CN104289103A - 多功能烟气脱硫脱硝系统及脱硫脱硝方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多功能烟气脱硫脱硝系统及脱硫脱硝方法，是由脱硫脱硝装置、活性焦再生装置、物料传送装置和硫酸转化装置，各装置之间通过管路连接组成；本发明采用切换式供料解决了烟气沿着供料通道外溢的问题，降低了装置的高度，解决了因过高投资大的问题；采用条缝筛实现了脱硫脱硝同时进行，解决了拥堵和破损率高的问题，提高了烟气通过率。再生装置采用锅炉热烟气经降温至450℃后直接送入再生装置的再生床层，为再生床层加热后再为预热床层加热，然后通过管线返回到除尘装置和脱硫脱硝装置，充分利用了锅炉烟气的余热，不需另设热风炉等加热装置，节省了加热装置的占地，极大地节约了能源，节省了设备投资，降低了建设成本和运行成本。
Description
技术领域：
本发明涉及一种燃煤锅炉烟气的脱硫脱硝，尤其是用活性焦作催化剂脱除烟气中的硫和硝的装置和方法。
背景技术：
我国的能源以燃煤为主，占煤炭产量75％的原煤用于直接燃烧，煤燃烧过程中产生严重污染，如烟气中CO2是温室气体，SOx可导致酸雨形成，NOX也是引起酸雨元凶之一，同时在一定条件下还可破坏臭氧层以及产生光化学烟雾等。总之燃煤产生的烟气是造成中国生态环境破坏的最大污染源之一。中国的能源消费占世界的8％～9％，SO2的排放量占到世界的15.1％，燃煤所排放的SO2又占全国总排放量的87％。中国煤炭一年的产量和消费高达12亿吨，SO2的年排放量为2000多吨。
烟气脱硫技术是控制SO2和酸雨危害最有效的手段之一，按工艺特点主要分为湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫和半干法烟气脱硫。可资源化活性焦烟气脱硫技术是以物理—化学吸附原理为基础的硫资源可回收干法脱硫工艺，其脱硫原理是在120-160℃范围内，活性焦吸附烟气中SO2、H2O和O2，在活性焦催化作用下生成硫酸，存储在活性焦微孔中，吸附饱和的活性焦加热到400℃左右，吸附在活性焦微孔的硫酸与活性焦中的碳反应，释放出高浓度SO2(浓度20％-30％)而再生，活性焦循环使用，释放出的高浓度SO2气体采用成熟化工工艺，可生产出多种硫元素的商品级产品，如硫酸、硫磺和液体SO2等。
基于活性焦的吸附和催化作用，烟气中SO2在120-160℃的温度下，与烟气中的氧气、水蒸汽发生如下反应：
SO2转化为硫酸吸附在活性焦孔隙内，同时活性焦吸附层相当于高效颗粒层过滤器，在惯性碰撞和拦截效应作用下，烟气中的大部分粉尘颗粒在床床层内部不同部位被捕集，完成烟气脱硫除尘净化。吸附SO2后的活性焦被加热至400℃左右时，释放出SO2，化学反应如下：
活性焦的解吸反应相当于对活性焦的再次活化，活性焦循环使用过程中，吸 附和催化活性不但不会降低，还会有一定程度的提高。经过解吸再生后的活性焦，被冷却至120℃以下，由物料输送机械送至吸附脱硫反应器循环使用。活性焦脱硫系统由活性焦吸附脱硫装置、解吸再生系统、脱硫剂输送系统和SO2气体加工处理系统组成。脱硫塔和再生塔是整个系统工艺的核心。烟气通过活性焦吸附脱硫装置被净化而排空，吸附SO2达到饱和的活性焦移动至解吸再生系统加热再生，再生中回收的高浓度SO2混合气体送入副产品转化设备，解吸过的活性焦经筛选后由脱硫剂输送系统送入吸附脱硫装置再次进行吸附，活性焦得到循环利用，同时根据需要补充适量的新鲜活性焦。破损活性焦颗粒可用于工业废水净化等。再生系统的加热方式可根据业主的具体情况来选择蒸汽、电加热器、热风炉等方式。
CN1238231公开了一种《利用脱硫炭等可再生脱硫剂进行干法脱硫》，利用细粉固体高反应速度和易流动特性，气固并流向下接触完成脱硫，烟气压降小；脱硫剂被间接换热式热再生，产生含50％左右SO2气体；加压和冷却混合气，SO2被液化分离，最终生产液态二氧化硫副产品。
CN2449076公开了《一种烟气脱硫装置》它包括密封的带有烟气进口及烟气出口的反应器本体及床层，在反应器本体的上部及下部分别设有给料口及出料口；反应器本体内下部设有一隔板，反应器本体内设有至少三个隔栅，隔栅之间互不相交，在每两个隔栅之间的所述隔板上设有至少一个下料阀。
