本發明涉(she)及(ji)(ji)水泥熟料生(sheng)產(chan)(chan)及(ji)(ji)其(qi)脫(tuo)硝(xiao)(xiao)領域，具體涉(she)及(ji)(ji)一(yi)種(zhong)水泥干法生(sheng)產(chan)(chan)工(gong)藝高效(xiao)自脫(tuo)硝(xiao)(xiao)裝置及(ji)(ji)方法。

背景技術：

1、背景技術中發現問(wen)題、分析問(wen)題原因(yin)的過程不必然構成對(dui)現有技術的描述。

2、一、水(shui)泥生(sheng)產(chan)nox產(chan)生(sheng)機理

3、水泥窯廢(fei)氣中nox主要(yao)成(cheng)分為no和no2，其中no占據(ju)95％以上，主要(yao)來源為熱力型nox和原、燃料型nox。

4、空氣(qi)中的(de)n2在高溫條件(jian)下氧(yang)化生成(cheng)的(de)nox即為熱力型nox。

5、熱力型nox的(de)生成濃度與(yu)溫度的(de)關系如圖1所示。水泥熟(shu)料在(zai)(zai)回轉窯(yao)內(nei)(nei)的(de)煅(duan)燒火焰溫度在(zai)(zai)1600℃以上(shang)，因此(ci)窯(yao)內(nei)(nei)產生熱力型nox是難(nan)免的(de)。煙(yan)氣在(zai)(zai)回轉窯(yao)內(nei)(nei)停留時(shi)間越長，回轉窯(yao)內(nei)(nei)煙(yan)氣溫度越高，熱力型nox生成越多。

6、水泥生產使用的原燃料均來自于自然界，其(qi)中不可避免(mian)的會含(han)有(you)一定量有(you)機(ji)物和低分(fen)子含(han)氮(dan)化合物，煅(duan)燒(shao)水泥熟料時由該部分(fen)氮(dan)元素直(zhi)接(jie)轉(zhuan)化的nox稱為原、燃料型(xing)nox。

7、水(shui)泥生產(chan)生成(cheng)(cheng)的nox中，熱力型nox占(zhan)據主導，其次為原、燃料(liao)型nox，水(shui)泥熟料(liao)燒(shao)成(cheng)(cheng)工藝流程(cheng)圖(tu)及nox生成(cheng)(cheng)部位及類型如圖(tu)2所示。

8、二、水(shui)泥(ni)生產(chan)nox控(kong)制(zhi)技術

9、根據nox的(de)生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)機理(li)，針對(dui)nox的(de)控(kong)制技術主要分兩(liang)類：一類對(dui)燃燒過程進行控(kong)制(源頭治理(li))，降低(di)nox的(de)生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)；另一類對(dui)已(yi)經生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)nox采取脫除(末端治理(li))措施(shi)。

10、對(dui)于(yu)第一(yi)類(lei)，燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)(shao)過程(cheng)控制技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)包(bao)括(kuo)分級燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)(shao)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)、深度(du)自脫硝(xiao)(xiao)、熱碳脫硝(xiao)(xiao)等目前水泥行業廣泛采用(yong)的(de)(de)脫硝(xiao)(xiao)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)都(dou)屬于(yu)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)(shao)過程(cheng)控制技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)，主要(yao)(yao)是通過改造分解(jie)爐(lu)風煤(mei)料(liao)入爐(lu)工藝(yi)(yi)，以及相應(ying)調整工藝(yi)(yi)操作控制分解(jie)爐(lu)內煤(mei)粉燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)(shao)過程(cheng)實(shi)現脫硝(xiao)(xiao)，因此(ci)都(dou)可以統稱(cheng)為(wei)工藝(yi)(yi)脫硝(xiao)(xiao)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)。該(gai)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)在回轉窯和分解(jie)爐(lu)之間利用(yong)提高(gao)三次風管入分解(jie)爐(lu)位置，同時降低窯尾送(song)煤(mei)風量(liang)，減少氧(yang)(yang)含量(liang)，實(shi)現低氧(yang)(yang)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)(shao)產生co，配(pei)合(he)三次風上抬來增加脫硝(xiao)(xiao)反應(ying)時間，實(shi)現脫硝(xiao)(xiao)效果。該(gai)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)前期在nox排放(fang)要(yao)(yao)求(qiu)不(bu)高(gao)的(de)(de)時候(hou)結合(he)sncr脫硝(xiao)(xiao)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)基本可以實(shi)現nox排放(fang)小于(yu)100mg/nm3，目前nox的(de)(de)排放(fang)限值達到50mg/nm3，分級燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)(shao)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)結合(he)sncr脫硝(xiao)(xiao)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)已經不(bu)能滿(man)足排放(fang)需(xu)求(qiu)。

