水泥生料磨高温烟气净化装置及水泥生产系统的制作方法

文档序号:32131412发布日期:2022-11-09 10:04阅读:66来源:国知局
水泥生料磨高温烟气净化装置及水泥生产系统的制作方法

1.本发明涉及水泥生产领域,具体涉及一种水泥生料磨高温烟气净化装置、水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置及水泥生产系统。


背景技术:

2.现有水泥生产系统包括生料生产段、熟料生产段和成品生产段三大部分,这三大部分均为产生烟气,这些烟气中含有大量粉尘,有的烟气中还含有高浓度的氮氧化物,因此,需对这些烟气进行净化后才能排放。具体而言,所述生料生产段包含生料磨,所述生料磨用于接收水泥生产原料和来自旋风预热器的高温气体并输出第一烟气,所述第一烟气经第一收尘器回收的第一粉料进入均化器。所述熟料生产段包含烧成熟料冷却机,所述烧成熟料冷却机用于接收来自煅烧设备的烧成熟料并用空气进行冷却后输出第二烟气,所述第二烟气经第二收尘器回收的第二粉料进入熟料库。所述成品生产段包含选粉机,所述选粉机用于接收来自球磨机的粉料并输出含已分选细粉的第三烟气,所述第三烟气经第三收尘器回收的第三粉料进入成品库。
3.针对第一烟气的净化,现有两种工艺。第一种工艺是先将第一烟气通入加湿塔,加湿塔利用水对高温烟气进行喷淋冷却降温,并输出含湿低温气体(温度大致上为100℃-120℃),含湿低温气体再进入第一收尘器(具体采用布袋收尘器)进行过滤除尘,过滤除尘后的第一粉料进入均化器,已除尘烟气进行排放。上述第一种工艺的主要缺点在于:需大量水进行喷淋降温,能源和水资源的消耗大;第一烟气中的热量未进行利用;第一烟气中的氮氧化物含量较高,导致已除尘烟气的氮氧化物排放不达标;布袋收尘器过滤效率差,粉尘排放容易超标。第二种工艺是先将第一烟气通入scr(选择性催化还原)反应器进行脱硝,然后再通入加湿塔,加湿塔输出的含湿低温气体再进入布袋收尘器进行过滤除尘,过滤除尘后的第一粉料进入均化器,已除尘烟气进行排放。上述第二种工艺相比与上述第一种工艺仅仅为解决脱硝问题,但却带来了scr催化剂容易中毒、堵塞等衍生问题,不仅脱硝效率低,而且会影响净化的正常运行。
4.针对第二烟气的净化,现有工艺类似于前述第一种工艺,因此仍然存在以下缺点:需大量水进行喷淋降温,能源和水资源的消耗大;第二烟气中的热量未进行利用;布袋收尘器过滤效率差,粉尘排放容易超标。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供水泥生料磨高温烟气净化装置、水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置及水泥生产系统,以解决现有水泥生料磨高温烟气或水泥烧成熟料冷却机高温烟气的净化工艺对于能源和水资源的消耗大、高温烟气热量未进行利用的技术问题。
6.第一个方面,提供了一种水泥生料磨高温烟气净化装置,包括:烟气过滤除尘器单元,用于接收所述生料磨输出的高温烟气并通过耐高温滤芯对所述高温烟气中的粉尘进行物理拦截后输出温度为250℃-400℃已除尘烟气;scr脱硝反应器单元,用于接收添加有scr
脱硝还原剂的所述已除尘烟气并通过scr脱硝催化剂后输出已脱硝烟气;余热锅炉单元,用于接收所述已脱硝烟气和给水并进行换热后分别输出水蒸汽和被冷却烟气;以及scr脱硝还原剂输出管路单元,用于向所述高温烟气的输送通道和/或所述已除尘烟气的输送通道中添加所述scr脱硝还原剂。
7.根据本发明实施例,上述第一个方面的水泥生料磨高温烟气净化装置中,所述耐高温滤芯为一种滤袋,所述滤袋包含金属过滤膜,所述金属过滤膜卷制成管状结构,所述管状结构的上端设有接头而下端通过底盖密封,所述接头用于将所述滤袋安装在所述烟气过滤除尘器单元中。
8.根据本发明实施例,上述第一个方面的水泥生料磨高温烟气净化装置中,所述烟气过滤除尘器单元的烟气过滤除尘器包含过滤器壳体,所述过滤器壳体的下部设有灰斗,所述灰斗底部连接有卸灰装置,所述过滤器壳体中设有孔板,所述孔板上安装有耐高温滤芯,所述孔板及耐高温滤芯将所述过滤器壳体分隔为下部原气室和上部净气室,所述耐高温滤芯位于下部原气室中,所述上部净气室中布置有所述scr脱硝还原剂输出管路单元。
9.根据本发明实施例,上述第一个方面的水泥生料磨高温烟气净化装置中,所述余热锅炉单元中的管热管采用鳍片换热管。
10.根据本发明实施例,上述第一个方面的水泥生料磨高温烟气净化装置中,所述scr脱硝反应器单元组装在所述烟气过滤除尘器单元上形成除尘脱硝一体化设备。
11.根据本发明实施例,上述第一个方面的水泥生料磨高温烟气净化装置中,所述余热锅炉单元组装在所述除尘脱硝一体化设备上形成除尘脱硝换热一体化设备。
