本技術涉及煙氣處理，具體涉及一種工業(yè)硅電爐冶煉煙氣高質(zhì)回收及脫硫凈化系統(tǒng)。

背景技術：

1、本節(jié)中的陳述僅提供與本技術公開相關的背景信息，并且可能不構成現(xiàn)有技術。

2、我國工業(yè)硅產(chǎn)量和銷量居世界第一，工業(yè)硅生產(chǎn)以硅石(含99％以上sio2)作為原料，以石油焦、精洗煤作為還原劑。采用電爐冶煉工藝，在高溫下將sio2還原為工業(yè)硅，進一步加工為多晶硅產(chǎn)品。工業(yè)硅電爐在冶煉過程中，產(chǎn)生煙氣具有煙氣量大、工況變化大、煙塵極細、容重輕、含so2和nox濃度不高等特點。

3、以最常用33000kva硅電爐為例：煙氣量約26萬nm3/h，煙溫500-600℃，顆粒物濃度3-5g/nm3，so2濃度約在400mg/nm3，nox濃度400mg/nm3，受使用還原劑、原料及操作工藝影響，個別企業(yè)煙氣中so2濃度可高達2000mg/nm3，nox濃度高達1200mg/nm3的特殊情況。按照國家對行業(yè)煙氣污染物治理要求，一般對煙氣治理需達到出口排放煙氣中顆粒物≤5mg/nm3，so2≤35mg/nm3，nox≤50mg/nm3。

4、現(xiàn)有處理該類煙氣的常見方式有：(1)先脫硫，再回收硅粉，隨后脫硝，這樣的工藝回收硅粉的純度低，受脫硫副產(chǎn)物污染，品質(zhì)差，煙氣處理效益差；并且脫硫后再脫銷的工藝受到scr脫硝溫度區(qū)間限制，優(yōu)選采用高溫干法脫硫，并且循環(huán)流化床的循環(huán)風只能從脫硫塔除塵器出口煙氣中引入，需要單獨配置高功率(約100kw)鼓風循環(huán)風機，增加系統(tǒng)動力消耗。(2)先除塵，再脫硝，隨后濕法脫硫工藝，存在如下缺陷：需要增加濕電除霧器；煙氣存在消白；脫硫廢水需要進一步處理；脫硫副產(chǎn)物脫水；脫硫后煙氣需要再升溫或降溫設施；脫硫副產(chǎn)物對脫硝催化劑的影響等問題。(3)先除塵，隨后濕法脫硫，再脫硝工藝，存在脫硝工序煙氣需要再升溫，脫硫副產(chǎn)物會對脫硝催化劑產(chǎn)生影響等問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本實用新型的目的在于：針對目前的脫硝系統(tǒng)存在的問題，提供了一種工業(yè)硅電爐冶煉煙氣高質(zhì)回收及脫硫凈化系統(tǒng)，煙氣處理效率高，工藝流暢，熱量高效回收利用，整體使用成本低而煙氣處理效果好。

2、本實用新型的技術方案如下：

3、一種工業(yè)硅電爐冶煉煙氣高質(zhì)回收及脫硫凈化系統(tǒng)，包括第一換熱器、高溫收塵器、脫硝器、高低溫脫硫塔、第二換熱器和引風機；

4、硅電爐在冶煉過程中產(chǎn)生煙氣約500-600℃的高溫原煙氣，經(jīng)收集煙道引入第一換熱器，經(jīng)第一換熱器回收高溫原煙氣的熱量；出第一換熱器的煙氣溫度控制為370±10℃。

5、所述第一換熱器的煙氣出口與所述高溫收塵器的煙氣入口通過管道連通，將煙氣引入高溫收塵器中對煙氣中的無污染顆粒物-硅粉進行回收，并降低煙氣中的顆粒物濃度，使顆粒物濃度≤5mg/nm3。優(yōu)選地，所述高溫收塵器為高溫陶瓷過濾器或高溫金屬濾袋除塵器。為確保高品質(zhì)硅粉的回收效率，能夠?qū)⑦^濾風速控制在0.5m/min。

6、所述高溫收塵器的煙氣出口與脫硝器的煙氣入口連通，在360±10℃的最佳脫硝環(huán)境中，去除煙氣中的nox。在所述脫硝器中能夠根據(jù)出口nox濃度≤50mg/nm3目標，調(diào)整脫硝劑噴氨量，實現(xiàn)節(jié)約脫硝劑，控制氨逃逸。優(yōu)選地，所述脫硝器內(nèi)的催化劑為耐硫催化劑。采用煙氣溫度在360±10℃環(huán)境下成熟的選擇性催化還原脫硝技術，并確保該溫度區(qū)間下，scr脫硝工藝，效率最高，脫硝劑氨水消耗最低。

7、所述脫硝器的煙氣出口與高低溫脫硫塔的煙氣入口連通，優(yōu)選地，所述高低溫脫硫塔為循環(huán)硫化床脫硫塔。采用循環(huán)硫化床能夠?qū)崿F(xiàn)煙氣溫度在350±10℃高溫干法脫硫。高低溫脫硫塔的煙氣出口與第二換熱器的煙氣入口連通，回收煙氣熱量后，使得第二換熱器的煙氣出口的溫度在80±10℃。

