阅读说明：本技术 一种水泥厂新型智能窑灰脱硫系统 (Novel intelligent kiln dust desulfurization system of cement plant ) 是由 高超 杨鑫 唐薇薇 杨鹏 王硕 李淑跃 于 2019-11-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种水泥厂新型智能窑灰脱硫系统,包括吸收装置、窑灰浆制备及供给装置、废气处理管道和窑灰库,以及设置于所述废气处理管道中的温度检测装置、压力检测装置、流体压差检测装置和气体成份分析装置；所述窑灰库与所述窑灰浆制备及供给装置的输入端连通,所述吸收装置的输入端分别与所述废气处理管道和所述窑灰浆制备及供给装置的输出端连通。上述方案在正常生产的情况下,能够实现水泥厂窑尾废气中SO2减排效率大于95％。同时结构简单,操作方便,适合推广应用。(The invention discloses a novel intelligent kiln dust desulfurization system for a cement plant, which comprises an absorption device, a kiln dust slurry preparation and supply device, a waste gas treatment pipeline, a kiln dust warehouse, a temperature detection device, a pressure detection device, a fluid pressure difference detection device and a gas component analysis device, wherein the temperature detection device, the pressure detection device, the fluid pressure difference detection device and the gas component analysis device are arranged in the waste gas treatment pipeline; the kiln ash storehouse is communicated with the input end of the kiln ash slurry preparation and supply device, and the input end of the absorption device is respectively communicated with the waste gas treatment pipeline and the output end of the kiln ash slurry preparation and supply device. According to the scheme, the emission reduction efficiency of SO2 in kiln tail waste gas of a cement plant can be more than 95% under the condition of normal production. Meanwhile, the structure is simple, the operation is convenient, and the device is suitable for popularization and application.)

一种水泥厂新型智能窑灰脱硫系统

技术领域

本发明属于水泥厂生产设备及工艺技术领域，具体涉及一种水泥厂新型智能窑灰脱硫系统。

背景技术

根据《水泥工业大气污染物排放标准》的规定，水泥生产企业废气排放标准中SO2最高允许排放浓度为200mg/m3，重点地区要求低于100mg/m3，有的甚至要求零排放。如何高效、经济的降低SO2排放浓度，成为亟待解决的难题。

水泥熟料烧成过程中产生的硫是由原、燃料带入，通常情况下燃料中的硫产生的绝大部分SO2会被分解炉内活性CaO吸收，出预热器烟气中的SO2主要来源于原料中的单质硫和低价流，它们在较低的温下别氧化成SO2。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种水泥厂新型智能窑灰脱硫系统，采用水泥熟料烧成过程中的中间产物窑灰粉和水按照一定的比例配成浆液作为水泥厂脱硫过程中吸收塔的吸收剂，制浆系统采用PH检测精准控制浆液浓，脱硫效率达到95％以上，降低系统电耗、热耗，节约脱硫运行成本，从而解决了以往脱硫系统效率低，运行成本高的难题。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种水泥厂新型智能窑灰脱硫系统，包括吸收装置、窑灰浆制备及供给装置、废气处理管道和窑灰库，以及设置于所述废气处理管道中的温度检测装置、压力检测装置、流体压差检测装置和气体成份分析装置；

