权利要求书: 1.一种回转窑SNCR脱硝系统,其特征在于:包括脱硝供液系统、脱硝供气系统、二通道旋转接头、管道系统和至少一组脱硝喷枪组,其中:所述脱硝供液系统用于提供SNCR脱硝技术所使用的碱液,所述脱硝供气系统用于提供压缩空气,所述脱硝供液系统和所述脱硝供气系统通过连接管道分别与所述二通道旋转接头的两个入口连通,所述二通道旋转接头的两个可旋转的出口通过所述管道系统均与所述脱硝喷枪组连通,所述管道系统包括碱液管路和压缩空气管路;
所述管道系统沿回转窑回转中心贯穿所述回转窑的窑尾腔的腔壁、进入所述回转窑,以使所述脱硝喷枪组的喷嘴位于所述回转窑内腔中,且所述管道系统和所述脱硝喷枪组均与所述回转窑共同转动;
所述脱硝喷枪组的喷头内部设置有供所述碱液和所述压缩空气混合的雾化腔,以使所述喷头向所述回转窑内腔中喷出雾化脱销介质。
2.如权利要求1所述的回转窑SNCR脱硝系统,其特征在于:所述回转窑SNCR脱硝系统还包括旋转驱动组件,所述旋转驱动组件包括支撑架,所述支撑架固定安装于所述回转窑的内腔中;
所述支撑架为中空结构,所述管道系统中位于所述回转窑内腔的管段封装于所述支撑架的内部空腔中。
3.如权利要求2所述的回转窑SNCR脱硝系统,其特征在于:所述旋转驱动组件还包括万向节和防护套管,所述二通道旋转接头的旋转端、所述万向节、所述防护套管和所述支撑架依次连接;
所述防护套管沿回转窑回转中心贯穿所述回转窑的窑尾腔的腔壁、伸入所述回转窑的内腔,且与所述支撑架连通,所述管道系统穿入所述防护套中、进入所述回转窑。
4.如权利要求3所述的回转窑SNCR脱硝系统,其特征在于:所述碱液管路和所述压缩空气管路均包括软管段和硬管段,所述软管段的一端与所述二通道旋转接头的出口连通、另一端与所述硬管段连通,所述硬管段伸入所述防护套管和所述支撑架中。
5.如权利要求1-4中任一项所述的回转窑SNCR脱硝系统,其特征在于:所述脱硝喷枪组包括两个带有压力表的管接头、中管和喷头,所述脱硝喷枪组通过两个所述管接头分别与所述碱液管路和所述压缩空气管路连通;
所述中管为套管结构,其中内套管通过所述管接头与所述碱液管路连通,外套管通过所述管接头与所述压缩空气管路连通,所述内套管和所述外套管均与所述喷头连通。
6.如权利要求5所述的回转窑SNCR脱硝系统,其特征在于:所述喷头包括基体和喷头罩,所述喷头罩罩扣于所述基体上,以使所述喷头罩与所述基体合围成所述雾化腔;
所述基体的中心开设有碱液喷孔,所述碱液喷孔用于连通所述内套管与所述雾化腔;
所述基体上开设有2个以上压缩空气喷孔,2个以上所述压缩空气喷孔环绕分布于所述碱液喷孔外围,所述压缩空气喷孔用于连通所述外套管与所述雾化腔;
所述喷头罩的喷出端面上开设有均布的雾化喷孔。
7.如权利要求5所述的回转窑SNCR脱硝系统,其特征在于:所述中管中靠近所述喷头的管段为文丘里雾化管,所述文丘里雾化管同样为由内套管和外套管构成的套管结构,所述文丘里雾化管的内套管和外套管中均设置有管径缩小的缩颈。
8.如权利要求1-4、6-7中任一项所述的回转窑SNCR脱硝系统,其特征在于:所述脱硝供液系统包括碱液储罐、泵和调节阀,所述碱液储罐、所述泵、所述调节阀和所述二通道旋转接头的其中一个入口通过碱液连接管道依次连通;
所述脱硝供气系统包括空压机和储气罐,所述空压机、所述储气罐和所述二通道旋转接头的另一个入口通过压缩空气连接管道依次连通。
9.一种回转窑,其特征在于:所述回转窑配置有权利要求1-8中任一项所述的回转窑SNCR脱硝系统;
所述回转窑包括可旋转的窑体和设置于所述窑体尾端且固定不动的所述窑尾腔,所述窑体内部依据温度带划分为第一反应区和第二反应区,所述第一反应区内烟气温度为900~960℃,所述第二反应区内烟气温度为840~900℃;
