本實用新型涉及一種脫硫系統,特別是一種水泥窯用的水泥窯脫硫系統。
背景技術:
國務院頒布的關于環境保護的重點工作意見,特別指出針對水泥、石化、煤化工等行業SO2和NOX的治理應更加嚴格。GB4915-2013《水泥工業大氣污染物排放標準》規定,2015年7月1日起,現有水泥窯及窯磨一體機SO2最高允許排放濃度為200mg/Nm3,2014年3月1日起新建水泥窯及窯磨一體機SO2最高允許排放濃度為200mg/Nm3,重點地區將根據國務院環境保護行政主管部門或省級人民政府決定執行1000mg/Nm3更嚴格的標準。
我國許多水泥熟料生產企業SO2減排任務十分嚴峻,每年SO2排污費用高達幾百萬元。因此,水泥窯SO2排放控制成為一項緊迫任務。
針對水泥窯SO2超標排放,排放濃度不大于1000mg/Nm3的情況,為了減少投資,出現了以下幾種減少SO2排放技術:更換原料、增濕塔噴水脫硫技術、旋風筒法脫硫技術、加消石灰脫硫技術等。
更換原料是指:更換硫含量高的石灰石等原料,降低入窯生料的硫含量,從源頭上降低SO2的生成排放,但是對于原料含硫量普遍高的地區,此方法具有局限性。
增濕塔噴水技術是指:水泥窯尾煙氣從旋風筒預熱器出來后進入余熱鍋爐,從余熱鍋爐出來的煙氣再進入增濕塔進行噴水脫硫,該方法盡管投資少,工藝簡單,但是脫除效率不高,脫除效率20%左右。
旋風筒法脫硫技術是指:從分解爐出口抽取部分煙氣經管道抽到一個外置的旋風分離器,收集的高活性CaO接到二級旋風筒的出口(六級預熱器接到上面第三級旋風筒),活性氧化鈣與SO2接觸反應,吸收SO2形成的硫酸鹽或亞硫酸鹽隨生料或窯灰回到窯系統,整個過程控制Ca/S為10~12。脫硫過程不會產生固體廢棄物,不會對環境產生二次污染。但是本技術脫硫效率約30%。水泥窯SO2排放超過300mg/Nm3,則不能滿足水泥窯排放標準要求。
加消石灰脫硫技術是指:在最上兩級旋風筒之間外加氫氧化鈣,鈣硫比一般為3~5,脫硫效率不大于40%。加消石灰進行脫硫效率不高,也不能滿足工業脫硫要求。
技術實現要素:
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種操作簡便、運行高效的水泥窯脫硫系統。該系統和方法使用范圍廣,對于煙氣中SO2排放濃度不超過1000mg/Nm3的水泥窯脫硫具有明顯效果。
為解決上述技術問題,本實用新型是按如下方式實現的:設計一種水泥窯脫硫系統,其由窯尾預熱器、余熱鍋爐、袋式收塵器、煙囪、收塵器灰倉、窯尾分解爐和回轉窯組成;窯尾預熱器與余熱鍋爐構成煙氣通道連接;余熱鍋爐與將煙氣和脫硫產物(NH4)2SO4分離的袋式收塵器構成煙氣通道連接;袋式收塵器與煙囪構成煙氣排放連接;袋式收塵器與收塵器灰倉構成脫硫產物(NH4)2SO4收塵連接;收塵器灰倉與窯尾分解爐構成硫酸鹽生成連接;窯尾分解爐與回轉窯構成硫酸鹽輸入連接。
設計一種水泥窯脫硫方法,其步驟如下:
1)將氨水噴入窯尾預熱器,氨水與此處生成的SO2反應生成(NH4)2SO4;
2)生成的硫酸銨隨煙氣經過余熱鍋爐進入袋式收塵器;
3)袋式收塵器灰塵收集到收塵器灰倉,脫硫后的煙氣進入煙囪;
4)將收塵器灰倉內富含(NH4)2SO4的灰輸送至窯尾分解爐的中上部;將脫硫過程生成的硫酸銨在窯尾分解爐內生成穩定的硫酸鹽;
5)硫酸鹽由窯尾分解爐進入回轉窯,最終隨熟料排出回轉窯7。
進一步的,為了使生料中硫鐵礦硫大量被氧化成SO2釋放出來,所述氨水噴入預熱器噴射位置溫度區間為400~600℃。
進一步的,所述氨水的質量濃度為10%~30%,氨水與預熱器生成的二氧化硫摩爾比為2.1~2.3。
進一步的,所述煙囪煙氣SO2含量以煙氣中O2含量為10%基準計算≤1000mg/Nm3。
