一種尾氣脫硫、脫硝、除塵一體化處理裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種尾氣脫硫、脫硝、除塵一體化處理裝置，包括尾氣混合裝置、一體化觸媒陶瓷濾筒裝置、增壓風(fēng)機(jī)和能量回收系統(tǒng)，一體化觸媒陶瓷濾筒裝置前設(shè)置煙氣混合裝置；一體化觸媒陶瓷濾筒裝置設(shè)置反吹清灰裝置；尾氣混合裝置內(nèi)設(shè)有脫硫劑和脫硝劑噴入裝置，增壓風(fēng)機(jī)通過管道連接一體化觸媒陶瓷濾筒裝置的出口并送入能量回收系統(tǒng)后排入煙囪。本實(shí)用新型系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、維護(hù)工作量小、產(chǎn)品使用壽命長、裝置運(yùn)營成本低和裝置占地面積??；流入余熱鍋爐的煙氣為潔凈煙氣從而使能量回收裝置的換熱效率和使用壽命大幅度提升，帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】
一種尾氣脫硫、脫硝、除塵一體化處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及煙氣處理領(lǐng)域，具體為脫硫、脫硝、除塵一體化裝置，尤其是玻璃、水泥尾氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理。
【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的廣泛的關(guān)注，挑戰(zhàn)著國人的敏感神經(jīng)。國家對此也是相繼出臺了一些列的政策，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，二氧化硫小于50mg/Nm3，粉塵小于30mg/Nm3。李克強(qiáng)總理2014年的政府報告中美麗中國、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，但國家也是對其排放做出了明確指示，玻璃行業(yè):氮氧化物排放標(biāo)注不大于700mg/Nm3，硫化物不大于400mg/Nm3，粉塵不大于50mg/Nm3;水泥行業(yè):氮氧化物排放標(biāo)注不大于400mg/Nm3，硫化物不大于200mg/Nm3，粉塵不大于30mg/Nm3。
[0004]玻璃行業(yè)的煙氣處理工藝目前普遍采取從余熱鍋爐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)，除塵、脫硝達(dá)標(biāo)煙氣隨即進(jìn)入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除大氣。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:I)高溫電除塵效率很難達(dá)到設(shè)計(jì)效率;2)極管升壓經(jīng)常出現(xiàn)故障，系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定;3)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)行幾個月無法達(dá)到設(shè)計(jì)效率;4)該工藝存在兩個除塵工藝，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。
[0005]水泥行業(yè)的煙氣處理工藝:I)脫硝采用SNCR脫硝技術(shù)，在五級旋風(fēng)前的合適溫度窗口處噴入還原劑實(shí)現(xiàn)脫硝。由于水泥行業(yè)SNCR脫硝效率有限，一般為40-50 %，NOx只能降至400-500mg/Nm3左右，對于日益嚴(yán)格的環(huán)保政策，其顯的“有心無力”。目前研究的焦點(diǎn)集中于低溫脫硝，至今尚無成功，研發(fā)一種適合于水泥行業(yè)的煙氣脫硝技術(shù)已迫在眉睫;2)水泥行業(yè)除塵采用布袋除塵技術(shù)，除塵效果可達(dá)國家排放標(biāo)準(zhǔn)，但存在糊袋，運(yùn)營維護(hù)工作量過大的問題;3)由于水泥行業(yè)脫硫目前不是國家關(guān)注的重點(diǎn)，故水泥行業(yè)基本都沒配備脫硫裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型目的旨在于，提供一種尾氣脫硫、脫硝、除塵一體化處理裝置;尤其是針對玻璃行業(yè)、水泥行業(yè)提出一種滿足于現(xiàn)在及未來日益嚴(yán)格環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)濟(jì)可行的裝置。