CN102029105A公开了《一种双塔氨法脱硫装置及脱硫工艺方法》，包括一个脱硫吸收塔、设置在所述脱硫吸收塔底部的浓缩泵和结晶泵，脱硫吸收塔内由上至下分为用来喷淋含氨吸收液的喷淋吸收段和用来冷却硫酸铵溶液的冷却浓缩段，脱硫装置还包括用于将亚硫酸铵溶液氧化浓缩成硫酸铵溶液的氧化塔，所述氧化塔通过管路与所述脱硫吸收塔连接，所述脱硫吸收塔内在所述喷淋吸收段内设有喷淋层，所述氧化塔通过一级循环泵和二级循环泵与所述脱硫吸收塔的喷淋层相连接。
CN202460473U公开了一种《流化床活性炭氨法一体化脱硫脱硝装置》是由进气烟道、氨气进口、活性炭流化床吸附区、仓式泵、活性炭提升管、活性炭再生区、引风机、二氧化硫吸收器、烟气排放管和加热装置组成，活性炭流化床吸附区和活性炭再生区相互连接组成主体，活性炭再生区在活性炭流化床吸附区上()，在活性炭再生区内安有加热装置，进气烟道和氨气进口在活性炭流化床吸附区的下部，活性炭提升管连接着着活性炭流化床吸附区的底部和活性炭再生区的顶部，仓式泵连接在活性炭提升管上，位于活性炭流化床吸附区的底部，引风机的一端连接活性炭再生区的上部，另一端连接在二氧化硫吸收器的下部，烟气排放管位于活性炭流化床吸附区的上部。
CN102430318A公开了《一种活性焦烟气脱硫脱硝系统与工艺方法》系统包括吸附反应器、脱附再生器、物料输送装置和副产物转化装置，各装置之间通过特定的管路连接，并采用特定的工艺方法实现功能。吸附反应器为复合层双段错流移动床，吸附反应器由脱硝段与脱硫段两段组成，实现烟气中的SO2、NOx、二噁英、汞和烟尘的集成净化；脱附再生器分为预热区、再生区和冷却区，实现附集汞、二噁英的活性焦的取料和后续活性焦无害化处理；脱附再生器通过加热器换热并循环热能回收，副产物转化装置用于对再生过程中产生的脱附再生气体进行硫资源化。
现有的装置和方法都不同程度的存在有串联式上下料仓，装置较高，建设成本高；脱硫脱硝分上下两段进行，脱硝效率仅为40—80％，采用厚床层，阻力大，流速不均匀，负压操作，容易把外部空气吸入，温度降低，不利于脱硫脱硝反应进行，易燃；空气吸入稀释了脱后烟气里的硫、氮百分含量，易形成排放虚假达标；再生系统，设有外加热器，耗能、占地、投资大等不足。
发明内容：
本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种活性焦烟气脱硫脱硝系统；
本发明的另一目的是提供一种活性焦烟气脱硫脱硝系统的脱硫脱硝方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
活性焦烟气脱硫脱硝系统，是由脱硫脱硝装置、活性焦再生装置、物料传送装置和硫酸转化装置，各装置之间通过管路连接组成：
所述的脱硫脱硝装置是由脱硫脱硝装置1内设有四个以上由条缝筛2分隔而成的脱硫脱硝床层4，脱硫脱硝床层4之间为烟气通道5，每个脱硫脱硝床层4下部均设有出料口14，烟气通道5下部设有用于防火的注氮管道，脱硫脱硝装置1下部侧面设有混合室15和烟气入口3，混合室15通过管路经除尘装置16和第一烟气出口17与锅炉18连接，硫脱硝装置1上部侧面设有烟气排放口12，脱硫脱硝装置1上部设有四个以上上料斗10，每个上料斗10对应一个脱硫脱硝床层4，每个上料斗10的底部设有两个放料口，由上料斗10内设的隔板11隔开，分为上料斗10A和上料斗10B，上料斗10A底部设有第一放料电动阀6，上料斗10B底部设有第二放料电动阀7，第一放料电动阀6和第二放料电动阀7分别控制所在放料口的开启与关闭，上料斗10A的上部设有第一进料电动阀8，上料斗10B的上部设有第二进料电动阀9，第一进料电动阀8与第二放料电动阀7同步开启与关闭，第二进料电动阀9与第一电动阀6同步开启与关闭，两个上料斗10A和上料斗10B的进料电动阀和放料电动阀在单片机控制下自动切换式供料，放料口之下设有氨气注入管，氨气注入管上设有氨气注 入口39，每个氨气注入口39对应一个脱硫脱硝床层4，上料斗10的上部设有供料天车40构成；
