本實(shí)用新型涉及一種脫硫系統(tǒng)，尤其是一種成本低、效率高的新型水泥窯半干法脫硫系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近些年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)工業(yè)污染物排放要求的越來(lái)越嚴(yán)格，國(guó)內(nèi)重點(diǎn)工業(yè)企業(yè)的大氣污染物包括SO2、NOx等的排放均納入了重點(diǎn)監(jiān)測(cè)內(nèi)容，排放監(jiān)控進(jìn)入常態(tài)化。在這個(gè)背景下，鋼鐵、電力等傳統(tǒng)工業(yè)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，均配套研發(fā)出了成熟的煙氣脫硫技術(shù)。
相對(duì)于這些企業(yè)，水泥工業(yè)特別是新型干法水泥生產(chǎn)線的脫硫技術(shù)則發(fā)展較為緩慢，一方面是由于水泥窯爐呈天然的堿性，內(nèi)部就成為了一個(gè)天然的脫硫裝置，能夠抑制大部分的燃料硫排放，同時(shí)當(dāng)生料磨開(kāi)啟時(shí)基本可以達(dá)到硫零排放，從而大部分的干法窯不需要脫硫裝置，另一方面則是關(guān)于水泥窯爐的硫排放國(guó)家控制的相對(duì)不太嚴(yán)格。然而自2014年3月1日起實(shí)施的國(guó)家規(guī)范GB4915-2014《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)水泥窯的SO2控制有了更高的要求，現(xiàn)有企業(yè)SO2排放不超過(guò)200mg/Nm3，重點(diǎn)地區(qū)不超過(guò)100mg/Nm3。而且當(dāng)燒制水泥生料內(nèi)的硫含量較高時(shí)，窯尾煙囪SO2排放則會(huì)出現(xiàn)超標(biāo)的情況，最高可達(dá)800mg/Nm3以上，即便是開(kāi)啟生料磨也很難使窯尾煙囪SO2排放達(dá)標(biāo)；因此開(kāi)發(fā)能夠降低干法水泥窯的脫硫技術(shù)對(duì)于水泥工業(yè)環(huán)保有著重要意義。
常見(jiàn)主流的脫硫技術(shù)主要為濕法脫硫，主要應(yīng)用于鋼鐵、電力等行業(yè)，技術(shù)較為成熟，但濕法技術(shù)包括石灰石-石膏法以及氨法普遍存在一次投資成本較高，系統(tǒng)復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用較高的缺點(diǎn)，比較難以應(yīng)用于水泥生產(chǎn)線上，以一條孰料產(chǎn)量為5000t/d的水泥生產(chǎn)線為例，建設(shè)配套的石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)投資額在1000萬(wàn)以上。目前水泥行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩，利潤(rùn)下降，濕法脫硫的投資成本對(duì)于水泥廠而言有些難以承受。
目前應(yīng)用于水泥行業(yè)的脫硫技術(shù)包括干反應(yīng)劑噴注法、噴霧干燥脫硫法、熱生料噴注法等，這些技術(shù)均存在一定的局限。
1.1干反應(yīng)劑噴注法
該法是將熟石灰噴入預(yù)熱器系統(tǒng)的適當(dāng)位置進(jìn)行脫硫的技術(shù)，RMC Pacific公司將干的熟石灰喂入上面兩級(jí)旋風(fēng)筒之間的連接管道和出頂級(jí)預(yù)熱器后的廢氣管道，脫硫效率能到55％～65％之間，將熟石灰噴入生料磨時(shí)能夠達(dá)到80％的脫硫效率，但生料磨停磨時(shí)則不能保證效率。由于該技術(shù)屬于干法脫硫技術(shù)，干的熟石灰與煙氣混合效果較差，脫硫效率較低，而且為了保證脫硫效率反應(yīng)劑的消耗量較大，運(yùn)行成本較高，而且該技術(shù)中干熟石灰需外購(gòu)，產(chǎn)生了較高的運(yùn)行成本。
1.2熱生料噴注法
