一種玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理方法，包括以下步驟：將玻璃窯爐高溫?zé)煔饨?jīng)余熱鍋爐吸收熱量并降溫，從余熱鍋爐降溫至250-300℃的溫度段引出進(jìn)入除塵裝置除塵；除塵達(dá)標(biāo)的煙氣返回余熱鍋爐升溫至選擇性催化還原法SCR的溫度窗口300～420℃后引出進(jìn)入SCR脫硝裝置；脫硝達(dá)標(biāo)的煙氣繼續(xù)返回余熱鍋爐回收熱量，至120±20℃左右進(jìn)入濕法脫硫裝置；濕法脫硫處理達(dá)標(biāo)的煙氣通過煙囪排入大氣。通過余熱鍋爐的設(shè)計(jì)改造，使其有三個(gè)合適的溫度出口和入口，從而保證各系統(tǒng)在其適合的溫度窗口下工作，保證各系統(tǒng)的可靠性，降低了運(yùn)行投資成本，并使熱損失降至最低。
【專利說明】一種玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煙氣處理領(lǐng)域，具體為除塵、脫硝、脫硫一體化工藝，尤其是玻璃爐窯煙氣(尾氣)除塵、脫硝、脫硫一體化處理新工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟(jì)和生活水平的日益提高，將會(huì)對環(huán)境給予越來越大的關(guān)注。目前環(huán)境問題日趨惡化，近兩年霧霾籠罩于中國的華東六省一市，且大有擴(kuò)散之趨勢，各地的PM2.5監(jiān)測系統(tǒng)也是相繼爆表，目前其已引起了社會(huì)的廣泛的關(guān)注。國家對此也是相繼出臺(tái)了一系列政策，國家環(huán)保部《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)中規(guī)定，2004年以后新建鍋爐氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行100mg/Nm3的規(guī)定，二氧化硫濃度小于50mg/Nm3，粉塵含量小于30mg/Nm3。李克強(qiáng)總理2014年的政府報(bào)告中美麗中國、建設(shè)生態(tài)文明中國之章節(jié)也是占了很大的篇幅，其中提到以下幾個(gè)數(shù)據(jù):2014年脫硫改造機(jī)組1800萬千瓦，脫硝1.3億千瓦，除塵1.8億千瓦，從這些都可以看出國家對環(huán)境污染所出的重拳。
[0003]目前玻璃和水泥行業(yè)也是國家重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域，雖然相對于火力發(fā)電其所占比例較小，但是國家也是對其排放做出了明確指示，以玻璃行業(yè)為例:氮氧化物排放標(biāo)注不大于700mg/Nm3,硫化物濃度不大于400mg/Nm3,粉塵含量不大于50mg/Nm3。
[0004]玻璃行業(yè)的煙氣處理工藝目前普遍采取從第一余熱鍋爐350°C左右的溫度窗口引出煙氣進(jìn)入高溫電除塵系統(tǒng)除塵，隨后煙氣進(jìn)入SCR脫硝系統(tǒng)(選擇性催化還原法，即在催化劑(V2O5-WVT12)作用下，還原劑NH3在300-420°C下將NOx還原成N2和H2O)，除塵、脫硝達(dá)標(biāo)煙氣隨即進(jìn)入第二余熱鍋爐回收熱量至120°C左右進(jìn)入干法脫硫裝置并最終通過煙囪排入大氣?？蓞⒁奀N201220686178，玻璃窯爐煙氣的SCR脫硝裝置。包括余熱鍋爐和脫硝反應(yīng)器，氨法SCR脫硝反應(yīng)器進(jìn)氣端與第一余熱鍋爐連通接收經(jīng)熱交換降溫至320?420°C煙氣、排氣端與第二余熱鍋爐連通并將脫硝后煙氣經(jīng)熱交換降溫至120°C?170°C后排入煙? ;脫硝反應(yīng)器包括依次安裝在煙氣通道中的噴氨格柵、氨-煙氣混合器、整流器和多層催化劑床及其吹灰裝置。但是由于玻璃行業(yè)的特殊性，即粉塵微粒極小且具有較強(qiáng)的黏性，目前該工藝普遍存在一些問題:1)高溫電除塵效率很難達(dá)到設(shè)計(jì)效率；2)由于高溫電除塵的問題導(dǎo)致脫硝催化劑很快失活，從而使脫硝運(yùn)行幾個(gè)月無法達(dá)到設(shè)計(jì)效率；3)該工藝存在兩個(gè)除塵工藝，電除塵工藝和干法脫硫所必需的布袋除塵系統(tǒng)，從而使系統(tǒng)冗余，造成投資、運(yùn)營成本過大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的旨在提供一種玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理新工藝，能夠充分回收熱量，且處理的成本，過程控制更為經(jīng)濟(jì)合理。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是，玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理方法，包括以下步驟:(1)將玻璃窯爐高溫?zé)煔饨?jīng)余熱鍋爐吸收熱量并降溫，從余熱鍋爐降溫至2500-300°C的溫度段引出進(jìn)入除塵裝置除塵；