所述的活性焦再生装置31是由密闭的外壳内设有300—530根直径80—100mm竖直排列平面呈正三角形排布的管层29，管层29之间的平面间距为管层29直径的1.25倍，管层29之间为壳层27，由下缓冲区42和上缓冲区41将壳内分成预热床层43、再生床层44和冷却床层45三个床层，预热床层43侧壁设有预热床层烟气出口38，管层29贯通三个床层，管层29内走再生活性焦，壳层27走热载体，活性焦再生装置31上部设有料斗28，再生区44侧面设有热载体入口22，第二烟气出口19通过管路连接空气通入阀20、换热器21、热载体入口22和再生床层44，自来水管23经换热器21、蒸汽管24与加汽室36连接，上缓冲区41经硫酸铵出口30与制硫酸装置连接，下缓冲区42经氨气通入口32与氨气通入管连接，冷却床层45经空气通入口33与冷风管连接，活性焦再生装置31下部设有的氮气混合室35经加汽室36、筛分装置34与活性焦收集装置37连接构成。
所述的在电动阀控制下构成的切换式供料，上料斗10A中的第一进料电动阀8与上料斗10B中的第二放料电动阀7同步开启与关闭，上料斗10B中的第二进料电动阀9与上料斗10A中的第一电动阀6同步开启与关闭，当第一进料电动阀8开启进料时第一电动阀6关闭，第二电动阀7开启，上料斗10B给脱硫脱硝床层4供料；当第二进料电动阀9开启进料时第二电动阀7关闭，第一电动阀6开启，由上料斗10A给脱硫脱硝床层4供料，供料天车40给各上料斗10上料，各上料斗10给各脱硫脱硝床层4供料方式相同。
所述的烟气通道5宽度是脱硫脱硝床层4宽度的1.1倍。
所述的热载体为热烟气、热水、蒸汽或热风，本发明是直接引用锅炉热烟气。
活性焦烟气脱硫脱硝系统的脱硫脱硝方法，是由脱硫脱硝方法和活性焦再生方法联合实现，包括以下步骤：
——脱硫脱硝方法：
a、从燃煤锅炉18出来的烟气经第一烟气出口17送入除尘装置16除尘，除尘后的烟气送入混合室15与氨气混合后经脱硫脱硝装置烟气入口3进入脱硫脱硝装置；
b、同时，打开第一进料阀8和第二电动阀7，上料斗10中的活性焦经放料口放出并与氨气喷口39喷出的氨气混合后进入脱硫脱硝床层4，脱硫脱硝床层4下行的活性焦与烟气通道5上行经条缝筛2向两侧扩散的烟气接触，活性焦吸附烟气中的硫和硝；上料斗10A中的第一进料电动阀8与上料斗10B中的第二放料电动阀7同步开启与关闭，上料斗10B中的第二进料电动阀9与上料 斗10A中的第一电动阀6同步开启与关闭，上料斗10A的上部设有第一进料电动阀8，上料斗10B的上部设有第二进料电动阀9，第一进料电动阀8与第二放料电动阀7同步开启与关闭，第二进料电动阀9与第一电动阀6同步开启与关闭，两个放料口在进料电动阀和放料电动阀的控制下切换式供料，第一进料电动阀8与第二放料电动阀7同步开启与关闭，第二进料电动阀9与第一电动阀6同步开启与关闭；当第一进料电动阀8打开时，第一放料电动阀6关闭的同时第二放料电动阀7打开；当第二进料电动阀9打开时，第二放料电动阀7关闭的同时第一放料电动阀6打开；床层4中的活性焦在下行的过程中与上行的烟气接触，吸附烟气中的硫和硝的；
c、经过吸附硫和硝后的烟气经烟气排放口12和烟囱13排出；
——活性焦再生方法：
d、吸附烟气后的活性焦进入出料口14，通过物料传送装置和再生装置料斗送入再生装置31的管层29；
e、同时，从锅炉18引出的热烟气经第二烟气出口19和空气通入阀20冷却至470℃后送入换热器21再降温至450℃，经热载入体入口22进入再生床层44的壳层27给管层29中的活性焦加热；
f、给管层29加热后的烟气经热载体出口25和预热床层热载体入口26进入预热床层43的壳层27为管层29中的活性焦预热；
g、完成预热的烟气经预热层烟气出口38送入除尘装置16，与锅炉18来的烟气一同进入脱硫脱硝装置1进行脱硫脱硝；
h、经预热床层43预热后的活性焦进入再生床层44活化，同时与从缓冲区42进入的氨气混合，实现了氨与NO2的反应，生成氮气和水蒸汽，由排气孔46排出，由冷却段下封头进入的氮气与管程29中活性焦吸附的SO2发生置换反应放出SO2，经上缓冲区41送入制硫酸装置，作为生产硫酸的原料；
i、完成置换的活性焦进入冷却床层45，经空气通入口33送入的风冷冷却后进入氮气混合室35与氮气混合；
j、与氮气混合后的活性焦送入加汽室36与蒸汽混合；
k、与蒸汽混合后的活性焦送入筛分装置34，经筛分，颗粒完整的活性焦通过物料传送装置送给天车40重复利用；
l、筛分下的破损颗粒送入活性焦收集装置37。