所述回转窑SNCR脱硝系统的所述脱硝喷枪组设置于第一反应区、第二反应区中的至少一个中。
10.一种应用于权利要求9所述回转窑的SNCR脱硝方法,其特征在于,包括如下步骤:获取所述回转窑中所述第一反应区和所述第二反应区的原始NOX排放浓度,根据所述原始NOX排放浓度将所述脱硝喷枪组设置于第一反应区、第二反应区中的至少一个中;
将所述碱液作为脱硝剂配入所述脱硝供液系统,所述碱液为质量浓度15~25%的尿素溶液或者氨水;
通过所述脱硝供液系统将所述碱液以流量0.2~0.3m3/h、压力0.35~0.45MPa的状态输送至所述二通道旋转接头,并通过所述碱液管路输送至所述脱硝喷枪组;同时通过所述脱硝供气系统将所述压缩空气以压力0.45~0.55MPa的状态输送至所述二通道旋转接头,并通过所述压缩空气管路输送至所述脱硝喷枪组;所述脱硝喷枪组喷出所述雾化脱销介质,与NOX发生脱硝反应,实现脱硝。
说明书: 回转窑SNCR脱硝系统、回转窑以及SNCR脱硝方法技术领域[0001] 本申请属于
氧化铝生产和脱硝工程技术领域,具体涉及一种回转窑SNCR脱硝系统、回转窑以及SNCR脱硝方法。背景技术[0002] 回转窑属于工业炉窑的一种,包括烧成窑、焙烧窑等,随着环保标准的提高,回转窑烟气中的NOx的排放指标也越来越严格。[0003] 目前的氮氧化物的控制技术主要有低氮燃烧技术、SCR和SNCR脱硝技术等。[0004] 1、低氮燃烧技术[0005] 低氮燃烧技术,即燃烧中NOx控制技术中的烟气再循环技术已经应用在白泥回转石灰窑上。在引风机出口抽取一部分烟气直接送入一次风入口,与一次风、二次风混合后送入窑炉,降低了燃烧区域的氧浓度,从而抑制NOx的生成。但是该技术对于烟气中NOx的效率预计只能达到20-30%,是无法保证NOx≤200mg/m3。[0006] 2、SCR选择性催化还原脱硝[0007] SCR选择性催化还原脱硝,其原理是利用NH3和催化剂(铁、钒、铬、钴、钼等金属)在合适的温度区间内(300-450℃)将NOx还原成N2,基本上不与O2反应。SCR要求由合适的温度场范围,并且需要满足催化剂的工况条件。[0008] 3、SNCR选择性非催化还原脱硝[0009] SNCR选择性非催化还原脱硝,其原理是把含有NHx基的还原剂(如氨、尿素)喷入炉膛温度为800-1100℃的狭窄的温度范围区域,在没有催化剂情况下,还原剂迅速分解为NH3并与烟气中的NOx进行反应,使得NOx还原成N2和水,基本上不与O2反应。尿素作为还原剂,还原NOx的适宜温度场范围是950-1050℃,最佳1000℃;氨作为还原剂,还原NOx的适宜温度场范围是900-1000℃,最佳950℃。
[0010] 回转窑窑体内存在SNCR的适宜温度场,理论上SNCR脱硝技术可应用于回转窑上,但是由于回转窑是动态窑,窑体运行时一直在旋转,并且窑体内工况复杂、恶劣,因此SNCR脱硝技术在回转窑上成功应用的例子鲜有报道。发明内容[0011] 为解决上述技术问题,本发明提供一种回转窑SNCR脱硝系统、回转窑以及SNCR脱硝方法,实现了SNCR脱硝技术在动态回转窑中的应用。