水泥窑SCR脱硝系统高温收尘灰降温系统及方法

摘要

本发明涉及SCR脱硝系统技术领域，旨在解决现有的SCR系统收尘灰收集装置收尘降温效果差或单独购置冷却装置成本高的问题，提供水泥窑SCR脱硝系统高温收尘灰降温系统及方法。水泥窑SCR脱硝系统高温收尘灰降温系统包括水泥窑系统原有的冷却调节装置、空气输送斜槽和链运机，还包括螺旋输送机、斗式提升机、窑灰缓存仓、罗茨风机、充气分料箱和空气输送斜槽；所述冷却调节装置的出口通过螺旋输送机连通至斗式提升机的入口，斗式提升机的出口连通至窑灰缓存仓；窑灰缓存仓的出口连通充气分料箱；充气分料箱两路分别连通至空气输送斜槽和链运机。本发明的有益效果是降温效果好、料流稳定，对水泥生产影响小。

说明书

技术领域

本发明涉及SCR脱硝系统技术领域，具体而言，涉及水泥窑SCR脱硝系统高温收尘灰降温系统及方法。

背景技术

开发和应用水泥窑SCR脱硝技术，是水泥行业节能减排的重要举措。目前SCR脱硝系统在国内应用相对较少，但随着全国各地超低排放要求不断趋严，针对水泥行业NOx减排势在必行，SCR技术的推广亦是大势所趋。

现有水泥厂应用案例中，针对SCR技术，水泥厂基本选择高尘或中尘布置方案，将SCR系统布置在C1出口后，余热发电系统之前。

实际应用中，我们发现，考虑到C1出口粉尘浓度较大，波动大的特点，SCR系统收尘灰的降温及收集方法非常关键，其不仅关系到SCR系统的收尘及脱硝效率，而且关系到SCR系统能否适应水泥窑系统工况波动，能否长期稳定运行。

目前，在常用的SCR系统收尘灰收集方法中，除自然降温外，未考虑降温措施，而是直接通过非标管道收集后由输送设备输送至现有窑灰输送系统，其特点和不足之处具体体现在：

1、通过非标管道自然降温，降温效果差，收尘灰温降少，温度高，非标及部分设备壳体温度高，生产安全存在隐患，且影响后续设备使用寿命；

2、不同工况条件下，针对收尘灰量波动大情况适应性差，影响脱硝系统稳定运行及水泥生产；

3、考虑适应短时大范围灰量波动，需加大输送设备选型，且可能需对现有窑灰输送系统输送设备进行改造，增加电耗及运行费用；

4、后段堵塞频率增加，影响SCR脱硝系统前段效率，实际工艺操作难度加大，对现有水泥线生产稳定性亦产生影响。

综上所述，虽然现有处置方法技术流程简便，但却难以满足水泥窑SCR脱硝系统稳定运行要求，故开发一种水泥窑SCR脱硝系统高温收尘灰降温及收集方法。

发明内容

本发明旨在提供水泥窑SCR脱硝系统高温收尘灰降温系统及方法，以解决现有的SCR系统收尘灰收集装置收尘降温效果差或购置设备成本高的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种水泥窑SCR脱硝系统高温收尘灰降温系统，其包括水泥窑系统原有的冷却调节装置、空气输送斜槽和链运机，还包括螺旋输送机、斗式提升机、窑灰缓存仓、罗茨风机、充气分料箱和空气输送斜槽；

在所述冷却调节装置上开设收尘灰入口，用于通入来自SCR脱硝塔及收尘器的收尘灰；所述冷却调节装置的出口通过螺旋输送机连通至斗式提升机的入口，斗式提升机的出口连通至窑灰缓存仓；窑灰缓存仓的出口连通充气分料箱；充气分料箱出口的第一路连通空气输送斜槽，第二路连通链运机；空气输送斜槽的出口和链运机的出口连通至窑尾窑灰提升机；

充气分料箱出口的第一路和第二路上均设置气动开关阀和电动流量控制阀用于控制流量；链运机下料口位置设计脉冲单机袋除尘器，用于下料收尘。

本方案提供的水泥窑SCR脱硝系统高温收尘灰降温系统通过耦合水泥窑系统现有的如冷却调节装置、空气输送斜槽和链运机的设备实现收尘灰的降温和收集，降低了大型设备购置成本，并且通过降低SCR脱硝系统收尘灰温度，缓存SCR脱硝系统收尘灰减少灰量波动大幅变化，保证水泥窑SCR脱硝系统稳定运行，提高系统运行经济性同时，减少SCR脱硝系统对水泥生产影响。另外，本方案的设置方式中，充气分料箱出口的出口两路出料可同时出料，亦可实现每路单独出料，使用方便灵活，且可减少后续输送压力。

在一种实施方式中：

所述冷却调节装置上开设收尘灰入口处设置撒料装置，所述撒料装置具有压缩空气入口，用于通入压缩空气以将通过收尘灰入口的来自SCR脱硝塔及收尘器的收尘灰分散吹入所述冷却调节装置。