12.根据本发明实施例,上述第一个方面的水泥生料磨高温烟气净化装置中,所述烟气过滤除尘器单元的烟气过滤除尘器包含过滤器壳体,所述过滤器壳体的下部设有灰斗,所述灰斗底部连接有卸灰装置,所述过滤器壳体中设有孔板,所述孔板上安装有耐高温滤芯,所述孔板及耐高温滤芯将所述过滤器壳体分隔为下部原气室和上部净气室,所述耐高温滤芯位于下部原气室中;所述scr脱硝反应器单元包含反应器壳体,所述反应器壳体中用于安装所述scr脱硝催化剂,所述反应器壳体与所述过滤器壳体连为一体,所述反应器壳体与所述上部净气室连通且由所述上部净气室的壳体构成或位于所述上部净气室的顶部和/或侧部。
13.根据本发明实施例,上述第一个方面的水泥生料磨高温烟气净化装置中,当所述余热锅炉单元组装在所述除尘脱硝一体化设备上时,所述余热锅炉单元的烟道呈立向或横向设置并位于所述反应器壳体顶部和/或侧部。
14.根据本发明实施例,上述第一个方面的水泥生料磨高温烟气净化装置中,所述烟气过滤除尘器单元包含沿左右方向并列设置的左侧烟气过滤除尘器与右侧烟气过滤除尘器,所述左侧烟气过滤除尘器和所述右侧烟气过滤除尘器分别具有至少一个沿前后方向排布的烟气过滤除尘器,所述左侧烟气过滤除尘器与右侧烟气过滤除尘器之间布置有进气总烟道,所述进气总烟道分别与所述烟气过滤除尘器单元中的各所述烟气过滤除尘器的下部原气室导通;所述余热锅炉单元中的管束的长度与所述所述烟气过滤除尘器单元的左右向宽度是同方向设置的。
15.第二个方面,提供了一种水泥生产系统,包括:生料生产段,所述生料生产段包含生料磨,所述生料磨用于接收水泥生产原料和来自旋风预热器的高温气体并输出第一烟
气,所述第一烟气经第一收尘器回收的第一粉料进入均化器;熟料生产段,所述熟料生产段包含烧成熟料冷却机,所述烧成熟料冷却机用于接收来自煅烧设备的烧成熟料并用空气进行冷却后输出第二烟气,所述第二烟气经第二收尘器回收的第二粉料进入熟料库;成品生产段,所述成品生产段包含选粉机,所述选粉机用于接收来自球磨机的粉料并输出含已分选细粉的第三烟气,所述第三烟气经第三收尘器回收的第三粉料进入成品库;所述第一收尘器采用上述第一个方面的水泥生料磨高温烟气净化装置,其中,所述第一烟气作为所述生料磨输出的高温烟气进入水泥生料磨高温烟气净化装置,由所述水泥生料磨高温烟气净化装置的烟气过滤除尘器单元过滤的粉尘作为第一粉料进入均化器,所述被冷却烟气排放。
16.上述水泥生料磨高温烟气净化装置先通过烟气过滤除尘器单元对生料磨输出的高温烟气进行过滤除尘净化后将该高温烟气调整为已除尘烟气,再通过sc r脱硝反应器单元对已除尘烟气进行脱硝得到已脱硝烟气,最后通过余热锅炉单元将已脱硝烟气调整为被冷却烟气。
17.烟气过滤除尘器单元输出温度为250℃-400℃已除尘烟气,该温度范围不影响烟气过滤除尘器单元中耐高温滤芯的使用寿命;同时也能够将已除尘烟气的温度保持在目前技术上更成熟的高温scr脱硝催化剂的较佳使用温度范围内以便保证脱硝效果。另外,先除尘再脱硝可以避免scr脱硝催化剂被粉尘堵塞,防止发生催化剂中毒。
18.通过余热锅炉单元能够对高温烟气的热量进行充分回收利,尤其是进入余热锅炉单元的已脱硝烟气含尘量小,因此,已脱硝烟气与余热锅炉单元中管束之间的换热效率较高,故可提升余热锅炉单元的换热效率,并减少粉尘对余热锅炉单元的影响。
19.第三个方面,提供了一种水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置,包括:气过滤除尘器单元,用于接收所述冷却机输出的高温烟气并通过耐高温滤芯对所述高温烟气中的粉尘进行物理拦截后输出温度为250℃-00℃、优选为300℃-500℃已除尘烟气;以及余热锅炉单元,用于接收所述已脱硝烟气和第一给水并进行换热后分别输出水蒸汽和被冷却烟气。
20.根据本发明实施例,上述第三个方面的水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置中,还包括给水预热单元,用于接收所述烟气过滤除尘器单元排放的高温粉尘和第二给水并通过所述高温粉尘加热所述第二给水从而输出由所述第二给水加热所形成的第一给水。
21.根据本发明实施例,上述第三个方面的水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置中,所述耐高温滤芯为一种滤袋,所述滤袋包含金属过滤膜,所述金属过滤膜卷制成管状结构,所述管状结构的上端设有接头而下端通过底盖密封,所述接头用于将所述滤袋安装在所述烟气过滤除尘器单元中。