[0012] 实现本发明目的所采用的技术方案为,一种回转窑SNCR脱硝系统,包括脱硝供液系统、脱硝供气系统、二通道旋转接头、管道系统和至少一组脱硝喷枪组,其中:[0013] 所述脱硝供液系统用于提供SNCR脱硝技术所使用的碱液,所述脱硝供气系统用于提供压缩空气,所述脱硝供液系统和所述脱硝供气系统通过连接管道分别与所述二通道旋转接头的两个入口连通,所述二通道旋转接头的两个可旋转的出口通过所述管道系统均与所述脱硝喷枪组连通,所述管道系统包括碱液管路和压缩空气管路;[0014] 所述管道系统沿回转窑回转中心贯穿所述回转窑的窑尾腔的腔壁、进入所述回转窑,以使所述脱硝喷枪组的喷嘴位于所述回转窑内腔中,且所述管道系统和所述脱硝喷枪组均与所述回转窑共同转动;[0015] 所述脱硝喷枪组的喷头内部设置有供所述碱液和所述压缩空气混合的雾化腔,以使所述喷头向所述回转窑内腔中喷出雾化脱销介质。[0016] 可选的,所述回转窑SNCR脱硝系统还包括旋转驱动组件,所述旋转驱动组件包括支撑架,所述支撑架固定安装于所述回转窑的内腔中;[0017] 所述支撑架为中空结构,所述管道系统中位于所述回转窑内腔的管段封装于所述支撑架的内部空腔中。[0018] 可选的,所述旋转驱动组件还包括万向节和防护套管,所述二通道旋转接头的旋转端、所述万向节、所述防护套管和所述支撑架依次连接;[0019] 所述防护套管沿回转窑回转中心贯穿所述回转窑的窑尾腔的腔壁、伸入所述回转窑的内腔,且与所述支撑架连通,所述管道系统穿入所述防护套中、进入所述回转窑。[0020] 可选的,所述碱液管路和所述压缩空气管路均包括软管段和硬管段,所述软管段的一端与所述二通道旋转接头的出口连通、另一端与所述硬管段连通,所述硬管段伸入所述防护套管和所述支撑架中。[0021] 可选的,所述脱硝喷枪组包括两个带有压力表的管接头、中管和喷头,所述脱硝喷枪组通过两个所述管接头分别与所述碱液管路和所述压缩空气管路连通;[0022] 所述中管为套管结构,其中内套管通过所述管接头与所述碱液管路连通,外套管通过所述管接头与所述压缩空气管路连通,所述内套管和所述外套管均与所述喷头连通。[0023] 可选的,所述喷头包括基体和喷头罩,所述喷头罩罩扣于所述基体上,以使所述喷头罩与所述基体合围成所述雾化腔;[0024] 所述基体的中心开设有碱液喷孔,所述碱液喷孔用于连通所述内套管与所述雾化腔;所述基体上开设有2个以上压缩空气喷孔,2个以上所述压缩空气喷孔环绕分布于所述碱液喷孔外围,所述压缩空气喷孔用于连通所述外套管与所述雾化腔;[0025] 所述喷头罩的喷出端面上开设有均布的雾化喷孔。[0026] 可选的,所述中管中靠近所述喷头的管段为文丘里雾化管,所述文丘里雾化管同样为由内套管和外套管构成的套管结构,所述文丘里雾化管的内套管和外套管中均设置有管径缩小的缩颈。[0027] 可选的,所述脱硝供液系统包括碱液储罐、泵和调节阀,所述碱液储罐、所述泵、所述调节阀和所述二通道旋转接头的其中一个入口通过碱液连接管道依次连通;[0028] 所述脱硝供气系统包括空压机和储气罐,所述空压机、所述储气罐和所述二通道旋转接头的另一个入口通过压缩空气连接管道依次连通。[0029] 基于同样的发明构思,本发明还提供一种回转窑,所述回转窑配置有上述的回转窑SNCR脱硝系统;[0030] 所述回转窑包括可旋转的窑体和设置于所述窑体尾端且固定不动的所述窑尾腔,所述窑体内部依据温度带划分为第一反应区和第二反应区,所述第一反应区内烟气温度为900~960℃,所述第二反应区内烟气温度为840~900℃;
