CN101628201A - 玻璃窑炉烟气污染物脱除装置及其脱除方法 - Google Patents

Abstract

玻璃窑炉烟气污染物脱除装置及其脱除方法，涉及一种烟气处理。提供一种适用于烟气温度高、烟气量较小、脱除效率高、系统运行稳定、结构简单、占地面积小的玻璃窑炉烟气污染物脱除装置及其脱除方法。脱除装置设依次连接的余热回收锅炉、反应塔、布袋除尘器、循环流化斜槽、清洁烟气再循环烟道、吸收剂仓、进料空气斜槽。玻璃窑炉排出的烟气进入余热回收锅炉，锅炉排出的原烟气进入反应塔高温反应区与吸收剂预混合处理，再经文丘里加速区加速后进入循环流化反应区，冷却降温，被净化烟气进入布袋除尘器；从反应塔排出的净化烟气先进入布袋除尘器除去颗粒，净化后的烟气通过净气室经引风机排入烟囱；反应塔排出的反应灰被布袋除尘器捕集返回高温反应区。

Description

玻璃窑炉烟气污染物脱除装置及其脱除方法

技术领域

本发明涉及一种烟气处理，特别是涉及一种玻璃窑炉烟气多种污染物的干法脱除装置及其脱除方法。

背景技术

在玻璃窑炉生产过程中，需要消耗大量的能源，燃料燃烧产生的污染物包括危害极大的酸性气体(SO₂，SO₃，HF，HCl等)、重金属(Hg等)和粉尘等。其中酸性气体不仅污染环境、破坏生态，直接危害人体的健康，而且直接影响产品的生产质量，腐蚀生产设备。

目前已对大型发电供热机组的燃煤锅炉和钢铁烧结机的烟气进行了大规模的治理与控制，采用的烟气治理技术主要可分为湿法和干法两大类。湿法脱硫，效率较高，但是存在耗水量大、排放废水二次污染以及投资与运行成本较高等缺点；干法脱硫，效率较低，但是可以满足环保要求，能处理多种污染物，同时具有投资运行成本费用较低等优点。

对于烟气量较小的玻璃窑炉的烟气治理，由于烟气温度高、烟气量较小，同时受场地、投资运行成本等多因素的限制，目前多采用简易湿法烟气治理技术，其系统简单，投资成本低，但是存在运行不稳定、设备易腐蚀、只能处理单一污染物(SO₂)等缺点，很难达到严格的环保要求。

公告号为CN201220149的实用新型专利公开了一种炉窑烟气调质、烟气除尘、烟气脱硫一体化装置，包括含有脉动清灰装置、除尘器过滤室和除尘器布袋的除尘器系统、喷雾冷却脱硫塔、刮灰装置，喷雾冷却脱硫塔设置在除尘器系统的除尘器过滤室内，除尘器过滤室内喷雾冷却脱硫塔的周围设置有所述除尘器布袋，喷雾冷却脱硫塔和除尘器过滤室下部连接刮灰装置，刮灰装置包括盘式灰斗、灰斗底部的至少两块回转式刮灰板、螺旋输送器以及回转电机，脉动清灰装置脉动阀和风机直接连接。喷雾冷却脱硫塔和除尘器过滤室下部的刮灰装置周围设置有立柱，立柱的高度高于刮灰装置的高度。多级功能处理装置构造在一个单体内，占地面积小，功能多，无管路设置、阻力小、耗能大大降低、投资成本进一步下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于烟气温度高、烟气量较小、脱除效率高、系统运行稳定、结构简单、占地面积小的玻璃窑炉烟气污染物脱除装置及其脱除方法。