22.根据本发明实施例,上述第三个方面的水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置中,所述烟气过滤除尘器单元的烟气过滤除尘器包含过滤器壳体,所述过滤器壳体的下部设有灰斗,所述灰斗底部连接有卸灰装置,所述过滤器壳体中设有孔板,所述孔板上安装有耐高温滤芯,所述孔板及耐高温滤芯将所述过滤器壳体分隔为下部原气室和上部净气室,所述耐高温滤芯位于下部原气室中。
23.根据本发明实施例,上述第三个方面的水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置中,还包括前置余热锅炉单元,用于接收所述冷却机输出的高温烟气和第三给水并进行换热后分别输出水蒸汽和经冷却的所述高温烟气;则所述烟气过滤除尘器单元用于接收所述
前置余热锅炉单元输出的高温烟气并通过耐高温滤芯对所述高温烟气中的粉尘进行物理拦截后输出温度为250℃-500℃已除尘烟气。
24.根据本发明实施例,上述第三个方面的水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置中,构成所述余热锅炉单元的烟道的壳体与构成所述前置余热锅炉单元的烟道的壳体彼此组装而使所述余热锅炉单元与所述前置余热锅炉单元成为一体式换热设备,所述一体式换热设备外围分布有送气烟道和回流烟道;所述烟气过滤除尘器单元布置在所述一体式换热设备的旁侧,所述一体式换热设备通过所述送气烟道将所述前置余热锅炉单元的烟道的排气口与所述烟气过滤除尘器单元的进气口连接,所述一体式换热设备通过所述回流烟道将所述余热锅炉单元的烟道的进气口与所述烟气过滤除尘器单元的排气口连接。
25.根据本发明实施例,上述第三个方面的水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置中,所述前置余热锅炉单元的烟道呈立向设置,所述前置余热锅炉单元的进气口和排气口分布于所述前置余热锅炉单元的烟道的下部和上部,所述前置余热锅炉单元的烟道的下部设有灰斗,所述灰斗底部连接有卸灰机构;所述余热锅炉单元的烟道呈立向设置,所述余热锅炉单元的进气口和排气口分布于所述余热锅炉单元的烟道的上部和下部;所述前置余热锅炉单元的烟道的排气口与所述余热锅炉单元的烟道的进气口对接而使得所述前置余热锅炉单元与所述余热锅炉单元形成一个倒u形结构。
26.根据本发明实施例,上述第三个方面的水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置中,所述前置余热锅炉单元和所述余热锅炉单元中至少所述余热锅炉单元中的换热管采用鳍片换热管,当所述前置余热锅炉单元中的换热管未采用鳍片换热管时采用光面换热管。
27.根据本发明实施例,上述第三个方面的水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置中,所述前置余热锅炉单元包括沿该前置余热锅炉单元的烟道由前往后依次设置的第一过热器、第一蒸发器和第一省煤器;所述余热锅炉单元包括沿该余热锅炉单元的烟道由前往后依次设置的第二蒸发器和第二省煤器;所述第二蒸发器对应连接的汽包的蒸汽出口通过蒸汽输送管道连接至第一过热器的蒸汽入口。
28.根据本发明实施例,上述第三个方面的水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置中,所述余热锅炉单元组装在所述烟气过滤除尘器单元上形成除尘换热一体化设备。
29.根据本发明实施例,上述第三个方面的水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置中,所述烟气过滤除尘器单元的烟气过滤除尘器包含过滤器壳体,所述过滤器壳体的下部设有灰斗,所述灰斗底部连接有卸灰装置,所述过滤器壳体中设有孔板,所述孔板上安装有耐高温滤芯,所述孔板及耐高温滤芯将所述过滤器壳体分隔为下部原气室和上部净气室,所述耐高温滤芯位于下部原气室中;所述余热锅炉单元的烟道呈立向或横向设置并位于所述过滤器壳体顶部和/或侧部。
30.根据本发明实施例,上述第三个方面的水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置中,所述烟气过滤除尘器单元包含沿左右方向并列设置的左侧烟气过滤除尘器与右侧烟气过滤除尘器,所述左侧烟气过滤除尘器和所述右侧烟气过滤除尘器分别具有至少一个沿前后方向排布的烟气过滤除尘器,所述左侧烟气过滤除尘器与右侧烟气过滤除尘器之间布置有进气总烟道,所述进气总烟道分别与所述烟气过滤除尘器单元中的各所述烟气过滤除尘器的下部原气室导通;所述余热锅炉单元中的管束的长度与所述所述烟气过滤除尘器单元的左右向宽度是同方向设置的。
