過若干噴槍5實(shí)現(xiàn)，也可采用本領(lǐng)域常用的其它結(jié)構(gòu)，例如，可為SCR反應(yīng)器，該SCR反應(yīng)器內(nèi)包括若干層催化劑層，煙氣與還原劑通入該SCR反應(yīng)器內(nèi)，從而使得煙氣能夠在該SCR反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)煙氣脫硝。但是，本實(shí)施例中，由噴嘴51噴出的還原劑處于霧化的噴射狀態(tài)，其與煙氣的混合更加充分且均勻，從而提高脫硝反應(yīng)的效率和氮氧化物的轉(zhuǎn)化率，進(jìn)而能夠減少反應(yīng)過程中還原劑的用量。

更具體地，如圖3和圖4所示，噴槍5沿橫向延伸，且第二預(yù)熱段3內(nèi)腔沿縱向和豎向分別設(shè)置若干噴槍5，同時(shí)，各噴槍5均設(shè)有若干噴嘴51。如此設(shè)置，第二預(yù)熱段3內(nèi)腔的各處均設(shè)置有噴嘴51，以使各噴嘴51噴出的還原劑能夠覆蓋第二預(yù)熱段3內(nèi)腔，從而增大還原劑與煙氣的接觸面積，以增大氮氧化物的轉(zhuǎn)化率。

另外，噴嘴51的噴射方向與煙氣的流動(dòng)方向相同，圖2-4所示的實(shí)施例中，煙氣的流動(dòng)方向?yàn)樽宰笾劣?，因此，噴?1的噴射方向也為自左至右，即噴嘴51設(shè)于噴槍5的右側(cè)。如此設(shè)置，煙氣與由噴嘴51噴射出的還原劑流動(dòng)方向相同，在滿足煙氣與還原劑充分混合的同時(shí)，還能夠避免噴射出的還原劑影響煙氣的正常流動(dòng)，從而保證該鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯能夠正常加熱球團(tuán)。

需要說明的是，上述“橫向”為圖3所示的上下方向，圖4所示的左右方向；“縱向”為圖3和圖4所示的左右方向，即第二預(yù)熱段3的軸向。

進(jìn)一步地，沿?zé)煔獾牧鲃?dòng)方向，各噴槍5的噴嘴51逐漸減小，即噴嘴51噴出還原劑的流量也逐漸減小，同時(shí)，同一噴槍5的各噴嘴51大小相同，優(yōu)選為同一噴槍5的各噴嘴51為同一型號，即同一噴槍5的各噴嘴51噴出還原劑的流量相同。

如圖2所示，鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)工作時(shí)，球團(tuán)在傳送機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下依次經(jīng)過干燥段4、第一預(yù)熱段2和第二預(yù)熱段3，同時(shí)，為了加熱干燥段4內(nèi)的球團(tuán)，第二預(yù)熱段3內(nèi)的高溫?zé)煔馔ㄟ^風(fēng)機(jī)10引入干燥段4，在此過程中，加熱風(fēng)箱12內(nèi)的球團(tuán)。

基于此，隨著風(fēng)機(jī)10將第二預(yù)熱段3內(nèi)的高溫?zé)煔獠粩嘁敫稍锒?內(nèi)，使得第二預(yù)熱段3內(nèi)的煙氣流量沿其流動(dòng)方向逐漸減少，因此，第二預(yù)熱段3內(nèi)煙氣的流場并不均勻。本實(shí)施例中，針對第二預(yù)熱段3內(nèi)煙氣流場的特殊性，沿?zé)煔獾牧鲃?dòng)方向，設(shè)置為噴嘴51逐漸減小，噴嘴51所噴出的還原劑流量也逐漸減小，使得還原劑的流量與煙氣的流場相適應(yīng)，在滿足氮氧化物具有足夠轉(zhuǎn)化率的前提下，能夠有效減少還原劑的使用量。

更進(jìn)一步地，如圖2所示，噴槍5設(shè)有還原劑入口52和壓縮空氣入口53，同時(shí)，該鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)還包括還原劑罐6、壓縮空氣罐7、水箱8和混合模塊9，其中，離心泵將還原劑溶液(例如氨水或尿素溶液)從還原劑罐6中泵入混合模塊9，同時(shí)，水箱8中的除鹽水也進(jìn)入混合模塊9，從而將還原劑溶液濃度稀釋為5％～15％。