11、對(dui)于第二類，燃燒后煙(yan)氣脫除技(ji)術(shu)針對(dui)水泥窯(yao)煙(yan)氣中已(yi)生成nox進行脫除，主要有(you)選擇性(xing)催化還(huan)原技(ji)術(shu)(即scr技(ji)術(shu))和選擇性(xing)非催化還(huan)原技(ji)術(shu)(即sncr技(ji)術(shu))。

12、三、scr與(yu)sncr比較

13、1、反(fan)應機理一致，都(dou)是采用氨基還原劑實(shi)現脫(tuo)硝，但實(shi)現形式不(bu)同(tong)。

14、由于(yu)氨基(ji)還(huan)原劑與(yu)(yu)nox的自(zi)然反應溫度窗(chuang)口與(yu)(yu)碳(tan)酸鈣的分解(jie)溫度窗(chuang)口重(zhong)疊(die)，即分解(jie)爐的溫度，因此(ci)sncr采取了(le)最直接(jie)的方式，直接(jie)利用分解(jie)爐完成脫(tuo)硝。

15、scr技術開發的初(chu)衷是(shi)為了避免直接向分(fen)解爐內噴入氨水(shui)可能對碳(tan)酸鈣(gai)分(fen)解造成的影(ying)響(xiang)，因此選擇了在后端(duan)(duan)治理。但(dan)后端(duan)(duan)溫度降低，氨基(ji)還(huan)原劑已無法直接反應，必須(xu)催(cui)化反應。受(shou)目(mu)前催(cui)化劑反應活性溫度窗(chuang)口的影(ying)響(xiang)，scr須(xu)布(bu)置在預熱器出口到高(gao)溫風機之間。

16、因(yin)此，采用催化劑只是為(wei)還原劑在(zai)非反應溫度(du)實(shi)現脫硝而(er)為(wei)。

17、2、脫硝(xiao)效率對比

18、scr脫(tuo)硝效率較(jiao)高，主(zhu)要原(yuan)因是(shi)：催化劑(ji)需要載體，為了保證通(tong)風，載體采用了蜂窩狀結構(gou)。蜂窩狀載體板如同氣體分布(bu)版，使還原(yuan)劑(ji)與煙氣在和催化劑(ji)充分接觸的同時也(ye)實現了兩者的充分混合(he)。

19、sncr脫硝效(xiao)率近年來不(bu)斷提高，主(zhu)要(yao)也是通過不(bu)斷優化(hua)布點，增強了還原劑與煙氣的(de)混合，尤其是結合工(gong)藝(yi)脫硝實施的(de)精準(zhun)脫硝，脫硝效(xiao)率已追平(ping)scr。

20、3、scr存(cun)在的問題

21、(1)scr受催化劑的(de)(de)反應活性影響，需(xu)要(yao)有一定(ding)的(de)(de)溫度(du)窗口，一般在(zai)200℃～450℃之間。需(xu)要(yao)強調的(de)(de)是(shi)，低于(yu)(yu)這個(ge)溫度(du)會(hui)(hui)導(dao)致(zhi)催化劑失活，增加nh3的(de)(de)逃逸率(lv)(lv)，導(dao)致(zhi)脫硝效率(lv)(lv)下降(jiang)，甚至形成(cheng)nh3和co污染。高于(yu)(yu)這個(ge)溫度(du)，特別是(shi)高于(yu)(yu)500℃，會(hui)(hui)造成(cheng)催化劑中的(de)(de)v2o5燒結(jie)和揮發失效，造成(cheng)較大損失。因(yin)此，生產若出(chu)現波(bo)動也將影響scr系統的(de)(de)穩定(ding)。

22、(2)催(cui)化劑會促(cu)使煙氣中的so2轉換(huan)成so3，nh3會與so3反(fan)應生成硫酸銨(an)、硫酸氫銨(an)堵塞催(cui)化劑的反(fan)應通道(dao)。因此，含so2高的煙氣必(bi)須先脫硫才可保證scr系統的安全(quan)使用。

