CN103727803B - 一种烟气脱硝装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种烟气脱硝装置，该装置包括：热风炉；与所述热风炉连接的烟气混合器；与所述烟气混合器连接的选择性非催化还原SNCR反应炉；与所述烟气混合器、SNCR反应炉连接的烟气-烟气换热装置；其中，烟气经过所述烟气-烟气换热装置升温后，与所述热风炉产生的高温烟气在所述烟气混合器混合，所述混合后的烟气进入所述SNCR反应炉进行脱硝。本发明实施例的烟气脱硝装置，不需要采用催化剂，避免了因玻璃窑烟气含尘量大、粘结性强，使催化剂中毒、失效等问题；提高了脱硝效率，且该装置运行费用低，不会影响原有的余热发电系统的发电量，既满足了脱硝的环保要求，又具有很大的经济效益。

Description

一种烟气脱硝装置
技术领域
本发明涉及一种玻璃窑烟气净化系统，特别涉及一种烟气脱硝装置。
背景技术
目前NOx排放量和大气NOx浓度的快速增加，导致一系列的城市和区域环境问题，对人体健康和生态环境构成巨大的威胁。
玻璃窑炉烟气含3000-7000ppm的氮氧化物，其排放量是仅次于火力发电厂的重要排放源。
目前国内外对烟气脱硝技术被大规模工业应用的是选择性催化还原法（SCR法）和选择性非催化还原法（SNCR法）。选择性催化还原法是将氨气(NH3)等还原剂注入烟道与烟气混合，NH3在催化条件下能在较低温度（250-450℃）把NOx还原为氮气，从而使烟气中NOx含量降低。SCR法采用特殊的催化剂，可在温度为250-450℃，在理想的条件下其除NOx的效率可达80%-90%。选择性非催化还原法是将氨气(NH3)等还原剂喷入温度为850℃-1100℃的区域，NH3与烟气中的NOx进行SNCR反应而生成N2和H2O。目前，选择性非催化还原法除NOx的效率可达70%-80%。
玻璃窑排烟一般在450-500℃，玻璃窑烟气余热利用系统采用余热锅炉吸收烟气余热产生蒸汽推动汽轮机做功、发电机发电。受玻璃窑排烟温度所限，目前对玻璃窑烟气脱硝主要采用选择性催化还原法（SCR法）。玻璃窑烟气SCR法脱硝存在以下问题：玻璃窑烟气中含尘量大，粘结性强，容易导致催化剂中毒失效，严重降低脱硝效率；SCR法脱硝的运行成本高；玻璃窑烟气经过SCR法脱硝系统后的温度降低，影响余热利用率和发电量。
发明内容
本发明的目的是提供一种烟气脱硝装置，不需要使用催化剂，提高脱硝效率，降低装置运行成本。
为了解决上述问题，本发明提供一种烟气脱硝装置，包括：
热风炉；
与所述热风炉连接的烟气混合器；
与所述烟气混合器连接的选择性非催化还原SNCR反应炉；
与所述烟气混合器、SNCR反应炉连接的烟气-烟气换热装置；
其中，烟气经过所述烟气-烟气换热装置升温后，与所述热风炉产生的高温烟气在所述烟气混合器混合，所述混合后的烟气进入所述SNCR反应炉进行脱硝。
其中，所述的烟气脱硝装置还包括：与所述烟气-烟气换热装置连接的蒸汽发生器；所述SNCR反应炉脱硝后烟气进入所述蒸汽发生器后，产生蒸汽，并向外提供。
与所述蒸汽发生器连接的用于发电的烟气余热发电系统。
其中，所述烟气余热发电系统包括：
发电机；
与所述发电机连接的汽轮机；
与所述汽轮机连接的余热锅炉；
与所述余热锅炉连接的引风机。
其中，所述烟气余热发电系统利用所述余热锅炉产生的蒸汽进行发电。
其中，所述蒸汽发生器还用于调整进入所述余热锅炉的蒸汽的温度。
其中，所述热风炉包括：
用于输送煤气的煤气输送系统；
