玻璃窯爐NOx控制的脫硝裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種玻璃窯爐NOx控制的脫硝裝置，所述還原劑噴入系統(tǒng)設(shè)置于玻璃窯爐的爐尾，玻璃窯爐內(nèi)的煙氣從爐尾和第一余熱鍋爐相連，第一余熱鍋爐的煙氣出口和脫硫塔相連，脫硫塔的煙氣出口換熱器的高溫?zé)煔膺M(jìn)口相連，換熱器的低溫?zé)煔獬隹诤痛匠龎m器的煙氣進(jìn)口相連，袋式除塵器的煙氣出口和換熱器的低溫?zé)煔膺M(jìn)口相連，換熱器的高溫?zé)煔獬隹诤蚐CR反應(yīng)器的煙氣進(jìn)口相連，SCR反應(yīng)器的煙氣出口和第二余熱鍋爐的煙氣進(jìn)口相連，第二余熱鍋爐的煙氣通過煙囪排放。將SNCR、除塵脫硝一體化、SCR三種脫硝技術(shù)結(jié)合，使得玻璃窯爐煙氣經(jīng)過三次脫硝。
【專利說明】玻璃窯爐NOjJg制的脫硝裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種玻璃窯爐污染物的排放控制技術(shù)，尤其涉及的是一種玻璃窯爐NOx控制的脫硝裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]玻璃工業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，既是耗能大戶，又是污染嚴(yán)重的行業(yè)之一。玻璃窯爐的主要污染物有SOx、粉塵和NOx。相關(guān)數(shù)據(jù)表明2010年我國平板玻璃總產(chǎn)量達(dá)6.0億重量箱以上，占全球產(chǎn)量一半左右，而我國平板玻璃行業(yè)污染物年排放總量在逐年增加，污染物控制形勢非常嚴(yán)峻。玻璃窯爐煙氣脫硫技術(shù)逐漸成熟，粉塵和SOx污染已經(jīng)得到一定的控制。但目前玻璃窯爐的氮氧化物NOJ兌除技術(shù)還沒有得到推廣。隨著我國進(jìn)入“十二五”時(shí)期，控制NOx的排放已刻不容緩，2011年我國頒布實(shí)施了《平板玻璃工藝大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB26453-2011)要求，規(guī)定NOx排放濃度為≤700mg/Nm3。
[0003]目前，運(yùn)用比較廣泛的煙氣脫硝技術(shù)是SCR (選擇性催化還原)技術(shù)和SNCR (選擇性非催化還原)技術(shù)。SNCR是將還原劑噴入爐內(nèi)溫度為800-1100°C的區(qū)域，還原劑熱解為NH3和NH2，選擇性地還原N0X，生成N2和H2O, SNCR工藝存在的問題是脫硝效率低，在40%以下。SCR技術(shù)是在280-420°C溫度下，脫硝還原劑與煙氣接觸，在催化劑層的作用下進(jìn)行催化選擇性還原反應(yīng)。SCR脫硝效率高，但是玻璃窯爐產(chǎn)生的粉塵粒徑小，黏結(jié)性較強(qiáng)，NOx的濃度一般在1200-3000mg/Nm3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通工業(yè)鍋爐和電廠鍋爐的NOx濃度，為此玻璃窯爐SCR脫硝對(duì)催化劑的性能要求更為苛刻。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種玻璃窯爐NOx控制的脫硝裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)玻璃窯爐的除塵、脫硫和三次脫硝。