[0007]本實(shí)用新型技術(shù)方案是，一種尾氣脫硫、脫硝、除塵一體化處理裝置，其特征在于:包括尾氣混合裝置、一體化觸媒陶瓷濾筒裝置、增壓風(fēng)機(jī)和能量回收系統(tǒng)，一體化觸媒陶瓷濾筒裝置前設(shè)置煙氣混合裝置;一體化觸媒陶瓷濾筒裝置設(shè)置反吹清灰裝置;尾氣混合裝置內(nèi)設(shè)有脫硫劑和脫硝劑噴入裝置，增壓風(fēng)機(jī)通過管道連接一體化觸媒陶瓷濾筒裝置的出口并送入能量回收系統(tǒng)后排入煙囪。
[0008]應(yīng)用時將煙氣從合適溫度段引入一體化觸媒陶瓷濾筒裝置;一體化觸媒陶瓷濾筒裝置設(shè)置反吹清灰裝置;脫硫劑和脫硝劑在尾氣進(jìn)入一體化觸媒陶瓷濾筒裝置前注入;一體化觸媒陶瓷濾筒裝置前需設(shè)置煙氣混合裝置;處理達(dá)標(biāo)的煙氣通過增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)入能量回收系統(tǒng)回收熱量，并最終排入煙囪；所述的合適溫度段280-420°C。所述的反吹清灰裝置由若干個電磁閥組控制反吹氣管構(gòu)成。
[0009]所述的一體化觸媒陶瓷濾筒裝置為陶瓷濾筒和SCR催化劑的結(jié)合體，即微觀上將陶瓷材料和脫硝催化劑活性組分V/Ti/W及氧化物等混為一體。
[0010]所述脫硫劑為包括熟石灰的堿性物質(zhì)。
[0011]脫硝劑為液氨、氨水或尿素等還原劑。
[0012]尾(煙)氣混合裝置為反應(yīng)塔，反應(yīng)塔為干式循環(huán)流化床反應(yīng)塔，煙氣入口為文丘里結(jié)構(gòu)。
[0013]能量回收系統(tǒng)為余熱鍋爐或換熱器。
[0014]脫硝劑噴射裝置布置于煙氣混合裝置內(nèi)，實(shí)現(xiàn)脫硝劑和煙氣混合，即該位置噴入脫硝劑，其噴射方式為環(huán)繞式噴入或均勻的面噴入方式。
[0015]脫硫劑、脫硝劑耗量控制方式采用串級控制系統(tǒng)，包括兩個調(diào)節(jié)器，脫硫效率、脫硝效率為主調(diào)節(jié)變量，出口 S02和NOx值為副調(diào)節(jié)變量。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0017]1、實(shí)現(xiàn)脫硫、脫硝、除塵一體化，工藝簡單；
[0018]2、通過一體化觸媒陶瓷裝置可以使粉塵含量降至2mg/Nm3甚至更低，陶瓷管產(chǎn)品穩(wěn)定壽命長，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，可以節(jié)省人力維護(hù)和運(yùn)行成本；
[0019]3、可滿足國家針對玻璃、水泥等行業(yè)制定的排放標(biāo)準(zhǔn)，可處理99 %懸浮粒狀物及95%氣狀污染物及酸性氣體(SOx，NOx,HCl)；
[0020]4、陶瓷濾管堅(jiān)固耐溫不燃燒，可免除濾布破損停工損失；
[0021]5、產(chǎn)品壽命長，濾管表面可有效阻擋危害觸媒的砷、砸及鈉等金屬，大幅延長觸媒的使用年限；
[0022]6、運(yùn)營成本及占地面積較傳統(tǒng)方法節(jié)省20-30% ;
[0023]總之，本工藝具有系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、維護(hù)工作量小、產(chǎn)品使用壽命長、裝置運(yùn)營成本低和裝置占地面積小等優(yōu)點(diǎn);流入余熱鍋爐的煙氣為潔凈煙氣從而使換熱效率和設(shè)備使用壽命大幅度提升，帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0024]圖1是本實(shí)用新型的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以水泥行業(yè)煙氣脫硝為例做說明，圖1是本新工藝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，該系統(tǒng)主要包括脫硫劑噴射裝置2、脫硝劑噴射裝置3、煙氣混合裝置5、一體化觸媒陶瓷濾筒裝置7、能量回收裝置9。