31.第四个方面,提供了一种水泥生产系统,包括:生料生产段,所述生料生产段包含生料磨,所述生料磨用于接收水泥生产原料和来自旋风预热器的高温气体并输出第一烟气,所述第一烟气经第一收尘器回收的第一粉料进入均化器;熟料生产段,所述熟料生产段包含烧成熟料冷却机,所述烧成熟料冷却机用于接收来自煅烧设备的烧成熟料并用空气进行冷却后输出第二烟气,所述第二烟气经第二收尘器回收的第二粉料进入熟料库;成品生产段,所述成品生产段包含选粉机,所述选粉机用于接收来自球磨机的粉料并输出含已分选细粉的第三烟气,所述第三烟气经第三收尘器回收的第三粉料进入成品库;所述第二收尘器采用上述第三个方面的水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置,其中,所述第二烟气作为所述冷却机输出的高温烟气进入水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置,由所述水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置的烟气过滤除尘器单元过滤的粉尘作为第二粉料进入熟料库,所述被冷却烟气排放。
32.根据本发明实施例,上述第四个方面的水泥生产系统中,所述第一收尘器采用一种水泥生料磨高温烟气净化装置,所述水泥生料磨高温烟气净化装置包括:烟气过滤除尘器单元,用于接收所述生料磨输出的高温烟气并通过耐高温滤芯对所述高温烟气中的粉尘进行物理拦截后输出温度为250℃-400℃已除尘烟气;scr脱硝反应器单元,用于接收添加有scr脱硝还原剂的所述已除尘烟气并通过scr脱硝催化剂后输出已脱硝烟气;余热锅炉单元,用于接收所述已脱硝烟气和给水并进行换热后分别输出水蒸汽和被冷却烟气;以及scr脱硝还原剂输出管路单元,用于向所述高温烟气的输送通道和/或所述已除尘烟气的输送通道中添加所述scr脱硝还原剂;其中,所述第一烟气作为所述生料磨输出的高温烟气进入水泥生料磨高温烟气净化装置,由所述水泥生料磨高温烟气净化装置的烟气过滤除尘器单元过滤的粉尘作为第一粉料进入均化器,所述被冷却烟气排放。
33.根据本发明实施例,上述第四个方面的水泥生产系统中,所述水泥生料磨高温烟气净化装置中,所述scr脱硝反应器单元组装在所述烟气过滤除尘器单元上形成除尘脱硝一体化设备,并且,所述余热锅炉单元组装在所述除尘脱硝一体化设备上形成除尘脱硝换热一体化设备。
34.上述水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置先通过烟气过滤除尘器单元对水泥烧成熟料冷却机输出的高温烟气进行过滤除尘净化后将该高温烟气调整为已除尘烟气,再通过余热锅炉单元将已除尘烟气调整为被冷却烟气。
35.烟气过滤除尘器单元输出温度为250℃-500℃已除尘烟气,该温度范围不影响烟气过滤除尘器单元中耐高温滤芯的使用寿命。通过余热锅炉单元能够对高温烟气的热量进行充分回收利,尤其是进入余热锅炉单元的已脱硝烟气含尘量小,因此,已脱硝烟气与余热锅炉单元中管束之间的换热效率较高,故可提升余热锅炉单元的换热效率,并减少粉尘对余热锅炉单元的影响。
36.下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步的说明。本技术的附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过实践了解到。
附图说明
37.构成本说明书的一部分的附图用来辅助对本技术的理解,附图中所提供的内容及其在本说明书中有关的说明可用于解释本技术,但不构成对本技术的不当限定。
38.图1为本发明实施例一种水泥生料磨高温烟气净化装置结构示意图。
39.图2为本发明实施例一种水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置示意图。
40.图3为本发明实施例一种水泥生料磨高温烟气净化装置结构示意图。
41.图4为图3所示水泥生料磨高温烟气净化装置的左视图。
42.图5为本发明实施例一种水泥生料磨高温烟气净化装置结构示意图。
43.图6为本发明实施例一种水泥生料磨高温烟气净化装置结构示意图。
44.图7为本发明实施例一种水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置局部结构示意图。
45.图3-7中的空心箭头所示的方向表示为烟气的流动方向。
具体实施方式
46.下面结合附图对本技术进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本技术。在结合附图对本技术进行说明前,需要特别指出的是:
47.在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案、技术特征,在不冲突的情况下,这些技术方案、技术特征可以相互组合。此外,在可能的情况下,这些技术方案、技术特征及有关的组合均可以被赋予特定的技术主题而被相关专利所保护。
48.下述说明中涉及到的本技术的实施例通常仅是一部分实施例而不是全部实施例,基于这些实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于专利保护的范围。
49.关于本说明书中术语和单位:本说明书及相应权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。此外,其他相关术语和单位,均可基于本说明书提供相关内容得到合理的解释。本说明书及相应权利要求书及有关的部分中的术语“前”、“后”、“左”、“右”表示为基于附图的相对位置关系。此外,其他相关术语和单位,均可基于本说明书提供相关内容得到合理的解释。
50.如图1-2所示,现有水泥生产系统包括生料生产段和熟料生产段,其中,所述生料生产段包含生料磨12,所述生料磨12用于接收水泥生产原料和来自旋风预热器21的高温气体并输出第一烟气,所述第一烟气经第一收尘器回收的第一粉料进入均化器16。所述熟料生产段包含烧成熟料冷却机29(通常为篦冷机),所述烧成熟料冷却机29用于接收来自煅烧设备22(通常为回转窑)的烧成熟料并用空气进行冷却后输出第二烟气,所述第二烟气经第二收尘器回收的第二粉料进入熟料库。
51.针对第一烟气的净化,现有两种工艺。第一种工艺是先将第一烟气通入加湿塔,加湿塔利用水对高温烟气进行喷淋冷却降温,并输出含湿低温气体(温度大致上为100℃-120℃),含湿低温气体再进入第一收尘器(具体采用布袋收尘器)进行过滤除尘,过滤除尘后的第一粉料进入均化器,已除尘烟气进行排放。上述第一种工艺的主要缺点在于:需大量水进行喷淋降温,能源和水资源的消耗大;第一烟气中的热量未进行利用;第一烟气中的氮氧化物含量较高,导致已除尘烟气的氮氧化物排放不达标;布袋收尘器过滤效率差,粉尘排放容易超标。第二种工艺是先将第一烟气通入scr(选择性催化还原)反应器进行脱硝,然后再通入加湿塔,加湿塔输出的含湿低温气体再进入布袋收尘器进行过滤除尘,过滤除尘后的第一粉料进入均化器,已除尘烟气进行排放。上述第二种工艺相比与上述第一种工艺仅仅为
解决脱硝问题,但却带来了scr催化剂容易中毒、堵塞等衍生问题,不仅脱硝效率低,而且会影响净化的正常运行。
52.针对第二烟气的净化,现有工艺类似于前述第一种工艺,因此仍然存在以下缺点:需大量水进行喷淋降温,能源和水资源的消耗大;第二烟气中的热量未进行利用;布袋收尘器过滤效率差,粉尘排放容易超标。
53.图1为本发明实施例一种水泥生料磨高温烟气净化装置结构示意图。如图1所示,水泥生料磨高温烟气净化装置,包括:烟气过滤除尘器单元12、scr脱硝反应器单元13、余热锅炉单元14和scr脱硝还原剂输出管路单元。
54.其中,烟气过滤除尘器单元12用于接收所述生料磨11输出的高温烟气(第一烟气)并通过耐高温滤芯对所述高温烟气中的粉尘进行物理拦截后输出温度为250℃-400℃已除尘烟气。过滤除尘后的粉尘进入均化器16。
55.scr脱硝反应器单元13用于接收添加有scr脱硝还原剂(如液氨、尿素、氨水等)的所述已除尘烟气并通过scr脱硝催化剂后输出已脱硝烟气。所述scr脱硝反应器单元13可以组装在所述烟气过滤除尘器单元12上形成除尘脱硝一体化设备。
56.余热锅炉单元14用于接收所述已脱硝烟气和给水并进行换热后分别输出水蒸汽和被冷却烟气。所述被冷却烟气经风机19后,通过烟囱20排放。所述水蒸汽可被输入汽轮机进行发电。所述余热锅炉单元14中的管热管优选采用鳍片换热管。
57.scr脱硝还原剂输出管路单元用于向所述高温烟气的输送通道和/或所述已除尘烟气的输送通道中添加所述scr脱硝还原剂。
58.上述水泥生料磨高温烟气净化装置先通过烟气过滤除尘器单元12对生料磨输出的高温烟气进行过滤除尘净化后将该高温烟气调整为已除尘烟气,再通过scr脱硝反应器单元13对已除尘烟气进行脱硝得到已脱硝烟气,最后通过余热锅炉单元14将已脱硝烟气调整为被冷却烟气。
59.烟气过滤除尘器单元12输出温度为250℃-400℃已除尘烟气,该温度范围不影响烟气过滤除尘器单元12中耐高温滤芯的使用寿命;同时也能够将已除尘烟气的温度保持在目前技术上更成熟的高温scr脱硝催化剂(例如以tio2为载体,v2o5和wo3为活性成分的scr脱硝催化剂)的较佳使用温度范围内以便保证脱硝效果。另外,先除尘再脱硝可以避免scr脱硝催化剂被粉尘堵塞,防止发生催化剂中毒。
60.通过余热锅炉单元14能够对高温烟气的热量进行充分回收利,尤其是进入余热锅炉单元14的已脱硝烟气含尘量小,因此,已脱硝烟气与余热锅炉单元14中管束之间的换热效率较高,故可提升余热锅炉单元的换热效率,并减少粉尘对余热锅炉单元14的影响。
