CN104324612A - 低温烟气专用单仓加热再生脱硝系统及脱硝方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低温烟气专用单仓加热再生脱硝系统，该系统主要由低温脱硝系统、再加热系统、在线清灰系统等组成。本系统中脱硝催化剂具有很高的低温脱硝能力；再加热系统可单独对每个独立仓室进行加热使催化剂恢复活性，在线清灰系统具有结构简单，投资少，操作方便等优点。低温烟气经过该系统后，氮氧化物被还原成氮气和水。本发明操作简单，占地面积小，效率高，成本低廉。

Description

低温烟气专用单仓加热再生脱硝系统及脱硝方法
技术领域：
本发明涉及一种低温烟气专用单仓加热再生脱硝系统及脱硝方法，属于炼焦炉大气污染控制领域。
背景技术：
焦炭是煤在炼焦炉碳化室中在隔绝空气的条件下进行加热，经过一系列物理变化和化学反应的复杂过程形成的。在焦炭干馏过程中产生的焦炉煤气含有二氧化硫与氮氧化物等污染物，在后续使用过程中会产生新的污染。这些二氧化硫与氮氧化物是PM2.5颗粒物的重要组成成份，也是形成酸雨、雾霾等的主要原因。它的产生机理是：碳化室的热源是由一定比例的焦炉煤气和高炉煤气加热立火道所提供，对加热煤气所产生的废气称为炼低温烟气；而煤气中含有一定量的H2S等硫化物，燃烧后生成SO2，煤气与空气在焦炉立火道燃烧时，生成氮氧化物NOx(有温度热力型、碳氢燃料快速型和含氮组分燃料型三种)。目前，我国炼低温烟气的二氧化硫和氮氧化物没有采取减排措施，根据环保部门检测，国内现有焦炉所排放的SO2和NOx的浓度大多不能满足国家最新出台的《炼焦化学工业污染物排放标准》。且新《标准》在2015年1月1日起，对SO2和NOx的排放浓度要求更高。因此，炼焦炉脱硝除尘改造是治理大气污染一项紧迫的任务，对炼低温烟气脱硝技术的研究，具有极其深远的意义。
现有焦炉烟道废气温度较低，一般在160～320℃左右；目前市场上常见脱硝催化剂不能满足现有条件，若采用烟气加热的方法则运行费用过高，故本系统选用一种低温脱硝催化剂。由于催化剂在低温含硫的条件下会生成硫酸氢氨等粘性物质堵塞催化剂，若通过加热烟气的方法则运行费用过高。故发明一种运行费用低、可在线检修的脱硝反应器尤为重要。
发明内容：
为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种低温烟气专用单仓加热再生脱硝系统以及采用该系统的脱硝方法，采用该系统在有效去除烟气中NOx的同时，能够更好地解决催化剂加热再生和在线检修的问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
低温烟气专用单仓加热再生脱硝系统：
并列设置多个脱硝反应器，各所述反应器内部设有吹灰器以及脱硝催化剂，各反应器底部排气管路中设有第一蝶阀，每个反应器设有检修门；各所述反应器的进出口设置有压差变送器；
并列设置第一进气总管路以及第二进气总管路，各所述反应器的进气管路分别与所述第一进气总管路及第二进气总管路联通，并且，各反应器的进气管路与第一进气总管路之间设有第二蝶阀，各反应器的进气管路与第二进气总管路之间设有第三蝶阀；
所述第一进气总管路与第二进气总管路在入口处通过联通管路联通，并在所述联通管路上设有第四蝶阀；
所述第四蝶阀后部的第一进气总管路上设有喷氨装置，第四蝶阀后部的第二进气总管路上联通有加热炉和鼓风机，所述鼓风机与第二进气总管路之间设有第五蝶阀。
一种采用上述系统的脱硝方法，其包括以下步骤：
A、正常使用状态下，炼焦炉烟道废气从第一进气总管路进入烟道后与喷氨装置喷入的氨气混合后进入脱硝反应器，NOx与NH3反应生成N2从反应器排气管路排出；正常工作时，第四蝶阀、第五蝶阀、第三蝶阀关闭，第二蝶阀、第一蝶阀打开；
B、当任意一个反应器的压差变送器检测到反应器仓室进出口压差大于设定值时，第四蝶阀打开，对应的反应器仓室第三蝶阀打开，同时第二蝶阀关闭；
C、加热炉开启，此时烟气在反应器仓室负压的作用下被加热炉加热进入仓室分解硫酸氢氨粘性物质，待进出口压力恢复稳定值时正常工作状态；
D、在线检修时，关闭第四蝶阀和加热炉，关闭需检修的反应器的第二蝶阀、第一蝶阀，并将反应器内部的吹灰器关闭，待仓室冷却到常温后打开所需检修仓室的所有检修门，打开对应仓室的第三蝶阀，和第一蝶阀，开启鼓风机，对仓室做通风降温处理。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
系统中反应器本体与支架采用可移动式连接，主要防止反应器因为烟气温度的变化引起的热应力问题。
系统中各反应器本体之间相互独立，且本体与支架及本体与本体之间采取绝热措施使得每个仓室之间相互独立。
本发明主要具有装置简单灵活，可在线加热再生及检修、操作简单；占地面积小，效率高。
附图说明：
图1为本发明低温烟气专用单仓加热再生脱硝系统的结构示意图。