[0005]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:本實(shí)用新型包括玻璃窯爐、第一余熱鍋爐、脫硫塔、換熱器、還原劑噴入系統(tǒng)、袋式除塵器、SCR反應(yīng)器和第二余熱鍋爐，所述還原劑噴入系統(tǒng)設(shè)置于玻璃窯爐的爐尾，玻璃窯爐內(nèi)的煙氣從爐尾和第一余熱鍋爐相連，第一余熱鍋爐的煙氣出口和脫硫塔相連，脫硫塔的煙氣出口換熱器的高溫?zé)煔膺M(jìn)口相連，換熱器的低溫?zé)煔獬隹诤痛匠龎m器的煙氣進(jìn)口相連，袋式除塵器的煙氣出口和換熱器的低溫?zé)煔膺M(jìn)口相連，換熱器的高溫?zé)煔獬隹诤蚐CR反應(yīng)器的煙氣進(jìn)口相連，SCR反應(yīng)器的煙氣出口和第二余熱鍋爐的煙氣進(jìn)口相連，第二余熱鍋爐的煙氣通過煙?排放。
[0006]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方式之一，所述還原劑噴入系統(tǒng)設(shè)置于玻璃窯爐的窯爐燃燒區(qū)之后。
[0007]所述還原劑噴入系統(tǒng)和玻璃窯爐之間設(shè)有氨/空氣混合器，用于將空氣和還原劑氨氣進(jìn)行混合。
[0008]所述第一余熱鍋爐上設(shè)有煙氣熱量回收裝置。將部分熱量進(jìn)行回收利用，減少了運(yùn)營成本。[0009]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方式之一，所述換熱器為氣-氣換熱器。
[0010]所述換熱器包括矩形外殼和多個(gè)熱管，所述熱管分別設(shè)置于矩形外殼內(nèi)，多根熱管形成高溫流體和低溫流體的通道。
[0011]所述袋式除塵器上設(shè)有濾袋，所述濾袋包括依次連接的迎塵層、緩沖層、催化分解層和增強(qiáng)層。
[0012]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方式之一，所述SCR反應(yīng)器為蜂窩式反應(yīng)器。
[0013]本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]1、高溫?zé)煔庵械腘Ox首先在爐尾與還原劑NH3發(fā)生選擇性非催化反應(yīng)，其后通過安裝脫硝功能催化濾袋的袋式除塵器除塵和二次脫硝，最后在SCR反應(yīng)器三次脫硝，相對(duì)于SNCR技術(shù)，脫硝效率大大提高；
[0015]2、相對(duì)于已有的SCR技術(shù)，SCR反應(yīng)器安裝在脫硫系統(tǒng)和袋式除塵脫硝系統(tǒng)之后，實(shí)現(xiàn)了三次脫硝，脫硝效率穩(wěn)定在95%以上的情況下，極大的降低了煙氣中粉塵對(duì)催化劑的磨損和堵塞，延長了催化劑的使用壽命，降低了催化劑的維護(hù)更換成本；
[0016]3、玻璃窯爐尾的高溫?zé)煔馀c袋式除塵器出口的低溫?zé)煔庠趽Q熱器處進(jìn)行熱量交換，一方面能避免高溫?zé)煔獾臒崮軗p失，一方面煙氣溫度降低，滿足袋式除塵器的適應(yīng)溫度；
[0017]4、適用于現(xiàn)有的玻璃窯爐SCR脫硝系統(tǒng)的升級(jí)改造，目的是達(dá)到高效脫硝。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是袋式除塵器過濾脫硝一體化原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0021]如圖1所示，本實(shí)施例包括玻璃窯爐1、第一余熱鍋爐2、脫硫塔3、換熱器4、還原劑噴入系統(tǒng)5、袋式除塵器6、SCR反應(yīng)器7和第二余熱鍋爐8，所述還原劑噴入系統(tǒng)5設(shè)置于玻璃窯爐I的爐尾，玻璃窯爐I內(nèi)的煙氣從爐尾和第一余熱鍋爐2相連，第一余熱鍋爐2的煙氣出口和脫硫塔3相連，脫硫塔3的煙氣出口換熱器4的高溫?zé)煔膺M(jìn)口相連，換熱器4的低溫?zé)煔獬隹诤痛匠龎m器6的煙氣進(jìn)口相連，袋式除塵器6的煙氣出口和換熱器4的低溫?zé)煔膺M(jìn)口相連，換熱器4的高溫?zé)煔獬隹诤蚐CR反應(yīng)器7的煙氣進(jìn)口相連，SCR反應(yīng)器7的煙氣出口和第二余熱鍋爐8的煙氣進(jìn)口相連，第二余熱鍋爐8的煙氣通過煙囪9排放。