61.图3为本发明实施例一种水泥生料磨高温烟气净化装置结构示意图。图4为图3所示水泥生料磨高温烟气净化装置的左视图。如图3-4所示,一种水泥生料磨高温烟气净化装置,包括:烟气过滤除尘器单元12,用于接收所述生料磨11输出的高温烟气(第一烟气)并通过耐高温滤芯对所述高温烟气中的粉尘进行物理拦截后输出温度为250℃-400℃已除尘烟气;scr脱硝反应器单元13,用于接收添加有scr脱硝还原剂的所述已除尘烟气并通过scr脱硝催化剂132后输出已脱硝烟气;余热锅炉单元17,用于接收所述已脱硝烟气和给水并进行换热后分别输出水蒸汽和被冷却烟气;所述scr脱硝反应器单13元和所述余热锅炉单元17分别组装在所述烟气过滤除尘器单元12上形成除尘脱硝换热一体化设备。
62.所述余热锅炉单元17与第二余热锅炉单元14的作用相同。相比于前述除尘脱硝一体化设备,上述除尘脱硝换热一体化设备可进一步降低烟气脱硝至烟气换热过程中的热量损失,提升余热利用效率。
63.所述烟气过滤除尘器单元12的烟气过滤除尘器包含过滤器壳体122,所述过滤器壳体122的下部设有灰斗123,所述灰斗123底部连接有卸灰装置,所述过滤器壳体122中设有孔板,所述孔板上安装有滤芯121,所述孔板及滤芯121将所述过滤器壳体122分隔为下部原气室124和上部净气室125,所述滤芯121位于下部原气室124中。
64.所述滤芯121优选为一种滤袋,所述滤袋包含金属过滤膜,所述金属过滤膜卷制成管状结构,所述管状结构的上端设有接头而下端通过底盖密封,所述接头用于将所述滤袋安装在所述烟气过滤除尘器单元12中。上述滤袋相比于传统耐高温陶瓷滤芯成本较低,同时其耐高温性好。另外,金属过滤膜能够卷制成管状结构,说明该金属过滤膜厚度较薄,有助于确保过滤通量。金属过滤膜的过滤效率高、实用寿命长,能够实现粉尘达标排放。
65.所述scr脱硝反应器单元13包含反应器壳体131,所述反应器壳体131中用于安装所述scr脱硝催化剂132,所述反应器壳体131与所述过滤器壳体122连为一体,所述反应器壳体131与所述上部净气室125连通且由所述上部净气室125的壳体构成或位于所述上部净气室的顶部。
66.所述余热锅炉单元17的烟道171呈立向设置并位于所述反应器壳体131顶部且与所述反应器壳体131导通。
67.所述烟气过滤除尘器单元12还包含沿左右方向并列设置的左侧烟气过滤除尘器12a与右侧烟气过滤除尘器12b,所述左侧烟气过滤除尘器12a和所述右侧烟气过滤除尘器12b分别具有至少一个沿前后方向排布的烟气过滤除尘器。所述左侧烟气过滤除尘器与右侧烟气过滤除尘器之间布置有进气总烟道126,所述进气总烟道126分别与所述烟气过滤除尘器单元12中的各所述烟气过滤除尘器的下部原气室124导通。此外,所述左侧烟气过滤除尘器12a与右侧烟气过滤除尘器12b之间还可以布置排气总烟道127,所述排气总烟道127可位于所述进气总烟道126的上方,所述排气总烟道127分别与所述烟气过滤除尘器单元12中的各所述烟气过滤除尘器的上部净气室125导通。当所述烟气过滤除尘器单元12包含多个烟气过滤除尘器时,通过上述布置方式对多个烟气过滤除尘器进行布置,能够使烟气过滤除尘器单元12结构更合理。
68.由于进气总烟道126和排气总烟道127位于左侧烟气过滤除尘器12a与右侧烟气过滤除尘器12b之间,因此,所述烟气过滤除尘器单元12的左右向宽度增加,这时,所述余热锅炉单元17中的管束(蒸发器、省煤器等换热设备的管束)的长度可与所述所述烟气过滤除尘器单元12的左右向宽度同方向设置,从而保证较大的换热面积。
69.所述排气总烟道127的顶部开有排气通道128,所述反应器壳体131设置在所述排气通道128顶部并通过所述排气通道128与所述排气总烟道127连通。这样,进入排气总烟道127中的已除尘烟气就可以从排气通道128进入反应器壳体131。
70.所述反应器壳体131布置在所述排气总烟道127整体的正上方且所述反应器壳体131的左右向宽度小于所述烟气过滤除尘器单元12的左右向宽度。这样,就可以在所述烟气过滤除尘器单元12顶部位于所述反应器壳体131的两侧形成操作空间,以便进行scr脱硝催化剂132的安装和更换。
71.所述反应器壳体131的顶部还设有导流烟道133,所述余热锅炉单元17的烟道171立向设置在所述导流烟道133的顶部并通过所述导流烟道133与所述反应器壳体131导通。所述余热锅炉单元17的烟道171的左右向宽度与所述烟气过滤除尘器单元12的左右向宽度是一致的,并且,导流烟道133左右向宽度同样与所述烟气过滤除尘器单元12的左右向宽度一致。这样,导流烟道133能对即将进入余热锅炉单元17的烟道171的已脱硝烟气进行充分的缓冲,使余热锅炉单元17的烟道171中的流场更均匀。