图中标号：1反应器，2吹灰器，3脱硝催化剂，4检修门，5第一蝶阀，6第一进气总管路，7第二进气总管路，8第二蝶阀，9第三蝶阀，10第四蝶阀，11喷氨装置，12加热炉，13鼓风机，14第五蝶阀。
以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。
具体实施方式：
实施例：本实施例的低温烟气专用单仓加热再生脱硝系统，其结构体系为：
并列设置多个脱硝反应器1，各反应器内部设有吹灰器2以及脱硝催化剂3，各反应器底部排气管路中设有第一蝶阀5，每个反应器设有检修门4；各反应器的进出口设置有压差变送器，用于检测反应器进出口的压差并传递信号至控制系统。其中，脱硝催化剂为低温抗硫催化剂，如钒钛系列(TiO2作为主要载体、V2O5为主要活性成分、以及含有少量重金属)。
并列设置第一进气总管路6以及第二进气总管路7，各反应器的进气管路分别与第一进气总管路6及第二进气总管路7联通，并且，各反应器的进气管路与第一进气总管路之间设有第二蝶阀8，各反应器的进气管路与第二进气总管路之间设有第三蝶阀9。
第一进气总管路6与第二进气总管路7在入口处通过联通管路联通，并在联通管路上设有第四蝶阀10。
第四蝶阀10后部(按进气方向)的第一进气总管路6上设有喷氨装置11，第四蝶阀后部的第二进气总管路7上联通有加热炉12和鼓风机13，鼓风机与第二进气总管路之间设有第五蝶阀14。
采用上述系统的脱硝方法，其包括以下步骤：
A、正常使用状态下，炼焦炉烟道废气从第一进气总管路6进入烟道后与喷氨装置11喷入的氨气混合后进入脱硝反应器，NOx与NH3反应生成N2从反应器排气管路排出；正常工作时，第四蝶阀10、第五蝶阀14、第三蝶阀9关闭，第二蝶阀8、第一蝶阀5打开；
B、当任意一个反应器的压差变送器检测到反应器仓室进出口压差大于设定值1000～1200Pa时(根据设备大小设定)，第四蝶阀10打开，对应的反应器仓室第三蝶阀9打开，同时第二蝶阀8关闭；
C、加热炉12开启，此时烟气在反应器仓室负压的作用下被加热炉12加热至350～400℃左右进入仓室分解硫酸氢氨等粘性物质，待进出口压力恢复稳定值时切换到正常工作状态；
D、在线检修时，关闭第四蝶阀10和加热炉12，关闭需检修的反应器的第二蝶阀8、第一蝶阀5，并将反应器内部的吹灰器2关闭，待仓室冷却到常温后打开所需检修仓室的所有检修门，打开对应仓室的第三蝶阀9，和第一蝶阀5，开启鼓风机13，对仓室做通风降温处理。
本系统中独立的反应器仓室数量根据不同烟气量确定，在本系统原则上所做的仓室数量等其他改变均在本发明的专利保护范围内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则以内所做的修改，等同替换和改进等，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.低温烟气专用单仓加热再生脱硝系统，其特征在于：
并列设置多个脱硝反应器(1)，各所述反应器内部设有吹灰器(2)以及脱硝催化剂(3)，各反应器底部排气管路中设有第一蝶阀(5)，每个反应器设有检修门(4)；各所述反应器的进出口设置有压差变送器；
并列设置第一进气总管路(6)以及第二进气总管路(7)，各所述反应器的进气管路分别与所述第一进气总管路(6)及第二进气总管路(7)联通，并且，各反应器的进气管路与第一进气总管路之间设有第二蝶阀(8)，各反应器的进气管路与第二进气总管路之间设有第三蝶阀(9)；
所述第一进气总管路(6)与第二进气总管路(7)在入口处通过联通管路联通，并在所述联通管路上设有第四蝶阀(10)；
所述第四蝶阀(10)后部的第一进气总管路(6)上设有喷氨装置(11)，第四蝶阀后部的第二进气总管路(7)上联通有加热炉(12)和鼓风机(13)，所述鼓风机与第二进气总管路之间设有第五蝶阀(14)。
2.一种采用权利要求1所述系统的脱硝方法，其特征在于包括以下步骤：
A、正常使用状态下，炼焦炉烟道废气从第一进气总管路(6)进入烟道后与喷氨装置(11)喷入的氨气混合后进入脱硝反应器，NOx与NH3反应生成N2从反应器排气管路排出；正常工作时，第四蝶阀(10)、第五蝶阀(14)、第三蝶阀(9)关闭，第二蝶阀(8)、第一蝶阀(5)打开；
B、当任意一个反应器的压差变送器检测到反应器仓室进出口压差大于设定值时，第四蝶阀(10)打开，对应的反应器仓室第三蝶阀(9)打开，同时第二蝶阀(8)关闭；
C、加热炉(12)开启，此时烟气在反应器仓室负压的作用下被加热炉(12)加热进入仓室分解硫酸氢氨粘性物质，待进出口压力恢复稳定值时正常工作状态；
D、在线检修时，关闭第四蝶阀(10)和加热炉(12)，关闭需检修的反应器的第二蝶阀(8)、第一蝶阀(5)，并将反应器内部的吹灰器(2)关闭，待仓室冷却到常温后打开所需检修仓室的所有检修门，打开对应仓室的第三蝶阀(9)，和第一蝶阀(5)，开启鼓风机(13)，对仓室做通风降温处理。
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