一種利用煤氣發(fā)生爐對水泥分解爐進行脫硝的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及脫硝環(huán)保領域，特別是涉及一種利用煤氣發(fā)生爐對水泥分解爐進行脫硝的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]2013年國家第三次修訂發(fā)布了 GB4915-2013《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》，對煙氣中顆粒物、NOx等的排放做出嚴格規(guī)定。要求現(xiàn)有企業(yè)與新建企業(yè)氮氧化物排放低于400mg/Nm3，重點地區(qū)氮氧化物排放低于320mg/Nm3。而北京地區(qū)則進一步提高到200mg/Nm3。與國際上先進國家標準相比，如美國的3 O Omg/Nm3，德國的5 O Omg/Nm3，我國的水泥環(huán)保新標準已經(jīng)不低于先進工業(yè)化國家的標準，實現(xiàn)了與先進工業(yè)化國家標準上的接軌。目前我國水泥窯脫硝主要采用消耗大量氨水的后置處理模式，這大幅度的增加了公司投入和運行費用，以及氨水儲運過程中的潛在風險。同時氨水生產(chǎn)過程中的大量能耗和污染，又造成水泥熟料生產(chǎn)能耗的變相增加和污染的轉(zhuǎn)移排放，所以此方法一直存在很大爭議。且這種處置方法，不可避免的會有部分氨水未能完全燃燒而排放，造成環(huán)境的氨污染。我國對于氨污染現(xiàn)時還沒有引起各方重視，現(xiàn)階段窯爐的煙氣排放還沒有對氨排放提出限量標準。因此我們一方面應想方設法、大力提高氨的脫硝效率，另一方面也需要未雨綢繆、為淘汰氨水為脫硝還原劑做好技術(shù)儲備。
[0003]以分解爐分級送風和燃煤分級燃燒為主要標志的低氮燃燒技術(shù)，只有初期投資而基本不存在運行費用，是一種較經(jīng)濟的控制氮氧化物的方法，近些年來越來越受到人們的重視。加強窯爐的低氮燃燒的研究，降低脫硝作業(yè)的氨水消耗水平，這對于我國全社會的節(jié)能減排具有重大意義。
[0004]低氮燃燒技術(shù)主要通過燃料分級燃燒或分級送風以降低氮氧化物的排放。燃料分級燃燒主要是把燃料分成兩部分(或更多部分)，噴入分解爐的不同位置，以提高煤粉在分解爐內(nèi)的平均停留時間，一部分燃料進入分解爐氧含量較低的煙氣中，在適宜的煙氣溫度下形成還原性氣氛，先前生成的氮氧化物被還原，未燃盡的物質(zhì)隨氣流混入上部的三次風氣流中完成燃燒。分解爐分級送風的通常做法是由三次風管引出一支分風管至分解爐尾部，使一部分三次風由此進入爐內(nèi)為燃料的燃盡提供氧，而爐前部由于三次風不足氣氛呈弱還原性，促進氮氧化物的還原，兩者均是通過最終改變煤粉著火區(qū)域和燃燒區(qū)域的氣氛以達到抑制氮氧化物的產(chǎn)生或促進氮氧化物向氮氣轉(zhuǎn)變。采用低氮燃燒技術(shù)后，可以使水泥窯爐煙氣中的氮氧化物降低到500mg/m3，但還不能完全實現(xiàn)煙氣中的氮氧化物的達標排放。
[0005]固體燃料氣化過程是一個熱化學過程。它以固體燃料(煤或焦炭等)為原料，以氧氣(空氣、富氧或純氧)、水蒸氣或氫氣等作為氣化劑，在高溫條件下通過化學反應將固體燃料轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w燃料的過程。氣化得到的可燃氣體稱為氣化煤氣，其有效成分包括一氧化碳、氫氣及甲烷等。
