CN101954237B - 浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫设备及方法，可提高余热锅炉内部烟气的余热利用率。该设备包括窑炉烟气输送主管、余热锅炉及脱硫装置，所述脱硫装置为氨法脱硫吸收塔，另外，在余热锅炉内部可设置脱硝装置，去除烟气中的氮氧化物污染源，有利于环境保护。由于氨法脱硫需要的烟气温度较低，因此锅炉出烟口处的烟气温度可控制在较低温度，从而提高了余热利用率，此外，可在氨法脱硫吸收塔顶部安装吸收塔出烟管，这样可将氨法脱硫吸收塔内的烟气直接排出至大气环境，简化了烟气处理过程，降低了烟气处理成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟气脱硫设备及方法，尤其是涉及一种浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫设备及方法。
背景技术
目前，浮法玻璃生产线的烟气脱硫工艺一般包括窑炉烟气输送主管、烟道(连接管)、风机、余热锅炉、脱硫装置和烟囱，该脱硫工艺中的余热锅炉与脱硫装置分开独立设置，主管内的烟气可直接通过烟道和脱硫风机流入脱硫装置内，经过脱硫处理后，烟气经过烟道进入烟囱，并从烟囱排出至大气环境；主管内的烟气还可以先通过烟道进入余热锅炉，经过余热锅炉热量交换后的烟气经过引风机和烟道进入脱硫装置，经过脱硫处理后，这部分烟气经过烟道进入烟囱并排出至大气环境。上述脱硫装置一般为干法或半干法脱硫装置，这种脱硫装置要求进入装置内的烟气温度较高，一般要求烟气的温度在200℃以上。
采用上述工艺进行脱硫有以下不足：1、烟道设置复杂，维修不便，烟气处理成本高；2、由于烟道设置复杂且采用干法或半干法脱硫，为了防止烟气在输送过程中由于烟气温度降低而对烟道、风机或烟囱腐蚀，同时还要保证干法或半干法脱硫所需的烟气温度，需要余热锅炉的锅炉出烟口的烟气温度较高，烟气的热量经过余热锅炉吸收后还剩余较多的热量，烟气的余热利用率较低；3、烟气只经过脱硫装置进行脱硫，脱硫不够彻底；4、烟囱排出的烟气中仍然有较多的污染环境的气体，例如NO和NO2。
另外，火力发电厂产生的烟气多用氨法脱硫吸收塔进行脱硫，该氨法脱硫工艺不但可以对烟气进行脱硫处理，脱硫后的产物硫胺还可以回收再利用，但该工艺脱硫后的烟气内仍然存在大量污染环境的气体，例如NO和NO2，且该工艺的氨利用率不高，逃逸较多，造成浪费。氨法脱硫吸收塔一般通过连接管与烟囱相连，吸收塔内的烟气经过连接管以及烟囱排出至大气环境中，由于设置有大量连接管和烟囱，使得该脱硫工艺的占地面积大且成本高。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种可提高烟气余热利用率的浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫设备及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫设备，包括窑炉烟气输送主管、余热锅炉和脱硫装置，所述脱硫装置为氨法脱硫吸收塔。
进一步的是：所述余热锅炉的锅炉进烟口与窑炉烟气输送主管相连，上述余热锅炉的锅炉出烟口通过一组风机以及连接管与所述氨法脱硫吸收塔的吸收塔进烟口相连。
进一步的是：所述氨法脱硫吸收塔的顶部安装有吸收塔出烟管。
进一步的是：所述锅炉出烟口的烟气的露点温度为T2，上述锅炉出烟口的烟气的实际温度为T1，所述T1的范围为15℃≤(T1-T2)≤25℃。
进一步的是：所述余热锅炉的锅炉出烟口安装有干燥机。
进一步的是：所述氨法脱硫吸收塔包括产物回收腔，所述干燥机通过连接管以及泵与所述产物回收腔相连。
进一步的是：所述余热锅炉内部安装有脱硝装置。
进一步的是：所述脱硝装置为SCR脱硝装置，上述SCR脱硝装置处的烟气温度控制在310～400℃，并向SCR脱硝装置喷入氨气。
进一步的是：所述SCR脱硝装置安装在所述余热锅炉的中间位置。
浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫方法，包括窑炉烟气输送主管、余热锅炉及脱硫装置，所述脱硫装置为氨法脱硫吸收塔，上述窑炉烟气输送主管内的烟气经过余热锅炉后进入氨法脱硫吸收塔进行脱硫处理。
进一步的是：所述氨法脱硫吸收塔的顶部设置有吸收塔出烟管，经过脱硫处理后的烟气从吸收塔出烟管排出至大气环境。
