本实用新型涉及水泥熟料生产中的脱硝领域，具体的说是一种用在水泥熟料生产线预热器分解炉系统结合分解炉喂煤、四级入分解炉生料粉撒料以及水蒸汽一体来降低回转窑内产生的热力型nox、燃料燃烧带来的燃料型nox生成量的喷撒脱硝器。
背景技术：
现有水泥行业熟料生产采用的燃料为原煤，煤粉在燃烧过程中会产生两种类型的氮氧化物，一种为热力型氮氧化物，另一种为燃料中固定氮形成的燃料型氮氧化物，这两种氮氧化物都会对环境造成重大的污染。新型干法预分解水泥生产线的预热器是整个生产线的重要组成部分，是新型干法预分解水泥生产线的核心技术，预热器的主要功能是实现生料的预热及分解，减轻回转窑的负荷，从而提高熟料的产质量。而生料中的碳酸盐在850℃以上的温度条件下能达到高效分解，所以预热分解过程需要大量的热量；熟料的煅烧在回转窑内完成，水泥回转窑内熟料煅烧温度高达1600℃，甚至更高，而我们国家水泥熟料生产中热量的来源就是煤粉燃烧放热，煤粉燃烧会产生大量的nox，一旦产生氮氧化物，传统的技术需要通过氨水喷洒将产生的氮氧化物消除，将排放到大气中的nox控制到国家制定的控制标准之内。在消除过程中，很容易产生氨逃逸现象，熟料煅烧过程中产生的氮氧化物越多，需要喷入的氨水量越多，氨逃逸现象越严重，形成二次污染，同时增加了氨水的使用成本。
目前是将撒料装置和煤粉燃烧器两种设备独立布置，其撒料装置安装在分解炉外部，主要由长方形箱体和撒料板组成。撒料箱壳体内有浇注料保护，撒料板是耐热钢件，固定在撒料箱底部。下料管的生料粉冲入箱体冲击到撒料板上，再进入上升烟道撒开。由于结构的原因就有以下三点缺点：⑴物料分散性差，热交换效率低。由于箱体两侧壳体限制，撒料的宽度被制约，生料粉呈带状料型(约1000mm)进入分解炉内部，两侧空间生料粉较少，生料粉的分散性较差，生料粉和高温烟气不能充分接触换热，热交换效率低；⑵增加能耗。高温风机转速一定，系统风量就一定，分散性不好的物料会出现物料集中塌落现象，为了避免此现象，需要提高高温风机转速，加大总风量，由此导致电耗增加，热量损失加大，煤耗也相应提高；⑶使用寿命短且维修难度大。撒料板长期裸露在高温和碱腐蚀环境，使用寿命较短。并且更换维修需要在分解炉内部搭设脚手架，还要做好顶部的安全防护工作，更换维修困难且安全隐患大。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种水泥熟料生产线预热器分解炉系统用的喷撒脱硝器，该喷撒脱硝器将撒料箱内增设煤管和水蒸气管，把煤粉和水蒸气同时喷入脱硝室内，从而和回转窑上来的低含氧量的高温气体产生发生化学反应来消除nox。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：喷撒脱硝器，其结构包括撒料箱、固定座和浇注层，所述撒料箱通过固定座与上升烟道壳体连接，所述撒料箱外部与固定座之间设有浇注层，还包括喷撒煤粉的煤管和喷撒蒸汽的水蒸气管，所述煤管设于撒料箱内腔，煤管的出口段与撒料箱内腔连接，所述煤管的入口段延伸至撒料箱外部，所述水蒸气管设于撒料箱内腔，水蒸气管的出口段与撒料箱内腔连接，水蒸气管入口段延伸至撒料箱外部。
进一步，所述撒料箱是由连接板、矩形箱体和三角形箱体构成，所述矩形箱体和三角形箱体连为一体且内部空腔，撒料箱外部的浇注层内设有若干个起支撑固定作用的扒钉，矩形箱体的开口端设有连接板，固定座与撒料箱矩形箱体套置后连接板与固定板通过联结螺栓固定。
进一步，所述水蒸气管设有两根，两根水蒸气管对称分别设于煤管的两侧，水蒸气管的出口段与撒料箱的三角形箱体内腔焊接，水蒸气管的入口端穿过连接板后延伸至撒料箱外部，水蒸气管入口端设有与水蒸气输送管道对接的法兰。
进一步，所述煤管是由圆管件和圆变方管件构成，所述圆管件的入口端穿过连接板延伸至撒料箱外部，圆管件的出口端与圆变方管件连接，所述圆变方管件与撒料箱的三角形箱体内腔连接。
进一步，所述圆变方管件内腔设有多个保证物料分层、均匀喷撒的导流板。