有益效果：本发明脱硫脱硝装置采用切换式供料解决了现有装置烟气沿着供料通道外溢的问题，同时降低了装置的高度，解决了现有装置因过高投资大的问题；脱硫脱硝床层采用条缝筛实现了脱硫脱硝同时进行，解决了活性焦下行过程中拥堵、破损率高的问题，提高了烟气通过率。再生装置采用锅炉热烟气经降温 至450℃后直接送入再生装置的再生床层，为再生床层加热后再为预热床层加热，然后通过管线返回到除尘装置和脱硫脱硝装置，充分利用了锅炉烟气的余热，不需另设热风炉等加热装置，节省了加热装置的占地，极大地节约了能源，节省了设备投资，降低了建设成本和运行成本。
附图说明：
附图1为活性焦烟气脱硫脱硝系统结构图
附图2为附图1中A—A′截面俯视图
附图3为附图1中条缝筛2的结构图。
1脱离脱硝装置，2条缝筛，3烟气入口，4脱离脱硝床层，5烟气通道，6第一放料电动阀，7第二放料电动阀，8第一进料电动阀，9第二进料电动阀，10上料斗，11隔板，12烟气排放口，13烟囱，14出料口，15混合室，16除尘装置，17第一烟气出口，18锅炉，19第二烟气出口，20空气通入阀，21换热器，22热载体入口，23自来水管，24蒸汽管，25热载体出口，26预热床层热载体入口，27壳层，28再生装置料斗，29管层，30硫酸铵出口，31再生装置，32氨气通入口，33空气通入口，34筛分装置，35氮气混合室，36加汽室，37活性焦收集装置，38预热床层烟气出口，39氨气喷嘴，40天车，41上缓冲区，42下缓冲区，43预热床层，44再生床层，45冷却床层，47导轨，48固定筋。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明：
实施例1
脱硫脱硝装置1内设有四个由条缝筛2分隔而成的脱硫脱硝床层4，脱硫脱硝床层4之间为烟气通道5，烟气通道5宽度是脱硫脱硝床层4宽度的1.1倍。每个脱硫脱硝床层4下部均设有出料口14，烟气通道5下部设有用于防火的注氮管道，脱硫脱硝装置1下部侧面设有混合室15和烟气入口3，混合室15通过管路经除尘装置16和第一烟气出口17与锅炉18连接，从锅炉出来的烟气经第一烟气出口17进入除尘装置16，除尘后进入混合室15与氨气混合后通过烟气入口3进入脱硫脱硝装置1，烟气沿烟气通道5上行的同时穿过条缝筛2进入脱硫脱硝床层4。脱硫脱硝装置1上部设有四个上料斗10，每个上料斗10对应一个脱硫脱硝床层4，上料斗10内设的隔板11隔开，分为上料斗10A和上料斗10B，每个上料斗10的底部设有两个放料口，分别由第一放料电动阀6和第二放料电动阀7分别控制所在放料口的开启与关闭，分为上料斗10A底部设有第一放料电动阀6，上料斗10B底部设有第二放料电动阀7，上料斗10A的上部设有第一进料电动阀8，上料斗10B的上部设有第二进料电动阀9，第 一进料电动阀8与第二放料电动阀7同步开启与关闭，第二进料电动阀9与第一电动阀6同步开启与关闭。放料口之下设有氨气注入管，氨气注入管上设有氨气注入口39，每个氨气注入口39对应一个脱硫脱硝床层4，上料斗10的上部设有供料天车40上料斗10添加活性焦。上料斗10A上部的第一进料电动阀8关闭的同时第一放料电动阀6开启，给脱硫脱硝床层4供活性焦，穿过条缝筛2进入脱硫脱硝床层4的烟气与脱硫脱硝床层4内下行并与负载氨气的活性焦接触，活性焦吸附烟气中的SO2和氮氧化物。被吸附掉SO2和氮氧化物的烟气经硫脱硝装置1上部侧面设有烟气排放口12和烟囱排放。上料斗10A中的活性焦放完关闭第一放料电动阀6的同时开启第一进料电动阀8，同时开启上料斗10B底部的第二放料电动阀7，关闭上料斗10B上部的第二进料电动阀9给脱硫脱硝床层4供活性焦。第一进料电动阀8与第二放料电动阀7同步开启与关闭，第二进料电动阀9与第一电动阀6同步开启与关闭，实现了两个放料口在进料电动阀和放料电动阀的控制下切换式供料。各上料斗10给各脱硫脱硝床层4供料方式相同。
活性焦再生装置31是由密闭的外壳内设有520根直径100mm竖直排列平面呈正三角形排布的管层29，管层29之间的平面间距为125mm，管层29之间为壳层27，由下缓冲区42和上缓冲区41将壳内分成预热床层43、再生床层44和冷却床层45三个床层，预热床层43侧壁设有预热床层烟气出口38，管层29贯通三个床层，管层29内走再生活性焦，壳层27走热载体，活性焦再生装置31上部设有料斗28，再生区44侧面设有热载体入口22，第二烟气出口19通过管路连接空气通入阀20、换热器21、热载体入口22和再生床层44，自来水管23经换热器21、蒸汽管24与加汽室36连接，上缓冲区41经硫酸铵出口30与制硫酸装置连接，下缓冲区42经氨气通入口32与氨气通入管连接，冷却床层45经空气通入口33与冷风管连接，活性焦再生装置31下部设有的氮气混合室35经加汽室36、筛分装置34与活性焦收集装置37连接构成。