进一步的是：所述锅炉出烟口的烟气的露点温度为T2，上述锅炉出烟口的烟气的实际温度为T1，将T1控制在以下范围：15℃≤(T1-T2)≤25℃。
进一步的是：所述余热锅炉的锅炉出烟口安装有干燥机，通过余热锅炉内的烟气余热驱动干燥机工作。
进一步的是：所述氨法脱硫吸收塔内的产物包括硫胺，将硫胺输送至所述干燥机并通过干燥机去除上述硫胺中的水分。
进一步的是：氨法脱硫吸收塔包括用于回收硫胺的产物回收腔，所述干燥机通过连接管以及泵与所述产物回收腔相连，通过连接管以及泵将硫胺输送至干燥机内进行干燥。
进一步的是：所述余热锅炉内部安装有脱硝装置，余热锅炉内的烟气经过脱硝处理后排入氨法脱硫吸收塔内进行脱硫处理。
进一步的是：所述脱硝装置为SCR脱硝装置，上述SCR脱硝装置处的烟气温度控制在310～400℃，并向SCR脱硝装置喷入氨气。
进一步的是：所述SCR脱硝装置安装在所述余热锅炉的中间位置。
本发明的有益效果是：
1、采用氨法脱硫吸收塔，需要的烟气温度较低，即余热锅炉的锅炉出烟口的烟气的实际温度可以在现有技术的基础上进一步降低，可降低到200℃以下，例如可降至120-130℃，有利于回收更多的热量，经余热锅炉吸收后，锅炉出烟口处的烟气的剩余热量较低，这样有利于提高烟气余热的利用率。
2、烟气脱硫的整体结构简化，降低了处理烟气的成本，也便于管理和维修。
3、在氨法脱硫吸收塔的顶部设置吸收塔出烟管，该吸收塔出烟管的作用与烟囱相同，这样一方面可以将氨法脱硫吸收塔内部脱硫后的烟气直接排出，另一方面也节省了设备的占地空间。
4、氨法脱硫吸收塔的回收产物硫胺可以回收再利用。
5、将T1与T2的温度控制在15℃≤(T1-T2)≤25℃，一方面可充分利用烟气的余热，提高余热利用率，另一方面可防止温度过低造成烟气对设备的低温腐蚀。
6、余热锅炉的锅炉出烟口安装有干燥机，可以利用余热锅炉内的烟气热量驱动干燥机运转，对一些需要干燥的物质进行干燥，例如将氨法脱硫吸收塔内的产物硫胺运输到干燥机内进行干燥，这样有利于节约能源，也可进一步提高烟气余热的利用率。
7、干燥机通过连接管以及泵与氨法脱硫吸收塔的产物回收腔相连，可便于通过连接管和泵将产物硫胺输送至干燥机内进行干燥。
8、在余热锅炉内部安装脱硝装置，可以对烟气进行脱硝处理，减少最终排放到环境中的气体所含的污染物，有利于环境保护。
9、在余热锅炉内部安装SCR脱硝装置，可以对余热锅炉内部的烟气进行脱硝处理，有利于消除烟气中的NO和NO2等氮氧化物，有利于环境保护，而且SCR脱硝装置的脱硝效率较高，另外，由于SCR脱硝装置使用时需要喷入氨气，而氨气又可以对烟气进行脱硫，因此在脱硝的同时，还可以对烟气进行初步的脱硫处理，此外，氨气会随烟气进入氨法脱硫吸收塔内部，这样可以减少向氨法脱硫吸收塔内通入氨的量，有利于节约资源，实现资源的充分利用。
10、将SCR脱硝装置设置在余热锅炉的中间位置，此处烟气温度稳定，SCR脱硝装置内的催化剂的催化效果较好。
附图说明
图1为本发明的浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫设备的示意图。
图中标记为：1-干燥机，2-锅炉出烟口，3-窑炉烟气输送主管，4-锅炉进烟口，5-余热锅炉，6-SCR脱硝装置，7-限流阀，8-风机，9-连接管，10-吸收塔出烟管，11-产物回收腔，12-烟囱，13-泵，14-氨法脱硫吸收塔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1所示，浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫设备，包括窑炉烟气输送主管3、余热锅炉5及脱硫装置，所述脱硫装置为氨法脱硫吸收塔14。在原有烟道结构不改变的情况下，采用氨法脱硫吸收塔14对烟气进行脱硫，可显著降低余热锅炉的锅炉出烟口排出的烟气的温度，从而有利于提高烟气余热利用率。