进一步，所述导流板设有三个，圆变方管件的中心线处设有水平导流板，水平导流板的对应两侧分别设有倾斜导流板。
进一步，所述煤管的入口端设有与煤粉输送管道对接的法兰。
进一步，所述连接板与固定板之间设有起密封作用的密封垫。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型由于在撒料箱内设置了喷撒煤粉的煤管和喷洒水蒸气的水蒸气管，将煤粉和水蒸气同时喷入脱硝室内，由于脱硝室设置在分解炉缩口和分解炉锥体之间，此处从回转窑上来的都是低含氧量的高温气体，可以更好的与从回转窑上来的nox以及分解炉煤粉燃烧生成的nox发生化学反应来降低nox排放。降低回转窑内产生的热力型nox、燃料型nox以及分解炉内煤粉燃烧产生的燃料型nox，减少氨水用量，从而从生产工艺上减少nox生成量，达到减排的目的。
2、由于喷撒脱硝器伸入脱硝室内部，生料粉与撒料箱撞击，可以不受任何限制地布满分解炉的整体空间，撒料效果好。
3、撒料箱内部为空心盒式结构，耐热钢可以直接和空气接触散热，伸入脱硝室内的耐热钢盒体由浇注料保护，并不和高温烟气直接接触，使用寿命大大加长。且空腔体可便于工作人员从装置外面方便的检查出喷撒脱硝器上的浇注料磨损情况，能及时发现问题，确保喷撒脱硝器的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型的主视图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的左视图；
图4为煤管出口导流板布置结构示意图；
图5为使用状态图；
图6为单独使用煤管的结构示意图；
图7为单独使用水蒸气管的结构示意图。
图中：
1上升烟道壳体、2固定座、2-1基座、2-2固定板、3撒料箱、3-1连接板、3-2矩形箱体、3-3扒钉、3-4三角形箱体、4浇注层、5联结螺栓、6密封垫、7煤管、7-1耐热钢圆管件、7-2耐热钢圆变方管件、7-3法兰一、7-4导流板、8水蒸气管、8-1水蒸气管件、8-2法兰二、9下料管、10脱硝室。
具体实施方式
参照说明书附图对本实用新型的喷撒脱硝器作以下详细说明。
如图1至图5所示，本实用新型的喷撒脱硝器，其结构包括撒料箱3、固定座2和浇注层4，所述撒料箱3通过固定座与上升烟道壳体1连接，所述撒料箱3外部与固定座2之间设有浇注层4，所述撒料箱3是由连接板3-1、矩形箱体3-2和三角形箱体3-4构成，所述矩形箱体3-2和三角形箱体3-4连为一体且内部空腔，撒料箱外部的浇注层内设有若干个起支撑固定作用的扒钉3-3，矩形箱体3-2的开口端四周垂直设有连接板3-1，固定座是由固定板2-2和基座2-1构成，基座垂直连接在固定板开口四周。固定座2-2与撒料箱矩形箱体套置后连接板3-1与固定板2-2通过联结螺栓5固定。连接板3-1与固定板2-2之间设有起密封作用的密封垫6，密封垫6可采用石棉垫。喷撒煤粉的煤管7设于撒料箱内腔，煤管7的出口段与撒料箱内腔连接，所述煤管7的入口段延伸至撒料箱外部，喷撒蒸汽的水蒸气管8设于撒料箱内腔，水蒸气管的出口段与撒料箱内腔连接，水蒸气管入口段延伸至撒料箱外部。当撒料箱外部的浇注层4在使用一段时间后受损需更换或检修时，由于固定座外部与上升烟道壳体焊接，通过松动联结螺栓，把撒料箱从整个装置上抽拉出，便于进行更换或检修。
矩形箱体3-2和三角形箱体3-4的外壁均匀设有若干个扒钉3-3形成撒料箱的骨架，在骨架外部进行浇注料的施工，扒钉可以起到支撑加固浇注层4，增强浇注层的稳定性。所述扒钉3-3呈v形，v形扒钉的封闭端与撒料箱焊接。撒料箱整体浇筑浇注料，使撒料箱体不与高温物料和烟气直接接触。撒料箱三角形箱体上部的浇注层有一定倾斜角度，能够使生料粉均匀分散，实现多角度撒料，能更有效的保证撒料效果；下部浇注层也有一定倾斜角度，起导风的作用。