72.图5为本发明实施例一种水泥生料磨高温烟气净化装置结构示意图。如图5所示,该实施例的装置相比于图3-4所示的装置的区别在于:所述余热锅炉单元17的烟道171设置于所述反应器壳体131侧部,同时,所述余热锅炉单元17的烟道171立向设置在导流烟道133的侧部。由此,除尘脱硝换热一体化设备的整体高度得以降低。
73.图6为本发明实施例一种水泥生料磨高温烟气净化装置结构示意图。如图6所示,该实施例的装置相比于图3-4所示的装置的区别在于:所述反应器壳体131布置在所述排气总烟道127前段的正上方且所述反应器壳体131的前后向长度小于所述烟气过滤除尘器单元12的前后向长度,所述余热锅炉单元17的烟道171横向设置在所述烟气过滤除尘器单元12的顶部与所述scr脱硝反应器单元13的侧部之间。由此,有助于确保除尘脱硝换热一体化设备的整体高度和前后向长度均不会过大。
74.图2为本发明实施例一种水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置示意图。如图2所示,水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置,包括:烟气过滤除尘器单元23和余热锅炉单元24。
75.所述烟气过滤除尘器单元用于接收所述冷却机29输出的高温烟气(第二烟气)并通过耐高温滤芯对所述高温烟气中的粉尘进行物理拦截后输出温度为250℃-500℃、优选为300℃-500℃(如350℃、400℃)已除尘烟气。
76.所述余热锅炉单元24用于接收所述已脱硝烟气和第一给水并进行换热后分别输出水蒸汽和被冷却烟气。所述被冷却烟气经风机27后,通过烟囱28排放。
77.上述水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置先通过烟气过滤除尘器单元23对水泥烧成熟料冷却机29输出的高温烟气进行过滤除尘净化后将该高温烟气调整为已除尘烟气,再通过余热锅炉单元24将已除尘烟气调整为被冷却烟气。
78.烟气过滤除尘器单元23输出温度为250℃-500℃已除尘烟气,该温度范围不影响烟气过滤除尘器单元中耐高温滤芯的使用寿命。
79.可选的,上述水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置中,所述耐高温滤芯为一种滤袋,所述滤袋包含金属过滤膜,所述金属过滤膜卷制成管状结构,所述管状结构的上端设有接头而下端通过底盖密封,所述接头用于将所述滤袋安装在所述烟气过滤除尘器单元23中。金属过滤膜的过滤效率高、实用寿命长,能够实现粉尘达标排放。
80.通过余热锅炉单元24能够对高温烟气的热量进行充分回收利,尤其是进入余热锅炉单元24的已脱硝烟气含尘量小,因此,已脱硝烟气与余热锅炉单元24中管束之间的换热效率较高,故可提升余热锅炉单元24的换热效率,并减少粉尘对余热锅炉单元24的影响。
81.可选的,水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置还包括给水预热单元25,用于接收所述烟气过滤除尘器单元23排放的高温粉尘和第二给水并通过所述高温粉尘加热所述第二给水从而输出由所述第二给水加热所形成的第一给水。换热后的粉尘进入熟料库26。
换热后的第一给水进入余热锅炉单元24。由此,可利用烟气过滤除尘器单元23排放的高温粉尘对第一给水进行预热。
82.水预热单元25可以采用类似间壁换热器的结构,其中有高温粉尘的输送通道和水的输送通量,这两个通道之间通过传热壁进行传热,从而实现利用烟气过滤除尘器单元23排放的高温粉尘对第一给水进行预热的功能。
83.烧成熟料冷却机29通常为篦冷机,通过调节篦冷机器的运行参数,可以使篦冷机输出的烟气温度发生较大变化。例如,可以使篦冷机输出的烟气温度更高,例如600℃,这时,水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置还可以包括前置余热锅炉单元,用于接收所述冷却机29输出的高温烟气和第三给水并进行换热后分别输出水蒸汽和经冷却的所述高温烟气;则所述烟气过滤除尘器单元23用于接收所述前置余热锅炉单元输出的高温烟气并通过耐高温滤芯对所述高温烟气中的粉尘进行物理拦截后输出温度为250℃-500℃已除尘烟气。这样,就可以更充分的利用冷却机29输出的高温烟气的余热。