——脱硫脱硝方法：
a、从燃煤锅炉18出来的烟气经第一烟气出口17送入除尘装置16除尘，除尘后的烟气送入混合室15与氨气混合后经脱硫脱硝装置烟气入口3进入脱硫脱硝装置；
b、同时，打开第一进料阀8和第二电动阀7，上料斗10中的活性焦经放料口放出并与氨气喷口39喷出的氨气混合后进入脱硫脱硝床层4，脱硫脱硝床层4下行的活性焦与烟气通道5上行经导轨型孔板2向两侧扩散的烟气接触，活性焦吸附烟气中的硫和硝；上料斗10A中的第一进料电动阀8与上料斗10B 中的第二放料电动阀7同步开启与关闭，上料斗10B中的第二进料电动阀9与上料斗10A中的第一电动阀6同步开启与关闭，上料斗10A的上部设有第一进料电动阀8，上料斗10B的上部设有第二进料电动阀9，第一进料电动阀8与第二放料电动阀7同步开启与关闭，第二进料电动阀9与第一电动阀6同步开启与关闭，两个放料口在进料电动阀和放料电动阀的控制下切换式供料，在单片机的控制下第一进料电动阀8与第二放料电动阀7同步开启与关闭，第二进料电动阀9与第一电动阀6同步开启与关闭；当第一进料电动阀8打开时，第一放料电动阀6关闭的同时第二放料电动阀7打开；当第二进料电动阀9打开时，第二放料电动阀7关闭的同时第一放料电动阀6打开；床层4中的活性焦在下行的过程中与上行的烟气接触，吸附烟气中的SO2和NO2；
c、吸附SO2和NO2后的烟气经烟气排放口12和烟囱13排出；
——活性焦再生方法：
d、吸附了烟气中SO2和NO2后的活性焦进入出料口14，通过物料传送装置和再生装置料斗28送入再生装置31的管程29；
e、同时，从锅炉18引来的热烟气经第二烟气出口19和空气通入阀20冷却至470℃后送入换热器21再降温至450℃，经热载入体入口22进入再生床层44的壳程27为管程29中的活性焦加热；
f、给管程29加热后的烟气经热载体出口25和预热床层热载体入口26进入预热床层43的壳程27为管程29中的活性焦预热；
g、完成预热的烟气经预热层烟气出口38送入除尘装置16，与锅炉18来的烟气一同进入脱硫脱硝装置1进行脱硫脱硝；
h、经预热床层43预热后的活性焦进入再生床层44活化，同时与从缓冲区42进入的氨气混合，实现了氨与NO2的反应，生成氮气和水蒸汽，由排气孔46排出，由冷却段下封头进入的氮气与管程29中活性焦吸附的SO2发生置换反应放出SO2，经上缓冲区41送入制硫酸装置，作为生产硫酸的原料；
i、完成置换的活性焦进入冷却床层45，经空气通入口33送入的风冷冷却后进入氮气混合室35与氮气混合；氮气吹扫活性焦中残留的SO2和NO2；
j、经氮气吹扫后的活性焦送入加汽室36与蒸汽混合；
k、与蒸汽混合后的活性焦送入筛分装置34，经筛分，颗粒完整的活性焦通过物料传送装置送给天车40重复利用；
l、筛分下的破损颗粒送入活性焦收集装置37。
实施例2
脱硫脱硝装置1内设有四个由条缝筛2分隔而成的脱硫脱硝床层4，脱硫脱硝床层4之间为烟气通道5，烟气通道5宽度是脱硫脱硝床层4宽度的1.1倍。 每个脱硫脱硝床层4下部均设有出料口14，烟气通道5下部设有用于防火的注氮管道，脱硫脱硝装置1下部侧面设有混合室15和烟气入口3，混合室15通过管路经除尘装置16和第一烟气出口17与锅炉18连接，从锅炉出来的烟气经第一烟气出口17进入除尘装置16，除尘后进入混合室15与氨气混合后通过烟气入口3进入脱硫脱硝装置1，烟气沿烟气通道5上行的同时穿过条缝筛2进入脱硫脱硝床层4。脱硫脱硝装置1上部设有四个上料斗10，每个上料斗10对应一个脱硫脱硝床层4，上料斗10内设的隔板11隔开，分为上料斗10A和上料斗10B，每个上料斗10的底部设有两个放料口，分别由第一放料电动阀6和第二放料电动阀7分别控制所在放料口的开启与关闭，分为上料斗10A底部设有第一放料电动阀6，上料斗10B底部设有第二放料电动阀7，上料斗10A的上部设有第一进料电动阀8，上料斗10B的上部设有第二进料电动阀9，第一进料电动阀8与第二放料电动阀7同步开启与关闭，第二进料电动阀9与第一电动阀6同步开启与关闭。