所述窑灰库与所述窑灰浆制备及供给装置的输入端连通，所述吸收装置的输入端分别与所述废气处理管道和所述窑灰浆制备及供给装置的输出端连通。

优选的，所述气体成份分析装置包括：依次连接取样探头，探头防堵反吹器、冷却器和气体成份仪；

所述取样探头将所述废气处理管道中的废气进行取样，通过所述冷却器进行冷却后，通过所述气体成份仪进行成份分析；

所述探头防堵反吹器，用于当取样动作结束后，对所述取样探头取气方向进行反向吹气。

进一步地，所述废气处理管道包括：第一废气处理支路管道和第二废气处理支路管道，以及用于控制所述第一废气处理支路管道和第二废气处理支路管道的阀门控制装置；

所述第一废气处理支路管道和第二废气处理支路管道的进气口分别设置有第一电动调节阀和第二电动调节阀；

所述第一电动调节阀和第二电动调节阀分别与所述气体成份仪连接；

当所述气体成份仪检测到废气中的SO2的含量低于设定值时，打开所述第一电动调节阀，关闭所述第二电动调节阀，使得废气进入所述第一废气处理支路管道；

当所述气体成份仪检测到废气中的SO2的含量高于设定值时，所述第一电动调节阀关闭，所述第二电动调节阀打开，废气进入所述第二废气处理支路管道。

优选的，所述温度检测装置包括：温度传感器和温度变送器；

所述温度传感器，用于检测所述废气处理管道中的废气的温度；

所述温度变送器，用于显示温度传感器检测的废气温度；

所述压力检测装置包括：取压管和压力变送器；

所述取压管，用于检测所述废气处理管道中的废气的压力；

所述压力变送器，用于显示取压管检测的废气压力；

所述流体压差检测装置包括：文丘里管和差压变送器；

所述文丘里管，用于检测所述废气处理管道中的废气的排放量；

所述差压变送器，用于显示文丘里管检测的废气排放量。

优选的，所述窑灰浆制备及供给装置包括：窑灰称重仓、收尘器、回转喂料装置、窑灰浆预制槽和垂直浆液搅拌器；

所述窑灰称重仓，用于将所述窑灰库的输送窑灰粉进行称量，将窑灰粉输送到所述窑灰浆预制槽中，根据称量的结果按照预先设定的比例加入适量的水，通过所述垂直浆液搅拌器进行搅拌配置成窑灰浆液；

所述收尘器，用于吸收所述窑灰库内飘浮的窑灰并通过所述回转喂料装置重新输送至所述窑灰浆预制槽进行搅拌处理。

优选的，所述吸收装置包括：供氧鼓风机、浆液供给泵、侧式搅拌器、吸收塔、浆液循环泵、石膏排出泵、超声波液位检测器、粘度检测器、除雾器和喷淋器；

所述喷淋器的输入端分别与所述浆液供给泵和浆液循环泵的输出端连接；

所述吸收塔包括吸收区和底部循环区；

所述吸收区与所述供氧鼓风机相连；所述底部循环区与所述石膏排出泵相连；

设置于所述底部循环区的所述超声波液位检测器和粘度检测器，分别用于检测所述底部循环区内的窑灰浆液的高度信号和粘度信号。

进一步地，若进入所述第一废气处理支路管道的废气的SO₂含量低于设定值，则直接通过所述第一废气处理支路管道排除；

若进入所述第二废气处理支路管道的废气的SO₂含量高于设定值，则通过所述供氧鼓风机将第二废气处理支路管道内的废气吸入所述吸收装置进行脱硫处理，直到经过脱硫处理的废气满足排放标准时，通过所述吸收塔顶部排出。

进一步地，一种水泥厂新型智能窑灰脱硫系统，还包括：与所述石膏排出泵连接的石膏制备装置；

当所述窑灰浆液的高度信号和粘度信号达到预先设定的高度值和粘度值时，所述超声波液位检测器和粘度检测器控制所述石膏排出泵工作，通过设置在所述吸收区的所述除雾器、喷淋器和侧式搅拌器抽出窑灰浆液，并将所述窑灰浆液与废气混合后送入所述石膏制备装置中。

进一步地，所述石膏制备装置包括石膏滤液器，真空皮带过滤机、气液分离器、冲洗水泵、冲洗水箱和真空泵；

所述石膏滤液器的输出端与所述真空皮带过滤机的输入端连接；

所述真空皮带过滤机与所述气液分离器；

所述气液分离器顶部出口与所述真空泵连接；

所述气液分离器底部出口与所述冲洗水箱连接；

所述冲洗水泵与所述冲洗水箱连接输入端；

所述冲洗水箱的输出端连接有干燥装置。

进一步地，所述石膏滤液器，用于对所述抽出与废气混合后的窑灰浆液进行一次过滤分离；

经过一次分离的浆液进入所述真空皮带过滤机，所述气液分离器通过所述真空泵对所述一次分离的浆液进行气水分离；

经过上述气水分离后获得二次分离浆液，所述二次分离浆液送入所述冲洗水箱进行冲洗处理；经过冲洗水箱冲洗处理的浆液经过所述干燥装置进行干燥处理获得合格的滤饼。

本发明的有益效果体现在：

本发明结合水泥厂的实际情况，提供一种水泥厂新型智能窑灰脱硫系统，采用水泥熟料烧成的中间产物窑灰粉和水，按照一定的比例配成浆液作为水泥厂脱硫过程中吸收塔的吸收剂，制浆系统采用PH检测精准控制浆液浓，脱硫效率达到95％以上，降低系统电耗、热耗，节约脱硫运行成本，从而解决了以往脱硫系统效率低，运行成本高的难题。