用于输送空气的空气输送系统；以及
分别与所述煤气输送系统和所述空气输送系统连接，用于燃烧煤气的煤气燃烧器。
其中，所述SNCR反应炉包括：
用于输送氨水的氨水输送、喷射系统；
用于压缩、输送空气的压缩空气输送系统；
分别与所述氨水输送、喷射系统和所述压缩空气输送系统连接，并用于将所述烟气混合器混合后的烟气进行脱硝反应的罐体。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，采用选择性非催化还原法（SNCR法）对玻璃窑烟气进行脱硝，不需要使用催化剂，避免了因玻璃窑烟气含尘量大、粘结性强，使催化剂中毒、失效等问题；提高了烟气和还原剂的混合均匀程度、反应时间，且提高了脱硝效率；该烟气脱硝装置运行费用低、不会影响原有的余热发电系统的发电量，既满足了脱硝的环保要求，又具有很大的经济效益。
附图说明
图1表示本发明实施例烟气脱硝装置的系统图。
附图标记说明：
1-烟气混合器；2-SNCR反应炉；3-蒸汽发生器；4-发电机；5-余热锅炉；6-引风机；7-控制回路；8-温度测点；9-成分测点；10-热风炉；11-汽轮机；12-烟气-烟气换热装置；13-烟囱；14-煤气；15-空气；16-氨水、压缩空气；17-蒸汽；18-给水；19-玻璃窑烟气。
具体实施方式
为使发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明针对现在有的玻璃窑烟气选择性催化还原法（SCR法）脱硝，玻璃窑烟气中含尘量大，粘结性强，容易导致催化剂中毒失效，严重降低脱硝效率；SCR法脱硝的运行成本高；玻璃窑烟气经过SCR法脱硝系统后的温度降低，影响余热利用率和发电量的问题，提供了一种烟气脱硝装置。
如图1所示，本发明实施例提供了一种烟气脱硝装置，包括：
热风炉10；
与热风炉10连接的烟气混合器1；
与烟气混合器1连接的选择性非催化还原SNCR反应炉2；
与烟气混合器1、SNCR反应炉2连接的烟气-烟气换热装置12；
其中，烟气经过烟气-烟气换热装置12升温后，与热风炉10产生的高温烟气在烟气混合器1混合，混合后的烟气进入SNCR反应炉2进行脱硝。
其中，所述的烟气脱硝装置还包括：与烟气-烟气换热装置12连接的蒸汽发生器3；SNCR反应炉2脱硝后烟气进入蒸汽发生器3后，产生蒸汽17，并向外提供。
与蒸汽发生器3连接的烟气余热发电系统。
其中，上述烟气余热发电系统包括：
发电机4；
与发电机4连接的汽轮机11；
与汽轮机11连接的余热锅炉5；
与余热锅炉5连接的引风机6。
其中，烟气余热发电系统利用余热锅炉5产生的蒸汽17进行发电，蒸汽发生器3还用于调整进入余热锅炉5的蒸汽17的温度。
其中，上述热风炉10包括：
用于输送煤气14的煤气输送系统；
用于输送空气15的空气输送系统；以及
分别与煤气输送系统和空气输送系统连接，用于燃烧煤气14的煤气燃烧器。
其中，上述SNCR反应炉2包括：
用于输送氨水的氨水输送、喷射系统；
用于压缩、输送空气的压缩空气输送系统；
分别与氨水输送、喷射系统和压缩空气输送系统连接，并用于将烟气混合器1混合后的烟气进行脱硝反应的罐体。
本发明实施例的烟气脱硝装置，它主要包括原有的烟气余热发电系统、烟气混合器1、SNCR反应炉2、热风炉10、烟气-烟气换热装置12以及蒸汽发生器3。原有的烟气余热发电系统主要包括汽轮机11、发电机4、余热锅炉5、引风机6；热风炉10包括煤气输送系统、空气输送系统、煤气燃烧器，燃烧的煤气量通过SNCR反应炉2的测量烟温来控制；SNCR反应炉2主要包括反应器罐体，氨水输送、喷射系统，压缩空气输送系统组成；氨水喷射量通过烟囱13的烟气成分来调整控制调整。