混合模塊9與還原劑入口52連通，濃度為5％～15％的還原劑溶液進(jìn)入噴槍5內(nèi)，壓縮空氣罐7與壓縮空氣入口53連通，壓縮空氣也進(jìn)入噴槍5，從而使得液態(tài)還原劑在壓縮空氣的帶動(dòng)下在噴槍5內(nèi)流動(dòng)，并提高還原劑在噴槍5內(nèi)各處的均勻性，同時(shí)，還能夠提高從噴嘴51噴出時(shí)還原劑的霧化效果。

具體地，噴槍5沿橫向的兩端通過法蘭連接于第二預(yù)熱段3內(nèi)壁，且還原劑入口52與壓縮空氣入口53伸出至第二預(yù)熱段3外部，以便二者分別與混合模塊9和壓縮空氣罐7連通。

當(dāng)然，噴槍5與第二預(yù)熱段3之間的連接并不僅限于此，也可將噴槍5焊接于第二預(yù)熱段3內(nèi)壁，但是，本實(shí)施例中的設(shè)置方式不僅能夠方便地實(shí)現(xiàn)各噴槍5與第二預(yù)熱段3的連接，且能夠根據(jù)實(shí)際需要靈活布置噴槍5的位置，并避免產(chǎn)生焊縫。

以上各實(shí)施例中，第二預(yù)熱段3內(nèi)腔沿縱向包括2～8只噴槍5，且相鄰噴槍5之間的距離為1～5m，同時(shí)，第二預(yù)熱段3內(nèi)腔沿豎向包括2～5只噴槍5。例如，如圖2-4所示，第二預(yù)熱段3內(nèi)腔沿縱向布置有4組噴槍5，同時(shí)，第二預(yù)熱段3內(nèi)腔沿豎向布置有三組噴槍5。

當(dāng)然，沿縱向的噴槍5個(gè)數(shù)也可根據(jù)第二預(yù)熱段3內(nèi)高溫?zé)煔獾膶?shí)際流場任意布置，沿豎向的噴槍5個(gè)數(shù)也可根據(jù)第二預(yù)熱段3的直徑及高溫?zé)煔獾牧髁咳我獠贾茫虼?，噴?的布置個(gè)數(shù)不應(yīng)成為對本發(fā)明保護(hù)范圍的絕對限定。

同時(shí)，各噴槍5包括3～10只噴嘴51。例如，圖2-4所示的實(shí)施例中，各噴槍5均包括5個(gè)噴嘴51，且各噴嘴51之間的距離相等。同樣地，同一噴槍5上噴嘴5的個(gè)數(shù)也并不僅限于此，也可根據(jù)噴嘴51的噴射范圍與第二預(yù)熱段3的直徑任意設(shè)置，此處同樣不作限定。

另一方面，以上各實(shí)施例中的噴嘴51為實(shí)芯圓錐型噴嘴，且其霧化角度為30～90°，流量為10～80L/h，噴嘴51的材質(zhì)可為哈氏合金或310不銹鋼等。

以如圖3所示的實(shí)施例為例，沿?zé)煔獾牧鲃?dòng)方向，各噴槍5的噴嘴51逐漸減小，具體為：第一組噴槍5的各噴嘴51的流量為60～80L/h，霧化角度為60°，平均霧滴粒徑為50；第二組噴槍5的各噴嘴51的流量為40～60L/h，霧化角度60°，平均霧滴粒徑為50um；第三組噴槍5的各噴嘴51的流量為40～60L/h，霧化角度60°，平均霧滴粒徑為50um；第四組噴槍5的噴嘴51的流量為20～40L/h，霧化角度60°，平均霧滴粒徑為50um。

同樣地，噴嘴51的結(jié)構(gòu)型式、霧化角度及流量也能夠根據(jù)實(shí)際情況任意設(shè)置，此處不作限定。

綜上所述，本發(fā)明中，以鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)年產(chǎn)200萬噸氧化球團(tuán)裝置為例，煙氣量為900000m3/h，入口NOx濃度為180～350mg/Nm3，通過本發(fā)明中脫硝裝置的設(shè)置，NOx的脫除效率可達(dá)30～50％，因此，本發(fā)明所述的鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)能夠有效脫除煙氣中的NOx，實(shí)現(xiàn)潔凈排放的目的。

以上對本發(fā)明所提供的一種鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。