[0007](2)除塵達(dá)標(biāo)的煙氣返回余熱鍋爐升溫至選擇性催化還原法SCR的溫度窗口300?420°C后引出進(jìn)入SCR脫硝裝置；
[0008](3)脫硝達(dá)標(biāo)的煙氣繼續(xù)返回余熱鍋爐回收熱量，至120±20°C左右進(jìn)入濕法脫硫裝置；
[0009](4)濕法脫硫處理達(dá)標(biāo)的煙氣通過煙囪排入大氣。
[0010]步驟(I)所述的除塵裝置為高溫布袋除塵；
[0011]步驟(3)所述的濕法脫硫裝置為氨法脫硫、鎂法脫硫、雙堿法脫硫等；
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
[0013]1、相對于高溫電除塵，通過高溫布袋除塵可以使粉塵含量降至10mg/Nm3甚至更低，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠且投資相對于高溫濾棒除塵低；
[0014]2、除塵達(dá)標(biāo)的煙氣在合適的溫度段進(jìn)入SCR脫硝裝置可保證脫硝效率，同時(shí)由于除塵的可靠性，使脫硝催化劑能夠長時(shí)間穩(wěn)定可靠運(yùn)行，運(yùn)行壽命延長至4-5年；
[0015]3、后續(xù)的濕法脫硫裝置脫硫效率高、可靠性強(qiáng)，占地面積小，投資成本低；
[0016]4、特別是采用氨法脫硫裝置，其可以和SCR脫硝裝置共用還原劑液氨或氨水系統(tǒng)，同時(shí)由于副產(chǎn)物硫酸銨可作為化肥降低了運(yùn)營成本，實(shí)現(xiàn)了廢物的在循環(huán)利用；
[0017]5、引入250-300°C的煙氣進(jìn)入高溫除塵裝置，而非180°C的煙氣進(jìn)入常規(guī)的布袋除塵裝置，從而把換熱的熱損失降至最低。本發(fā)明通過余熱鍋爐的設(shè)計(jì)改造，使其有三個(gè)合適的溫度出口和入口，從而保證各系統(tǒng)在其適合的溫度窗口下工作，保證各系統(tǒng)的可靠性；通過高溫布袋除塵、SCR脫硝和濕法脫硫特別是氨法脫硫三個(gè)處理工段的選擇和有機(jī)整合，降低了運(yùn)行投資成本，并使熱損失降至最低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]參見圖1工藝流程圖:
[0020]I)余熱鍋爐(可以是一種換熱器):
[0021]余熱鍋爐2-1、包括第二組余熱鍋爐2-2具有三個(gè)入口、三個(gè)出口，三個(gè)入口分別為玻璃窯爐的高溫?zé)煔釯的入口(會(huì)有500°c左右的溫度進(jìn)氣)、除塵達(dá)標(biāo)的煙氣入口和脫硝達(dá)標(biāo)的煙氣入口 ；三個(gè)出口分別為進(jìn)入高溫除塵段、進(jìn)入脫硝段和進(jìn)入脫硫段。通過余熱鍋爐的合理設(shè)計(jì)改造，保證各個(gè)煙氣處理工段在最適合的溫度條件下進(jìn)行，從而確保了系統(tǒng)的可靠性；余熱鍋爐可分為兩組，第一組余熱鍋爐為玻璃高溫?zé)煔夂统龎m達(dá)標(biāo)的煙氣入口，其可產(chǎn)生蒸汽并再加熱除塵后煙氣；通過第二組余熱鍋爐2-2或換熱器對脫硝達(dá)標(biāo)的煙氣進(jìn)行吸熱，使其溫度降至120°C左右進(jìn)入濕法脫硫裝置。除塵達(dá)標(biāo)的煙氣返回余熱鍋爐升溫時(shí)，是通過換熱器直接與玻璃窯爐的高溫?zé)煔獾娜肟谔幗佑|，至選擇性催化還原法SCR的溫度窗口 300?420°C后引出進(jìn)入SCR脫硝裝置；
[0022]余熱鍋爐降溫至250-300°C的溫度段是通過設(shè)置在余熱鍋爐的換熱器或熱管的數(shù)量和傳熱介質(zhì)的流量帶出的熱量進(jìn)行溫度控制。換熱器陣列通過流動(dòng)的工質(zhì)的流量控制玻璃窯爐的高溫?zé)煔饨抵?50-300°C。
[0023]如果采用效率更高的陣列熱管吸熱的效果更好，可以控制熱管輸出端排出熱量的再輸出量、從而控制熱管吸收多少玻璃窯爐的高溫?zé)煔獾臒崃?，從而控制其輸出溫度?br> [0024]2)布袋除塵:
[0025]余熱鍋爐出口的250_300°C的煙氣進(jìn)入布袋除塵裝置3，由于煙氣溫度較高，所以布袋濾料采取硅酸鹽材料從而保證布袋的穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)預(yù)涂消石灰以消除黏性顆粒的糊袋；并采取低壓脈沖反吹除塵技術(shù)進(jìn)行反吹，其通過壓降來進(jìn)行反饋控制。
