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项目年度编号
2200190071
中图分类号
X701.3
成果公布年份
2022
成果简介
①课题来源与背景：
水泥回转窑是新型干法水泥物料烧成的关键技术设备，但是也是水泥行业二氧化硫和氮氧化物排放的主要来源。水泥窑烟气颗粒物含量较高，二氧化硫来源主要于燃煤以及原料，其中FeS2等硫化物在400～600℃分解，在二三级预热器里释放，CaSO4等硫酸盐类在1250℃以上分解，在水泥回转窑内释放。在水泥回转窑中，石灰石的用量大约是煤的8-10倍。因此，对于水泥窑烟气而言，含硫量高的原料石灰石是SO<sub>2</sub>排放高的主要因素。
对于水泥窑烟气中氮氧化物主要分热力氮氧化物、燃料氮氧化物、瞬发的氮氧化物和生料氮氧化物四种。水泥行业在全国各行业NOX排放总量排在第三位，仅次于电力行业和机动车尾气。在总量减排中占有很大的比例，对环境造成污染，所以有必要研究一种水泥窑干法脱硫及低温SCR脱硝系统，既能尽可能去除这些污染物，又能最大化利用烟气余热，同时便于维护，用以满足日趋严格的环保排放标准，打造绿色环保行业。
②技术原理及性能指标：
该系统实现低温条件下污染物的脱除治理，烟气余热利用的最大化，无废水处理问题，无需再次升温，系统的介质能耗低，以解决上述背景技术中提出去除污染物所消耗的成本大，无法有效利用高温烟气的热量，不便维护的问题。
为实现上述目的，该系统包括一级预热器、二级预热器、脱硫液储罐、斗提机、窑尾预热锅炉、增湿塔、布袋除尘器、脱硝反应器和引风机，一级预热器与二级预热器之间采用管道A相连接，脱硫液储罐的出口端连接有脱硫液进管，脱硫液进管的另一端接到管道A上，并在脱硫液进管上安装泵；斗提机的出口端连接到管道A上；一级预热器的出口端加装管道B，管道B的出口端连接到窑尾预热锅炉的进口端以及连接到增湿塔的进口端，窑尾预热锅炉进口端加装有阀门A，增湿塔的进口端加装有阀门B；窑尾预热锅炉的出口端与增湿塔进口端之间加装有管道C，管道C上加装有阀门C；增湿塔的出口端与布袋除尘器的进口端采用管道D相连，管道D上加装阀门F；布袋除尘器的出口端与脱硝反应器的进口端采用管道E相连，并在脱硝反应器进口侧的管道E上加装喷氮系统；脱硝反应器的出口端与引风机的进口端采用管道F相连，并在管道F上加装阀门G。
③技术的创造性与先进性：
1.低温情况下，窑尾预热锅炉可吸收更多的热量，产生更多的蒸汽供厂区使用，最大化的利用水泥窑烟气余热，同时进行降温，以达到脱硝反应器脱硝所需温度。
2.采用低温SCR脱硝工艺，温度越低，系统处理的工况烟气量减少，在催化剂的工况空速不变的前提下，催化剂的用量也会减少，减少了投资成本。
3.采用增湿塔降温，在低温情况下，布袋除尘器的布袋使用寿命更有保障，后端的催化剂在低硫尘环境下，使用寿命更有保障。
4.设置阀门F、阀门G、旁通管道和旁通阀门，在布袋除尘器达到饱和状态需要清理时，或者脱硝反应器出现故障需要检修时，可关闭阀门F和阀门G，打开旁通阀门，对布袋除尘器和脱硝反应器进行维护。
5.打开或关闭脱硝反应器两端的开关阀，可实现对脱硝反应器的在线检修；通过打开或关闭布袋除尘器两端的开关阀，可实现对布袋除尘器在线检修。
④技术的成熟程度，适用范围和安全性：
该技术涉及水泥窑窑尾烟气治理技术领域，具体为一种水泥窑干法脱硫及低温SCR脱硝系统。
完成人
郑勇 吕文彬 苏龙龙 盛大海 文章 汪军
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