該法是將已分解的含有CaO較多的料重新喂入預(yù)熱器合適的位置，F(xiàn)uller公司從分解爐出口引出一部分廢氣進(jìn)入旋風(fēng)除塵器，然后將收集下的粉塵喂入上面兩級(jí)旋風(fēng)筒之間的管道，熱生料中包含大量的活性CaO，在鈣硫比為5～6的情況下，能夠達(dá)到25％～30％的脫硫效率。該法同樣存在熱生料投入量較高，脫硫效率低、建設(shè)成本高的問(wèn)題。
1.3噴霧干燥脫硫
該法是將石灰消化后噴入吸收塔，也有公司采用增濕塔替代，脫硫效率能夠達(dá)到50％～90％，海螺某水泥廠采用該技術(shù)，將石灰消化液噴入增濕塔，在漿液濃度為20％左右以及噴漿量為15m3/h時(shí)，SO2濃度由450mg/Nm3下降至150mg/Nm3，效率達(dá)到60％。相比較前面幾種脫硫工藝該法效率較高，但是仍然不能滿(mǎn)足高SO2排放濃度時(shí)對(duì)脫硫效率的要求，而且該法中的石灰來(lái)自于分解爐，整套系統(tǒng)較為復(fù)雜。另外也有公司將氨水噴入增濕塔，但是效率比較低，而且對(duì)系統(tǒng)存在一定的腐蝕，而且氨逃逸較高。
以上的幾種技術(shù)脫硫效率均較低，在應(yīng)對(duì)高濃度SO2排放值時(shí)效果不佳，排放值達(dá)到或超過(guò)800mg/Nm3之后將難以達(dá)標(biāo)排放，同時(shí)也有著較高的運(yùn)行成本，因此我們需要開(kāi)發(fā)高效低耗的水泥窯脫硫技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種成本低、效率高的新型水泥窯半干法脫硫系統(tǒng)。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的一種成本低、脫硫效果好的新型水泥窯半干法脫硫系統(tǒng)，包括豎向依次排列并通過(guò)管道連接在一起的一號(hào)水泥窯旋風(fēng)筒和二號(hào)水泥窯旋風(fēng)筒，所述二號(hào)水泥窯旋風(fēng)筒的底部設(shè)置有下料管，所述下料管下部通過(guò)管道依次連接有生料倉(cāng)，石灰漿液濕式消化池，石灰漿液儲(chǔ)罐，消石灰水霧化噴射系統(tǒng)，所述消石灰水霧化噴射系統(tǒng)的末端通過(guò)管道連接設(shè)置于一號(hào)水泥窯旋風(fēng)筒上部的預(yù)熱器。
所述下料管與生料倉(cāng)之間的管道上設(shè)置有氣泵。
所述生料倉(cāng)的上部設(shè)置有收塵器，所述生料倉(cāng)的底部一側(cè)連接有壓縮空氣注入管，所述生料倉(cāng)與石灰漿液濕式消化池之間的管道上設(shè)置有螺旋電動(dòng)給料器。
所述石灰漿液濕式消化池的底部連接有一號(hào)排水池，所述石灰漿液濕式消化池與石灰漿液儲(chǔ)罐之間的管道上設(shè)置有一號(hào)沖洗裝置。
所述石灰漿液儲(chǔ)罐的底部連接有二號(hào)排水池，所述石灰漿液儲(chǔ)罐與消石灰水霧化噴射系統(tǒng)之間的管道上設(shè)置有二號(hào)沖洗裝置、流量計(jì)和壓力變送器。
所述石灰漿液濕式消化池的頂部還設(shè)置有自來(lái)水注入水管，所述自來(lái)水注入水管上依次設(shè)置有電動(dòng)閥門(mén)和水量流量計(jì)。
本專(zhuān)利所述的一種新型水泥窯半干法脫硫系統(tǒng)，先通過(guò)氣泵將二號(hào)水泥窯旋風(fēng)筒中的熱生料經(jīng)下料管輸送至生料倉(cāng)，然后通過(guò)壓縮空氣注入管向生料倉(cāng)內(nèi)注入壓縮空氣，將熱生料中的粉塵吹起來(lái)使其漂浮，然后通過(guò)生料倉(cāng)頂部的收塵器將粉塵吸走，除塵后的生料倉(cāng)內(nèi)的熱生料經(jīng)螺旋電動(dòng)給料器送入石灰漿液濕式消化池，經(jīng)自來(lái)水注入水管向石灰漿液濕式消化池內(nèi)注水，并進(jìn)行消化作業(yè)，廢水排入底部的一號(hào)排水池。消化后的熱生料經(jīng)一號(hào)沖洗裝置沖洗后送入石灰漿液儲(chǔ)罐，反應(yīng)后形成10％～25％濃度的消石灰水，石灰漿液儲(chǔ)罐底部沉淀的廢水排入二號(hào)排水池，消石灰水經(jīng)過(guò)二號(hào)沖洗裝置沖洗后送入消石灰水霧化噴射系統(tǒng)，并最終由消石灰水霧化噴射系統(tǒng)將消石灰水噴入一號(hào)水泥窯旋風(fēng)筒上部的預(yù)熱器中，噴射溫度區(qū)間為350℃～800℃。脫硫產(chǎn)物最終由預(yù)熱器進(jìn)入一號(hào)水泥窯旋風(fēng)筒內(nèi)。