[0026]3) SCR 脫硝:
[0027]采取SCR對煙氣進(jìn)行脫硝，其關(guān)鍵點(diǎn)為合適的溫度窗口、催化劑不被堵塞和毒化。通過從余熱鍋爐的合適溫度段引出煙氣從而解決了第一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)；通過高溫布袋除塵的高效除塵解決了第二個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。以上方式解決了最佳的熱量利用，節(jié)能效果明顯且SCR脫硝、布袋除塵的工藝控制質(zhì)量有保證。
[0028]4)濕法脫硫:
[0029]采取濕法脫硫特別是氨法脫硫(FGD)進(jìn)行煙氣的脫硫從而確保脫硫效率并減少干法脫硫除塵和前面除塵的冗余。為了保證余熱的充分利用和脫硫系統(tǒng)的可靠性，使煙氣在余熱鍋爐充分回收能量后進(jìn)入煙氣脫硫裝置。通過氨法脫硫和SCR脫硝共用氨區(qū)，可以參見現(xiàn)有成熟技術(shù)，如CN200510040800.7等成熟的氨法脫硫工藝，降低投資、運(yùn)營成本，同時(shí)占地面積小、總圖布局更為合理；采取氨法脫硫，副產(chǎn)物只有硫酸銨可作為產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)一步降低運(yùn)營成本，實(shí)現(xiàn)廢物的再循環(huán)利用，符合國家的廢物回收利用政策，最后從煙囪4排出。
[0030]應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。本實(shí)施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理方法，其特征是包括以下步驟: 1)將玻璃窯爐高溫?zé)煔饨?jīng)余熱鍋爐吸收熱量并降溫，從余熱鍋爐降溫至250-30(TC的溫度段引出進(jìn)入除塵裝置除塵； 2)除塵達(dá)標(biāo)的煙氣返回余熱鍋爐升溫至選擇性催化還原法SCR的溫度窗口300?420°C后引出進(jìn)入SCR脫硝裝置； 3)脫硝達(dá)標(biāo)的煙氣繼續(xù)返回余熱鍋爐回收熱量，至120±20°C左右進(jìn)入濕法脫硫裝置； 4)濕法脫硫處理達(dá)標(biāo)的煙氣通過煙?排入大氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理方法，其特征是余熱鍋爐三個(gè)入口、三個(gè)出口，三個(gè)入口分別為玻璃窯爐高溫?zé)煔獾娜肟?、除塵達(dá)標(biāo)的煙氣入口和脫硝達(dá)標(biāo)的煙氣入口 ；三個(gè)出口分別為進(jìn)入高溫除塵裝置、進(jìn)入SCR脫硝裝置和進(jìn)入濕法脫硫裝置的出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理方法，其特征是余熱鍋爐分為兩組，第一組余熱鍋爐進(jìn)行為玻璃高溫?zé)煔夂统龎m達(dá)標(biāo)的煙氣入口，其可產(chǎn)生蒸汽并再加熱除塵后煙氣；第二組余熱鍋爐或換熱器對脫硝達(dá)標(biāo)的煙氣進(jìn)行吸熱，使其溫度降至120°C左右進(jìn)入濕法脫硫裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理方法，其特征是余熱鍋爐出口的250-300°C的煙氣進(jìn)入布袋除塵裝置，所以布袋濾料采取硅酸鹽材料，同時(shí)預(yù)涂消石灰以消除黏性顆粒的糊袋；并采取低壓脈沖反吹除塵技術(shù)進(jìn)行反吹，其通過壓降來進(jìn)行反饋控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理方法，其特征是步驟3)所述的濕法脫硫裝置為氨法脫硫、鎂法脫硫或雙堿法脫硫。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理方法，其特征是除塵達(dá)標(biāo)的煙氣返回余熱鍋爐升溫時(shí)，是通過換熱器直接與玻璃窯爐的高溫?zé)煔獾娜肟谔幗佑|。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理方法，其特征是余熱鍋爐降溫至250-300°C的溫度段是通過設(shè)置在余熱鍋爐的換熱器或熱管的數(shù)量和傳熱介質(zhì)的流量帶出的熱量進(jìn)行溫度控制。
【文檔編號(hào)】B01D46/02GK104162352SQ201410172776
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】韓冰, 劉訓(xùn)穩(wěn), 陳勇, 魏敏 申請人:南京中電環(huán)?？萍加邢薰?br>