23、(3)蜂窩狀結(jie)構(gou)雖然均布了煙氣(qi)，提高了脫硝效率，但煙氣(qi)粉塵濃(nong)度(du)高達50～100g/m3，易在蜂窩中沉積(ji)、搭橋、堵(du)(du)塞(sai)，啟停爐、低(di)溫潮濕環境時(shi)堵(du)(du)塞(sai)最為嚴重。堵(du)(du)塞(sai)后需要耗費大(da)量(liang)的人力(li)物力(li)和工時(shi)，難以清理。

24、(4)催(cui)化劑中(zhong)毒(du)。煙氣中(zhong)含cao、na2o、k2o等，易使催(cui)化劑中(zhong)毒(du)失(shi)效(xiao)。

25、(5)單(dan)純scr技術氨水用量大(da),即使氨水用量再度增加(jia)氮氧化物也難以穩定控(kong)制在40mg/m3以下(xia)。

26、(6)更換(huan)下來的(de)催化劑(ji)屬于危(wei)廢，各(ge)水泥企業(ye)無(wu)法自行處(chu)置，后續還(huan)需有資質(zhi)的(de)第三方進(jin)行處(chu)理。

27、(7)增(zeng)加碳排放。

28、①scr系統自身用(yong)電(dian)(dian)(dian)，加之系統阻力影響，影響熟(shu)料(liao)電(dian)(dian)(dian)耗增(zeng)加2kwh/t左右，增(zeng)加了電(dian)(dian)(dian)力成(cheng)本；同時降低煙氣溫度影響余熱發電(dian)(dian)(dian)近3kwh/t，合計(ji)因電(dian)(dian)(dian)耗增(zeng)加co2排放(一條5000t/d生(sheng)產線(xian)按(an)年產150萬噸熟(shu)料(liao)計(ji)算)：

29、5kwh/t*0.997kg*1500000t/年(nian)＝7477.5t/年(nian)

30、②scr系(xi)統自身阻(zu)力在800-1000pa左右(you)，造成(cheng)(cheng)系(xi)統拉風阻(zu)力較大，預熱(re)器(qi)結(jie)皮(pi)明顯(xian)增多，影響(xiang)回轉窯系(xi)統的用風，降低產量10％以上，增加能耗10％，co2排放增加10％。一條5000t/d生產線按(an)年(nian)產150萬(wan)噸熟料計算，減產造成(cheng)(cheng)增加排放co2：

31、150萬(wan)噸*10％*0.85噸/噸＝12.75萬(wan)噸co2排放/年。

32、合計(ji)，一(yi)條(tiao)5000t/d生產(chan)線因scr每年(nian)增加co2排(pai)放約13.5萬噸。

33、4、sncr存在的(de)問題

34、sncr是在850～1000℃的(de)高溫條件下，向(xiang)煙氣中噴入含有nh3基的(de)還(huan)原(yuan)劑，將nox還(huan)原(yuan)成(cheng)氮(dan)氣和水。該技(ji)術(shu)在實際應(ying)用中nox的(de)脫除率一(yi)般在50％～70％左(zuo)右。此方(fang)法(fa)的(de)優點是系統簡單、建(jian)設投資少、操作(zuo)方(fang)便，缺點為(wei)很容易產(chan)生氨逃逸、增加(jia)運(yun)行成(cheng)本(ben)、脫硝(xiao)效率難以控制等。生產(chan)中產(chan)生的(de)nox越(yue)多，需要噴入的(de)氨水量(liang)越(yue)大，氨逃逸越(yue)嚴(yan)重，形成(cheng)新(xin)的(de)污染，同時增加(jia)了生產(chan)成(cheng)本(ben)，單獨的(de)sncr脫硝(xiao)無(wu)法(fa)實現nox小于50mg/nm3的(de)超低排放要求(qiu)。

35、綜上(shang)所述(shu)，為了nox的(de)排放小于50mg/nm3的(de)要(yao)求，目前水泥(ni)(ni)工業(ye)常選用的(de)是低氮(dan)分級燃(ran)燒技(ji)(ji)術和(he)sncr脫硝(xiao)技(ji)(ji)術配合，或者是scr脫硝(xiao)技(ji)(ji)術和(he)sncr脫硝(xiao)技(ji)(ji)術配合使(shi)用，甚至是以上(shang)全部三種脫硝(xiao)技(ji)(ji)術的(de)結合使(shi)用，這就(jiu)使(shi)水泥(ni)(ni)行業(ye)脫硝(xiao)運行成本較其他(ta)脫硝(xiao)技(ji)(ji)術高出(chu)很(hen)多倍(bei)，就(jiu)目前水泥(ni)(ni)行業(ye)低利潤(run)率的(de)情況(kuang)下(xia)，水泥(ni)(ni)企業(ye)很(hen)難承受(shou)，這也是這一技(ji)(ji)術推廣緩(huan)慢的(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因。

