本發(fā)明屬于廢氣處理及排放技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種煙氣排放系統(tǒng)，具體涉及一種燃煤鍋爐煙氣-催化再生煙氣聯(lián)合排放系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

石化煉油廠的廢氣排放是大氣環(huán)境污染的主要因子之一，煉油廠排放的煙氣除了石油加工過程產(chǎn)生的煙氣，還有燃煤鍋爐產(chǎn)生的煙氣，石油加工過程產(chǎn)生的煙氣主要是催化裂化裝置催化劑再生（燃燒）過程中產(chǎn)生的煙氣，即催化再生煙氣。催化再生煙氣經(jīng)過煙氣輪機(jī)發(fā)電，余熱鍋爐發(fā)生蒸汽后到煙囪排放。催化再生煙氣中SO_X濃度為1600mg/Nm³，NO_X濃度為70～90 mg/Nm³，煙塵濃度為200～300 mg/Nm³。根據(jù)相關(guān)企業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)，催化煙氣的二氧化硫、氮氧化合物和顆粒物分別不大于：50mg/Nm³、100mg/Nm³和30mg/Nm³，因此需要對(duì)催化煙氣進(jìn)行脫硫和除塵治理。

燃煤鍋爐的煙氣經(jīng)過石灰石-石膏濕法煙氣脫硫處理后脫硫煙氣的SO₂為400mg/Nm³，煙氣中NO_X的濃度440mg/Nm³，粉塵顆粒物濃度為50mg/Nm³，不能滿足煙氣排放SO₂濃度不大于50mg/Nm³， NO_X的濃度不大于100mg/Nm³，粉塵顆粒物濃度為20mg/Nm³的新標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)有技術(shù)催化再生煙氣和燃煤鍋爐煙氣分別進(jìn)行處理和排放，增加了處理設(shè)備，擴(kuò)大了裝置占地面積，不利于資源優(yōu)化配置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種燃煤鍋爐煙氣-催化再生煙氣聯(lián)合排放系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煙氣排放符合排放標(biāo)準(zhǔn)，減輕大氣污染，保護(hù)自然環(huán)境，優(yōu)化資源配置，減少生產(chǎn)裝置占地面積，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：燃煤鍋爐煙氣-催化再生煙氣聯(lián)合排放系統(tǒng)，包括催化再生煙氣單元和燃煤鍋爐煙氣單元。催化再生煙氣單元包括催化煙氣余熱鍋爐和催化省煤器。燃煤鍋爐單元包擴(kuò)蒸汽鍋爐、蒸汽過熱器、高溫省煤器、1號(hào)高溫預(yù)熱器、2號(hào)高溫預(yù)熱器、鍋爐煙氣低溫省煤器、1號(hào)低溫預(yù)熱器、2號(hào)低溫預(yù)熱器鍋爐、鍋爐煙氣除塵器和引風(fēng)機(jī)。催化再生煙氣單元設(shè)有催化煙氣除塵器，催化煙氣余熱鍋爐通過催化煙氣除塵器與催化省煤器連接。燃煤鍋爐設(shè)有脫硝裝置，蒸汽鍋爐、蒸汽過熱器、高溫省煤器、1號(hào)高溫預(yù)熱器、2號(hào)高溫預(yù)熱器、鍋爐煙氣低溫省煤器、1號(hào)低溫預(yù)熱器、脫硝裝置、2號(hào)低溫預(yù)熱器鍋爐、鍋爐煙氣除塵器和引風(fēng)機(jī)依次連接。聯(lián)合排放系統(tǒng)設(shè)有煙氣脫硫裝置，煙氣脫硫裝置設(shè)有煙囪，催化省煤器和引風(fēng)機(jī)的出口連接到煙氣脫硫裝置。

催化煙氣除塵器和鍋爐煙氣除塵器為袋式除塵器或靜電除塵器。靜電除塵器包括箱體、錐型灰斗、進(jìn)風(fēng)導(dǎo)流罩、除塵板、放電極線和振打系統(tǒng)。