由于现有技术中的烟道设置比较复杂，不便于安装和维修，且占地空间较大，为了简化结构，节约占地空间，所述余热锅炉5的锅炉进烟口4与窑炉烟气输送主管3相连，上述余热锅炉5的锅炉出烟口2通过一组风机8以及连接管9与所述氨法脱硫吸收塔14的吸收塔进烟口相连。上述一组风机8可以为2个、3个或其它数量，优选实施方式为2个。采用上述结构，氨法脱硫吸收塔14内的烟气可通过设置在氨法脱硫吸收塔14外部的烟囱排出，但这样会增加占地空间，且氨法脱硫吸收塔与烟囱之间需增加较长的烟气输送管道，增加烟气处理的成本，为了进一步节约占地空间，且便于氨法脱硫吸收塔内脱硫后的烟气排放，上述氨法脱硫吸收塔14的顶部安装有吸收塔出烟管10，上述氨法脱硫吸收塔14内的烟气可通过所述吸收塔出烟管10排出至大气环境，这样可省去烟囱及相关管道的设置。上述氨法脱硫吸收塔为现有技术，主要是利用液氨对烟气进行冲刷，通过产生硫胺对烟气进行脱硫处理，该种处理方法需要的烟气温度较低且产物硫胺可回收利用，但现有的氨法脱硫吸收塔多用于发电厂且需另外独立设置烟囱进行排烟，因此占地面积以及处理成本较高，本发明在氨法脱硫吸收塔顶部安装吸收塔出烟管，其作用与烟囱相同，也是便于将烟气排出至大气环境中，而且可以节省占地空间以及无需布置复杂的烟气管道，降低了烟气处理成本。使用时，窑炉烟气输送主管3内的烟气先经过余热锅炉5，然后进入氨法脱硫吸收塔14进行氨法脱硫，经过脱硫的烟气可从吸收塔出烟管10直接排出至大气环境。
另外，上述结构中，由于采用氨法脱硫吸收塔，因此所需的烟气温度较低，为了在提高烟气余热利用率的基础上，保证一定的安全性，即避免烟气由于低温对连接管、风机或氨法脱硫吸收塔进行腐蚀，可将锅炉出烟口的实际温度T1控制在以下范围：所述锅炉出烟口2的烟气的露点温度为T2，上述锅炉出烟口2的烟气的实际温度为T1，所述T1的范围为15℃≤(T1-T2)≤25℃。
如图1所示，为了提高烟气余热的利用率，所述余热锅炉5的锅炉出烟口2安装有干燥机1。通过烟气的余热驱动干燥机运转，可提高烟气余热的利用率。干燥机可对氨法脱硫吸收塔内的硫胺进行干燥，除去硫胺的水分，既方便快捷，又节约能源。上述硫胺可以采用多种方式运输至干燥机，例如人工运输或采用运输车等，为了便于运输硫胺，所述氨法脱硫吸收塔14包括产物回收腔11，所述干燥机1通过连接管9以及泵13与所述产物回收腔11相连。由于产物回收腔11内的硫胺为流体状，通过泵以及连接管可以将硫胺输送至干燥机，再通过干燥机可将硫胺干燥后使用。此外，安装有干燥机时，烟气驱动干燥机工作后再经锅炉出烟口2排出时的温度优选为高于烟气的露点温度15℃-25℃。
为了将烟气中的NO和NO2等氮氧化物除去，有利于进一步保护环境，所述余热锅炉5内部安装有脱硝装置，该脱硝装置可以为活性炭等，但优选实施方式是：上述脱硝装置为SCR脱硝装置6，上述SCR脱硝装置6处的烟气温度控制在310～400℃，并向SCR脱硝装置6喷入氨气。上述向SCR脱硝装置6喷入氨气的方式可以为在余热锅炉上设置氨气输送管，氨气输送管一端连接气源，另一端朝向SCR脱硝装置6，也可以直接向余热锅炉内通入氨气，氨气会随烟气流向SCR脱硝装置。SCR脱硝装置为现有技术中比较成熟的烟气脱硝装置，SCR的意思为选择性催化还原，SCR技术利用还原剂(例如NH3或尿素)在金属催化剂作用下，选择性地与氮氧化物反应生成N2和H2O。该种方法对于烟气的温度要求较高，烟气温度控制在310～400℃时，可以使催化剂的催化性能较好。上述烟气温度的控制方法为本领域的现有技术，例如可通过调整余热锅炉内部的受热面的面积来调整烟气的温度。另外，由于余热锅炉内部的中间位置的烟气温度范围波动小，烟气温度稳定，有利于保证SCR脱硝装置内的催化剂具有较好的催化效果，因此将所述SCR脱硝装置6安装在所述余热锅炉5内部的中间位置。
实施例：
如图1所示，浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫设备，包括窑炉烟气输送主管3、余热锅炉5及脱硫装置，所述脱硫装置为氨法脱硫吸收塔14，所述余热锅炉5的锅炉进烟口4与窑炉烟气输送主管3相连，上述余热锅炉5的锅炉出烟口2通过两个风机8以及连接管9与所述氨法脱硫吸收塔14的吸收塔进烟口相连，上述氨法脱硫吸收塔14的顶部安装有吸收塔出烟管10，所述锅炉出烟口2的烟气的露点温度为T2，上述锅炉出烟口2的烟气的实际温度为T1，所述T1的范围为15℃≤(T1-T2)≤25℃，在锅炉出烟口2上安装有干燥机1，该干燥机1通过连接管9和泵13与氨法脱硫吸收塔14的产物回收腔11相连，在余热锅炉5的内部的中间位置安装SCR脱硝装置，控制该处的烟气温度在310～400℃，并向SCR脱硝装置喷入氨气，氨气的喷入可通过设置在余热锅炉顶部的输气管实现，该输气管与余热锅炉外部的气源相连，此外，窑炉烟气输送主管3通过连接管9与两个风机8的风机出口相连，窑炉烟气输送主管3的尾端连接有烟囱12，上述连接管9和窑炉烟气输送主管3上安装有限流阀7。采用上述结构，当余热锅炉或氨法脱离吸收塔需要停机检修时，可以将窑炉烟气输送主管3内的烟气直接从尾部的烟囱12排出，保证浮法玻璃生产线持续运转。
Claims (15)