技術實現思路

1、本(ben)發明的(de)主要目的(de)在于提供一種(zhong)水(shui)泥干法生產工(gong)(gong)藝(yi)高(gao)效(xiao)自脫(tuo)硝裝置及方(fang)法，提高(gao)脫(tuo)硝效(xiao)率(lv)，降低(di)水(shui)泥干法生產工(gong)(gong)藝(yi)中(zhong)的(de)脫(tuo)硝成本(ben)。同(tong)時本(ben)技(ji)術不但不會影(ying)響水(shui)泥生產工(gong)(gong)藝(yi)，而且還是對水(shui)泥生產工(gong)(gong)藝(yi)質的(de)升級，實現了工(gong)(gong)藝(yi)優化與超低(di)排放(fang)的(de)完美(mei)結合。

2、發明人(ren)首先對(dui)水泥干法生產工藝系統中氮氧化物的產生進行了(le)分析(xi)。

3、水泥熟料(liao)煅燒過程中(zhong)(zhong)，生(sheng)(sheng)料(liao)經懸浮預(yu)熱器預(yu)熱后(hou)，進入分(fen)解爐(lu)內發(fa)生(sheng)(sheng)碳(tan)酸鹽(yan)分(fen)解反應，然后(hou)從窯尾進入回(hui)轉(zhuan)窯中(zhong)(zhong)，在(zai)回(hui)轉(zhuan)窯內完成(cheng)燒成(cheng)過程，最(zui)終形成(cheng)熟料(liao)并從窯頭(tou)卸入冷卻機。煤(mei)粉在(zai)回(hui)轉(zhuan)窯窯頭(tou)及分(fen)解爐(lu)兩(liang)處燃(ran)(ran)燒。新型(xing)(xing)干(gan)法(fa)水泥窯系統(tong)中(zhong)(zhong)nox主(zhu)要的產(chan)生(sheng)(sheng)區域(yu)在(zai)回(hui)轉(zhuan)窯和分(fen)解爐(lu)兩(liang)處。分(fen)解爐(lu)內溫度較低(小于1200℃)，因此基本產(chan)生(sheng)(sheng)的是(shi)原、燃(ran)(ran)料(liao)型(xing)(xing)nox；回(hui)轉(zhuan)窯內最(zui)高氣體溫度可達2000℃以上(shang)，所以除產(chan)生(sheng)(sheng)燃(ran)(ran)料(liao)型(xing)(xing)nox外，主(zhu)要生(sheng)(sheng)成(cheng)的是(shi)熱力(li)型(xing)(xing)nox。

4、可見，預熱(re)(re)(re)器(qi)分(fen)(fen)解(jie)爐(lu)中(zhong)(zhong)生料(liao)(liao)(liao)分(fen)(fen)解(jie)及回轉窯熟料(liao)(liao)(liao)煅燒過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)，采用煤粉(fen)燃燒提供熱(re)(re)(re)量(liang)(liang)，在此過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)都會產生大量(liang)(liang)的(de)燃料(liao)(liao)(liao)型和(he)熱(re)(re)(re)力(li)型的(de)nox。特別是(shi)回轉窯內(nei)(nei)熟料(liao)(liao)(liao)煅燒溫(wen)(wen)度達到1600℃以上，如此高溫(wen)(wen)下(xia)，含有78％?n2的(de)入(ru)窯空氣會大量(liang)(liang)形成熱(re)(re)(re)力(li)型nox，其主要影(ying)響(xiang)(xiang)因(yin)(yin)素有溫(wen)(wen)度、氧氣濃(nong)度、煙氣停(ting)留時間等(deng)，并(bing)同時產生一些燃料(liao)(liao)(liao)型nox，主要影(ying)響(xiang)(xiang)因(yin)(yin)素是(shi)燃料(liao)(liao)(liao)用量(liang)(liang)、燃料(liao)(liao)(liao)成分(fen)(fen)；在預熱(re)(re)(re)器(qi)分(fen)(fen)解(jie)爐(lu)內(nei)(nei)由于溫(wen)(wen)度場(chang)基本都在1000℃以下(xia)，主要形成燃料(liao)(liao)(liao)型nox，影(ying)響(xiang)(xiang)燃料(liao)(liao)(liao)型nox產生的(de)因(yin)(yin)素主要有燃料(liao)(liao)(liao)成分(fen)(fen)、煙氣停(ting)留時間、過(guo)剩空氣系數等(deng)。