[0031] 所述回转窑SNCR脱硝系统的所述脱硝喷枪组设置于第一反应区、第二反应区中的至少一个中。[0032] 基于同样的发明构思,本发明还提供一种应用于上述回转窑的SNCR脱硝方法,包括如下步骤:[0033] 获取所述回转窑中所述第一反应区和所述第二反应区的原始NOX排放浓度,根据所述原始NOX排放浓度将所述脱硝喷枪组设置于第一反应区、第二反应区中的至少一个中;[0034] 将所述碱液作为脱硝剂配入所述脱硝供液系统,所述碱液为质量浓度15~25%的尿素溶液或者氨水;[0035] 通过所述脱硝供液系统将所述碱液以流量0.2~0.3m3/h、压力0.35~0.45MPa的状态输送至所述二通道旋转接头,并通过所述碱液管路输送至所述脱硝喷枪组;同时通过所述脱硝供气系统将所述压缩空气以压力0.45~0.55MPa的状态输送至所述二通道旋转接头,并通过所述压缩空气管路输送至所述脱硝喷枪组;所述脱硝喷枪组喷出所述雾化脱销介质,与NOX发生脱硝反应,实现脱硝。[0036] 由上述技术方案可知,本发明提供的回转窑SNCR脱硝系统包括脱硝供液系统、脱硝供气系统、二通道旋转接头、管道系统和至少一组脱硝喷枪组,脱硝供液系统用于提供SNCR脱硝技术所使用的碱液,脱硝供气系统用于提供压缩空气,脱硝供液系统和脱硝供气系统通过连接管道分别与二通道旋转接头的两个入口连通,二通道旋转接头的两个可旋转的出口通过管道系统均与脱硝喷枪组连通,且管道系统和脱硝喷枪组均与回转窑共同转动,碱液与压缩空气同时输送至脱硝喷枪组中,脱硝喷枪组的喷头内部设置有供碱液和压缩空气混合的雾化腔,碱液与压缩空气在雾化腔中进行充分混合后,通过压缩空气的压力作用将碱液进行雾化,形成雾化脱销介质喷入回转窑内腔中,雾化脱销介质与NOX发生脱硝反应,实现脱硝。[0037] 研究发现,引起SNCR脱硝技术在回转窑上难以成功应用的主要原因在于:回转窑是动态窑,且窑内温度分布受一次风压力、配风比例、引风、转速、下料量等多种工艺因素的影响,温度带易发生漂移。[0038] 本发明提供的回转窑SNCR脱硝系统,一方面通过设置二通道旋转接头实现了静态脱硝剂向动态旋转回转窑腔室的定点输送,使脱硝剂在反应窗口内发生脱硝反应成为可能;另一方面采用双流体喷枪,通过设置特殊的喷头结构,强化了碱液与压缩空气的混合效果及雾化程度,雾化脱销介质为气雾态,相比于喷洒液具有更好的流动性和更大的比表面积,增大了雾化脱销介质与NOX的接触面积,并且可随窑内烟气流动场流动,从而极大提高了脱硝效率,脱硝效率最高可达到90%以上。[0039] 本发明提供的回转窑,将窑体内部依据温度带划分为第一反应区和第二反应区,第一反应区内烟气温度为900~960℃,第二反应区内烟气温度为840~900℃,将脱硝喷枪组设置于第一反应区、第二反应区中的至少一个中。根据回转窑的内部实际温度场设置脱硝喷枪组,提高雾化脱销介质的利用率,能够进一步增加脱硝的效率。[0040] 本发明提供的SNCR脱硝方法,应用于上述回转窑,在具体脱硝时使用的碱液为质量浓度15~20%的尿素溶液或者质量浓度15~20%的氨水,碱液流量为0.2~0.3m3/h、压力为0.35~0.45MPa,压缩空气压力为0.45~0.55MPa,能够达到最佳的雾化效果,进一步增加脱硝的效率。附图说明[0041] 图1为本发明实施例1中回转窑SNCR脱硝系统的结构示意图;[0042] 图2A为图1的回转窑SNCR脱硝系统中二通道旋转接头的主视图;[0043] 图2B为图1的回转窑SNCR脱硝系统中二通道旋转接头的右视图;[0044] 图3为图1的回转窑SNCR脱硝系统中脱硝喷枪组的结构示意图;[0045] 图4为图3的脱硝喷枪组中文丘里雾化管的结构示意图;[0046] 图5A为图3的脱硝喷枪组中喷嘴的全剖结构图;[0047] 图5B为图3的脱硝喷枪组中喷嘴的左视图;[0048] 图5C为图3的脱硝喷枪组中喷嘴的右视图;[0049] 图6为本发明实施例2中回转窑的结构示意图。[0050] 附图标记说明:1-脱硝供液系统,11-碱液储罐,12-泵,13-调节阀,14-碱液连接管道;2-脱硝供气系统,21-空压机,22-储气罐,23-压缩空气连接管道;3-二通道旋转接头,31-固定部分,32-旋转端,33-碱液入口,34-压缩空气入口,35-碱液出口,36-压缩空气出口,37-装配孔;4-管道系统,41-碱液管路,42-压缩空气管路;5-旋转驱动组件,51-万向节,