本實用新型的積極效果:本實用新型技術方案中,利用氨水進行水泥窯SO2脫除可有效解決水泥窯煙囪煙氣SO2含量不超過1000mg/Nm3的超標排放問題;且工藝簡單,在原有系統進行改造,投資成本低,脫硫產物得到有效利用,不會產生二次污染,具有良好的經濟效益和環境效益。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造勞動性的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本實用新型的實施方案的結構示意圖。
圖中,1、窯尾預熱器;2、余熱鍋爐;3、袋式收塵器;4、煙囪;5、收塵器灰倉;6、窯尾分解爐;7、回轉窯。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白,下面結合具體實施方式和附圖,對本實用新型做進一步詳細說明。在此,本實用新型的示意性實施方式及其說明用于解釋本實用新型,但并不作為對本實用新型的限定。
如圖1所示,設計一種水泥窯脫硫系統,其由窯尾預熱器1、余熱鍋爐2、袋式收塵器3、煙囪4、收塵器灰倉5、窯尾分解爐6和回轉窯7組成;窯尾預熱器1與余熱鍋爐2構成煙氣通道連接;余熱鍋爐2與將煙氣和脫硫產物(NH4)2SO4分離的袋式收塵器3構成煙氣通道連接;袋式收塵器3與煙囪構成煙氣排放連接;袋式收塵器3與收塵器灰倉5構成脫硫產物(NH4)2SO4收塵連接;收塵器灰倉5與窯尾分解爐6構成硫酸鹽生成連接;窯尾分解爐6與回轉窯7構成硫酸鹽輸入連接。
設計一種水泥窯脫硫方法,其步驟如下:
1)將氨水噴入窯尾預熱器1,氨水與此處生成的SO2反應生成(NH4)2SO4;
2)生成的硫酸銨隨煙氣經過余熱鍋爐2進入袋式收塵器3;
3)袋式收塵器3灰塵收集到收塵器灰倉5,脫硫后的煙氣進入煙囪4;
4)將收塵器灰倉5內富含(NH4)2SO4的灰輸送至窯尾分解爐6的中上部;將脫硫過程生成的硫酸銨在窯尾分解爐6內生成穩定的硫酸鹽;
5)硫酸鹽由窯尾分解爐6進入回轉窯7,最終隨熟料排出回 轉窯7。
進一步的,為了使生料中硫鐵礦硫大量被氧化成SO2釋放出來,所述氨水噴入預熱器噴射位置溫度區間為400~600℃。
進一步的,所述氨水的質量濃度為10%~30%,氨水與預熱器生成的二氧化硫摩爾比為2.1~2.3。
進一步的,所述煙囪煙氣SO2含量以煙氣中O2含量為10%基準計算≤1000mg/Nm3。
實施例:
某水泥生產企業窯尾煙囪煙氣SO2含量為600~800mg/Nm3,平均濃度為700mg/Nm3。將質量濃度為20%~30%氨水噴入預熱器,氨水與預熱器生成的二氧化硫摩爾比為2.1~2.3,氨水與此處生成的SO2反應生成(NH4)2SO4;生成的硫酸銨隨煙氣進入袋式收塵器;袋式收塵器灰塵收集到灰倉,脫硫后的煙氣進入煙囪;脫硫完成后在煙囪處檢測窯尾煙氣中的SO2濃度為91mg/Nm3,去除率達到87%,煙囪出口SO2濃度達到水泥行業最新排放標準。將灰倉內富含(NH4)2SO4的灰輸送至分解爐的中上部;將脫硫過程生成的硫酸銨在分解爐內生成穩定的硫酸鹽,進入回轉窯,最終隨熟料排出回轉窯。
水泥窯排放采用氨水脫除煙氣中的SO2,具有效率高,投資成本低等優點,生成的脫硫產物(NH4)2SO4中的硫有效的固定在熟料中,沒有造成二次污染,是目前解決水泥窯SO2超標排放的有效方法。
上面所述的實施例僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述,并非對本實用新型的構思和范圍進行限定,在不脫離本實用新型設計構思前提下,本領域中普通工程技術人員對本實用新型的技術方案作 出的各種變型和改進,均應落入本實用新型的保護范圍,本實用新型請求保護的技術內容已經全部記載在權利要求書中。