放料口之下设有氨气注入管，氨气注入管上设有氨气注入口39，每个氨气注入口39对应一个脱硫脱硝床层4，上料斗10的上部设有供料天车40上料斗10添加活性焦。上料斗10A上部的第一进料电动阀8关闭的同时第一放料电动阀6开启，给脱硫脱硝床层4供活性焦，穿过条缝筛2进入脱硫脱硝床层4的烟气与脱硫脱硝床层4内下行并与负载氨气的活性焦接触，活性焦吸附烟气中的SO2和氮氧化物。被吸附掉SO2和氮氧化物的烟气经硫脱硝装置1上部侧面设有烟气排放口12和烟囱排放。上料斗10A中的活性焦放完关闭第一放料电动阀6的同时开启第一进料电动阀8，同时开启上料斗10B底部的第二放料电动阀7，关闭上料斗10B上部的第二进料电动阀9给脱硫脱硝床层4供活性焦。第一进料电动阀8与第二放料电动阀7同步开启与关闭，第二进料电动阀9与第一电动阀6同步开启与关闭，实现了两个放料口在进料电动阀和放料电动阀的控制下切换式供料。
活性焦再生装置31是由密闭的外壳内设有350根直径80mm竖直排列平面呈正三角形排布的管层29，管层29之间的平面间距为125mm，管层29之间为壳层27，由下缓冲区42和上缓冲区41将壳内分成预热床层43、再生床层44和冷却床层45三个床层，预热床层43侧壁设有预热床层烟气出口38，管层29贯通三个床层，管层29内走再生活性焦，壳层27走热载体，活性焦再生装置31上部设有料斗28，再生区44侧面设有热载体入口22，第二烟气出口19通过管路连接空气通入阀20、换热器21、热载体入口22和再生床层44，自来水管23经换热器21、蒸汽管24与加汽室36连接，上缓冲区41经硫酸铵出口30与制硫酸装置连接，下缓冲区42经氨气通入口32与氨气通入管连接，冷却床层45经空气通入口33与冷风管连接，活性焦再生装置31下 部设有的氮气混合室35经加汽室36、筛分装置34与活性焦收集装置37连接构成。
所述的在电动阀控制下构成的切换式供料，上料斗10A中的第一进料电动阀8与上料斗10B中的第二放料电动阀7同步开启与关闭，上料斗10B中的第二进料电动阀9与上料斗10A中的第一电动阀6同步开启与关闭，当第一进料电动阀8开启进料时第一电动阀6关闭，第二电动阀7开启，上料斗10B给脱硫脱硝床层4供料；当第二进料电动阀9开启进料时第二电动阀7关闭，第一电动阀6开启，由上料斗10A给脱硫脱硝床层4供料，供料天车40给各上料斗10上料，各上料斗10给各脱硫脱硝床层4供料方式相同。
——脱硫脱硝方法：
a、从燃煤锅炉18出来的烟气经第一烟气出口17送入除尘装置16除尘，除尘后的烟气送入混合室15与氨气混合后经脱硫脱硝装置烟气入口3进入脱硫脱硝装置；
b、同时，打开第一进料阀8和第二电动阀7，上料斗10中的活性焦经放料口放出并与氨气喷口39喷出的氨气混合后进入脱硫脱硝床层4，脱硫脱硝床层4下行的活性焦与烟气通道5上行经导轨型孔板2向两侧扩散的烟气接触，活性焦吸附烟气中的硫和硝；上料斗10A中的第一进料电动阀8与上料斗10B中的第二放料电动阀7同步开启与关闭，上料斗10B中的第二进料电动阀9与上料斗10A中的第一电动阀6同步开启与关闭，上料斗10A的上部设有第一进料电动阀8，上料斗10B的上部设有第二进料电动阀9，第一进料电动阀8与第二放料电动阀7同步开启与关闭，第二进料电动阀9与第一电动阀6同步开启与关闭，两个放料口在进料电动阀和放料电动阀的控制下切换式供料，在单片机的控制下第一进料电动阀8与第二放料电动阀7同步开启与关闭，第二进料电动阀9与第一电动阀6同步开启与关闭；当第一进料电动阀8打开时，第一放料电动阀6关闭的同时第二放料电动阀7打开；当第二进料电动阀9打开时，第二放料电动阀7关闭的同时第一放料电动阀6打开；床层4中的活性焦在下行的过程中与上行的烟气接触，吸附烟气中的SO2和NO2；
c、吸附SO2和NO2后的烟气经烟气排放口12和烟囱13排出；
——活性焦再生方法：
d、吸附了烟气中SO2和NO2后的活性焦进入出料口14，通过物料传送装置和再生装置料斗28送入再生装置31的管程29；
e、同时，从锅炉18引来的热烟气经第二烟气出口19和空气通入阀20冷却至470℃后送入换热器21再降温至450℃，经热载入体入口22进入再生床层44的壳程27为管程29中的活性焦加热；
f、给管程29加热后的烟气经热载体出口25和预热床层热载体入口26进入预热床层43的壳程27为管程29中的活性焦预热；