84.图7为本发明实施例一种水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置局部结构示意图。如图7所示,构成所述余热锅炉单元24的烟道的壳体与构成所述前置余热锅炉单元的烟道的壳体彼此组装而使所述余热锅炉单元与所述前置余热锅炉单元成为一体式换热设备,所述一体式换热设备外围分布有送气烟道和回流烟道;则所述烟气过滤除尘器单元23布置在所述一体式换热设备的旁侧,所述一体式换热设备通过所述送气烟道将所述前置余热锅炉单元的烟道的排气口与所述烟气过滤除尘器单元的进气口连接,所述一体式换热设备通过所述回流烟道将所述余热锅炉单元24的烟道的进气口与所述烟气过滤除尘器单元12的排气口连接。
85.具体而言,所述前置余热锅炉单元的烟道呈立向设置,所述前置余热锅炉单元的进气口和排气口分布于所述前置余热锅炉单元的烟道的下部和上部,所述前置余热锅炉单元的烟道的下部设有灰斗,所述灰斗底部连接有卸灰机构;所述余热锅炉单元24的烟道呈立向设置,所述余热锅炉单元的进气口和排气口分布于所述余热锅炉单元的烟道的上部和下部;所述前置余热锅炉单元的烟道的排气口与所述余热锅炉单元的烟道的进气口对接而使得所述前置余热锅炉单元与所述余热锅炉单元形成一个倒u形结构(如图7)。该一体式换热设备结构紧凑能够节省整体占地面积,同时便于排灰。
86.此外,所述前置余热锅炉单元和所述余热锅炉单元中至少所述余热锅炉单元中的换热管采用鳍片换热管,当所述前置余热锅炉单元中的换热管未采用鳍片换热管时采用光面换热管。
87.此外,所述前置余热锅炉单元包括沿该前置余热锅炉单元的烟道由前往后依次设置的第一过热器111、第一蒸发器112和第一省煤器113;所述余热锅炉单元24包括沿该余热锅炉单元的烟道由前往后依次设置的第二蒸发器141和第二省煤器142;所述第二蒸发器142对应连接的汽包的蒸汽出口通过蒸汽输送管道连接至第一过热器111的蒸汽入口。
88.上述水泥生料磨高温烟气净化装置中,所述余热锅炉单元24组装在所述烟气过滤除尘器单元23上形成除尘换热一体化设备。
89.参考图3-6所示,所述烟气过滤除尘器单元23的烟气过滤除尘器包含过滤器壳体,所述过滤器壳体的下部设有灰斗,所述灰斗底部连接有卸灰装置,所述过滤器壳体中设有孔板,所述孔板上安装有耐高温滤芯,所述孔板及耐高温滤芯将所述过滤器壳体分隔为下
部原气室和上部净气室,所述耐高温滤芯位于下部原气室中;所述余热锅炉单元26的烟道呈立向或横向设置并位于所述过滤器壳体顶部和/或侧部。
90.此外,所述烟气过滤除尘器单元23包含沿左右方向并列设置的左侧烟气过滤除尘器与右侧烟气过滤除尘器,所述左侧烟气过滤除尘器和所述右侧烟气过滤除尘器分别具有至少一个沿前后方向排布的烟气过滤除尘器,所述左侧烟气过滤除尘器与右侧烟气过滤除尘器之间布置有进气总烟道,所述进气总烟道分别与所述烟气过滤除尘器单元中的各所述烟气过滤除尘器的下部原气室导通;所述余热锅炉单元24中的管束的长度与所述所述烟气过滤除尘器单元23的左右向宽度是同方向设置的。
91.本发明实施例的水泥生产系统,包括:
92.生料生产段,所述生料生产段包含生料磨,所述生料磨用于接收水泥生产原料和来自旋风预热器的高温气体并输出第一烟气,所述第一烟气经第一收尘器回收的第一粉料进入均化器;
93.熟料生产段,所述熟料生产段包含烧成熟料冷却机,所述烧成熟料冷却机用于接收来自煅烧设备的烧成熟料并用空气进行冷却后输出第二烟气,所述第二烟气经第二收尘器回收的第二粉料进入熟料库;
94.成品生产段,所述成品生产段包含选粉机,所述选粉机用于接收来自球磨机的粉料并输出含已分选细粉的第三烟气,所述第三烟气经第三收尘器回收的第三粉料进入成品库。
95.其中,所述第二收尘器采用上述水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置,其中,所述第二烟气作为所述冷却机输出的高温烟气进入水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置,由所述水泥烧成熟料冷却机高温烟气净化装置的烟气过滤除尘器单元过滤的粉尘作为第二粉料进入熟料库,所述被冷却烟气排放;
96.并且/或者,所述第一收尘器采用上述水泥生料磨高温烟气净化装置,其中,所述第一烟气作为所述生料磨输出的高温烟气进入水泥生料磨高温烟气净化装置,由所述水泥生料磨高温烟气净化装置的烟气过滤除尘器单元过滤的粉尘作为第一粉料进入均化器,所述被冷却烟气排放。
97.以上对本技术的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本技术。基于本说明书的上述内容,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于专利保护的范围。
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