一種煙氣低溫高效一體化脫硫脫硝系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于工業(yè)鍋(窯)爐煙氣脫硫脫硝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煙氣低溫尚效一體化脫硫脫硝系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]自2011年起，中國的煤炭產(chǎn)量就超過了35億噸，占全球的一半。煤炭消費(fèi)為18.934億噸油當(dāng)量，占中國電力燃料的90%。在消耗煤炭資源的同時，產(chǎn)生了大量的有損于人體的S02、N0x，且S02、N0x所引起的溫室效應(yīng)、酸雨和臭氧層破壞等環(huán)境污染目前已成為社會一致關(guān)切的問題。各種治理大氣污染的技術(shù)的研宄已成為各國環(huán)保工作者最緊迫的使命O
[0003]2010年環(huán)保部發(fā)布的《火電廠氮氧化物防治技術(shù)政策》明確指出，氮氧化物是生成臭氧的重要前提物之一，也是形成區(qū)域細(xì)粒子污染和灰霾的重要原因。不僅如此，氮氧化物作為大氣污染物，對人體健康有較大的危害。2012年元月I日起，國家頒布了《火電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》，將氮氧化物的排放濃度限值統(tǒng)一確定為100mg/m3，此排放濃度限值要求針對全國所有地區(qū)，被稱為“史上最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)”。同時，為解決日益嚴(yán)重的霧霾問題，國務(wù)院2013年發(fā)布了《關(guān)于加快發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的意見》，嚴(yán)格部署環(huán)保方面的工作，包括環(huán)保產(chǎn)業(yè)的免減稅負(fù)問題，可以說大氣治理的環(huán)境背景壓力是巨大的，同時也是機(jī)會十足的。
[0004]鍋爐煙氣的治理從1998年對除塵提出要求開始，已歷經(jīng)脫硫、脫硝到PM2.5的過程，要求日益嚴(yán)格，尤其是煙氣脫硝目前剛剛起步。目前，各國工業(yè)鍋(窯)爐廢煙氣脫硫、脫硝的主流工藝是利用選擇性還原(SCR)技術(shù)將煙氣中的氮氧化物脫除的方法。選擇性還原法是利用氨(NH3)對NOx的還原功能，在320?400°C的條件下，利用催化劑作用將NO XHS原為對大氣沒有污染影響的N2和水，“選擇性”的意思是指氨只選擇NO ,進(jìn)行還原反應(yīng)。該工藝于20世紀(jì)70年代末首先在日本開發(fā)成功，80年代和90年代以后，歐洲和美國相繼投入工業(yè)應(yīng)用，現(xiàn)已在世界范圍內(nèi)成為大型工業(yè)鍋爐煙氣脫硝的主流工藝。
[0005]但是利用SCR法和SNCR法及二者混合的方法實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝，有以下缺點(diǎn):
[0006](I)需要對完整的鍋爐進(jìn)行改造；
[0007](2)需要在高溫條件 300-400°C (SCR 法)、900-1100°C (SNCR 法)工作；
[0008](3)SCR催化劑由于含有V2O5等重金屬(也稱為釩鈦系)，中毒報廢后對環(huán)境造成二次污染，而且操作時需要做防毒方面的處理；
[0009](4) SNCR法沒有催化劑，但對爐內(nèi)的溫度窗口控制要求很高；
[0010](5)運(yùn)行成本較高。
[0011]伴隨著選擇性還原(SCR)技術(shù)的推廣，在國內(nèi)研發(fā)和生產(chǎn)適合SCR技術(shù)的各類形式的催化劑也應(yīng)運(yùn)而生，催化劑是整個SCR系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵，催化劑的設(shè)計和選擇是由煙氣條件、組分來確定的，影響其設(shè)計的三個相互作用的因素是NOx脫除率、NH3的逃逸率和催化劑體積。在形式上主要有板式、蜂窩式、波紋板式和立柱式四種，而以蜂窩式居多。