本发明所述玻璃窑炉烟气污染物脱除装置设有依次连接的余热回收锅炉、反应塔、旋流式多级组合布袋除尘器、循环流化斜槽、清洁烟气再循环烟道、吸收剂仓、进料空气斜槽、引风机和烟囱。其中反应塔设有高温反应区、文丘里加速区和循环流化反应区，高温反应区设于反应塔底部，高温反应区的烟气进口经烟道外接玻璃窑炉余热回收锅炉排气口，循环流化反应区设于反应塔上部，文丘里加速区设于高温反应区与循环流化反应区之间；旋流式多级组合布袋除尘器的烟气进口与反应塔的烟气出口连接；循环流化斜槽的进口与旋流式多级组合布袋除尘器的旋风沉降室的出口连接，循环流化斜槽的出口接反应塔的高温反应区；吸收剂仓的出口经进料空气斜槽与反应塔的高温反应区连接，吸收剂仓内的吸收剂通过吸收剂仓和进料空气斜槽加入到高温反应区内，设于文丘里加速区的工艺水喷嘴与工艺水箱的出口连接，旋流式多级组合布袋除尘器的布袋过滤室设于旋风沉降室中间，由内筒分隔，在布袋过滤室上设有净气室；净气室的净气出口经引风机后一路接烟囱，另一路经清洁烟气再循环烟道与高温反应区的烟气进口连接。

所述高温反应区的烟气进口最好为水平进口。

所述旋流式多级组合布袋除尘器最好设于反应塔的烟气出口下方，旋流式多级组合布袋除尘器采用切向进气、水平排气方式。

所述吸收剂最好为消石灰。

所述工艺水喷嘴可以为压力式水喷嘴或气流式水喷嘴。

本发明所述玻璃窑炉烟气污染物脱除方法(干法)包括以下步骤：

1)从玻璃窑炉排出的450～500℃的原烟气首先进入余热回收锅炉换热冷却，余热回收锅炉出口烟气的温度为180～230℃；

2)从余热回收锅炉排出的180～230℃原烟气以18～25m³/s的流速进入反应塔高温反应区，与加入的吸收剂预混合、预处理，脱除一部分SO₂、SO₃、重金属以及大部分的HCl、HF气体；

3)从高温反应区出来的烟气经文丘里加速区加速后进入循环流化反应区，同时通过工艺水喷嘴向反应塔内喷入冷却降温用水，使烟气温度降至65～100℃，在循环流化反应区继续脱除剩余的SO₂、SO₃、重金属，被净化的烟气经反应塔出口烟道进入旋流式多级组合布袋除尘器；

4)从反应塔排出的净化烟气先进入旋流式多级组合布袋除尘器的旋风沉降室除去粉尘中的粗颗粒，然后烟气进入布袋过滤室除去粉尘中的细颗粒，净化后的烟气通过净气室，经引风机排入烟囱；

5)从反应塔排出的反应灰被旋流式多级组合布袋除尘器捕集，经循环流化斜槽返回反应塔高温反应区，以保证床层的压力降控制在1000～1500Pa。

6)当反应塔入口烟气负荷降低至30％～60％时，清洁烟气经无动力清洁烟气再循环烟道返回到反应塔入口烟道，保持塔内烟气流量相对稳定。

与现有的脱除方法相比，本发明具有以下的突出优点和技术效果：

本发明提供的旋流式多级组合布袋除尘器集旋风除尘器和布袋除尘器为一体，结构合理，占地面积小，经旋风沉降室预除尘，滤袋粉尘负荷低，清灰频率低，布袋寿命长，保证系统运行稳定。

本发明提供的玻璃窑炉烟气多种污染物的干法脱除方法中，吸收剂、循环灰在高温反应区加入，在反应塔中进行双级反应，脱除效率高，能充分脱除多种酸性气体、重金属和有机污染物；工艺水是单独注入反应塔，与吸收剂、循环灰的加入是分开的，同时清洁烟气经无动力清洁烟气循环烟道返回反应塔入口烟道，保证反应塔入口烟气量，即保证反应塔内各反应区流速不变，从而保证整个系统稳定运行。

