水泥分解炉直接喷氨降低NOx装置的制作方法

本实用新型涉及水泥分解炉低NOx燃烧技术领域，具体提供一种水泥分解炉直接喷氨降低NOx装置。

背景技术：

环境污染日趋严重，国家对环境保护要求的不断提高。工业锅炉NOx排放是主要大气污染的主要源头之一。2013年我国颁布的《水泥工业大气污染物排放标准》规定新建企业从2014年3月1日开始、现有企业自2015年7月1日开始执行400mg/m3的氮氧化物污染物排放限值，这就对现有的分解炉低氮燃烧技术提出了更高的要求。

目前广泛应用、成熟的水泥分解炉低NOx技术，如炉内空气分级、燃料分级、低氮燃烧等，这些技术必须配合尾部烟气脱硝(如选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)等)才能满足国家标准(GB4915－2013)。SCR和SNCR技术是通过向烟气中喷入氨还原剂还原NOx，SNCR技术存在反应温度窗口较窄、氨逃逸严重等问题，SCR存在催化剂寿命短、烟道堵塞及安装和运行成本高等不利因素，在应用时也受到较大限制。因此，迫切需要研发低运行成本、脱硝效率高、适用性强的低NOx技术来满足市场需要。

技术实现要素：

针对背景技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种水泥分解炉直接喷氨降低NOx装置，从而解决当前水泥生产线中分解炉在完成低NOx排放指标(GB4915－2013)时面临的脱硝运行成本高、温度窗口窄(SNCR)、设备场地受限等的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种水泥分解炉直接喷氨降低NOx装置，所述装置包括氨水喷射装置和分解炉燃烧设备，其特征在于：所述的氨水喷射装置包括依次相连接的氨水制备罐(1)、流量调节阀(2)、流量计(3)、输氨泵(4)、喷氨量自动控制装置(5)及连接管道；所述分解炉燃烧设备包括分解炉炉体(6)、三次风管(7)、烟气进口(8)、氨水喷枪(9)；所述氨水喷枪(9)设置在分解炉炉体(6)的上端，所述烟气进口(8)设置在分解炉炉体(6)的底部，所述三次风管(7)紧挨着烟气进口(8)设置。

进一步地，底部烟气进口(8)风速约为30m/s，高速气流利于优化炉膛整体流场，避免局部高温，同时也有利于降低NOx排放浓度。

进一步地，氨水喷枪(9)喷射位置在富燃料区上方，该区域温度为850-900℃之间，在同一标高布置4支氨水喷枪分别位于炉体壁面等距处，呈对称分布。

进一步地，低NOx燃烧器上的氨水喷枪(9)采用机械雾化，且无需配风，通过输氨泵(4)提供的压力高速射入炉内上升气流中，分解出的NH3成分与上升烟气中生成的NOx混合发生还原反应，从而大大降低煤粉燃烧NOx的排放浓度。

本实用新型相对于现有技术的有益效果在于：

现场制作氨水，施工简便且不受地域限制，运用成本低。氨水直接喷入低氧火焰中使其与烟气中NOx发生还原反应，最终实现NOx低排放。

附图说明

图1为水泥分解炉直接喷氨降低NOx装置示意图。

其中，1-氨水制备罐；2-流量调节阀；3-流量计；4-输氨；5-喷氨量自动控制系统；6-分解炉炉体；7-三次风管；8-烟气进口；9-氨水喷枪。

图2是氨水喷枪的布置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型的具体实施方案作详细的阐述。这些具体实施方式仅供叙述而并非用来限定本实用新型的范围或实施原则，本实用新型的保护范围仍以权利要求为准，包括在此基础上所作出的显而易见的变化或变动等。

本实用新型的技术原理是：通过底部烟气进口风量及三次风风量配比，使得主燃烧区为富燃料燃烧区，在此基础上，将氨水制备罐内的氨与水混合制备氨含量为20％的溶液，通过输氨泵输入氨水喷枪，喷入位置在富燃料区与燃尽区之间。煤粉在还原区进行不充分燃烧，低氧环境利于抑制NOx的生成，同时，氨水喷入高温、低氧的富燃区，快速分解出的NH3成分与上升烟气中生成的NOx混合发生还原反应，从而大大降低煤粉燃烧NOx的排放浓度。其反应如下：

O+H2O→OH+OH

烟气OH离子数量的增多随即使NO还原效果得到增强，反应如下：

如图1所示，水泥分解炉直接喷氨降低NOx装置包括氨水喷射装置和分解炉燃烧设备。其中，氨水喷射装置包括氨水制备罐1、流量调节阀2、流量计3、输氨泵4、喷氨量自动控制装置5及连接管道；分解炉燃烧设备包括分解炉炉体6、三次风管7、烟气进口8、氨水喷枪9。

烟气进口8风量由回转窑直接输入，实际风速为30m/s，高速气流利于优化炉膛整体流场，避免局部高温，同时有利于降低NOx浓度。氨水喷射区域温度为850-900℃之间，在同一标高布置4支喷枪分别位于炉体壁面等距处，呈对称分布，喷枪布置图如图2所示。氨水喷枪9采用机械雾化，且无需配风，通过输氨泵4提供的压力高速射入炉内上升气流中，分解出的NH3与烟气中生成的NOx混合发生还原反应，从而降低煤粉燃烧NOx的排放浓度。

通过底部烟气进口风量及三次风风量配比，使得主燃烧区为富燃料燃烧区，在此基础上，将制备罐内制取适当浓度的氨水溶液，通过输氨泵输入氨水喷枪，喷入位置在富燃料与燃尽区之间。