52-防护套管,53-支撑管;6-脱硝喷枪组,61-碱液管接头,62-压缩空气管接头,63-碱液压力表,64-压缩空气压力表,65-中管,651-内套管,652-外套管,66-喷头,661-基体,662-喷头罩,663-雾化腔,67-文丘里雾化管;7-密封件;8-安装法兰;100-回转窑,101-窑体,102-窑尾腔,103-第一反应区,104-第二反应区。
具体实施方式[0051] 为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请,下面结合附图,通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。[0052] 实施例1:[0053] 本发明实施例提供一种回转窑SNCR脱硝系统,该脱硝系统采用SNCR脱硝技术,可应用于任意类型回转窑中,实现了SNCR脱硝技术在动态回转窑中的应用,并且显著提高脱硝剂雾化效果和NOX脱除效率。[0054] 参见图1,本实施例提供的回转窑SNCR脱硝系统整体包括脱硝供液系统1、脱硝供气系统22、二通道旋转接头3、管道系统4和至少一组脱硝喷枪组6,脱硝供液系统1和脱硝供气系统22通过连接管道14、23分别与二通道旋转接头3的两个入口连通,通过二通道旋转接头3实现静态脱硝剂向动态旋转回转窑腔室的定点输送,脱硝喷枪组6的喷头伸入回转窑100腔室内,喷洒雾化脱销介质。下面对回转窑SNCR脱硝系统的各个组成部分的结构进行详细描述:
[0055] 脱硝供液系统1用于提供SNCR脱硝技术所使用的碱液,碱液可采用尿素溶液或者氨水,脱硝供液系统1可采用现有的碱液供液系统1,具体结构本发明不做限制。[0056] 具体的,参见图1,本实施例中,脱硝供液系统1包括碱液储罐11、泵12和调节阀13,碱液储罐11、泵12、调节阀13和二通道旋转接头3的其中一个入口(碱液入口33)通过碱液连接管道14依次连通。本实施例中碱液使用质量浓度15~25%的尿素溶液,优选20%尿素溶液,调节阀13采用电动调节阀,方便控制。[0057] 脱硝供气系统22用于提供压缩空气,压缩空气用于将碱液雾化。脱硝供气系统22可采用现有的压缩空气供气装置,具体结构本发明不做限制。[0058] 具体的,参见图1,本实施例中,脱硝供气系统22包括空压机21和储气罐22,空压机21、储气罐22和二通道旋转接头3的另一个入口(压缩空气入口34)通过压缩空气连接管道
23依次连通。
[0059] 二通道旋转接头3为动静连接件,包括固定不动的固定部分31和可转动的旋转端32,固定部分31连接脱硝供液系统1和脱硝供气系统22,旋转端32通过管道系统4与各脱硝喷枪组6连通。接头上设置有两个入口和两个出口,即内部设置两条流通通道,因此称为二通道旋转接头,二通道旋转接头3的具体结构本发明不做限制。
[0060] 参见图2A和图2B,本实施例中,二通道旋转接头3的两个入口设置在固定部分31的侧面,分别为碱液入口33和压缩空气入口34;两个出口设置在旋转端32的中部,分别为碱液出口35和压缩空气出口36。[0061] 管道系统4用于输送碱液和压缩空气,包括碱液管路41和压缩空气管路42,碱液与压缩空气在各自的独立管路中流动。管道系统4沿回转窑回转中心贯穿回转窑100的窑尾腔102的腔壁、进入回转窑100,以使脱硝喷枪组6的喷嘴位于回转窑100内腔中,且管道系统4和脱硝喷枪组6均与回转窑100共同转动,如图1所示。