该系统结构简单、运行能耗低、脱硫剂利用率高，无需消耗大量水资源，脱硫效率高。通过该系统降低水泥厂废气中的SO2，直接利用窑灰，无需另外购买脱硫剂，同时脱硫过程中的附属产品石膏还可以作为水泥粉磨工段的混合材，有效节约空间和设备投资，降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明

具体实施方式

或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明提供的水泥厂新型智能窑灰脱硫系统结构示意图；

其中，1-窑灰仓，2-回转喂料器，3-收尘器，4-窑灰浆预制槽，5-浆液供给泵，6-第一电动调节阀，7-第二电动调节阀，8-侧式搅拌器，9-吸收塔，10-喷淋器，11-除雾器， 12-浆液循环泵，13-石膏排出泵，14-工艺水泵，15-滤布冲洗泵，16-工艺水箱，17-过滤罐，18-真空皮带过滤机，19-气液分离器，20-真空泵，21-液力旋流器，22-滤液泵，23- 供氧鼓风机，24-垂直浆液搅拌器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。

为了具体了解本发明提供的技术方案，将在下面的实施例中对本发明的技术方案做出详细的描述和说明。显然，本发明提供的实施例并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，除这些描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

如图1所示，本发明具体实施方式涉及一种水泥厂新型智能窑灰脱硫系统，包括吸收装置、窑灰浆制备及供给装置、废气处理管道和窑灰库，以及设置于所述废气处理管道中的温度检测装置、压力检测装置、流体压差检测装置和气体成份分析装置；

所述窑灰库与所述窑灰浆制备及供给装置的输入端连通，所述吸收装置的输入端分别与所述废气处理管道和所述窑灰浆制备及供给装置的输出端连通。

所述气体成份分析装置包括：依次连接取样探头，探头防堵反吹器、冷却器和气体成份仪；

所述取样探头将所述废气处理管道中的废气进行取样，通过所述冷却器进行冷却后，通过所述气体成份仪进行成份分析；

所述探头防堵反吹器，用于当取样动作结束后，对所述取样探头取气方向进行反向吹气。

所述废气处理管道包括：第一废气处理支路管道和第二废气处理支路管道，以及用于控制所述第一废气处理支路管道和第二废气处理支路管道的阀门控制装置；

所述第一废气处理支路管道和第二废气处理支路管道的进气口分别设置有第一电动调节阀和第二电动调节阀；

所述第一电动调节阀和第二电动调节阀分别与所述气体成份仪连接；

当所述气体成份仪检测到废气中的SO2的含量低于设定值时，打开所述第一电动调节阀，关闭所述第二电动调节阀，使得废气进入所述第一废气处理支路管道；

当所述气体成份仪检测到废气中的SO2的含量高于设定值时，所述第一电动调节阀关闭，所述第二电动调节阀打开，废气进入所述第二废气处理支路管道。

所述温度检测装置包括：温度传感器和温度变送器；

所述温度传感器，用于检测所述废气处理管道中的废气的温度；

所述温度变送器，用于显示温度传感器检测的废气温度；

所述压力检测装置包括：取压管和压力变送器；

所述取压管，用于检测所述废气处理管道中的废气的压力；

所述压力变送器，用于显示取压管检测的废气压力；

所述流体压差检测装置包括：文丘里管和差压变送器；

所述文丘里管，用于检测所述废气处理管道中的废气的排放量；

所述差压变送器，用于显示文丘里管检测的废气排放量。

所述窑灰浆制备及供给装置包括：窑灰称重仓、收尘器、回转喂料装置、窑灰浆预制槽和垂直浆液搅拌器；

所述窑灰称重仓，用于将所述窑灰库的输送窑灰粉进行称量，将窑灰粉输送到所述窑灰浆预制槽中，根据称量的结果按照预先设定的比例加入适量的水，通过所述垂直浆液搅拌器进行搅拌配置成窑灰浆液；