[0022]本實(shí)施例的還原劑噴入系統(tǒng)5設(shè)置于玻璃窯爐I的窯爐燃燒區(qū)之后。
[0023]還原劑噴入系統(tǒng)5和玻璃窯爐I之間設(shè)有氨/空氣混合器51。本實(shí)施例的還原劑采用15%?25%濃度的氨水溶液。氨水通過蒸發(fā)器蒸發(fā)，在氨/空氣混合器51處經(jīng)過空氣稀釋，再噴入到玻璃窯爐I中。
[0024]本實(shí)施例的脫硫塔3采用NaOH溶液半干法脫硫。脫硫效率高，無二次污染。
[0025]所述第一余熱鍋爐2上設(shè)有煙氣熱量回收裝置21。將部分熱量進(jìn)行回收利用，減少了運(yùn)營成本。
[0026]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方式之一，所述換熱器4為氣-氣換熱器。
[0027]所述換熱器4包括矩形外殼和多個(gè)熱管，所述熱管分別設(shè)置于矩形外殼內(nèi)，多根熱管形成高溫流體和低溫流體的通道。當(dāng)高溫、低溫流體同時(shí)在各自的通道中流過時(shí)，熱管就將原煙氣的熱量傳給凈煙氣，實(shí)現(xiàn)了兩種流體的熱交換，使原煙氣的溫度300?350°C降低到180?230°C，達(dá)到袋式除塵器6的使用條件，同時(shí)，凈煙氣的溫度130?180°C升高至280?330°C，達(dá)到脫硝催化劑的活性范圍。
[0028]本實(shí)施例的袋式除塵器6上設(shè)有濾袋，所述濾袋包括依次連接的迎塵層61、緩沖層62、催化分解層63和增強(qiáng)層64。迎塵層61和緩沖層62由芳綸纖維和聚四氟乙烯纖維混紡制得，含有V205-W03-Mn0x/Ti02脫硝催化劑的聚四氟乙烯膜制成催化分解層63，聚四氟乙烯基布和纖維組成增強(qiáng)層64，所述濾袋可在230°C下長期使用，所述催化分解層63含有過渡金屬氧化物MnOx的V205-W03/Ti02脫硝催化劑，可在較低的溫度范圍內(nèi)200?250°C保持較高的催化活性，溫度匹配性好。
[0029]本實(shí)施例的SCR反應(yīng)器7為蜂窩式反應(yīng)器。催化劑層為五用一備，所用催化劑選取技術(shù)最為成熟的V205-W03/Ti02脫硝催化劑，其中，二氧化鈦TiO2為載體，金屬氧化物V2O5-WO3為活性成分，有效的活性溫度為300?400°C。SCR催化劑的各活性成分所占質(zhì)量百分比如下:W03:10%?12%，V2O5:0.3%?1.5%，余量為載體。
[0030]本實(shí)施例工作時(shí)，在玻璃窯爐I爐尾煙氣溫度900?1100°C范圍內(nèi)安裝有還原劑噴入系統(tǒng)5，還原劑NH3與煙氣中NOx的摩爾比在1.05?1.10范圍內(nèi)。由還原劑噴入系統(tǒng)5噴入的NH3 —部分與NOx發(fā)生選擇性非催化反應(yīng)生成N2和H2O,減少煙氣中NOx的濃度，另一部分NH3和剩余的NOx隨著煙氣向后流動(dòng)。玻璃窯爐I煙氣經(jīng)過第一余熱鍋爐2先回收一部分高溫蒸汽，然后進(jìn)入脫硫塔3，SO2與NaOH發(fā)生脫硫反應(yīng)，同時(shí)部分干態(tài)粉塵在重力作用下落入灰斗。脫硫后的煙氣因溫度過高，需從從換熱器4的高溫進(jìn)口流入進(jìn)行換熱，溫度降至200°C左右，流入袋式除塵器6中，如圖2所示，混合氣體會(huì)經(jīng)過迎塵層61、緩沖層62的表面過濾、煙氣緩沖作用，去除了大部分的飛灰、鹵代有機(jī)物、重金屬等；同時(shí)，氣體混合過程中還原劑NH3在催化分解層63的作用下與煙氣中的氮氧化物發(fā)生選擇性催化還原反應(yīng)，使大部分NOx被還原為N2,達(dá)到二次脫硝。