5、進一(yi)步(bu)的(de)(de)(de)(de)分(fen)析(xi)，新型干法水泥生(sheng)產這種煤粉燃(ran)(ran)燒工藝為我們通過控制(zhi)燃(ran)(ran)燒過程從(cong)源(yuan)頭(tou)最(zui)大程度降(jiang)低nox的(de)(de)(de)(de)生(sheng)成提供了空(kong)間(jian)。一(yi)般情況下，回轉(zhuan)窯(yao)和分(fen)解爐(lu)用煤比(bi)例(li)是4:6，甚至是4.5:5.5；實(shi)施工藝脫(tuo)硝改造后(hou)窯(yao)內(nei)用煤可(ke)以降(jiang)到(dao)總(zong)用煤量(liang)的(de)(de)(de)(de)30％以下。回轉(zhuan)窯(yao)用煤越少，窯(yao)內(nei)燃(ran)(ran)燒所需的(de)(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)就(jiu)越少，因(yin)此(ci)可(ke)以顯著降(jiang)低熱力型nox的(de)(de)(de)(de)產生(sheng)。碳酸鈣在812℃～928℃的(de)(de)(de)(de)溫度范圍內(nei)就(jiu)能達到(dao)快速分(fen)解，并不受燃(ran)(ran)燒氣(qi)氛的(de)(de)(de)(de)影響，因(yin)此(ci)分(fen)解爐(lu)內(nei)可(ke)以實(shi)施強(qiang)還原性(xing)分(fen)步(bu)燃(ran)(ran)燒，高濃度的(de)(de)(de)(de)還原性(xing)氣(qi)體在消除回轉(zhuan)窯(yao)內(nei)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)nox的(de)(de)(de)(de)同時(shi)，并抑制(zhi)自身再(zai)燃(ran)(ran)燒時(shi)產生(sheng)nox。

6、sncr不(bu)用(yong)催化(hua)劑，所以不(bu)存在(zai)因催化(hua)劑的(de)(de)(de)(de)使用(yong)而(er)出現的(de)(de)(de)(de)各類問(wen)題(ti)。結合完(wan)善的(de)(de)(de)(de)工藝脫(tuo)(tuo)硝技術，直接噴入分(fen)解爐的(de)(de)(de)(de)氨水水分(fen)在(zai)高溫條件下與煤粉發(fa)生水煤氣反(fan)應(ying)，反(fan)而(er)促進(jin)了脫(tuo)(tuo)硝和煤粉的(de)(de)(de)(de)燃燒，降低了能耗和氨水用(yong)量(liang)，保證氨逃逸(yi)達標。未結合工藝脫(tuo)(tuo)硝技術的(de)(de)(de)(de)sncr系統脫(tuo)(tuo)硝氨逃逸(yi)不(bu)達標的(de)(de)(de)(de)原因是(shi)未完(wan)全解決溫度窗口和脫(tuo)(tuo)硝劑對(dui)煙氣全覆蓋的(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti)。

7、因(yin)此，sncr技(ji)術關鍵是還(huan)原(yuan)劑噴射在合適的(de)溫度窗口的(de)最佳位置以及(ji)噴入的(de)還(huan)原(yuan)劑與煙氣中的(de)nox能(neng)夠進(jin)行(xing)充分混(hun)合，從而(er)實(shi)現較高的(de)脫(tuo)硝效(xiao)率(lv)，提高還(huan)原(yuan)劑利用率(lv)，降低還(huan)原(yuan)劑耗量和逃逸(yi)。通過不斷(duan)優(you)化水泥窯(yao)運行(xing)，優(you)化氨水噴入點的(de)位置和用量，實(shi)施精(jing)準脫(tuo)硝的(de)sncr系(xi)統(tong)脫(tuo)硝效(xiao)率(lv)高達80％以上，同時又不引起氨逃逸(yi)超標。