g、完成预热的烟气经预热层烟气出口38送入除尘装置16，与锅炉18来的烟气一同进入脱硫脱硝装置1进行脱硫脱硝；
h、经预热床层43预热后的活性焦进入再生床层44活化，同时与从缓冲区42进入的氨气混合，实现了氨与NO2的反应，生成氮气和水蒸汽，由排气孔46排出，由冷却段下封头进入的氮气与管程29中活性焦吸附的SO2发生置换反应放出SO2，经上缓冲区41送入制硫酸装置，作为生产硫酸的原料；
i、完成置换的活性焦进入冷却床层45，经空气通入口33送入的风冷冷却后进入氮气混合室35与氮气混合；氮气吹扫活性焦中残留的SO2和NO2；
j、经氮气吹扫后的活性焦送入加汽室36与蒸汽混合；
k、与蒸汽混合后的活性焦送入筛分装置34，经筛分，颗粒完整的活性焦通过物料传送装置送给天车40重复利用；
l、筛分下的破损颗粒送入活性焦收集装置37。
Claims (6)
1.一种多功能烟气脱硫脱硝系统，是由脱硫脱硝装置(1)、活性焦再生装置(31)、物料传送装置和硫酸转化装置，各装置之间通过管路连接组成，其特征在于：
所述的脱硫脱硝装置(1)内设有两个以上由导轨型孔板(2)分隔而成的脱硫脱硝床层(4)，脱硫脱硝床层(4)之间为烟气通道(5)，每个脱硫脱硝床层(4)下部均设有出料口(14)，烟气通道(5)下部设有注氮管道，脱硫脱硝装置(1)下部侧面设有混合室(15)和烟气入口(3)，混合室(15)通过管路经除尘装置(16)和第一烟气出口(17)与锅炉(18)连接，硫脱硝装置(1)上部侧面设有烟气排放口(12)，脱硫脱硝装置(1)上部设有四个以上上料斗(10)，每个上料斗(10)对应一个脱硫脱硝床层(4)，每个上料斗(10)设有两个放料口，由上料斗(10)内设的隔板(11)隔开，分为上料斗(10A)和上料斗(10B)，上料斗(10A)底部设有第一放料电动阀(6)，上料斗(10B)底部设有第二放料电动阀(7)，第一放料电动阀(6)和第二放料电动阀(7)分别控制所在放料口的开启与关闭，上料斗(10A)的上部设有第一进料电动阀(8)，上料斗(10B)的上部设有第二进料电动阀(9)，第一进料电动阀(8)与第二放料电动阀(7)同步开启与关闭，第二进料电动阀(9)与第一电动阀(6)同步开启与关闭，进料电动阀和放料电动阀在单片机的控制下自动切换式供料，放料口之下设有氨气注入管，氨气注入管上设有氨气注入口(39)，每个氨气注入口(39)对应一个脱硫脱硝床层(4)，上料斗(10)的上部设有供料天车(40)构成；
活性焦再生装置(3)1是由密闭的外壳内设有300—530根直径80—100mm竖直排列平面呈正三角形排布的管程(29)，管程(29)之间为壳程(27)，管程(29)之间的平面间距为管程(29)直径的1.25倍；由下缓冲区(42)和上缓冲区(41)将活性焦再生装置(31)内分成预热床层(43)、再生床层(44)和冷却床层(45)三个床层，冷却床层(45)侧壁设有排气管，预热床层(43)侧壁设有预热床层烟气出口(38)，再生床层(44)测壁设有热载体出口(25)，热载体出口(25)与预热床层(43)下部设有的预热床层热载体入口(26)连通，管程(29)贯通三个床层，管程(29)内走活性焦，壳程(27)走热载体，活性焦再生装置(31)上部设有料斗(28)，再生区(44)侧面设有热载体入口(22)，第二烟气出口(19)通过管路连接空气通入阀(20)、换热器(21)、热载体入口(22)和再生床层(44)，自来水管(23)经换热器(21)、蒸汽管(24)与加汽室(36)连接，上缓冲区(41)经硫酸铵出口(30)与硫酸转化装置连接，下缓冲区(42)经氨气通入口(32)与氨气通入管连接，冷却床层(45)经空气通入口(33)与冷风管连接，活性焦再生装置(31)下部设有的氮气混合室(35)经加汽室(36)、筛分装置(34)与活性焦收集装置(37)连接构成。
2.按照权利要求1所述的多功能烟气脱硫脱硝系统，其特征在于，所述的导轨型孔板(2)是由在固定筋(48)上垂直焊接有平行排列的导轨(47)构成，导轨的横截面为梯形，梯形短边焊接在固定筋(48)上，导轨(47)的间距3—5mm,固定筋(48)的间距40—60mm，导轨(47)的个数和固定筋(48)的个数取决于烟气脱硫脱硝装置的大小。
