用于水泥窑SNCR脱硝降低氨水用量和减少氨逃逸的方法与流程

专利2026-08-03  8


本发明涉及水泥窑脱硝领域,尤其涉及用于水泥窑sncr脱硝降低氨水用量和减少氨逃逸的方法。


背景技术:

1、sncr是一种常用于水泥窑脱硝的技术,它通过添加nh3(氨水)或尿素到燃烧过程中减少氮氧化物(nox)的排放,现有sncr控制系统喷枪位于c5旋风筒锥部,c5a/c5b锥部各设置6根,共计12根喷枪,喷枪采用多孔式喷枪,喷枪长短不一(4根长枪+8根短枪),目前nox控制在100mg/nm3以内,在限产情况下,平均氨水用量为850kg/h,满产情况下,平均氨水用量为1100kg/h,若nox控制50mg/nm3以下,平均氨水用量超2000kg/h,且仍不能稳定满足50mg/nm3以下排放指标,其中鹅颈管前端温度为897℃左右,c5出口温度为892℃左右。

2、且在利用氨水脱硝的过程中,氨水需要快速的与需要反应的硝进行反应,而为了更好的使氨水在喷射出来后就能直接的与硝进行反应,在喷枪喷出雾化后的氨水,氨水雾化加大了与硝的接触面积,能更好的与硝进行反应,但是现有的喷枪喷出的雾化状氨水范围有效,且不能进行调节,只能进行单一方向单一范围的进行喷洒,并不利于更好的使氨水与硝进行反应。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供用于水泥窑sncr脱硝降低氨水用量和减少氨逃逸的方法,以解决上述技术问题。

2、本发明为解决上述技术问题,采用以下技术方案来实现:

3、用于水泥窑sncr脱硝降低氨水用量和减少氨逃逸的方法,包括以下步骤:

4、s1:精准选取喷枪安装位置,根据初步检测结果以及对现场情况的分析,并通过cfd计算流场模拟以及更进一步对炉内气氛的检测分析,确定最终喷枪的安装位置,通过优化喷枪的位置,使得sncr在最佳温度和气氛条件下运行,可大幅度提高sncr的脱硝效率,后期针对单个项目进行提供专项计算机模拟及检测分析;

5、s2:新增一套sncr二次精准分配系统,包括控制系统和五套流量分配系统,实现对分解炉鹅颈管出口、c5直筒部位、c5筒出口三层喷枪流量的精确控制,对每套流量分配比例的自动调整,分解炉鹅颈管出口设置8根喷枪,c5a/b筒直段各设置6根喷枪,c5a/b筒出口各设置4根喷枪,总计28根喷枪;

6、s3:铺设三条氨水输送管道,将氨水从分配柜输送至分解炉鹅颈管出口、c5直筒、c5出口烟道喷射层;

7、s4:整套系统共5个模块,4个控制柜,其中分解炉鹅颈管出口模块设置一个控制柜1,c5a直筒段模块设置一个控制柜2,c5b直筒段模块设置一个控制柜3,c5a出口、c5b出口两个模块共用一个控制柜4,每个模块可实行单独自动控制,通过温度、气氛实现自动控制调节阀和泵的频率;

8、s5:增设每组喷枪流量调节装置,通过计算机模拟以及现场检测验证,发现nox在分解炉截面处nox分布非常不均匀,nox浓度高的区域需多喷入氨水,反之则少喷,这就要求每组喷枪的流量可调,合理的调节每只枪的流量即可提高的氨水的利用率,又可提高脱硝效率;

9、s7:喷枪开孔位置根据模拟结果定位;

10、s8:增设智能烟气脱硝自动控制系统,实现脱硝系统自主稳定运行,可根据温度变化实现每个模块喷枪流量独立自动分配,该系统是以pid++智能控制系统为平台进行开发的,控制系统的核心为神经网络模型,在模型中引入了分解炉喷氨量、二次风温、分解炉/一级筒出口nox含量、分解炉/一级筒出口o2含量、分解炉喂煤量等众多相关变量,并利用模型预测消除了长时滞造成的影响。