[0062] 由于回转窑100内腔温度高(适合SNCR脱硝技术的温度为850~1100℃),为防止管道系统4在腔内被高温碳化,作为优选,本实施例中,该回转窑SNCR脱硝系统还包括旋转驱动组件5,旋转驱动组件5一方面与回转窑100转动的窑体101固定连接,为管道系统4和脱硝喷枪组6提供转动驱动力,另一方面保护管道系统4位于窑体101内的管段,防止其碳化。[0063] 本实施例中,旋转驱动组件5包括支撑架53,支撑架53固定安装于回转窑100的窑体101的内腔中,与窑体101共同转动。支撑架53为中空结构,管道系统4中位于回转窑100内腔的管段封装于支撑架53的内部空腔中。[0064] 在其他可选实施例中,该旋转驱动组件5还包括万向节51和防护套管52两个刚性结构件,提升管道系统4的结构强度以及转动稳定性。如图1所示二通道旋转接头3的旋转端32、万向节51、防护套管52和支撑架53依次连接。参见图3,在二通道旋转接头3的旋转端32上沿周向均布装配孔37,万向节51的其中一端设置安装法兰,万向节51与旋转端32采用法兰连接。防护套管沿回转窑100回转中心贯穿回转窑100的窑尾腔102的腔壁、伸入回转窑
100的内腔,且与支撑架连通,管道系统4穿入防护套中、进入回转窑100。
[0065] 为简化结构,可选择将支撑架53设置为十字型空心管,其水平管穿过窑尾腔102的腔壁、伸出回转窑100外,并且直接与万向节51的端部连接,即防护套管52与支撑架53为一体式结构。如图1所示,防护套管52与窑尾腔102的腔壁接触,防护套管52与窑尾腔102的腔壁之间安装密封件7,避免窑内气体泄漏。[0066] 为避让万向节51,碱液管路41和压缩空气管路42均包括软管段41a、42a和硬管段41b、42b,软管段41a、42a的一端与二通道旋转接头3的出口连通、另一端与硬管段41b、42b连通,硬管段41b、42b伸入防护套管52和支撑架53中,硬管段41b、42b与脱硝喷枪组6通过软管段41a、42a连接,如图1所示。本实施例中,软管段41a、42a采用不锈钢金属软管,硬管段
41b、42b采用不锈钢管。
[0067] 脱硝喷枪组6用于喷洒脱销介质,脱硝喷枪组6的喷头内部设置有供碱液和压缩空气混合的雾化腔663,以使喷头向回转窑100内腔中喷出雾化脱销介质,雾化脱销介质为气雾态,相比于喷洒液具有更好的流动性和更大的比表面积,增大了雾化脱销介质与NOX的接触面积,并且雾化脱销介质可随窑内烟气流动场流动,从而极大提高了脱硝效率,脱硝效率最高可达到90%以上。[0068] 参见图3,本实施例中,脱硝喷枪组6包括两个带有压力表63、64的管接头61、62,中管65和喷头66,脱硝喷枪组6通过两个管接头61、62分别与碱液管路41和压缩空气管路42连通。中管65为套管结构,其中内套管651通过碱液管接头61与碱液管路41连通,外套管652通过压缩空气管接头62与压缩空气管路42连通,内套管651和外套管651均与喷头66连通。[0069] 参见图5A、图5B和图5C,本实施例中,喷头66包括基体661和喷头罩662,喷头罩662罩扣于基体661上,以使喷头罩662与基体661合围成雾化腔663;基体661的中心开设有碱液喷孔6611,碱液喷孔6611用于连通内套管651与雾化腔663,使得碱液输送至雾化腔663中;基体661上开设有2个以上压缩空气喷孔6612,2个以上压缩空气喷孔6612环绕分布于碱液喷孔6611外围,压缩空气喷孔6612用于连通外套管652与雾化腔663,使得压缩空气输送至雾化腔663中。在雾化腔663中,碱液与压缩空气充分混合,并在压缩空气的压力下雾化。喷头罩662的喷出端面6622上开设有均布的雾化喷孔6621,雾化的碱液从雾化喷孔6621中喷出,喷出端面6622优选凸面结构,例如球面、椭球面、圆锥面等,增加雾化碱液的喷出覆盖区域。