[0031]煙氣從袋式除塵器6的出口流出，溫度偏低無法使脫硝催化劑具有較高的活性，需在風(fēng)機(jī)作用下流向換熱器4的低溫進(jìn)口，凈化后的煙氣與原煙氣在換熱器4中進(jìn)行熱量交換，煙氣溫度升至280?330°C后，流向SCR反應(yīng)器7，還原劑與煙氣中剩下的NOx在催化劑表面發(fā)生選擇性催化還原反應(yīng)，絕大部分NOx被還原為N2,實(shí)現(xiàn)三次脫硝，脫硝率可穩(wěn)定在95%以上，SCR反應(yīng)器7出口氮氧化物的濃度在50mg/m3，氨的平均逃逸率在2?3ppm。由催化劑反應(yīng)器出來的經(jīng)過除塵、脫硝的煙氣進(jìn)入第二余熱鍋爐8，將熱量再次回收利用，最后從煙園9排出。
【權(quán)利要求】
1.一種玻璃窯爐NOx控制的脫硝裝置，其特征在于，包括玻璃窯爐(I )、第一余熱鍋爐(2)、脫硫塔(3)、換熱器(4)、還原劑噴入系統(tǒng)(5)、袋式除塵器(6)、SCR反應(yīng)器(7)和第二余熱鍋爐(8)，所述還原劑噴入系統(tǒng)(5)設(shè)置于玻璃窯爐(I)的爐尾，玻璃窯爐(I)內(nèi)的煙氣從爐尾和第一余熱鍋爐(2)相連，第一余熱鍋爐(2)的煙氣出口和脫硫塔(3)相連，脫硫塔(3)的煙氣出口換熱器(4)的高溫?zé)煔膺M(jìn)口相連，換熱器(4)的低溫?zé)煔獬隹诤痛匠龎m器(6)的煙氣進(jìn)口相連，袋式除塵器(6)的煙氣出口和換熱器(4)的低溫?zé)煔膺M(jìn)口相連，換熱器(4)的高溫?zé)煔獬隹诤蚐CR反應(yīng)器(7)的煙氣進(jìn)口相連，SCR反應(yīng)器(7)的煙氣出口和第二余熱鍋爐(8)的煙氣進(jìn)口相連，第二余熱鍋爐(8)的煙氣通過煙囪排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃窯爐NOx控制的脫硝裝置，其特征在于，所述還原劑噴入系統(tǒng)(5)設(shè)置于玻璃窯爐(I)的窯爐燃燒區(qū)之后。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃窯爐NOx控制的脫硝裝置，其特征在于，所述還原劑噴入系統(tǒng)(5)和玻璃窯爐(I)之間設(shè)有氨/空氣混合器(51)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃窯爐NOx控制的脫硝裝置，其特征在于，所述第一余熱鍋爐(2)上設(shè)有煙氣熱量回收裝置(21)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃窯爐NOx控制的脫硝裝置，其特征在于，所述換熱器(4)為氣-氣換熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃窯爐NOx控制的脫硝裝置，其特征在于，所述換熱器(4)包括矩形外殼和多個(gè)熱管，所述熱管分別設(shè)置于矩形外殼內(nèi)，多根熱管形成高溫流體和低溫流體的通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃窯爐NOx控制的脫硝裝置，其特征在于，所述袋式除塵器(6)上設(shè)有濾袋，所述濾袋包括依次連接的迎塵層(61)、緩沖層(62)、催化分解層(63)和增強(qiáng)層(64)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃窯爐NOx控制的脫硝裝置，其特征在于，所述SCR反應(yīng)器(7)為蜂窩式反應(yīng)器。
【文檔編號(hào)】B01D53/56GK203501199SQ201320540099
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】張慶麗, 徐輝, 劉江峰 申請人:安徽省元琛環(huán)?？萍加邢薰?br>