[0012]由于SCR法和SNCR法及二者混合的方法實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝，需滿足上述條件，因此中國窯爐煙氣的上述凈化系統(tǒng)在企業(yè)的實(shí)際運(yùn)行中普遍存在有抵觸的狀態(tài)，大多是用間歇的作業(yè)方式以應(yīng)付上級環(huán)保部門的檢查。
[0013]而從目前工業(yè)窯爐煙氣的治理形式分析:
[0014](I)國內(nèi)外治理NOx主要采用選擇性還原脫硝技術(shù)(約占96% );
[0015](2) SCR脫硝技術(shù)的核心為催化劑，占SCR系統(tǒng)總投資的40%?60%，現(xiàn)商用催化劑均為V2O5 (WO3)/T12體系(俗稱釩鈦體系)；
[0016](3)我國脫硝劑技術(shù)完全依靠進(jìn)口，雖東方凱特瑞、重慶遠(yuǎn)達(dá)、無錫龍?jiān)吹纫岩M(jìn)催化劑生產(chǎn)線，但知識產(chǎn)權(quán)都是國外的，需支付知識產(chǎn)權(quán)費(fèi)，均為釩鈦體系；
[0017](4)載體原料T12制備技術(shù)均必需進(jìn)口，制備設(shè)備已部分國產(chǎn)化。
[0018]T12占催化劑的80 %?90 %，總成本的40 %?50 %，全球只有日本和歐洲的少數(shù)廠家可以生產(chǎn)Ti02。
[0019]從上述各種情況分析可以看出:目前在國內(nèi)外正在使用的脫硝方法都是在高溫條件下使用脫硝催化劑實(shí)現(xiàn)的，而應(yīng)用一種工業(yè)鍋(窯)爐廢煙氣LEC0/R低溫高效一體化脫硫脫硝系統(tǒng)在較低的溫度下就能夠達(dá)到高效脫硝脫硫的目的，至今還沒有相關(guān)報道。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0020]本實(shí)用新型的目的在于提供一種煙氣低溫高效一體化脫硫脫硝系統(tǒng)，所述系統(tǒng)能夠在100-160°C的低溫條件下高效脫除煙氣中的污染物，達(dá)到國家要求的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，并且所述系統(tǒng)安全、穩(wěn)定可靠，能夠節(jié)約能源。
[0021]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0022]本實(shí)用新型所述“低溫高效”無特殊情況說明均指在100-160°C條件下煙氣能夠脫硫95%，脫硝93%。
[0023]本實(shí)用新型提供了一種煙氣低溫高效一體化脫硫脫硝系統(tǒng)，包括依次相連的催化脫硝單元、煙氣回流節(jié)能分離單元、選擇性脫硝單元和脫硫脫硝單元。
[0024]所述的催化脫硝單元為低溫循環(huán)再生脫硝催化裝置，所述低溫循環(huán)再生脫硝催化裝置由催化塔和催化劑循環(huán)再生裝置構(gòu)成，所述催化塔和所述催化劑循環(huán)再生裝置通過煙氣管道與第一風(fēng)機(jī)相連，所述催化塔內(nèi)放置有脫硝催化劑。
[0025]所述煙氣回流節(jié)能分離單元為煙氣回流節(jié)能分離塔，所述煙氣回流節(jié)能分離塔塔內(nèi)設(shè)置有煙氣分離裝置，所述煙氣回流節(jié)能分離塔塔體一側(cè)設(shè)有煙氣進(jìn)口和可燃煙氣出口，另一側(cè)設(shè)有不可燃煙氣出口，所述可燃煙氣出口與回流煙道相連，所述煙氣回流節(jié)能分離塔通過所述回流煙道與鍋爐相連。
[0026]所述回流煙道上還設(shè)置有加氧裝置和噴水裝置。
[0027]所述選擇性脫硝單元為低溫選擇性氧化還原脫硝催化塔，所述低溫選擇性氧化還原脫硝催化塔塔體內(nèi)部設(shè)置有低溫選擇性氧化還原脫硝催化裝置、選擇性脫硝催化劑更換裝置和煙塵反吹掃裝置，所述選擇性脫硝催化劑更換裝置位于所述低溫選擇性氧化還原脫硝催化裝置上部，所述煙塵反吹掃裝置置于所述低溫選擇性氧化還原脫硝催化塔塔內(nèi)頂部，所述低溫選擇性氧化還原脫硝催化裝置內(nèi)放置有選擇性氧化還原脫硝催化劑，所述選擇性還原脫硝催化劑為蜂窩狀，其載體為GR30型泡沫陶瓷基載體。