玻璃窑出口烟气先经过烟气-烟气换热装置12升温后与热风炉10产生的高温烟气在烟气混合器1内充分混合形成950℃的烟气进入SNCR反应炉2脱硝。脱硝后的烟气作为烟气-烟气换热装置12的高温热源，与玻璃窑出口的烟气进行换热，换热后的脱硝烟气进入蒸汽发生器3产生蒸汽17向外提供。经过蒸汽发生器3的烟气进入原有的烟气余热利用系统发电。通过烟气-烟气换热装置12的换热减少了热风炉10的煤气14耗量，使玻璃窑烟气19达到SNCR反应的最佳温度950℃。通过蒸汽发生器3调整烟气进入原有余热锅炉5入口的烟温，使原有余热锅炉5入口烟温不偏离原设计参数。
本发明适合玻璃窑烟气的选择性非催化还原技术，通过煤气补燃的方式提高玻璃窑烟气的温度，使其达到950℃最佳SNCR的反应温度，达到了最大去除烟气中NOx的目的；同时采用蒸汽发生器控制余热锅炉的入口烟温为原设计值，不会影响原有余热发电系统的发电量；采用烟气-烟气换热装置减少煤气的补燃量；最大限度的回收了烟气的余热。
本发明上述实施例的烟气脱硝装置，采用SNCR法对玻璃窑烟气进行脱硝，不需要采用催化剂，避免了因玻璃窑烟气含尘量大、粘结性强，使催化剂中毒、失效等问题。通过调整热风炉的煤气补燃量能准确控制SNCR法的反应温度、优化设计的烟气混合器以及SNCR反应炉提高了烟气和还原剂的混合均匀程度、反应时间，根据烟囱的烟气成分来调整控制调整氨水喷射量，提高了SNCR法的脱硝效率，达80%。该烟气脱硝装置运行费用低、不会影响原有的余热发电系统的发电量，既满足了脱硝的环保要求，又具有很大的经济效益。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种烟气脱硝装置，其特征在于，包括：
热风炉；
与所述热风炉连接的烟气混合器；
与所述烟气混合器连接的选择性非催化还原SNCR反应炉；
与所述烟气混合器、SNCR反应炉连接的烟气-烟气换热装置；
其中，烟气经过所述烟气-烟气换热装置升温后，与所述热风炉产生的高温烟气在所述烟气混合器混合，所述混合后的烟气进入所述SNCR反应炉进行脱硝；
与所述烟气-烟气换热装置连接的蒸汽发生器；所述SNCR反应炉脱硝后烟气进入所述蒸汽发生器后，产生蒸汽，并向外提供；
与所述蒸汽发生器连接的用于发电的烟气余热发电系统；
其中，所述烟气余热发电系统包括：
发电机；
与所述发电机连接的汽轮机；
与所述汽轮机连接的余热锅炉；
与所述余热锅炉连接的引风机；
其中，所述蒸汽发生器还用于调整进入所述余热锅炉的烟气的温度。
2.根据权利要求1所述的烟气脱硝装置，其特征在于，所述烟气余热发电系统利用所述余热锅炉产生的蒸汽进行发电。
3.根据权利要求1所述的烟气脱硝装置，其特征在于，所述热风炉包括：
用于输送煤气的煤气输送系统；
用于输送空气的空气输送系统；以及
分别与所述煤气输送系统和所述空气输送系统连接，用于燃烧煤气的煤气燃烧器。
4.根据权利要求1所述的烟气脱硝装置，其特征在于，所述SNCR反应炉包括：
用于输送氨水的氨水输送、喷射系统；
用于压缩、输送空气的压缩空气输送系统；
分别与所述氨水输送、喷射系统和所述压缩空气输送系统连接，并用于将所述烟气混合器混合后的烟气进行脱硝反应的罐体。
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