8、如上所述(shu)，為(wei)了提高水(shui)泥干法生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)中(zhong)的(de)脫硝(xiao)效(xiao)率，發明人(ren)根據水(shui)泥干法生(sheng)產(chan)的(de)工(gong)藝(yi)特點(dian)，進行脫硝(xiao)方案的(de)改進，工(gong)藝(yi)脫硝(xiao)屬(shu)于源頭治(zhi)(zhi)理，是最(zui)根本(ben)(ben)最(zui)清潔的(de)治(zhi)(zhi)理途徑；sncr不(bu)用催(cui)化劑，但需要做到精準定位，確保nh3與nox在(zai)適宜溫度窗口內(nei)足夠時間的(de)充分接(jie)觸，可以實現(xian)高效(xiao)脫硝(xiao)，并且不(bu)會產(chan)生(sheng)二次污染。為(wei)此，本(ben)(ben)發明采用工(gong)藝(yi)脫銷(xiao)+sncr精準脫硝(xiao)組(zu)合(he)，實現(xian)環境效(xiao)益和(he)經濟效(xiao)益的(de)最(zui)佳選擇。

9、本(ben)發明在(zai)確保水(shui)(shui)泥(ni)高效(xiao)優質(zhi)生產的(de)(de)(de)基礎(chu)上，僅通過對水(shui)(shui)泥(ni)工藝生產線的(de)(de)(de)工藝改(gai)進就能夠(gou)將回轉(zhuan)窯(yao)內(nei)生成(cheng)的(de)(de)(de)大量nox消除，實現(xian)高效(xiao)自(zi)脫(tuo)硝(xiao)(xiao)，從(cong)根源(yuan)上消除了回轉(zhuan)窯(yao)內(nei)產生的(de)(de)(de)熱力型(xing)nox和(he)燃(ran)料型(xing)nox，在(zai)不(bu)使用氨水(shui)(shui)的(de)(de)(de)情(qing)況下就能夠(gou)確保煙氣中(zhong)nox含量低(di)于400mg/nm3；結合sncr精準脫(tuo)硝(xiao)(xiao)技術可以(yi)(yi)穩定實現(xian)nox低(di)于50mg/m3的(de)(de)(de)排放要求(qiu)限值，并且噸(dun)熟料氨水(shui)(shui)消耗量不(bu)高于3.5kg，氨逃逸(yi)完全可以(yi)(yi)達(da)到環(huan)保要求(qiu)的(de)(de)(de)8mg/m3以(yi)(yi)內(nei)。即通過水(shui)(shui)泥(ni)干(gan)法生產工藝自(zi)身的(de)(de)(de)改(gai)進，在(zai)降低(di)煙氣氮(dan)氧化物含量的(de)(de)(de)同(tong)時，又有利于后(hou)續的(de)(de)(de)sncr精準脫(tuo)硝(xiao)(xiao)過程(cheng)，從(cong)而降低(di)脫(tuo)硝(xiao)(xiao)成(cheng)本(ben)。

10、下面進(jin)行方案的總體描(miao)述。

11、本(ben)發(fa)明的(de)第(di)一(yi)個方面：提供(gong)一(yi)種水泥(ni)(ni)干(gan)法(fa)生(sheng)產(chan)工藝高(gao)效自脫(tuo)(tuo)硝裝置，其對現有(you)的(de)水泥(ni)(ni)干(gan)法(fa)生(sheng)產(chan)線(xian)的(de)窯(yao)尾系統做了如下改(gai)進：在分解(jie)爐下部依次連接有(you)混合室、脫(tuo)(tuo)硝室。其中混合室連接旋風筒(tong)的(de)下料管，脫(tuo)(tuo)硝室連接窯(yao)尾煤(mei)管。

12、經過預熱器(qi)各(ge)級旋風筒預熱后(hou)的熱生料(liao)，經過撒料(liao)箱分散后(hou)進(jin)入混(hun)合(he)室(shi)內(nei)，窯尾(wei)煤(mei)管的煤(mei)粉送(song)入脫(tuo)硝(xiao)室(shi)。

13、在脫硝室中，煤(mei)粉和(he)從回轉窯內過來的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫煙(yan)氣(qi)高(gao)(gao)(gao)效混合形成高(gao)(gao)(gao)濃度(du)的(de)(de)co和(he)高(gao)(gao)(gao)熱的(de)(de)固定(ding)碳等還(huan)原劑。大量的(de)(de)還(huan)原氣(qi)體co以(yi)及在高(gao)(gao)(gao)溫煙(yan)氣(qi)中加熱的(de)(de)熱碳一次(ci)性(xing)(xing)有(you)效消除窯內所產生(sheng)的(de)(de)各(ge)類型nox，將nox還(huan)原成n2等無污染的(de)(de)惰性(xing)(xing)氣(qi)體。并且(qie)，煤(mei)粉在缺氧條(tiao)件下燃燒抑制了自身燃料(liao)型nox產生(sheng)。