3.按照权利要求1所述的多功能烟气脱硫脱硝系统，其特征在于，所述的进料电动阀和放料电动阀在单片机的控制下自动切换式供料，上料斗(10A)中的第一进料电动阀(8)与上料斗(10B)中的第二放料电动阀(7)同步开启与关闭，上料斗(10B)中的第二进料电动阀(9)与上料斗(10A)中的第一电动阀(6)同步开启与关闭，当第一进料电动阀(8)开启进料时第一电动阀(6)关闭，第二电动阀(7)开启，上料斗(10B)给脱硫脱硝床层(4)供料；当第二进料电动阀(9)开启进料时第二电动阀(7)关闭，第一电动阀(6)开启，由上料斗(10A)给脱硫脱硝床层(4)供料，天车(40)给各上料斗(10)上料，各上料斗(10)给各脱硫脱硝床层(4)供料的方式相同。
4.按照权利要求1所述的多功能烟气脱硫脱硝系统，其特征在于，所述的烟气通道(5)的宽度是脱硫脱硝床层(4)宽度的1.1倍。
5.按照权利要求1所述的多功能烟气脱硫脱硝系统，其特征在于，所述的热载体为热烟气、热水、蒸汽或热风，本发明是直接引用锅炉热烟气。
6.一种多功能烟气脱硫脱硝系统的脱硫脱硝方法，由脱硫脱硝方法和活性焦再生方法联合实现，其特征在于，包括以下步骤：
——脱硫脱硝方法：
a、从燃煤锅炉(18)出来的烟气经第一烟气出口(17)送入除尘装置(16)除尘，除尘后的烟气送入混合室(15)与氨气混合后经脱硫脱硝装置烟气入口(3)进入脱硫脱硝装置；
b、同时，打开第一进料阀(8)和第二电动阀(7)，上料斗(10)中的活性焦经放料口放出并与氨气喷口(39)喷出的氨气混合后进入脱硫脱硝床层(4)，脱硫脱硝床层(4)下行的活性焦与烟气通道(5)上行经导轨型孔板(2)向两侧扩散的烟气接触，活性焦吸附烟气中的硫和硝；上料斗(10A)中的第一进料电动阀(8)与上料斗(10B)中的第二放料电动阀(7)同步开启与关闭，上料斗(10B)中的第二进料电动阀(9)与上料斗(10A)中的第一电动阀(6)同步开启与关闭，上料斗(10A)的上部设有第一进料电动阀(8)，上料斗(10B)的上部设有第二进料电动阀(9)，第一进料电动阀(8)与第二放料电动阀(7)同步开启与关闭，第二进料电动阀(9)与第一电动阀(6)同步开启与关闭，两个放料口在进料电动阀和放料电动阀的控制下切换式供料，在单片机的控制下第一进料电动阀(8)与第二放料电动阀(7)同步开启与关闭，第二进料电动阀(9)与第一电动阀(6)同步开启与关闭；当第一进料电动阀(8)打开时，第一放料电动阀(6)关闭的同时第二放料电动阀(7)打开；当第二进料电动阀(9)打开时，第二放料电动阀(7)关闭的同时第一放料电动阀(6)打开；床层(4)中的活性焦在下行的过程中与上行的烟气接触，吸附烟气中的SO2和NO2；
c、吸附SO2和NO2后的烟气经烟气排放口(12)和烟囱(13)排出；
——活性焦再生方法：
d、吸附了烟气中SO2和NO2后的活性焦进入出料口(14)，通过物料传送装置和再生装置料斗(28)送入再生装置(31)的管程(29)；
e、同时，从锅炉(18)引来的热烟气经第二烟气出口(19)和空气通入阀(20)冷却至470℃后送入换热器(21)再降温至450℃，经热载入体入口(22)进入再生床层(44)的壳程(27)为管程(29)中的活性焦加热；
f、给管程(29)加热后的烟气经热载体出口(25)和预热床层热载体入口(26)进入预热床层(43)的壳程(27)为管程(29)中的活性焦预热；
g、完成预热的烟气经预热层烟气出口(38)送入除尘装置(16)，与锅炉(18)来的烟气一同进入脱硫脱硝装置(1)进行脱硫脱硝；
h、经预热床层(43)预热后的活性焦进入再生床层(44)活化，同时与从缓冲区(42)进入的氨气混合，实现了氨与NO2的反应，生成氮气和水蒸汽，由排气孔(46)排出，由冷却段下封头进入的氮气与管程(29)中活性焦吸附的SO2发生置换反应放出SO2，经上缓冲区(41)送入制硫酸装置，作为生产硫酸的原料；
i、完成置换的活性焦进入冷却床层(45)，经空气通入口(33)送入的风冷冷却后进入氮气混合室(35)与氮气混合；氮气吹扫活性焦中残留的SO2和NO2；
j、经氮气吹扫后的活性焦送入加汽室(36)与蒸汽混合；
k、与蒸汽混合后的活性焦送入筛分装置(34)，经筛分，颗粒完整的活性焦通过物料传送装置送给天车(40)重复利用；
l、筛分下的破损颗粒送入活性焦收集装置37。
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