本專(zhuān)利所述的一種新型水泥窯半干法脫硫系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)70％以上的脫硫效率，本法屬于半干法脫硫技術(shù)，而且結(jié)合了干反應(yīng)劑噴注法及噴霧干燥脫硫技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，并克服了其缺點(diǎn)，不會(huì)造成其他污染。同時(shí)，反應(yīng)劑來(lái)源于熱生料，降低了傳統(tǒng)脫硫工藝的投資成本及運(yùn)行成本。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的一種新型水泥窯半干法脫硫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的一種新型水泥窯半干法脫硫系統(tǒng)，包括豎向依次排列并通過(guò)管道連接在一起的一號(hào)水泥窯旋風(fēng)筒22和二號(hào)水泥窯旋風(fēng)筒1，所述二號(hào)水泥窯旋風(fēng)筒1的底部設(shè)置有下料管2，所述下料管2下部通過(guò)管道9依次連接有生料倉(cāng)4，石灰漿液濕式消化池5，石灰漿液儲(chǔ)罐6，消石灰水霧化噴射系統(tǒng)7，所述消石灰水霧化噴射系統(tǒng)7的末端通過(guò)管道9連接設(shè)置于一號(hào)水泥窯旋風(fēng)筒22上部的預(yù)熱器21。
所述下料管2與生料倉(cāng)4之間的管道9上設(shè)置有氣泵3。
所述生料倉(cāng)4的上部設(shè)置有收塵器8，所述生料倉(cāng)4的底部一側(cè)連接有壓縮空氣注入管10，所述生料倉(cāng)4與石灰漿液濕式消化池5之間的管道9上設(shè)置有螺旋電動(dòng)給料器11。
所述石灰漿液濕式消化池5的底部連接有一號(hào)排水池15，所述石灰漿液濕式消化池5與石灰漿液儲(chǔ)罐6之間的管道9上設(shè)置有一號(hào)沖洗裝置16。
所述石灰漿液儲(chǔ)罐6的底部連接有二號(hào)排水池17，所述石灰漿液儲(chǔ)罐6與消石灰水霧化噴射系統(tǒng)7之間的管道9上設(shè)置有二號(hào)沖洗裝置18、流量計(jì)19和壓力變送器20。
所述石灰漿液濕式消化池5的頂部還設(shè)置有自來(lái)水注入水管12，所述自來(lái)水注入水管12上依次設(shè)置有電動(dòng)閥門(mén)13和水量流量計(jì)14。
本專(zhuān)利所述的一種新型水泥窯半干法脫硫系統(tǒng)，先通過(guò)氣泵3將二號(hào)水泥窯旋風(fēng)筒1中的熱生料經(jīng)下料管2輸送至生料倉(cāng)4，然后通過(guò)壓縮空氣注入管10向生料倉(cāng)4內(nèi)注入壓縮空氣，將熱生料中的粉塵吹起來(lái)使其漂浮，然后通過(guò)生料倉(cāng)4頂部的收塵器8將粉塵吸走，除塵后的生料倉(cāng)4內(nèi)的熱生料經(jīng)螺旋電動(dòng)給料器11送入石灰漿液濕式消化池5，經(jīng)自來(lái)水注入水管12向石灰漿液濕式消化池5內(nèi)注水，并進(jìn)行消化作業(yè)，廢水排入底部的一號(hào)排水池15。消化后的熱生料經(jīng)一號(hào)沖洗裝置16沖洗后送入石灰漿液儲(chǔ)罐6，反應(yīng)后形成10％～25％濃度的消石灰水，石灰漿液儲(chǔ)罐6底部沉淀的廢水排入二號(hào)排水池17，消石灰水經(jīng)過(guò)二號(hào)沖洗裝置18沖洗后送入消石灰水霧化噴射系統(tǒng)7，并最終由消石灰水霧化噴射系統(tǒng)7將消石灰水噴入一號(hào)水泥窯旋風(fēng)筒22上部的預(yù)熱器21中，噴射溫度區(qū)間為350℃～800℃。脫硫產(chǎn)物最終由預(yù)熱器21進(jìn)入一號(hào)水泥窯旋風(fēng)筒22內(nèi)。
上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。