附图说明

图1为本发明所述玻璃窑炉烟气污染物脱除装置实施例的结构组成示意图。

图中各标记为：1、余热回收锅炉，2、反应塔，3、旋流式多级组合布袋除尘器，4、引风机，5、烟囱，6、高温反应区，7、文丘里加速区，8、循环流化反应区，9、旋风沉降室，10、布袋过滤室，11、净气室，12、循环流化斜槽，13、清洁烟气再循环烟道，14、吸收剂仓，15、进料空气斜槽，16、工艺水喷嘴，17、内筒。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述玻璃窑炉烟气污染物脱除装置设有依次连接的余热回收锅炉1、反应塔2、旋流式多级组合布袋除尘器3、循环流化斜槽12、清洁烟气再循环烟道13、吸收剂仓14、进料空气斜槽15、引风机4和烟囱5。其中反应塔2设有高温反应区6、文丘里加速区7和循环流化反应区8，高温反应区6设于反应塔2底部，高温反应区6的烟气进口经烟道外接玻璃窑炉余热锅炉排气口，循环流化反应区8设于反应塔2上部，文丘里加速区7设于高温反应区6与循环流化反应区8之间。所述高温反应区6的烟气进口最好为水平进口。

旋流式多级组合布袋除尘器3设于反应塔2的烟气出口下方，旋流式多级组合布袋除尘器3采用切向进气、水平排气方式。旋流式多级组合布袋除尘器3的烟气进口与反应塔2的烟气出口连接；循环流化斜槽12的进口与旋流式多级组合布袋除尘器3的旋风沉降室9的出口连接，循环流化斜槽12的出口接反应塔2的高温反应区6；吸收剂仓14的出口经进料空气斜槽15与反应塔2的高温反应区6连接，吸收剂仓14内的吸收剂通过吸收剂仓14和进料空气斜槽15加入到高温反应区6内，设于文丘里加速区7的工艺水喷嘴16与工艺水箱的出口连接，旋流式多级组合布袋除尘器3的布袋过滤室10设于旋风沉降室9中间，由内筒17分隔，在布袋过滤室10上设有净气室11；净气室11的净气出口经引风机4后一路接烟囱5，另一路经清洁烟气再循环烟道13与高温反应区6的烟气进口连接。

吸收剂通过吸收剂仓14和进料空气斜槽15加入到高温反应区6，工艺水通过工艺水喷嘴16加入到文丘里加速区7；旋流式多级高效组合布袋除尘器3包括旋风沉降室9，布袋过滤室10，净气室11，布袋过滤室10置于旋风沉降室9中间，由内筒17分隔，布袋过滤室10上面是净气室11，循环灰通过循环流化斜槽12返回到高温反应区6。

以下给出采用图1所述玻璃窑炉烟气多种污染物的干法脱除装置的实施例。

1)从拉引量为700T/D玻璃窑炉出来的480℃的原烟气首先进入余热锅炉换热冷却，余热锅炉出口烟气量为190,258m³/h，温度为200℃，烟气中SO₂浓度2000mg/m³(包含SO₃)，HCl浓度85mg/m³，HF浓度25mg/m³，粉尘浓度600mg/m³(包含重金属)。余热锅炉回收原烟气废热每小时约产生9吨1.3MPa，380℃的蒸汽。

2)从余热锅炉出来的200℃原烟气以19m/s的流速进入反应塔高温反应区，与加入的吸收剂(吸收剂加入量450kg/h)预混合、预处理，脱除一部分SO₂、SO₃、重金属以及大部分的HCl、HF气体。

3)从高温反应区出来的烟气经文丘里加速区加速后进入循环流化反应区，同时通过工艺水喷嘴每小时向反应塔内喷入8吨的冷却降温用水，使烟气温度降至70℃。在循环流化反应区继续脱除剩余的SO₂、SO₃、重金属，被净化的烟气经反应塔出口烟道进入旋流式多级组合布袋除尘器。

4)从反应塔排出的反应灰被旋流式多级组合布袋除尘器捕集，经循环流化斜槽返回反应塔高温反应区，以保证床层的压力降控制在1200Pa。

5)当反应塔入口烟气负荷降低至30％～60％时，清洁烟气经无动力清洁烟气再循环烟道返回到反应塔入口烟道，保持塔内烟气流量为烟气负荷80％以上。

6)从反应塔排出的净化烟气先进入旋流式多级组合布袋除尘器的旋风沉降室除去粉尘中的粗颗粒，然后烟气进入布袋过滤室除去粉尘中的细颗粒，净化后的烟气通过净气室，经引风机排入烟囱。