[0070] 为进一步提高雾化效果,作为优选,中管65中靠近喷头的管段为文丘里雾化管67。参见图4,文丘里雾化管67同样为由内套管671和外套管672构成的套管结构,文丘里雾化管
67的内套管671和外套管672中均设置有管径缩小的缩颈673,碱液经过内套管671后流速增大,并且在内套管671后端产生低压,从而产生吸附作用进一步促进碱液的流动。压缩空气经过外套管672后流速增大,并且在外套管672后端产生低压,从而产生吸附作用进一步促进压缩空气的流动。加速流动的碱液和压缩空气在喷头基体661与喷头罩662之间的雾化腔
663中进行充分混合后,然后在压缩空气的压力作用下发生雾化,进而喷入回转窑100内。
[0071] 实施例2:[0072] 基于同样的发明构思,本实施例提供一种回转窑,参见图6,该回转窑100配置有上述实施例1的回转窑SNCR脱硝系统用于脱除NOX。该回转窑100可以是烧成窑、焙烧窑等任一种现有回转窑,整体包括窑体101设置于窑体101尾端的窑尾腔102。回转窑100的窑体101可旋转,转动中心如图6中心线A所示,窑体101内为反应区。窑尾腔102固定不动,用于进料和排烟。[0073] 含氮燃料在窑体101内燃烧,产生含有NOX的高温烟气,高温烟气携带着烟尘沿回转窑轴向向窑尾腔102运行,由于窑体101结构的不同以及煅烧物料所需温度高低的差异,窑体101内部温度分布不同。本实施例中,窑体101内部依据温度带划分为第一反应区103和第二反应区104,第一反应区103内烟气温度为900~960℃,原始NOX排放浓度2500-3000mg/Nm3;第二反应区104内烟气温度为840~900℃,原始NOX排放浓度1500-2000mg/Nm3。在上述两个温度带中脱硝效率最高,当温度低于840℃时,脱硝效率较低,当温度高于960℃时,脱硝碱液不仅难以起到脱硝作用,反而会增加NOX的含量。[0074] 回转窑SNCR脱硝系统的脱硝喷枪组6设置于第一反应区103、第二反应区104中的至少一个中。即,对于不同结构的窑体101或者煅烧不同牌号的物料时,脱硝喷枪组6的布置有多种组合:[0075] 1、仅布置在第一反应区:第一反应区103内部的高温烟气中的NOX与第一脱硝喷枪组6a喷入的雾化脱硝剂进行脱硝反应,由于脱硝喷枪组6的雾化作用,使得脱硝剂雾化成中微观小液滴,增大了比表面积,从而提高了脱硝剂与NOX的接触面积,极大提高了NOX脱硝效率,达到了脱硝目标后的烟气进入后续处理阶段。[0076] 2、仅布置在第二反应区:第二反应区104内部的高温烟气中的NOX与第二脱硝喷枪组6b喷入的雾化脱硝剂进行脱硝反应,由于脱硝喷枪组6的雾化作用,使得脱硝剂雾化成中微观小液滴,增大了比表面积,从而提高了脱硝剂与NOX的接触面积,极大提高了NOX脱硝效率,达到了脱硝目标后的烟气进入后续处理阶段。[0077] 3、同时布置在第一反应区和第二反应区:第一反应区103内部的高温烟气中的NOX与第一脱硝喷枪组6a喷入的雾化脱硝剂进行脱硝反应,经过第一脱硝喷枪组6a喷入脱硝剂脱除NOX后的高温烟气携带着烟尘进入第二反应区104,烟气中的NOX与第二脱硝喷枪组6b喷入的脱硝剂进行脱硝反应。