1.浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫设备，包括窑炉烟气输送主管（3）、余热锅炉（5）和脱硫装置，其特征是：所述脱硫装置为氨法脱硫吸收塔（14），余热锅炉（5）的锅炉出烟口（2）的烟气的露点温度为T2,所述锅炉出烟口（2）的烟气的实际温度为T1，所述T1的范围为15℃≤(T1-T2)≤25℃，所述余热锅炉（5）内部安装有脱硝装置。
2.如权利要求1所述的浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫设备，其特征是：所述余热锅炉（5）的锅炉进烟口（4）与窑炉烟气输送主管（3）相连，上述余热锅炉（5）的锅炉出烟口（2）通过一组风机（8）以及连接管（9）与所述氨法脱硫吸收塔（14）的吸收塔进烟口相连。
3.如权利要求1所述的浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫设备，其特征是：所述氨法脱硫吸收塔（14）的顶部安装有吸收塔出烟管（10）。
4.如权利要求1所述的浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫设备，其特征是：所述余热锅炉（5）的锅炉出烟口（2）安装有干燥机（1）。
5.如权利要求4所述的浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫设备，其特征是：所述氨法脱硫吸收塔（14）包括产物回收腔（11），所述干燥机（1）通过连接管（9）以及泵（13）与所述产物回收腔（11）相连。
6.如权利要求1所述的浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫设备，其特征是：所述脱硝装置为SCR脱硝装置（6），上述SCR脱硝装置（6）处的烟气温度控制在310～400℃，并向SCR脱硝装置（6）喷入氨气。
7.如权利要求6所述的浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫设备，其特征是：所述SCR脱硝装置（6）安装在所述余热锅炉（5）的中间位置。
8.浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫方法，包括窑炉烟气输送主管（3）、余热锅炉（5）及脱硫装置，其特征是：所述脱硫装置为氨法脱硫吸收塔（14），上述窑炉烟气输送主管（3）内的烟气经过余热锅炉（5）后进入氨法脱硫吸收塔（14）进行脱硫处理，所述余热锅炉（5）内部安装有脱硝装置，余热锅炉（5）内的烟气经过脱硝处理后排入氨法脱硫吸收塔（14）内进行脱硫处理。
9.如权利要求8所述的浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫方法，其特征是：所述氨法脱硫吸收塔（14）的顶部设置有吸收塔出烟管（10），经过脱硫处理后的烟气从吸收塔出烟管（10）排出至大气环境。
10.如权利要求8所述的浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫方法，其特征是：余热锅炉（5）的锅炉出烟口（2）的烟气的露点温度为T2,上述锅炉出烟口（2）的烟气的实际温度为T1，将T1控制在以下范围：15℃≤(T1-T2)≤25℃。
11.如权利要求8所述的浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫方法，其特征是：所述余热锅炉（5）的锅炉出烟口（2）安装有干燥机（1），通过余热锅炉（5）内的烟气余热驱动干燥机（1）工作。
12.如权利要求11所述的浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫方法，其特征是：所述氨法脱硫吸收塔（14）内的产物包括硫胺，将硫胺输送至所述干燥机（1）并通过干燥机（1）去除上述硫胺中的水分。
13.如权利要求12所述的浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫方法，其特征是：氨法脱硫吸收塔（14）包括用于回收硫胺的产物回收腔（11），所述干燥机（1）通过连接管（9）以及泵（13）与所述产物回收腔（11）相连，通过连接管（9）以及泵（13）将硫胺输送至干燥机（1）内进行干燥。