14、在(zai)混(hun)合室中(zhong)，預熱后(hou)(hou)的水泥生(sheng)料(liao)與來(lai)自脫(tuo)硝室脫(tuo)硝后(hou)(hou)的煙(yan)氣在(zai)有限的空間(jian)內充分(fen)混(hun)合，然后(hou)(hou)進(jin)(jin)入(ru)分(fen)解爐錐(zhui)體內，再(zai)與由此匯入(ru)的三次(ci)(ci)風(feng)混(hun)合。煙(yan)氣中(zhong)未能反應的co以及在(zai)高(gao)溫煙(yan)氣中(zhong)加熱的熱碳等可燃(ran)(ran)物接觸經三次(ci)(ci)風(feng)管(guan)過來(lai)的大(da)量(liang)高(gao)溫純凈空氣混(hun)合進(jin)(jin)入(ru)分(fen)解爐不斷(duan)燃(ran)(ran)燒放(fang)熱，煙(yan)氣中(zhong)的生(sheng)料(liao)粉同時進(jin)(jin)入(ru)分(fen)解爐進(jin)(jin)行分(fen)解吸熱。

15、上述裝置的(de)使用(yong)，既可(ke)以將生(sheng)產(chan)用(yong)煤粉(fen)作為脫硝劑實現脫硝，又(you)可(ke)以確保生(sheng)料的(de)充分(fen)(fen)分(fen)(fen)解，保證生(sheng)料的(de)入窯(yao)分(fen)(fen)解率，同時又(you)可(ke)以確保分(fen)(fen)解爐內不會出(chu)現明焰燃燒出(chu)現局部高溫，杜絕后續燃燒nox的(de)產(chan)生(sheng)。

16、本發明的(de)(de)第二個方(fang)面提供一種(zhong)水(shui)泥(ni)干法生(sheng)(sheng)產工藝高(gao)效(xiao)自脫(tuo)硝(xiao)(xiao)(xiao)的(de)(de)方(fang)法，包括如下步(bu)驟：水(shui)泥(ni)生(sheng)(sheng)料進(jin)行(xing)預(yu)熱，同(tong)時從回轉窯出來的(de)(de)煙(yan)氣與(yu)煤粉混(hun)合進(jin)行(xing)脫(tuo)硝(xiao)(xiao)(xiao)，形(xing)成脫(tuo)硝(xiao)(xiao)(xiao)后煙(yan)氣；然(ran)后預(yu)熱后的(de)(de)水(shui)泥(ni)生(sheng)(sheng)料與(yu)脫(tuo)硝(xiao)(xiao)(xiao)后煙(yan)氣再混(hun)合，并與(yu)三(san)次(ci)風(feng)混(hun)合進(jin)行(xing)水(shui)泥(ni)生(sheng)(sheng)料的(de)(de)分解以及進(jin)一步(bu)的(de)(de)脫(tuo)硝(xiao)(xiao)(xiao)。

17、其中，從(cong)回轉窯(yao)出來的煙氣(qi)與煤粉混(hun)合(he)進(jin)行脫硝的過程包括(kuo)熱炭脫硝和一(yi)氧化碳(tan)脫硝。所述脫硝后煙氣(qi)中含有一(yi)氧化碳(tan)、氮氣(qi)、以及(ji)未燃盡(jin)的高(gao)溫煤粉。

18、在(zai)進(jin)行脫硝的過(guo)(guo)程中，煤(mei)粉(fen)(fen)和從回轉窯內過(guo)(guo)來的高(gao)溫煙氣中少量(liang)o2發(fa)生化學反(fan)應(ying)產(chan)生co，沒有反(fan)應(ying)的煤(mei)粉(fen)(fen)加熱形(xing)成熱碳，co和熱碳與nox反(fan)應(ying)形(xing)成n2和co2,從而消除回轉窯內產(chan)生的大量(liang)nox。并(bing)且，煤(mei)粉(fen)(fen)在(zai)缺氧(yang)條件下燃燒抑制了自身燃料型nox產(chan)生。

