干法水泥窑氨法半干法脱硫装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种干法水泥窑氨法半干法脱硫装置，装置包括氨水存储系统、氨水输送计量系统、压缩空气装置、氨水雾化装置、可编程控制装置，其中氨水存储系统由氨水储罐、卸氨模块、工艺水箱构成，氨水输送计量系统由氨水缓冲罐、氨水输送模块、脱硫补氨模块、氨水计量模块构成。本实用新型专利技术具有脱硫效率高、氨水利用率高、操作简单、自动化程度高和投资成本低等优点。

Dry process cement kiln ammonia method semi dry desulfurization device

The utility model discloses a dry cement kiln ammonia semi dry desulfurization device, device comprises an ammonia storage system, ammonia water metering system, compressed air conveying device, ammonia atomization device, programmable control device, wherein the ammonia storage system by ammonia storage tank, ammonia discharging module, process water tank, ammonia water delivery measurement system by ammonia buffer ammonia tank, transport module, measurement module, ammonia ammonia desulfurization compensation module. The utility model has the advantages of high desulfurization efficiency, high utilization rate of ammonia water, simple operation, high automation, low investment cost, etc..

【技术实现步骤摘要】
干法水泥窑氨法半干法脱硫装置
本技术涉及工业烟气脱硫环保治理领域，具体是一种干法水泥窑氨法半干法脱硫装置。
技术介绍
水泥工业大气污染物排放标准近年再被提高，2013年12月27日针对水泥行业，国家发布了更严格的烟气排放标准《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2013)，其中规定烟气中SO2排放浓度要控制在200mg/Nm3以下，重点地区要控制在100mg/Nm3。因此，水泥窑烟气脱硫已经逐渐被重视。新型干法水泥窑生产系统中的硫元素主要来自燃料(煤)和原料(石灰石矿石)。燃料在分解炉和窑头燃烧产生的SO2随烟气流经过预热器，在其中与生料粉接触反应进而达到脱硫的效果；原料所含硫在上部预热器分解产生SO2，除了部分SO2引入生料磨用于烘干原料从而实现脱硫之外，大部分SO2会随烟气从窑尾排出系统。因此，水泥窑窑尾烟气SO2的产生主要取决于原料石灰石中硫含量大小。当前市场化的脱硫装置与工艺种类众多，并且主要应用于火电厂烟气治理领域。如果将此类脱硫装置与工艺直接应用于水泥窑烟气脱硫，在初始投资、运行维护成本等方面会被厂方难以接受。比如，湿法脱硫工艺(以石灰石-石膏法)并不适用于大部分水泥厂烟气SO2略高于烟气污染物排放标准的情况；干法脱硫(炉内喷钙)不适用于水泥窑，因为水泥窑生产工艺自身就含有大量的钙基原料，额外加钙脱硫的效果不明显；半干法脱硫(喷雾干燥法)应用时需要选择多个脱硫剂喷射点，才能保证烟气整体脱硫效果。为响应国家环保减排政策，为水泥行业寻求经济、高效的脱硫工艺，现提出一种用于水泥窑烟气脱硫的装置与方法。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种干法水泥窑氨法半干法脱硫装置，以降低水泥窑尾烟气SO2排放浓度，以达到国家排放标准。