14.如权利要求8所述的浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫方法，其特征是：所述脱硝装置为SCR脱硝装置（6），上述SCR脱硝装置（6）处的烟气温度控制在310～400℃，并向SCR脱硝装置（6）喷入氨气。
15.如权利要求14所述的浮法玻璃余热锅炉的烟气脱硫方法，其特征是：所述SCR脱硝装置（6）安装在所述余热锅炉（5）的中间位置。
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| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: The people of Wuhou District road Chengdu city Sichuan province 610041 four Branch Road No. 3 National 863 software incubator base in Sichuan on the third floor Applicant after: Chengdu Hot New Energy Technology Co., Ltd. Address before: The people of Wuhou District road Chengdu city Sichuan province 610041 four Branch Road No. 3 National 863 software incubator base in Sichuan on the third floor Applicant before: Chengdu Stone New Energy Technology Co., Ltd. |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: CHENGDU STONE NEW ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD. TO: CHENGDU HOT NEW ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD. |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: The people of Wuhou District road Chengdu city Sichuan province 610041 four Branch Road No. 3 Patentee after: Chengdu Hot New Energy Technology Co., Ltd. Address before: The people of Wuhou District road Chengdu city Sichuan province 610041 four Branch Road No. 3 National 863 software incubator base in Sichuan on the third floor Patentee before: Chengdu Hot New Energy Technology Co., Ltd. |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Flue gas desulfurization equipment and method for float glass exhaust-heat boiler Effective date of registration: 20140208 Granted publication date: 20130320 Pledgee: The Agricultural Bank of Chengdu branch of Limited by Share Ltd Chinese Sichuan Pledgor: Chengdu Hot New Energy Technology Co., Ltd. Registration number: 2014510000003 |
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| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model |