在一种实施方式中：

所述撒料装置有两个，两个所述撒料装置设置在冷却调节装置的柱段的中间位置，且两者呈竖向间隔分布；

收尘灰入口用于通过来自SCR脱硝塔及收尘器的收尘灰的下料在60°以上。

在一种实施方式中：

所述充气分料箱出口的第一路和第二路上还设置有固体流量计，用于计量收尘灰量。

通过设置固体流量计，可以方便读取流量，以便于根据实际工况对流量做出调整。

在一种实施方式中：

对应于所述充气分料箱的出口及充气分料箱出口的第一路和第二路处分别设置有风机，用于在需要时鼓风吹开对应处的堵塞。

在一种实施方式中：

窑灰缓存仓的锥形仓体段设置罗茨风机实现风机环吹，窑灰缓存仓的仓顶处设置脉冲单机袋除尘器，用于仓体下料收尘，所述脉冲单机袋除尘器的出口和斗式提升机的出口并联地连通回窑灰缓存仓。

本实施例中，可选地，窑灰缓存仓内设置高低料位监测，保证收尘灰稳定下料。

在一种实施方式中：

斗式提升机的顶部也连通至脉冲单机袋除尘器。

本方案还提供一种水泥窑SCR脱硝系统高温收尘灰降温方法，其基于前述的水泥窑SCR脱硝系统高温收尘灰降温系统，所述方法包括以下步骤：

a.收尘灰降温步骤：SCR脱硝塔及收尘器收尘灰通过从收尘灰入口吹入的压缩空气喷吹，使收尘灰分散吹入冷却调节装置内；水泥窑系统的余热发电部分打开、冷却调节装置不运行时，利用冷却调节装置壳体空间自然对流降温，使收尘灰的冷却调节装置出口温度由300℃下降至150℃以下；水泥窑系统的余热发电部分关闭、现有冷却调节装置投运时，部分收尘灰被风带走，并开启增湿降温，使收尘灰在冷却调节装置的出口温度下降至100℃以下；

b.收尘灰缓存步骤：冷却调节装置排出的收尘灰经过螺旋输送机、斗士提升机提升至窑灰缓存仓内缓存，窑灰缓存仓的锥形仓体处设置罗茨风机进行风机环吹，窑灰缓存仓的仓顶设计脉冲单机袋除尘器用于仓体下料收尘；

c.收尘灰输送步骤：窑灰缓存仓内的收尘灰从其底部进入充气分料箱，并通过充气分料箱出口的第一路喂入喂入空气输送斜槽和/或通过充气分料箱出口的第二路喂入链运机，再由空气输送斜槽和/或链运机输送至窑尾窑灰提升机。

本方案中的水泥窑SCR脱硝系统高温收尘灰降温及收集方法，具有以下有益效果：

1、针对SCR系统中脱硝塔及收尘器产生收尘灰进行降温收集，减少温度升高导致收尘灰摩擦力下降输送困难的影响，同时，消除后续输送设备高温安全隐患，延长设备使用寿命；

2、利用水泥厂现有冷却装置实现收尘灰冷却，不额外增加风冷、水冷等单独冷却设施，减少系统投资及运行费用；

3、增加窑灰缓存仓，保证物料连续稳定输送，增加系统对水泥生产不良工况适应性，减小实际操作工艺难度；

4、收尘灰降温后输送性能改善，可有效减小设备选型，且不改造原有输送设备，节约电耗及运行费用；

5、减少后续设备堵塞可能性，保证SCR系统脱硝效率及稳定运行。

在一种实施方式中：

收尘灰在冷却调节装置的出口的温度低于150℃。

在一种实施方式中：

窑灰缓存仓的额定储存时间为6-10h。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中提及之附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1中示出了本发明实施例的水泥窑SCR脱硝系统高温收尘灰降温系统的结构示意图(图中用箭头示出了收尘灰或压缩空气的流动方向)。

图标：冷却调节装置1、撒料装置2、螺旋输送机3、斗式提升机4、脉冲单机袋除尘器5、窑灰缓存仓6、罗茨风机7、充气分料箱8、气动开关阀9、电动流量控制阀10、空气输送斜槽11、风机12、固体流量计13、脉冲单机袋除尘器14、空气输送斜槽15、链运机16、窑尾窑灰提升机17、压缩空气18、收尘灰入口19、收尘灰20、第一路21、第二路22。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

参见图1，本实施例提出一种水泥窑SCR脱硝系统高温收尘灰降温系统，其包括水泥窑系统原有的冷却调节装置1、空气输送斜槽15和链运机16，还包括螺旋输送机3、斗式提升机4、窑灰缓存仓6、罗茨风机7、充气分料箱8和空气输送斜槽15。