8、所述第二換熱器的煙氣出口與引風機連通，所述引風機可以是系統(tǒng)的主抽風機，用于克服系統(tǒng)的正常運行阻力和出口排煙升力。

9、優(yōu)選地，所述引風機的煙氣出口包括與高低溫脫硫塔的下部煙氣入口連通的第一煙氣出口和與煙囪連通的第二煙氣出口。所述高低溫脫硫塔能夠通過第一煙氣出口引入約80±10℃的凈煙氣作為系統(tǒng)變化煙氣量的補充量，從而應對生產(chǎn)工況變化導致的生產(chǎn)系統(tǒng)煙氣量波動，維持塔內(nèi)的循環(huán)流化床的正常工作狀態(tài)。這樣的設置方式不僅能夠保障循環(huán)流化床的正常工作狀態(tài)，并且節(jié)能簡便。引入高低溫脫硫塔內(nèi)的氣體從脫硫塔的下部煙氣入口經(jīng)由文丘里結構引入。

10、優(yōu)選地，所述高低溫脫硫塔的煙氣出口還連接有高溫袋式收塵器，將高溫袋式收塵器前1-2節(jié)灰倉收集的含有脫硫劑的灰定量送入脫硫塔進行再脫硫。一方面提高脫硫劑的使用效率，另一方面減少系統(tǒng)排灰量，降低系統(tǒng)運行成本。

11、優(yōu)選地，在第一煙氣出口上設置有閥門，通過調(diào)節(jié)閥門的控制引入高低溫脫硫塔的風量，實現(xiàn)按需控制。

12、優(yōu)選地，所述煙囪上設置有在線監(jiān)控裝置，能夠?qū)ε欧诺臒煔獾母黜椫笜诉M行監(jiān)測。

13、優(yōu)選地，所述換熱器內(nèi)的換熱介質(zhì)設置為軟水，換熱介質(zhì)吸收高溫原煙氣的熱量而形成蒸汽，供企業(yè)或其他工序使用。

14、優(yōu)選地，所述第一換熱器和第二換熱器均包括換熱器一段和換熱器二段，所述第一換熱器內(nèi)的換熱介質(zhì)設置為軟水，在換熱器一段，換熱介質(zhì)吸收高溫原煙氣的熱量而形成蒸汽，供企業(yè)或其他工序使用。優(yōu)選地，所述高低溫脫硫塔內(nèi)設置有噴水組件，所述噴水組件包括外部配套供水管網(wǎng)、水箱、水泵和噴頭，能夠在煙氣溫度為中低溫時，啟動噴水組件，塔內(nèi)采用半干法脫硫，保障整體系統(tǒng)的脫硫效率，使得在煙溫降低為中低溫，干法脫硫效率低時，更換脫硫工藝，保障脫硫效率。實現(xiàn)一塔二用，將高溫干法脫硫和中低溫半干法脫硫有機整合。

15、所述高低溫脫硫塔還包括脫硫劑粉倉、脫硫劑輸入系統(tǒng)、高低溫循環(huán)流化床脫硫塔、高溫袋式除塵器、循環(huán)灰輸送系統(tǒng)和排灰系統(tǒng)。

16、與現(xiàn)有的技術相比本實用新型的有益效果是：

17、1、一種工業(yè)硅電爐冶煉煙氣高質(zhì)回收及脫硫凈化系統(tǒng)，以煙氣溫度變化梯度有序、有效設置污染物高效去除單元，不需額外設施煙氣升溫降溫系統(tǒng)，也不需要額外的鼓風設備，無折返系統(tǒng)，工藝流暢，系統(tǒng)控制簡單，占地面積少、投資相對低、系統(tǒng)阻力小、運行費用低、流程簡潔，易于控制，整體節(jié)省系統(tǒng)的投資成本；

18、2、一種工業(yè)硅電爐冶煉煙氣高質(zhì)回收及脫硫凈化系統(tǒng)，通過創(chuàng)新設置能夠一塔二用的高低溫脫硫塔，引入的煙氣能夠彌補根據(jù)工況變化的煙氣量不足導致的流化床塌陷，能夠保障流化床的正常工作進程；另外通過噴水的設置使得在引入潔凈煙氣導致高低溫脫硫塔內(nèi)的煙氣溫度整體降低時采用半干法脫硫工藝，提升高低溫脫硫塔的脫硫效率，保障高低溫脫硫塔的脫硫效果；脫硫副產(chǎn)品純度高、雜質(zhì)少，更有利于綜合利用。

19、3、一種工業(yè)硅電爐冶煉煙氣高質(zhì)回收及脫硫凈化系統(tǒng)，通過換熱器的改良設置，能夠回收高溫熱能并生產(chǎn)高溫蒸汽供二次使用，更加節(jié)能，同時能夠為后續(xù)選擇高效scr脫硝、高低溫脫硫工藝提供最佳煙氣反應溫度區(qū)間；第二換熱器的設置，最大限度回收了煙氣熱能，在潔凈煙氣環(huán)境下?lián)Q熱，還提高了該段換熱器使用壽命；高溫收塵器的設置能夠有效回收煙氣中的高濃度硅粉，獲得高品質(zhì)、高純度、高產(chǎn)量的硅粉，創(chuàng)造最佳經(jīng)濟效益；

20、4.一種工業(yè)硅電爐冶煉煙氣高質(zhì)回收及脫硫凈化系統(tǒng)，采用全干法工藝，高溫煙氣熱能回收高，實現(xiàn)了煙氣中二高污染物高品質(zhì)回收，二低污染物一體化超凈治理；在國家“雙碳”背景下具有低碳、節(jié)能、綠色、環(huán)保的優(yōu)勢；還適用于其他行業(yè)，特別是煙氣具有高溫、高塵、低s02、低n0x一體化治理方面。