19、綜上，本脫(tuo)(tuo)硝(xiao)方法的根本思路——將分(fen)解(jie)爐用(yong)燃煤首先(xian)與(yu)(yu)出(chu)窯煙(yan)氣(qi)(qi)混(hun)(hun)合，在高(gao)溫(wen)缺氧(yang)條件下(xia)變為脫(tuo)(tuo)硝(xiao)劑(ji)實現自脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(即熱炭脫(tuo)(tuo)硝(xiao))；然后與(yu)(yu)預熱后的生(sheng)料(liao)(liao)混(hun)(hun)合，混(hun)(hun)有生(sheng)料(liao)(liao)、一氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)的煙(yan)氣(qi)(qi)再與(yu)(yu)高(gao)溫(wen)三次風混(hun)(hun)合進(jin)行再燃燒(shao)時，實現燃燒(shao)放熱和分(fen)解(jie)吸熱同(tong)步發(fa)生(sheng)，通過一氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)還原剩余氮(dan)化(hua)(hua)物(即一氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)脫(tuo)(tuo)硝(xiao))的情(qing)況下(xia)充(chong)(chong)(chong)分(fen)避免了爐內(nei)高(gao)溫(wen)產(chan)生(sheng)nox的可能(neng)；同(tong)時也(ye)避免了爐內(nei)局部高(gao)溫(wen)產(chan)生(sheng)結皮等(deng)工(gong)藝問(wen)題，分(fen)解(jie)爐可以進(jin)行高(gao)溫(wen)控制，保證(zheng)入窯生(sheng)料(liao)(liao)充(chong)(chong)(chong)分(fen)分(fen)解(jie)。充(chong)(chong)(chong)分(fen)分(fen)解(jie)的物料(liao)(liao)進(jin)入回轉(zhuan)窯可以降低(di)回轉(zhuan)窯內(nei)的熱負荷(he)，從而可以顯著降低(di)窯頭用(yong)煤(占燒(shao)成總用(yong)煤量的30％以下(xia))而煅燒(shao)能(neng)力卻大(da)大(da)增強，熟(shu)料(liao)(liao)質量明顯提高(gao)，熟(shu)料(liao)(liao)產(chan)質量高(gao)于原來水平。

20、應(ying)用本發明的技術方案，具有如下(xia)技術效果(guo)：

21、(1)在(zai)窯尾(wei)系統通過引入混合室和(he)脫硝室，從(cong)根源上(shang)減少熱力型nox和(he)燃料(liao)型nox的(de)形成，使得(de)分解爐(lu)出口(kou)在(zai)不使用(yong)其他脫硝措施的(de)情(qing)況下可(ke)(ke)以(yi)(yi)將煙氣中nox降低到400mg/m3以(yi)(yi)內。在(zai)此(ci)基礎上(shang)結合sncr技術使用(yong)少量的(de)氨(an)(an)(an)水(shui)即可(ke)(ke)以(yi)(yi)達到目前環保最高要(yao)求(qiu)的(de)nox小于50mg/nm3排放(fang)，噸熟料(liao)氨(an)(an)(an)水(shui)用(yong)量不超過3.5kg，可(ke)(ke)以(yi)(yi)有效的(de)降低成本，并且確保氨(an)(an)(an)逃逸達到環保要(yao)求(qiu)。

22、(2)同時，窯頭用(yong)(yong)煤減少，而煅燒能(neng)力大大增強，熟料質量明(ming)顯提高，熟料產(chan)量保持原有(you)水(shui)平或略有(you)提高。不僅適用(yong)(yong)于(yu)新生(sheng)產(chan)線的建設(she)，也適用(yong)(yong)于(yu)現有(you)水(shui)泥(ni)生(sheng)產(chan)線的改造(zao)，施工簡單，投資(zi)較少，生(sheng)產(chan)技術指標還有(you)明(ming)顯優(you)化。

23、(3)由于(yu)在(zai)縮(suo)口至分解(jie)爐(lu)中間設置了脫硝(xiao)室和(he)混合(he)室，風煤料(liao)分布合(he)理，混合(he)均(jun)勻，工(gong)藝穩(wen)(wen)定(ding)，脫硝(xiao)效率穩(wen)(wen)定(ding)可(ke)靠，可(ke)將工(gong)藝生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)過程中產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的熱力型nox和(he)燃料(liao)型nox盡可(ke)能(neng)的消除(chu)，并(bing)且確保分解(jie)爐(lu)內無局部高溫產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的各(ge)類影響，穩(wen)(wen)定(ding)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的工(gong)藝系統(tong)參數。