为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案为：干法水泥窑氨法半干法脱硫装置，其特征在于：包括氨水存储系统、氨水输送计量系统、压缩空气装置、氨水雾化装置、可编程控制装置，其中：氨水存储系统由氨水储罐、卸氨模块、工艺水箱构成，其中卸氨模块的出口与氨水储罐进口连接，氨水储罐出口、工艺水箱出口分别通过管路连接至氨水输送计量系统；氨水输送计量系统由氨水缓冲罐、氨水输送模块、脱硫补氨模块、氨水计量模块构成，所述氨水存储系统中氨水储罐出口、工艺水箱出口分别与脱硫补氨模块进口连接，脱硫补氨模块出口与氨水缓冲罐进口连接，氨水缓冲罐出口与氨水输送模块进口连接，氨水存储系统中工艺水箱出口亦与氨水输送模块进口连接，氨水输送模块出口与氨水计量模块进口连接，氨水计量模块出口与氨水雾化装置进口连接；氨水雾化装置出口通往水泥窑系统的其中一级预热器本体及该预热器的烟气上升管道中；压缩空气装置出口与氨水雾化装置内连接，由压缩空气装置为氨水雾化装置提供稳定气源；可编程控制装置分别与氨水存储系统中的卸氨模块，以及氨水输送计量系统中氨水输送模块、脱硫补氨模块、氨水计量模块电连接。所述的干法水泥窑氨法半干法脱硫装置，其特征在于：还包括烟气监测装置，所述烟气监测装置的探测部安装在水泥窑系统中预热器的烟气上升通道内，烟气监测装置与可编程控制装置连接。所述的干法水泥窑氨法半干法脱硫装置，其特征在于：氨水雾化装置优选双流体雾化喷枪。所述的干法水泥窑氨法半干法脱硫装置，其特征在于：优选的，压缩空气装置提供的气源气体压力值为0.3-0.7MPa。本技术采用以上装置，具有脱硫效率高、氨水利用率高、操作简单、自动化程度高和投资成本低等优点。同时，氨水储存系统可以利用已建脱硝氨水储存系统，并加以改造。此外，施工工期短，工期＜15天，无需停窑，不影响水泥窑生产线正常运行。参照烟气原始SO2浓度可灵活调节氨水使用量，节约脱硫氨水使用量，降低运行成本。附图说明图1是本技术实施例1的新型干法水泥窑窑尾烟气脱硫系统装置结构示意图。图2是本技术实施例2的新型干法水泥窑窑尾烟气脱硫系统装置结构示意图。图3是本技术实施例3的新型干法水泥窑窑尾烟气脱硫系统装置结构示意图。图中标记为：1、氨水储存系统，2、氨水输送计量系统，3、卸氨模块，4、氨水储罐，5、工艺水箱，6、脱硫补氨模块，7、氨水缓冲罐，8、氨水输送模块，9、氨水计量模块，10、压缩空气装置，11、氨水雾化装置，12、一级预热器，13、二级预热器，14、三级预热器，15、烟气监测装置，16、可编程控制装置。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本技术的装置与方法具体实施方式进一步详细的说明。如附图所表达的本技术结构，为一种新型干法水泥窑窑尾烟气脱硫装置。本技术针对新型干法水泥窑窑尾烟气SO2含量超标排放现象，结合水泥窑生产工艺自身特点和水泥原料矿石所含硫成分及含量的分析结果，选取合适的温度区域和反应流场，借助独立的输送、计量和雾化装置将氨水雾化，与烟气混合接触反应，实现SO2减排的目的。本技术烟气脱硫方法主要是通过氨水雾化装置将氨水喷射到水泥窑系统内。氨水溶液浓度为10-90％，更优选浓度为15-50％，最优选浓度20-30％。氨水雾化装置为双流体雾化喷枪。本技术涉及的主要化学反应方程式如下：1、氨水与烟气中的SO2在有水汽存在的条件下反应生成亚硫酸氢铵和亚硫酸铵：3NH3+2SO2+2H2O→NH4HSO3+(NH4)2SO32、亚硫酸盐在烟气中O2存在下反应生成硫酸盐：NH4HSO3+1/2O2→NH4HSO4(NH4)2SO3+1/2O2→(NH4)2SO4本技术烟气脱硫方法实施过程中无二次污染物的产生，绿色环保。实施例1如图1所示，本实施例中，采用20-30％的氨水为脱硫剂，通过卸氨模块3将外购氨水输送至氨水储罐4，使得氨水体积不低于氨水储罐4体积的1/3。通过脱硫补氨模块6将氨水从氨水储罐4输送至氨水缓冲罐7，使得氨水体积不低于氨水缓冲罐7总体积的2/3。氨水储存系统1设有工艺水箱5，工艺水箱5与脱硫补氨模块6和氨水输送模块8相连接以期实现定期对设备、管道进行清洗，防止堵塞。氨水储存系统1运行参数通过电信号传输至可编程控制装置16。本实施例中设有独立的氨水输送模块8、氨水计量模块9。通过氨水输送模块8将氨水输送至设置在一级预热器12及其上升烟道上的氨水雾化装置11。氨水输送量的控制主要依靠氨水计量模块9来完成，氨水计量监测结果以电信号传输方式传输至可编程控制装置16。本实施例中设有压缩空气装置10，以保证喷枪雾化效果的稳定性。压缩空气装置10为氨水雾化装置11提供稳压气源，该气体压力值为0.4-0.5MPa。本实施例中设有烟气监测装置15，可以对脱硫反应后的烟气成分进行实时监测。主要分析烟气中SO2浓度来控制脱硫效果，同时也需要对烟气中氨成分进行分析，控制未反应的脱硫剂氨水排放量。烟气监测结果通过电信号传输至可编程控制装置16。本实施例中可编程控制装置16收集来自氨水储存系统1、氨水输送计量系统2和烟气监测装置15的电信号，以实现现场设备的监测结果收集与现场设备的中控控制操作，达到脱硫系统自动化操作目的。实施例2如图2所示，本实施例中，采用30-35％的氨水为脱硫剂，通过卸氨模块3将外购氨水输送至氨水储罐4，使得氨水体积不低于氨水储罐4体积的1/3。通过脱硫补氨模块6将氨水从氨水储罐4输送至氨水缓冲罐7，使得本文档来自技高网...