由于脱硝喷枪组6的雾化作用,使得脱硝剂雾化成中微观小液滴,增大了比表面积,从而提高了脱硝剂与NOX的接触面积,极大提高了NOX脱硝效率,达到了脱硝目标后的烟气进入后续处理阶段。[0078] 实施例3:[0079] 基于同样的发明构思,本实施例提供一种SNCR脱硝方法,该方法应用于上述实施例2的回转窑100,[0080] 具体包括如下步骤:[0081] 在实施前需要测定回转窑100窑体101内部温度分布情况,确定第一反应区103和第二反应区104的大致位置以及覆盖范围。然后测定第一反应区103和第二反应区104的原始NOX排放浓度,根据原始NOX排放浓度将脱硝喷枪组6设置于第一反应区103、第二反应区104中的至少一个中。脱硝喷枪组6安装好后即可实施SNCR脱硝。
[0082] 将碱液作为脱硝剂配入脱硝供液系统1,碱液可采用质量浓度15~25%的尿素溶液或者氨水,优选20%尿素溶液;通过脱硝供液系统1将碱液以流量0.2~0.3m3/h、压力0.35~0.45MPa的状态输送至二通道旋转接头3,并通过碱液管路41输送至脱硝喷枪组6;同时通过脱硝供气系统22将压缩空气以压力0.45~0.55MPa的状态输送至二通道旋转接头3,并通过压缩空气管路42输送至脱硝喷枪组6;脱硝喷枪组6喷出雾化脱销介质,与NOX发生脱硝反应,实现脱硝。
[0083] 应用实例1:某氧化铝厂20000t/y回转窑煅烧精细氧化铝低温料脱硝项目。[0084] 回转窑烟气量为7500Nm3/h,原始NOX排放浓度300~350mg/Nm3。配制好的脱硝剂通过脱硝喷枪组进入窑体内部,由于反应窗口位于第一反应区,故脱硝喷枪组布置在第一反应区。氮氧化物排放浓度降到100mg/Nm3以下,脱硝效率达到70%以上。[0085] 应用实例2:某氧化铝厂20000t/y回转窑煅烧精细氧化铝高温料脱硝项目。[0086] 回转窑烟气量为8500Nm3/h,原始NOX排放浓度2500~3000mg/Nm3。配制好的脱硝剂通过脱硝喷枪组进入窑体内部,由于反应窗口位于第二反应区,故脱硝喷枪组布置在第二反应区。氮氧化物排放浓度降到300mg/Nm3以下,脱硝效率达到90%以上。[0087] 通过上述实施例,本发明具有以下有益效果或者优点:[0088] 1)本发明实施例提供的回转窑SNCR脱硝系统,采用双流体喷枪,脱硝碱液和压缩空气经过文丘里雾化管后流速增大,并且在文丘里雾化管后端产生低压,从而产生吸附作用进一步促进脱硝碱液和压缩空气的流动,加速流动的脱硝碱液和压缩空气在喷头基体与喷头罩之间的雾化腔中进行充分混合后,然后在压缩空气的压力作用下发生脱硝碱液雾化,使脱硝剂雾化成中微观小液滴,增大了比表面积,从而提高了脱硝剂与NOX的接触面积,极大提高了NOX脱硝效率。[0089] 2)本发明实施例提供的回转窑SNCR脱硝系统,采用二通道旋转接头,实现了静态脱硝剂向动态旋转回转窑腔室的定点输送,使脱硝剂在反应窗口内发生脱硝反应成为可能。[0090] 3)本发明实施例提供的回转窑以及SNCR脱硝,根据窑内温度分布情况以及原始NOX排放浓度布置脱硝喷枪组,使得脱硝碱液在最佳反应温度范围内与NOX充分反应,极大提高了NOX脱硝效率。[0091] 尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。[0092] 显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
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