在冷却调节装置1上开设收尘灰入口19，用于通入来自SCR脱硝塔及收尘器的收尘灰20；冷却调节装置1的出口通过螺旋输送机3连通至斗式提升机4的入口，斗式提升机4的出口连通至窑灰缓存仓6；窑灰缓存仓6的出口连通充气分料箱8；充气分料箱8出口的第一路21连通空气输送斜槽15，第二路22连通链运机16；空气输送斜槽15的出口和链运机16的出口连通至窑尾窑灰提升机17。本实施例中，窑灰缓存仓6的锥形仓体段设置罗茨风机7实现风机12环吹，窑灰缓存仓6的仓顶处设置脉冲单机袋除尘器5，用于仓体下料收尘，脉冲单机袋除尘器5的出口和斗式提升机4的出口并联地连通回窑灰缓存仓6。另外，斗式提升机4的顶部也连通至脉冲单机袋除尘器5。窑灰缓存仓6内还可设置高低料位监测，保证收尘灰稳定下料。

充气分料箱8出口的第一路21和第二路22上均设置气动开关阀9和电动流量控制阀10用于控制流量；链运机16下料口位置设计脉冲单机袋除尘器14，用于下料收尘。可选地，充气分料箱8出口的第一路21和第二路22上还设置有固体流量计13，用于计量收尘灰量。通过设置固体流量计13，可以方便读取流量，以便于根据实际工况对流量做出调整。可选地，对应于充气分料箱8的出口及充气分料箱8出口的第一路21和第二路22处分别设置有风机12，用于在需要时鼓风吹开对应处的堵塞。第一路21和第二路22的后端可设置额外的空气输送斜槽11，以方便收尘灰向水泥窑系统的空气输送斜槽15或链运机16输送。

本方案提供的水泥窑SCR脱硝系统高温收尘灰降温系统通过耦合水泥窑系统现有的如冷却调节装置1、空气输送斜槽15和链运机16的设备实现收尘灰的降温和收集，降低了大型设备购置成本，并且通过降低SCR脱硝系统收尘灰温度，缓存SCR脱硝系统收尘灰减少灰量波动大幅变化，保证水泥窑SCR脱硝系统稳定运行，提高系统运行经济性同时，减少SCR脱硝系统对水泥生产影响。另外，本方案的设置方式中，充气分料箱8出口的出口两路出料可同时出料，亦可实现每路单独出料，使用方便灵活，且可减少后续输送压力。

本实施例中，冷却调节装置1上开设收尘灰入口19处设置撒料装置2，撒料装置2具有压缩空气18入口，用于通入压缩空气18以将通过收尘灰入口19的来自SCR脱硝塔及收尘器的收尘灰20分散吹入冷却调节装置1。可选地，撒料装置2有两个，两个撒料装置2设置在冷却调节装置1的柱段的中间位置，且两者呈竖向间隔分布；收尘灰入口19用于通过来自SCR脱硝塔及收尘器的收尘灰20的下料在60°以上。

本实施例还提供一种水泥窑SCR脱硝系统高温收尘灰降温方法，其基于前述的水泥窑SCR脱硝系统高温收尘灰降温系统，方法包括以下步骤：

a.收尘灰降温步骤：SCR脱硝塔及收尘器收尘灰通过从收尘灰入口19吹入的压缩空气18喷吹，使收尘灰分散吹入冷却调节装置1内；水泥窑系统的余热发电部分打开、冷却调节装置1不运行时，利用冷却调节装置1壳体空间自然对流降温，使收尘灰的冷却调节装置1出口温度由300℃下降至150℃以下；水泥窑系统的余热发电部分关闭、现有冷却调节装置1投运时，部分收尘灰被风带走，并开启增湿降温，使收尘灰在冷却调节装置1的出口温度下降至100℃以下；及本方案中，收尘灰在冷却调节装置1的出口的温度低于150℃；

b.收尘灰缓存步骤：冷却调节装置1排出的收尘灰经过螺旋输送机3、斗士提升机提升至窑灰缓存仓6内缓存，窑灰缓存仓6的锥形仓体处设置罗茨风机7进行风机12环吹，窑灰缓存仓6的仓顶设计脉冲单机袋除尘器5用于仓体下料收尘；为降低对水泥生产不良工况适应性，窑灰缓存仓6设置较高的额定储存时间，例如窑灰缓存仓6的额定储存时间为6-10h，如具体设置为8h；

c.收尘灰输送步骤：窑灰缓存仓6内的收尘灰从其底部进入充气分料箱8，并通过充气分料箱8出口的第一路21喂入喂入空气输送斜槽15和/或通过充气分料箱8出口的第二路22喂入链运机16，再由空气输送斜槽15和/或链运机16输送至窑尾窑灰提升机17。

本方案中的水泥窑SCR脱硝系统高温收尘灰降温及收集方法，具有以下有益效果：

3、针对SCR系统中脱硝塔及收尘器产生收尘灰进行降温收集，减少温度升高导致收尘灰摩擦力下降输送困难的影响，同时，消除后续输送设备高温安全隐患，延长设备使用寿命；

4、利用水泥厂现有冷却装置实现收尘灰冷却，不额外增加风冷、水冷等单独冷却设施，减少系统投资及运行费用；

3、增加窑灰缓存仓6，保证物料连续稳定输送，增加系统对水泥生产不良工况适应性，减小实际操作工艺难度；

4、收尘灰降温后输送性能改善，可有效减小设备选型，且不改造原有输送设备，节约电耗及运行费用；

5、减少后续设备堵塞可能性，保证SCR系统脱硝效率及稳定运行。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。