[0028]所述選擇性脫硝單元和所述脫硫脫硝單元通過煙氣管道還連接有第二風(fēng)機(jī)。
[0029]所述脫硫脫硝單元為散射脫硫塔，所述散射脫硫塔塔內(nèi)頂部設(shè)置有水浴噴淋裝置和化學(xué)藥劑添加裝置。
[0030]所述低溫循環(huán)再生脫硝催化裝置、煙氣回流節(jié)能分離塔、低溫選擇性氧化還原脫硝催化塔和散射脫硫塔塔體下部均呈圓錐形，并設(shè)置有支架，所述圓錐形的底部設(shè)置有出灰口。
[0031]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供了一種工業(yè)鍋(窯)爐煙氣低溫高效一體化脫硫脫硝系統(tǒng)，所述系統(tǒng)主要由低溫循環(huán)再生脫硝催化裝置、煙氣回流節(jié)能分離塔、低溫選擇性氧化還原脫硝催化塔和散射脫硫塔通過煙氣管道依次連接組成，所述煙氣回流節(jié)能分離塔還通過回流煙道與鍋爐相連。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為:
[0033](I)本實(shí)用新型提供的煙氣低溫高效一體化脫硫脫硝系統(tǒng)能夠在100-160°C并且不設(shè)加溫裝置條件下脫硫95%、脫硝93%，能達(dá)到或超過國家《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(電廠GB13223-2011)的要求；
[0034](2)本實(shí)用新型提供的煙氣低溫高效一體化脫硫脫硝系統(tǒng)不破壞或改造原有的鍋(窯)爐，在鍋(窯)爐外建設(shè)，并且該裝置不需設(shè)置噴氨系統(tǒng)，在提高了安全性和可靠性的同時還明顯的降低了煙氣脫硫脫硝過程的運(yùn)營成本；
[0035](3)本實(shí)用新型提供的煙氣低溫高效一體化脫硫脫硝系統(tǒng)運(yùn)行成本最低:采用散射脫硫塔方式，副產(chǎn)物經(jīng)處理后為化肥，能形成一定的經(jīng)濟(jì)效益，有利于企業(yè)推廣甚至BOT ；
[0036](4)本實(shí)用新型提供的煙氣低溫高效一體化脫硫脫硝系統(tǒng)中的煙氣回流節(jié)能分離塔不但可以分離出可燃?xì)怏w二次返回鍋爐燃燒，實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝，而且還可以節(jié)能10-15% ;
[0037](5)本實(shí)用新型提供的煙氣低溫高效一體化脫硫脫硝系統(tǒng)維護(hù)簡單、可靠、壽命長并且投資低。
【附圖說明】
[0038]圖1是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】I提供的煙氣低溫高效一體化脫硫脫硝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖2是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】I提供的低溫循環(huán)再生脫硝催化裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖3是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】I提供的煙氣回流節(jié)能分離塔結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]圖4是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】I提供的低溫選擇性氧化還原脫硝催化塔結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]其中:1，催化塔；2，第一煙氣入口 ；3，催化劑反應(yīng)裝置；4，第一煙氣出口 ；5，第一出灰口 ；6，分離篩；7，第一支架；8，