脫硝裝置包括煙道及反應(yīng)器單元、混合氨噴射單元和還原劑制備單元。煙道及反應(yīng)器單元包括煙道和脫硝反應(yīng)器，煙道與脫硝反應(yīng)器連接。煙道中設(shè)有噴氨格柵，脫硝反應(yīng)器設(shè)有煙氣整流器、催化劑床層。混合噴射單元包括氨風(fēng)混合器和稀釋風(fēng)機(jī)，稀釋風(fēng)機(jī)與混合器連接。還原劑制備單元設(shè)有液氨儲(chǔ)罐、液氨蒸發(fā)器、氨氣緩沖罐和液氨泵，液氨儲(chǔ)罐通過液氨泵連接到液氨蒸發(fā)器，氨液蒸發(fā)器通過氨氣緩沖罐連接到氨風(fēng)混合器，氨風(fēng)混合器連接到噴氨格柵。催化劑床層的催化劑為釩鈦基催化劑，釩鈦基催化劑的結(jié)構(gòu)為蜂窩式結(jié)構(gòu)、板式結(jié)構(gòu)或波紋式結(jié)構(gòu)。脫硝反應(yīng)器設(shè)有2～5個(gè)催化劑床層，每個(gè)催化劑床層的上部設(shè)有蒸汽吹灰器和聲波吹灰器。釩鈦基催化劑以TiO₂為載體，以V₂O₅為活性材料，以WO或MoO₃為輔助活性材料，其中TiO₂的含量為80～90%（wt），V₂O₅的含量為1～2%（wt），為活性材料，WO或MoO₃的含量為3～7%（wt）。

煙氣脫硫裝置包括石灰石漿液制備單元、吸收塔、增壓風(fēng)機(jī)、氧化風(fēng)機(jī)和石膏脫水單元。吸收塔設(shè)有煙氣入口、石膏排出口、補(bǔ)充水口、漿液入口和氧化風(fēng)入口。吸收塔的頂部設(shè)有煙囪、上部設(shè)有除霧器，下部設(shè)攪拌器。增壓風(fēng)機(jī)的入口與催化省煤器出口和引風(fēng)機(jī)出口連接，增壓風(fēng)機(jī)出口與煙氣入口連接。氧化風(fēng)機(jī)連接到吸收塔下部的氧化風(fēng)入口。漿液入口與石灰石漿液制備單元連接，石膏排出口與石膏脫水單元連接，補(bǔ)充水口與供水系統(tǒng)連接。吸收塔的下部設(shè)有循環(huán)出口，上部設(shè)有循環(huán)入口，循環(huán)出口通過循環(huán)泵連接到循環(huán)入口。

本發(fā)明燃煤鍋爐煙氣-催化再生煙氣聯(lián)合排放系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了煙氣排放符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)，減輕了大氣污染，保護(hù)自然環(huán)境，有利于優(yōu)化資源配置，減少生產(chǎn)裝置占地面積，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。通過增加催化煙氣除塵器，將催化煙氣排放的含塵量由200mg/Nm³降到30mg/Nm³，經(jīng)脫硫水洗滌后達(dá)到20mg/Nm³，除塵效率高，除塵效果明顯。采用SCR煙氣脫硝技術(shù)，鍋爐煙氣的Nx排放濃度由440mg/Nm³減低到100mg/Nm³。聯(lián)合排放系統(tǒng)增設(shè)煙氣脫硫裝置，由催化煙氣煙氣SO₂排放濃度800mg/Nm³，燃煤煙氣SO₂排放濃度120～400mg/Nm³降低到50 mg/Nm³，明顯減少了SO_X和NO_X排放，具有顯著的環(huán)保效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明燃煤鍋爐煙氣-催化再生煙氣聯(lián)合排放系統(tǒng)的流程示意圖；