所述收尘器用于，吸收所述窑灰库内飘浮的窑灰并通过所述回转喂料装置重新输送至所述窑灰浆预制槽进行搅拌处理。

所述吸收装置包括：供氧鼓风机、浆液供给泵、侧式搅拌器、吸收塔、浆液循环泵、石膏排出泵、超声波液位检测器、粘度检测器、除雾器和喷淋器；

所述喷淋器的输入端分别与所述浆液供给泵和浆液循环泵的输出端连接；

所述吸收塔包括吸收区和底部循环区；

所述吸收区与所述供氧鼓风机相连；所述底部循环区与所述石膏排出泵相连；

设置于所述底部循环区的所述超声波液位检测器和粘度检测器，分别用于检测所述底部循环区内的窑灰浆液的高度信号和粘度信号。

若进入所述第一废气处理支路管道的废气的SO₂含量低于设定值，则直接通过所述第一废气处理支路管道排除；

若进入所述第二废气处理支路管道的废气的SO₂含量高于设定值，则通过所述供氧鼓风机将第二废气处理支路管道内的废气吸入所述吸收装置进行脱硫处理，直到经过脱硫处理的废气满足排放标准时，通过所述吸收塔顶部排出。

此外，一种水泥厂新型智能窑灰脱硫系统，还包括与所述石膏排出泵连接的石膏制备装置；当所述窑灰浆液的高度信号和粘度信号达到预先设定的高度值和粘度值时，所述超声波液位检测器和粘度检测器控制所述石膏排出泵工作，通过设置在所述吸收区的所述除雾器、喷淋器和侧式搅拌器抽出窑灰浆液，并将所述窑灰浆液与废气混合后送入所述石膏制备装置中。

所述石膏制备装置包括石膏滤液器，真空皮带过滤机、气液分离器、冲洗水泵、冲洗水箱和真空泵；

所述石膏滤液器的输出端与所述真空皮带过滤机的输入端连接；

所述真空皮带过滤机与所述气液分离器；

所述气液分离器顶部出口与所述真空泵连接；

所述气液分离器底部出口与所述冲洗水箱连接；

所述冲洗水泵与所述冲洗水箱连接输入端；

所述冲洗水箱的输出端连接有干燥装置。

所述石膏滤液器，用于对所述抽出与废气混合后的窑灰浆液进行一次过滤分离；

经过一次分离的浆液进入所述真空皮带过滤机，所述气液分离器通过所述真空泵对所述一次分离的浆液进行气水分离；

经过上述气水分离后获得二次分离浆液，所述二次分离浆液送入所述冲洗水箱进行冲洗处理；经过冲洗水箱冲洗处理的浆液经过所述干燥装置进行干燥处理获得合格的滤饼。

实施例1：基于本发明方案的技术构思，本发明还提供一种实施例，具体涉及水泥厂智能窑灰脱硫系统，包括：温、压、流检测系统，气体成份分析系统，废气系统，窑灰浆制备及供给系统，吸收塔系统，石膏脱水系统，给水系统，压缩空气系统，管道和阀门系统， DCS系统。

温、压、流检测系统及气体分析系统设置在废气入烟囱的管道上，用来检测排放的废气中SO2的含量和SO2的总排放量；

废气系统有两个支路，一路经窑尾排风机直接进入烟囱排放至大气；另一路经由窑尾排风机进入脱硫系统脱硫后进入烟囱排放至大气。每个支路均用电动调节阀控制，经窑尾排风机直接进入烟囱排放至大气管路上的电动调节阀为阀1，另一支路上电动调节阀为阀2。当气体分析仪检测到废气中SO2的含量低于设定值时，阀1打开，阀2关闭，满足排放标准的废气直接排放至大气；当气体分析仪检测到废气中SO2的含量高于设定值，也就是SO2 含量超标时，阀2打开，阀1关闭，废气经过吸收塔系统，95％以上的SO2被窑灰浆液吸收，吸收SO2后的满足标准的废气从吸收塔顶部经烟囱排放至大气。

窑灰浆制备及供给系统：来自窑灰库的窑灰粉经窑灰称重仓称量，通过计量秤卸入浆液配制槽，窑灰粉和水按预定的比例配成浆液，浆液槽设有垂直搅拌器对液体进行搅拌均匀，同时浆液槽设有超声波液位计，控制浆液槽的液位；配制好的浆液通过浆液泵供给吸收塔。 SO2吸收系统：废气进入吸收塔后自下而上，窑灰浆液自塔顶喷入后自上而下两者混合，浆液充分吸收SO2，脱硫后符合标准的废气从塔顶排出至烟囱。塔底窑灰浆液泵入石膏制备系统，制成石膏作为水泥粉磨系统的混合材。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。