【技术保护点】
干法水泥窑氨法半干法脱硫装置，其特征在于：包括氨水存储系统、氨水输送计量系统、压缩空气装置、氨水雾化装置、可编程控制装置，其中：氨水存储系统由氨水储罐、卸氨模块、工艺水箱构成，其中卸氨模块的出口与氨水储罐进口连接，氨水储罐出口、工艺水箱出口分别通过管路连接至氨水输送计量系统；氨水输送计量系统由氨水缓冲罐、氨水输送模块、脱硫补氨模块、氨水计量模块构成，所述氨水存储系统中氨水储罐出口、工艺水箱出口分别与脱硫补氨模块进口连接，脱硫补氨模块出口与氨水缓冲罐进口连接，氨水缓冲罐出口与氨水输送模块进口连接，氨水存储系统中工艺水箱出口亦与氨水输送模块进口连接，氨水输送模块出口与氨水计量模块进口连接，氨水计量模块出口与氨水雾化装置进口连接；氨水雾化装置出口通往水泥窑系统的其中一级预热器本体及该预热器的烟气上升管道中；压缩空气装置出口与氨水雾化装置内连接，由压缩空气装置为氨水雾化装置提供稳定气源；可编程控制装置分别与氨水存储系统中的卸氨模块，以及氨水输送计量系统中氨水输送模块、脱硫补氨模块、氨水计量模块电连接。

【技术特征摘要】
1.干法水泥窑氨法半干法脱硫装置，其特征在于：包括氨水存储系统、氨水输送计量系统、压缩空气装置、氨水雾化装置、可编程控制装置，其中：氨水存储系统由氨水储罐、卸氨模块、工艺水箱构成，其中卸氨模块的出口与氨水储罐进口连接，氨水储罐出口、工艺水箱出口分别通过管路连接至氨水输送计量系统；氨水输送计量系统由氨水缓冲罐、氨水输送模块、脱硫补氨模块、氨水计量模块构成，所述氨水存储系统中氨水储罐出口、工艺水箱出口分别与脱硫补氨模块进口连接，脱硫补氨模块出口与氨水缓冲罐进口连接，氨水缓冲罐出口与氨水输送模块进口连接，氨水存储系统中工艺水箱出口亦与氨水输送模块进...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓林，廖晓樱，毛志伟，
申请(专利权)人：合肥水泥研究设计院，
类型：新型
国别省市：安徽,34