所述水蒸气管8设有两根，两根水蒸气管对应分别设于煤管的两侧，水蒸气管包括水蒸气管件和法兰二，水蒸气管件的出口段与撒料箱的三角形箱体内腔焊接，水蒸气管件的入口端穿过连接板后延伸至撒料箱外部，水蒸气管件入口端设有与水蒸气输送管道对接的法兰二。
煤管7是由耐热钢圆管件7-1和耐热钢圆变方管件7-2构成，圆管件的入口端穿过连接板延伸至撒料箱外部，圆管件的出口端与圆变方管件连接，圆变方管件与撒料箱的三角形箱体内腔连接。圆变方管件的形状和尺寸根据撒料箱内腔前部的空间做不同的变形，不局限为圆变方。圆变方管件内腔设有多个保证物料均匀喷撒的导流板。所述煤管7的入口端设有与煤粉输送管道对接的法兰一7-3。
所述圆变方管件内腔设有多个保证物料分层、均匀喷撒的导流板7-4，导流板的数量可根据煤管喷撒口的形状和大小任意设置。如图2、图4所示，所述导流板7-4设有三个，圆变方管件的中心线处设有水平导流板，水平导流板的对应两侧分别设有倾斜导流板。倾斜导流板的倾斜角度与喷撒煤粉的出口倾斜角度相匹配，保证煤粉能充分，均匀的喷撒。
如图1、图2所示，撒料箱内可根据使用需求将煤管和水蒸气管同时安装在箱体内腔，同时喷撒煤粉和水蒸气。如图6所示，也可以单独安装煤管喷撒煤粉使用。如图7所示，还可以单独安装水蒸气管喷洒水蒸气使用。
本实用新型的喷撒脱硝器伸入脱硝室10内部，下料管9下来的生料粉直接与撒料箱浇注层撞击，可以不受任何限制地布满脱硝室10的整体空间，保证很好的撒料效果好。同时煤粉及水蒸气也从喷撒脱硝器喷出，与从回转窑上来的高温气体发生化学反应，由于从回转窑上来的高温气体都是低含氧量的，可以避免煤粉直接燃烧，可以更好的发生反应式1、2、3所述的化学反应来消除nox。如果是双系列预热器则对称布置在脱硝室下部水平横截面上。反应式如下：
反应式1、
反应式2、
反应式3、
以上所述，只是用图解说明本实用新型的一些原理，本说明书并非是要将本实用新型局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。
除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。
1.喷撒脱硝器，包括撒料箱、固定座和浇筑层，所述撒料箱通过固定座与上升烟道壳体连接，所述撒料箱外部与固定座之间设有浇筑层，其特征是，还包括喷撒煤粉的煤管和喷撒蒸汽的水蒸气管，所述煤管设于撒料箱内腔，煤管的出口段与撒料箱内腔连接，所述煤管的入口段延伸至撒料箱外部，所述水蒸气管设于撒料箱内腔，水蒸气管的出口段与撒料箱内腔连接，水蒸气管入口段延伸至撒料箱外部。
2.根据权利要求1所述的喷撒脱硝器，其特征是，所述撒料箱是由连接板、矩形箱体和三角形箱体构成，所述矩形箱体和三角形箱体连为一体且内部空腔，撒料箱外部的浇筑层内设有若干个起支撑固定作用的扒钉，矩形箱体的开口端设有连接板，固定座与撒料箱矩形箱体套置后连接板与固定板通过联结螺栓固定。
3.根据权利要求1或2所述的喷撒脱硝器，其特征是，所述水蒸气管设有两根，两根水蒸气管对应分别设于煤管的两侧，水蒸气管的出口段与撒料箱的三角形箱体内腔焊接，水蒸气管的入口端穿过连接板后延伸至撒料箱外部，水蒸气管入口端设有与水蒸气输送管道对接的法兰。
4.根据权利要求1或2所述的喷撒脱硝器，其特征是，所述煤管是由圆管件和圆变方管件构成，所述圆管件的入口端穿过连接板延伸至撒料箱外部，圆管件的出口端与圆变方管件连接，所述圆变方管件与撒料箱的三角形箱体内腔连接。
5.根据权利要求4所述的喷撒脱硝器，其特征是，所述圆变方管件内腔设有多个保证物料分层、均匀喷撒的导流板。
6.根据权利要求5所述的喷撒脱硝器，其特征是，所述导流板设有三个，圆变方管件的中心线处设有水平导流板，水平导流板的对应两侧分别设有倾斜导流板。
7.根据权利要求4所述的喷撒脱硝器，其特征是，所述煤管的入口端设有与煤粉输送管道对接的法兰。
8.根据权利要求2所述的喷撒脱硝器，其特征是，所述连接板与固定板之间设有起密封作用的密封垫。
技术总结