11、一种用于水泥窑sncr脱硝降低氨水用量和减少氨逃逸的方法中的喷枪,包括通气罩,其特征在于:所述通气罩内部固定连接有固定柱,所述固定柱内部滑动连接有进液管,所述固定柱上螺纹连接有喷头,所述喷头上固定连接有安装罩,所述安装罩上固定连接有第一输液管,所述第一输液管与进液管相连通,所述第一输液管底部固定连接有撞击雾化机构,所述进液管右侧固定连接有第二输液管,所述第二输液管上固定连接有通气机构,所述通气机构通过第二输液管与进液管相连通。

12、优选的,所述喷头包括螺纹管,所述螺纹管与固定柱螺纹连接,所述螺纹管与安装罩固定连接,所述螺纹管上开设有滑槽,所述滑槽内部滑动连接有封堵块,所述封堵块与进液管固定连接,所述螺纹管与安装罩内部皆开设有第二进气槽,所述封堵块内部开设有第三进气槽,所述固定柱内部开设有第一进气槽。

13、优选的,所述第一输液管、第二输液管上皆安装有阀门,所述第一输液管、第二输液管位于固定柱上方的部分为软管,所述第一输液管、第二输液管位于通气罩左右两侧的部分与通气罩固定连接。

14、优选的,所述通气机构包括第一转动环,所述第一转动环与固定柱转动连接,所述第一转动环上固定连接有多个定位组件,所述第一转动环上开设有第一通气槽,所述第一转动环上固定连接有多个卡齿,所述卡齿上啮合有第一齿轮,所述第一齿轮上固定连接有第一驱动轴,所述第一驱动轴上转动连接有第一空心盒,所述第一空心盒与通气罩固定连接,所述第一空心盒内部设置有叶轮,所述叶轮与第一驱动轴固定连接,所述第一空心盒与第二输液管固定连接,所述第一转动环下方设置有第二转动环,所述第二转动环上开设有多个卡槽,所述第二转动环与通气罩、固定柱固定连接,所述第二转动环上贯穿开设有第二通气槽,所述第二转动环上开设有插槽。

15、优选的,所述定位组件包括定位管,所述定位管与第一转动环固定连接,所述定位管内部滑动连接有滑板,所述滑板顶部通过弹簧与定位管相连接,所述滑板底部固定连接有插块,所述插块与卡槽插接。

16、优选的,所述撞击雾化机构包括固定盒,所述固定盒内部固定连接有转动件,所述转动件上转动连接有第一转杆,所述第一转杆上固定连接有第三齿轮,所述第一转杆上固定连接有连接板,所述连接板上固定连接有第二辅助环,所述第二辅助环上滚动连接有第二转动盘,所述第二转动盘上固定连接有第二转杆,所述第二转杆上固定连接有第二齿轮,所述第二齿轮与第三齿轮啮合,所述第二转杆上固定连接有第一转动盘,所述第一转动盘上方设置有第一辅助环,所述第一辅助环与固定盒固定连接,所述第一辅助环与第一转动盘转动连接,所述第二转杆底端转动连接有转动套,所述转动套上固定连接有连接座,所述连接座底部固定连接有第一皮带轮,所述第一皮带轮底部固定连接有转动柱,所述转动柱与固定盒转动连接,所述第一转杆上固定连接有第二皮带轮,所述第一皮带轮、第二皮带轮通过连接带相连接。

17、优选的,所述第二转杆顶部固定连接有撞击盘,所述撞击盘顶部固定连接有多个凸块,多个所述凸块形态不同。

18、优选的,所述固定盒底部固定连接有第二空心盒,所述第二空心盒上转动连接有第二驱动轴,所述第二驱动轴与转动柱固定连接,所述第二空心盒内部设置有叶轮,所述叶轮与第二驱动轴固定连接,所述第二空心盒一端固定连接有第三输液管,所述第三输液管与第一输液管相连通,所述第二空心盒另一端固定连接有第四输液管。

19、本发明的有益效果是:

20、1、本发明通过计算机仿真辅助设计,精准选取sncr脱硝喷枪位置,将喷枪的位置定位在分解炉的锥部,让进入的烟气先被分解炉锥部的喷枪喷射烟气进行脱硝,且脱硝后的烟气,还会顺着分解炉内部进行流动,被其余的喷枪作用脱硝,确保更加快速的脱硝。

21、2、通过打开第二输液管上的阀门,可借助进液管输入的氨水进行驱动第一驱动轴,从而使第一转动环转动,这样第一转动环上的第一通气槽与第二转动环上的第二通气槽会相连通,从而通气罩内通入的气体会通过第一通气槽、第二通气槽沿着固定柱和安装罩喷射出去,形成气壁,可有效的进行控制氨水雾化的范围,且通过拉动进液管,进液管带动封堵块进行移动,封堵块位于不同的位置,可控制不同的进风槽进行出风,从而形成不同大小的风壁,能进一步的控制氨水无法的喷射范围,可使其能根据需求进一步的让雾化氨水与硝进行反应。

22、3、通过打开第一输液管上的阀门,可借助进液管输入的氨水进行驱动第二驱动轴,使第二驱动轴不仅带动第三齿轮转动,还会带动第二转杆转动,第二转动杆转动会带动撞击盘转动,撞击盘上设置有多个不同形态的凸块,这样进液管的高压氨水喷出后,不仅会与不同的凸块撞击发生雾化,由于撞击盘的倾斜角度不断的变化,喷射后雾化的氨水流向的角度也会发生变化,这样,能有效的避免氨水仅仅在一处喷出,且第三齿轮转动还会使第二转杆自转,这样,撞击盘会自转,自转的撞击盘能将撞击雾化后的氨水进一步抛离,使其扩散范围更大。


技术特征:

1.用于水泥窑sncr脱硝降低氨水用量和减少氨逃逸的方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.一种权利要求1所述的用于水泥窑sncr脱硝降低氨水用量和减少氨逃逸的方法中的喷枪,包括通气罩(2),其特征在于:所述通气罩(2)内部固定连接有固定柱(6),所述固定柱(6)内部滑动连接有进液管(1),所述固定柱(6)上螺纹连接有喷头,所述喷头上固定连接有安装罩(5),所述安装罩(5)上固定连接有第一输液管(3),所述第一输液管(3)与进液管(1)相连通,所述第一输液管(3)底部固定连接有撞击雾化机构,所述进液管(1)右侧固定连接有第二输液管(4),所述第二输液管(4)上固定连接有通气机构,所述通气机构通过第二输液管(4)与进液管(1)相连通。

3.根据权利要求2所述的喷枪,其特征在于:所述喷头包括螺纹管(8),所述螺纹管(8)与固定柱(6)螺纹连接,所述螺纹管(8)与安装罩(5)固定连接,所述螺纹管(8)上开设有滑槽(10),所述滑槽(10)内部滑动连接有封堵块(14),所述封堵块(14)与进液管(1)固定连接,所述螺纹管(8)与安装罩(5)内部皆开设有第二进气槽(12),所述封堵块(14)内部开设有第三进气槽(13),所述固定柱(6)内部开设有第一进气槽(7)。

4.根据权利要求2所述的喷枪,其特征在于:所述第一输液管(3)、第二输液管(4)上皆安装有阀门,所述第一输液管(3)、第二输液管(4)位于固定柱(6)上方的部分为软管,所述第一输液管(3)、第二输液管(4)位于通气罩(2)左右两侧的部分与通气罩(2)固定连接。