圖2為脫硝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為煙氣脫硫裝置的流程示意圖；

其中：

1—催化煙氣余熱鍋爐、2—催化煙氣除塵器、3—催化省煤器、4—煙氣脫硫裝置、5—煙囪、6—鍋爐煙氣除塵器、7—引風(fēng)機(jī)、8—2號(hào)低溫預(yù)熱器鍋爐煙氣除塵器、9—1號(hào)低溫預(yù)熱器、10—鍋爐煙氣低溫省煤器、11—2號(hào)高溫預(yù)熱器、12—蒸汽鍋爐、13—蒸汽過熱器、14—高溫省煤器、15—1號(hào)高溫預(yù)熱器16—脫硝裝置、17—液氨儲(chǔ)罐、18—液氨蒸發(fā)器、19—氨氣緩沖罐、20—氨風(fēng)混合器、21—液氨泵、22—噴氨格柵、23—稀釋風(fēng)機(jī)、24—煙道、25—煙氣整流器、26—催化劑床層、27—蒸汽吹灰器、28—聲波吹灰器、29—脫硝反應(yīng)器、30—增壓風(fēng)機(jī)、31—石膏旋流器、32—真空過濾機(jī)、33—吸收塔、34—煙氣入口、35—石膏排出口、36—補(bǔ)充水口、37—氧化風(fēng)機(jī)、38—攪拌器、39—石灰石料倉、40—石灰石漿罐、41—除霧器、42—循環(huán)泵。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明保護(hù)范圍不限于實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)做出任何改動(dòng)也屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明燃煤鍋爐煙氣-催化再生煙氣聯(lián)合排放系統(tǒng)，如圖1所示，包括催化再生煙氣單元、燃煤鍋爐煙氣單元和煙氣脫硫裝置4。催化再生煙氣單元包括催化煙氣余熱鍋爐、1、催化煙氣除塵器2和催化省煤器3，催化煙氣余熱鍋爐通過催化煙氣除塵器與催化省煤器連接，催化煙氣余熱鍋爐的入口與催化煙氣輪機(jī)出口連接。燃煤鍋爐單元包擴(kuò)蒸汽鍋爐12、蒸汽過熱器13、高溫省煤器14、1號(hào)高溫預(yù)熱器15、2號(hào)高溫預(yù)熱器11、鍋爐煙氣低溫省煤器10、1號(hào)低溫預(yù)熱器9、脫硝裝置16、2號(hào)低溫預(yù)熱器鍋爐8、鍋爐煙氣除塵器6和引風(fēng)機(jī)7，并且依次相連接。催化省煤器和引風(fēng)機(jī)的出口連接到煙氣脫硫裝置。催化省煤器3為管殼式省煤器，省煤器的蛇形管為高頻電阻焊接的翅片管。

催化煙氣除塵器2為電除塵器，電除塵器包括箱體、錐型灰斗、進(jìn)風(fēng)導(dǎo)流罩、除塵板、放電極線和振打系統(tǒng)。箱體由鑲板、除塵板和框架組成，在外端除塵板和側(cè)壁之間設(shè)置內(nèi)部擋板。錐型灰斗為喇叭形結(jié)構(gòu)，包括卸灰斗、灰斗內(nèi)部擋板、料位計(jì)和振打板。進(jìn)風(fēng)導(dǎo)流罩由兩個(gè)多孔板和氣流分布板組成，多孔板懸掛在喇叭口的頂部。除塵板為G-Opzel型除塵板，作用是獲得更好的加速度，有效地減少能量輸入。放電極線的極線由鋼管制作，強(qiáng)度和電氣性能好。鍋爐煙氣除塵器為袋式除塵器。

如圖2所示，脫硝裝置16包括煙道及反應(yīng)器單元、混合氨噴射單元和還原劑制備單元。煙道及反應(yīng)器單元包括煙道24和脫硝反應(yīng)器29，煙道中設(shè)有噴氨格柵22和煙氣進(jìn)口，脫硝反應(yīng)器設(shè)有煙氣整流器25、3個(gè)催化劑床層26和煙氣出口，每個(gè)催化劑床層的上部設(shè)有蒸汽吹灰器27、聲波吹灰器28?；旌蠂娚鋯卧ò憋L(fēng)混合器20和稀釋風(fēng)機(jī)23，稀釋風(fēng)機(jī)與混合器連接。還原劑制備單元設(shè)有液氨儲(chǔ)罐17、液氨蒸發(fā)器18、氨氣緩沖罐19和液氨泵21，液氨儲(chǔ)罐通過液氨泵連接到液氨蒸發(fā)器，氨液蒸發(fā)器通過氨氣緩沖罐連接到氨風(fēng)混合器，氨風(fēng)混合器連接到噴氨格柵。催化劑床層的催化劑為釩鈦基催化劑，釩鈦基催化劑的結(jié)構(gòu)為蜂窩式結(jié)構(gòu)。