净化后的烟气量为159,162m³/h，温度为70℃，烟气中SO₂浓度200mg/m³，粉尘浓度42mg/m³，SO₃、HCl、HF浓度均为0。

本装置的脱硫效率90％，除尘效率93％，SO₃、HCl、HF的脱除率为100％，同时可回收9t/h的1.3MPa，380℃的蒸汽。

Claims (7)

1.玻璃窑炉烟气污染物脱除装置，其特征在于设有依次连接的余热回收锅炉、反应塔、旋流式多级组合布袋除尘器、循环流化斜槽、清洁烟气再循环烟道、吸收剂仓、进料空气斜槽、引风机和烟囱；

所述反应塔设有高温反应区、文丘里加速区和循环流化反应区，高温反应区设于反应塔底部，高温反应区的烟气进口经烟道外接玻璃窑炉余热回收锅炉排气口，循环流化反应区设于反应塔上部，文丘里加速区设于高温反应区与循环流化反应区之间；

旋流式多级组合布袋除尘器的烟气进口与反应塔的烟气出口连接；

循环流化斜槽的进口与旋流式多级组合布袋除尘器的旋风沉降室的出口连接，循环流化斜槽的出口接反应塔的高温反应区；

吸收剂仓的出口经进料空气斜槽与反应塔的高温反应区连接，吸收剂仓内的吸收剂通过吸收剂仓和进料空气斜槽加入到高温反应区内，设于文丘里加速区的工艺水喷嘴与工艺水箱的出口连接；

旋流式多级组合布袋除尘器的布袋过滤室设于旋风沉降室中间，由内筒分隔，在布袋过滤室上设有净气室，净气室的净气出口经引风机后一路接烟囱，另一路经清洁烟气再循环烟道与高温反应区的烟气进口连接。

2.如权利要求1所述的玻璃窑炉烟气污染物脱除装置，其特征在于所述高温反应区的烟气进口为水平进口。

3.如权利要求1所述的玻璃窑炉烟气污染物脱除装置，其特征在于所述旋流式多级组合布袋除尘器设于反应塔的烟气出口下方。

4.如权利要求1所述的玻璃窑炉烟气污染物脱除装置，其特征在于旋流式多级组合布袋除尘器采用切向进气、水平排气方式。

5.如权利要求1所述的玻璃窑炉烟气污染物脱除装置，其特征在于所述吸收剂为消石灰。

6.如权利要求1所述的玻璃窑炉烟气污染物脱除装置，其特征在于所述工艺水喷嘴为压力式水喷嘴或气流式水喷嘴。

7.玻璃窑炉烟气污染物脱除方法，其特征在于包括以下步骤：

1)从玻璃窑炉排出的450～500℃的原烟气首先进入余热回收锅炉换热冷却，余热回收锅炉出口烟气的温度为180～230℃；

2)从余热回收锅炉排出的180～230℃原烟气以18～25m³/s的流速进入反应塔高温反应区，与加入的吸收剂预混合、预处理，脱除一部分SO₂、SO₃、重金属以及大部分的HCl、HF气体；

3)从高温反应区出来的烟气经文丘里加速区加速后进入循环流化反应区，同时通过工艺水喷嘴向反应塔内喷入冷却降温用水，使烟气温度降至65～100℃，在循环流化反应区继续脱除剩余的SO₂、SO₃、重金属，被净化的烟气经反应塔出口烟道进入旋流式多级组合布袋除尘器；

4)从反应塔排出的净化烟气先进入旋流式多级组合布袋除尘器的旋风沉降室除去粉尘中的粗颗粒，然后烟气进入布袋过滤室除去粉尘中的细颗粒，净化后的烟气通过净气室，经引风机排入烟囱；

5)从反应塔排出的反应灰被旋流式多级组合布袋除尘器捕集，经循环流化斜槽返回反应塔高温反应区，以保证床层的压力降控制在1000～1500Pa；

6)当反应塔入口烟气负荷降低至30％～60％时，清洁烟气经无动力清洁烟气再循环烟道返回到反应塔入口烟道，保持塔内烟气流量相对稳定。

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