[0006]氣化技術(shù)以煤氣化最為常見，煤的氣化過程是在煤氣發(fā)生爐中進行的。氣化爐內(nèi)原料層大致可以分為爐渣層、氧化層、還原層、干餾層和干燥層，其技術(shù)原理為將碳氧化時放出的熱量作為水蒸氣氣化的熱源，以此實現(xiàn)水蒸氣的氣化。氣化原料煤等一般由上部加料裝置裝入爐膛，原料層及爐渣層由下部爐柵支撐，氣化劑水蒸氣空氣等由下部送風口進入，經(jīng)爐柵均勻分配，與原料層接觸而發(fā)生氣化反應，產(chǎn)生的氣化煤氣由原料層上方引出，殘存的爐渣由下部灰盤排出。
[0007]近年來有機廢棄物(城市生活垃圾、有機工業(yè)垃圾、污泥等)排放越來越多，嚴重威脅著生態(tài)環(huán)境，而有機廢棄物的處置應以資源化、減量化、無害化為原則。近年來將有機廢棄物進行焚燒或氣化成為一種處置垃圾的有效途經(jīng)，但焚燒或氣化過程中會產(chǎn)生一定量的高毒性二噁英，正是由于二噁英的存在，極大阻礙與限制了有機垃圾焚燒或氣化技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種利用煤氣發(fā)生爐對水泥分解爐進行脫硝的系統(tǒng)，實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0009]所述的一種利用煤氣發(fā)生爐對水泥分解爐進行脫硝的系統(tǒng)，主要包括包括煤氣發(fā)生爐裝置I和水泥分解爐裝置2，其中:
[0010]所述的一種利用煤氣發(fā)生爐對水泥分解爐進行脫硝的系統(tǒng)，其煤氣發(fā)生爐裝置I包括:煤氣發(fā)生爐3(煤氣爐11、渣池12、原料入口 13、氣體入口 14、回水入口 15、煤氣出口 16、汽水出口 17、廢渣出口 18)、風機4、汽包5(水入口 19、汽水入口 20、回水出口 21、蒸汽出口22)。
[0011]所述的一種利用煤氣發(fā)生爐對水泥分解爐進行脫硝的系統(tǒng)，其水泥分解爐裝置2包括:水泥分解爐裝置2包括:分解爐6(分解爐上部23、分解爐中部24和分解爐下部25)、煤粉燃燒器7、三次風管8、分風管9、煤氣入口 10。
[0012]所述的一種利用煤氣發(fā)生爐對水泥分解爐進行脫硝的系統(tǒng)，其煤氣發(fā)生爐裝置I的連接方式為:風機4和蒸汽出口 22與氣體入口 14相連，汽水出口 17與汽水入口 20相連，回水入口 15與回水出口 21相連，煤氣出口 16與煤氣入口 10相連。
[0013]所述的一種利用煤氣發(fā)生爐對水泥分解爐進行脫硝的系統(tǒng)，其水泥分解爐裝置2的連接方式為:兩個煤粉燃燒器7對稱連接至燃燒室25，三次風管12入口連接燃燒室25，分風管9連接中混合室24，煤氣入口 10位于燃燒室25底部。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
[0015]1.煤氣發(fā)生爐裝置I產(chǎn)生的還原性氣體經(jīng)過煤氣出口 16通入水泥分解爐裝置2的煤氣入口 10，在過?？諝庀禂?shù)進行控制的條件下，將造成一定范圍的還原氣氛的疆域。在這個還原氣氛疆域內(nèi)，將對通過煙氣中的氮氧化物進行還原，并抑制新氮氧化物的形成。該措施與分解爐自身的分級燃燒相結(jié)合可以大大降低水泥窯爐氮氧化物的含量。
[0016]2.煤氣發(fā)生爐可同時焚燒部分有機廢棄物，產(chǎn)生的少量二噁英進入分解爐可在分解爐和末級預熱器內(nèi)850°C高溫條件下的較長時間停留，苯環(huán)等將裂解不可能重新合成二噁英的低分子的碳氫化合物