脫硫劑噴射裝置2布置于裝置的入口煙道I上，并通過文丘里式結(jié)構(gòu)4噴入煙氣混合裝置5進(jìn)行混合和初步的脫硫反應(yīng)，為了實(shí)現(xiàn)較高的脫硫效率和降低脫硫劑的耗量，煙氣混合裝置5可設(shè)置成循環(huán)流化床反應(yīng)塔，即從集塵裝置6引出部分循環(huán)灰至煙氣混合裝置5實(shí)現(xiàn)未完全反應(yīng)脫硫的循環(huán)利用;脫硝劑噴射裝置3布置于煙氣混合裝置5的合適位置實(shí)現(xiàn)脫硝劑和煙氣混合，即該位置噴入脫硝劑，其噴射方式為環(huán)繞式噴入或均勻的面噴入方式;脫硫劑、脫硝劑耗量控制方式采用串級控制系統(tǒng)，其包括兩個調(diào)節(jié)器，脫硫效率、脫硝效率為主調(diào)節(jié)變量，出口 S02和NOx值為副調(diào)節(jié)變量。煙氣隨煙道流入一體化觸媒陶瓷濾筒裝置7，同時發(fā)生深度脫硫、除塵和脫硝反應(yīng)從而實(shí)現(xiàn)脫硫、脫硝、除塵一體化，運(yùn)行時濾筒外表面會形成濾餅結(jié)構(gòu)從而阻止As、Se即堿金屬等對催化劑的毒害，大幅度延長產(chǎn)品的使用壽命至8-10年;設(shè)置反吹清灰裝置8實(shí)現(xiàn)濾筒的反吹清灰保證一體化觸媒陶瓷濾筒裝置7在正常壓降下運(yùn)行;反吹灰塵、煙氣中自然沉降和慣性沉降灰塵落入收塵裝置6上，并隨排灰裝置11排入廠區(qū)指定灰?guī)臁Ｌ幚磉_(dá)標(biāo)的中高溫氣體最后經(jīng)過能量回收裝置9回收熱量并隨出口煙道10排入煙囪；由于經(jīng)過一體化觸媒陶瓷濾筒裝置7處理的煙氣基本達(dá)到潔凈，所以可以明顯提高能量回收裝置9的換熱效率，同時使其使用壽命大大延長。水泥窯煙氣經(jīng)過五級旋風(fēng)之后溫度基本在350°C，其非常適合于中高溫脫硝;但由于煙氣中含有大量的灰塵，高達(dá)80-100mg/Nm3，同時煙氣中酸性氧化物和堿性氧化物并存，其會造成催化劑的磨損、堵塞和失活，從而限制了中高溫催化劑V/Ti/W體系在該工況下的使用。目前研究大熱的工藝為采用余熱鍋爐回收熱量后，煙氣溫度降至120-180°C，采用布袋除塵，并最終通過低溫催化劑實(shí)現(xiàn)低溫脫硝，但目前低溫催化劑對S02和H20的含量有極高的要求，使其無法工業(yè)化應(yīng)用；采用煙氣再加熱裝置升溫至300-350°C雖然可以實(shí)現(xiàn)正常的中低溫脫硝反應(yīng)，但是能耗極大，運(yùn)行成本極高；同時由于經(jīng)過余熱鍋爐的煙氣沒有經(jīng)過除塵裝置，其含有大量的粉塵，其會磨損、堵塞換熱器元件從而造成換熱效率降低和余熱鍋爐的使用壽命;本實(shí)用新型可解決此問題。步驟(3)所述的脫硫劑為熟石灰、天然堿等堿性物質(zhì);步驟
(3)所述的脫硝劑為液氨、氨水、尿素等還原劑;脫硫劑、SCR脫硝劑也可均采用常規(guī)的氨水與氨氣。
[0026]以上所述僅為本實(shí)用新型的較優(yōu)實(shí)施方案而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所住處的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范疇以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種尾氣脫硫、脫硝、除塵一體化處理裝置，其特征在于:包括尾氣混合裝置、一體化觸媒陶瓷濾筒裝置、增壓風(fēng)機(jī)和能量回收系統(tǒng)，一體化觸媒陶瓷濾筒裝置前設(shè)置煙氣混合裝置;一體化觸媒陶瓷濾筒裝置設(shè)置反吹清灰裝置;尾氣混合裝置內(nèi)設(shè)有脫硫劑和脫硝劑噴入裝置，增壓風(fēng)機(jī)通過管道連接一體化觸媒陶瓷濾筒裝置的出口并送入能量回收系統(tǒng)后排入煙囪。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理裝置，其特征在于:尾氣混合裝置為反應(yīng)塔，反應(yīng)塔為干式循環(huán)流化床反應(yīng)塔，煙氣入口為文丘里結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理裝置，其特征在于:能量回收系統(tǒng)為余熱鍋爐或換熱器。
【文檔編號】B01D53/60GK205412681SQ201620179540
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月9日
【發(fā)明人】劉訓(xùn)穩(wěn), 韓冰, 陳勇, 鄔世瑞
【申請人】南京中電環(huán)?？萍加邢薰?br>