采用SCR脫硝技術(shù)，以氨為還原劑，用液氨制備還原劑，要求進(jìn)出脫硝反應(yīng)器的煙氣溫度為310～420℃。蜂窩式催化劑采取整體擠壓成型，催化劑的節(jié)距為8mm，比表面積為450m²/m³，相對(duì)脫硝效率所需體積較小。為增強(qiáng)抗沖蝕磨損能力，催化劑上端部15mm長(zhǎng)度采取硬化處理。脫硝反應(yīng)器、煙道及管道裝配硅酸鋁保溫材料，相鄰的保溫板水平和垂直搭接方式，搭接緊密。氣氨與稀釋風(fēng)混合后進(jìn)入混合器，壓力約2～4kPa的氨/空氣經(jīng)過多根支管的噴氨格柵噴入煙道。

如圖3所示，煙氣脫硫裝置4包括石灰石漿液制備單元、吸收塔33、增壓風(fēng)機(jī)30、氧化風(fēng)機(jī)37和石膏脫水單元。石灰石漿液制備單元設(shè)有石灰石料倉39和石灰石漿罐40，石膏脫水單元包括石膏旋流器31和真空過濾機(jī)32。吸收塔設(shè)有煙氣入口34、石膏排出口35、補(bǔ)充水口36、漿液入口和氧化風(fēng)入口。吸收塔頂部設(shè)有煙囪5、上部設(shè)有除霧器41，下部設(shè)攪拌器38。石灰石料倉與石灰石漿罐連接，石灰石漿罐通過漿液泵與漿液入口連接。增壓風(fēng)機(jī)入口與催化省煤器和引風(fēng)機(jī)的出口連接，出口與煙氣入口連接。石膏排出口通過石膏泵連接到石膏旋流器，石膏旋流器下部與真空過濾機(jī)連接，石膏旋流器31上部的氣體出口連接到增壓風(fēng)機(jī)30入口。氧化風(fēng)機(jī)連接到吸收塔下部的氧化風(fēng)入口，補(bǔ)充水口與供水系統(tǒng)連接。吸收塔的下部設(shè)有循環(huán)出口，上部設(shè)有循環(huán)入口，循環(huán)出口通過循環(huán)泵42連接到循環(huán)入口。

采用石灰石粉制漿作吸收劑，石灰石漿液經(jīng)漿液泵供入吸收塔，漿液在吸收塔內(nèi)與煙氣反應(yīng)，吸收煙氣中的二氧化硫，洗滌粉塵。漿液中碳酸鈣與煙氣中的SO₂、SO₃等發(fā)生快速化學(xué)反應(yīng)，生成亞硫酸鈣。脫硫和除塵后煙氣經(jīng)過除霧器41，除去氣流中加到的霧滴后由吸收塔頂?shù)臒焽?直接排放到大氣。脫硫產(chǎn)物主要是石膏，其中含有少量的粉塵和氫氧化鈣，石膏純度為90%，含水率為10%。除霧器配有沖洗管和噴嘴，沖洗管安裝在底部和頂部，水從噴嘴強(qiáng)力噴向除霧器元件，達(dá)到洗滌煙氣和清洗除霧器的目的。氧化空氣由氧化風(fēng)機(jī)和曝氣管路組成，氧化風(fēng)機(jī)通過曝氣管路將空氣輸送到吸收塔的攪拌器38葉片前，攪拌器將空氣打碎，與塔內(nèi)漿液充分混合，使亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣，完成曝氣過程。