5.根据权利要求1所述的喷枪,其特征在于:所述通气机构包括第一转动环(19),所述第一转动环(19)与固定柱(6)转动连接,所述第一转动环(19)上固定连接有多个定位组件,所述第一转动环(19)上开设有第一通气槽(21),所述第一转动环(19)上固定连接有多个卡齿(15),所述卡齿(15)上啮合有第一齿轮(17),所述第一齿轮(17)上固定连接有第一驱动轴(16),所述第一驱动轴(16)上转动连接有第一空心盒(18),所述第一空心盒(18)与通气罩(2)固定连接,所述第一空心盒(18)内部设置有叶轮(29),所述叶轮(29)与第一驱动轴(16)固定连接,所述第一空心盒(18)与第二输液管(4)固定连接,所述第一转动环(19)下方设置有第二转动环(25),所述第二转动环(25)上开设有多个卡槽(23),所述第二转动环(25)与通气罩(2)、固定柱(6)固定连接,所述第二转动环(25)上贯穿开设有第二通气槽(24),所述第二转动环(25)上开设有插槽。

6.根据权利要求5所述的喷枪,其特征在于:所述定位组件包括定位管(20),所述定位管(20)与第一转动环(19)固定连接,所述定位管(20)内部滑动连接有滑板(27),所述滑板(27)顶部通过弹簧(26)与定位管(20)相连接,所述滑板(27)底部固定连接有插块(28),所述插块(28)与卡槽(23)插接。

7.根据权利要求2所述的喷枪,其特征在于:所述撞击雾化机构包括固定盒(30),所述固定盒(30)内部固定连接有转动件(50),所述转动件(50)上转动连接有第一转杆(36),所述第一转杆(36)上固定连接有第三齿轮(43),所述第一转杆(36)上固定连接有连接板(51),所述连接板(51)上固定连接有第二辅助环(42),所述第二辅助环(42)上滚动连接有第二转动盘(41),所述第二转动盘(41)上固定连接有第二转杆(37),所述第二转杆(37)上固定连接有第二齿轮(40),所述第二齿轮(40)与第三齿轮(43)啮合,所述第二转杆(37)上固定连接有第一转动盘(38),所述第一转动盘(38)上方设置有第一辅助环(39),所述第一辅助环(39)与固定盒(30)固定连接,所述第一辅助环(39)与第一转动盘(38)转动连接,所述第二转杆(37)底端转动连接有转动套(47),所述转动套(47)上固定连接有连接座(44),所述连接座(44)底部固定连接有第一皮带轮(45),所述第一皮带轮(45)底部固定连接有转动柱(46),所述转动柱(46)与固定盒(30)转动连接,所述第一转杆(36)上固定连接有第二皮带轮(49),所述第一皮带轮(45)、第二皮带轮(49)通过连接带(48)相连接。

8.根据权利要求7所述的喷枪,其特征在于:所述第二转杆(37)顶部固定连接有撞击盘(32),所述撞击盘(32)顶部固定连接有多个凸块(31),多个所述凸块(31)形态不同。

9.根据权利要求7所述的喷枪,其特征在于:所述固定盒(30)底部固定连接有第二空心盒(34),所述第二空心盒(34)上转动连接有第二驱动轴,所述第二驱动轴与转动柱(46)固定连接,所述第二空心盒(34)内部设置有叶轮(29),所述叶轮(29)与第二驱动轴固定连接,所述第二空心盒(34)一端固定连接有第三输液管(35),所述第三输液管(35)与第一输液管(3)相连通,所述第二空心盒(34)另一端固定连接有第四输液管(33)。


技术总结
本发明公开了用于水泥窑SNCR脱硝降低氨水用量和减少氨逃逸的方法,通过计算机仿真辅助设计,精准选取SNCR脱硝喷枪位置,将喷枪的位置定位在分解炉的锥部,让进入的烟气先被分解炉锥部的喷枪喷射烟气进行脱硝,且脱硝后的烟气,还会顺着分解炉内部进行流动,被其余的喷枪作用脱硝,确保更加快速的脱硝,再新增一套SNCR二次精准分配系统、铺设三条氨水输送管道、增设每组喷枪流量调节装置,并通过计算机模拟以及现场检测验证,发现NOx在分解炉截面处NOx分布非常不均匀,NOx浓度高的区域需多喷入氨水,反之则少喷,这就要求每组喷枪的流量可调,合理的调节每只枪的流量即可提高的氨水的利用率,又可提高脱硝效率。

技术研发人员:陈仲圣,王吉顺
受保护的技术使用者:山东泰溥节能环保科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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