CN106123613A - 一种玻璃窑炉烟深度净化工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种玻璃窑炉烟深度净化工艺，该工艺采用炉烟净化系统净化玻璃窑炉烟；所述玻璃窑炉产生的炉烟，进入高温余热锅炉回收热能发电；高温余热锅炉出来的炉烟先进入旋风除尘器去除大粒径飞灰，再进入金属烧结滤料除尘器深度除尘；除尘炉烟进入SCR反应器脱氮；脱氮炉烟进入低温余热锅炉，回收余热发电；低温余热锅炉出来炉烟经过GGH换热降温后，进入湿法脱硫塔脱硫；脱硫炉烟经过GGH加热升温后，经烟囱排空。该工艺能高效、稳定、低成本实现玻璃窑炉烟气深度净化。

Description

一种玻璃窑炉烟深度净化工艺
技术领域
本发明涉及一种玻璃窑炉烟深度净化工艺，特别涉及一种通过设计炉烟净化系统用于深度净化玻璃窑炉的工艺，属于烟气处理净化领域。
背景技术
玻璃行业作为我国重点工业污染控制行业之一，目前仅平板玻璃行业年颗粒物排放总量约1.2万吨，NOx约为14万吨，SOx为16万吨，排污问题较为严重。环境保护部和国家质量监督检验检疫总局发布的《平板玻璃工业大气污染物排放标准》，从2014年1月1日起，玻璃窑炉污染物排放标准为：颗粒物50mg/m3，二氧化硫400mg/m3，氯化氢30mg/m3，氮氧化物(以NO2计)700mg/m3，氟化物(以总F计)5mg/m3。
国外大部分玻璃企业以天然气为燃料，而我国煤多油气少，国内企业普遍使用的是煤制气和石油焦和重油为燃料。使用重油的生产线占20％左右，而使用石油焦粉为燃料的生产线达60％以上。据了解，我国浮法玻璃的平均能耗比国际平均水平高出20％左右，同时部分以石油焦和燃煤为主要燃料的玻璃熔窑，生产过程中极易造成空气污染。石油焦玻璃窑炉烟气的排烟温度为460℃左右，烟尘中含有大量的NOx、SOx、碱金属盐(Na盐、CaO)等污染物，其特点是高粘性，高腐蚀性等。烟气中含大量的Na2O、K2O等碱金属，降低了灰的熔点，增加了灰的粘性，并且会造成脱硝催化剂表面酸性位被中和，快速失活。同时，玻璃窑炉烟气中粉尘，反应会生成硫酸钠(Na2SO4)，它是高温玻璃窑炉中产生的Na2O(来自原料Na2CO3)与烟气中SO3反应的产物，由于Na2SO4有粘结性，可吸附粉尘形成粉饼，并且烟气中的SO3能够透过粉饼，与其中的Na2SO4反应生成粘度更大、高腐蚀的Na2S2O7，因此导致粉尘粘性很高，增加了粉尘治理的难度。
多数企业，在现行大气污染污染物排放标准下，投入了脱硫脱硝除尘设备。低灰侧余热锅炉烟气调质高温静电除尘脱硝脱硫工艺中，高温电除尘运营中故障频发，导致除尘效率下降，催化剂堵塞中毒，脱硝效率降低。低灰侧袋式除尘脱硝脱硫工艺中，由于袋式除尘器难耐250℃以上高温与高腐蚀工况，由于玻璃窑炉出口烟气温度较高，需通过换热器将烟气温度降低到250℃以下，再将除尘出口的烟气换热加热至320℃以上，最后进行脱硝脱硫，此法除尘效率高，催化剂使用时间长，脱硝效率高，但换热效率低，难以保证温度稳定，存在布袋易破损严重，换袋周期短，运营成本高等缺点。
综上所述，急需开发一种玻璃窑炉烟气深度净化工艺，使玻璃窑炉烟气达标排放。
发明内容
针对现有玻璃窑炉烟净化过程，存在传统滤袋难耐高温高腐蚀工况，容易糊袋的缺点，以及高温电除尘易反电晕、低电压、低电流、火花过频、短路断电和运行一段时间后效率下降，催化剂寿命仅为火电厂的1/3～3/5，高运营成本等一系列问题，本发明的目的是在于提供一种高效、稳定、低成本的玻璃窑炉烟气深度净化工艺。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种玻璃窑炉烟深度净化工艺，该工艺采用炉烟净化系统净化玻璃窑产生的炉烟；
所述炉烟净化系统包括高温余热锅炉、旋风除尘器、金属烧结滤料除尘器、SCR反应器、低温余热锅炉、引风机、GGH和湿法脱硫塔；
所述高温余热锅炉通过炉烟管道与旋风除尘器、金属烧结滤料除尘器、SCR反应器、低温余热锅炉、引风机和湿法脱硫塔依次连接；
所述GGH连接在所述湿法脱硫塔的进口和出口之间；
所述玻璃窑炉产生的炉烟，进入高温余热锅炉回收热能发电；高温余热锅炉出来的炉烟先进入旋风除尘器去除大粒径飞灰，再进入金属烧结滤料除尘器深度除尘；除尘炉烟进入SCR反应器脱氮；脱氮炉烟进入低温余热锅炉，回收余热发电；低温余热锅炉出来炉烟经过GGH换热降温后，进入湿法脱硫塔脱硫；脱硫炉烟经过GGH加热升温后，经烟囱排空。
优选的方案，所述旋风除尘器和所述金属烧结滤料除尘器之间的炉烟管道上设有喷粉器。
较优选的方案，所述的喷粉器在炉烟净化系统运行初期以及金属烧结滤料除尘器电磁阀反吹清灰后，向所述炉烟管道内间歇喷入滑石粉。滑石粉在滤袋上形成防粘层，能有效防止除尘器糊袋，解决了现有技术中易产生除尘器糊袋问题。
优选的方案，玻璃窑炉产生的炉烟温度为420～500℃。
优选的方案，高温余热锅炉出来的炉烟温度为370～390℃。高温余热锅炉利用部分热量发电后，炉烟温度降低至370～390℃。
优选的方案，除尘炉烟温度为370～380℃；通过除尘的炉烟气中携带的颗粒粉尘进行有效去除，粉尘浓度低，能有效防止催化剂失活，保持较高的催化活性。此时炉烟温度微降，但仍然保持催化剂的高脱硝效率，效率达90％以上。
优选的方案，低温余热锅炉出来的炉烟温度为160～200℃。
优选的方案，经所述GGH加热升温后的脱硫炉烟温度为110～130℃。所述GGH将进入湿法脱硫塔之前的炉烟进行换热调质，热量用于调质从湿法脱硫塔出来的脱硫炉烟温度。低温余热锅炉出来以后的温度大概是180℃，通过GGH充分利用这部分热能，用于加热脱硫塔出口含水汽的烟气，使烟气温度高于烟气酸露点，减少对烟囱的腐蚀。
优选的方案，金属烧结滤料除尘器的滤袋过滤材质为FeAl金属粉末烧结材料或316L或310S不锈钢烧结材料。优选的滤袋过滤材质可耐500℃以上高温与强腐蚀性工况，过滤精度达0.1微米以上，除尘效率达99.999％。
本发明的技术方案采用湿法脱硫塔脱硫，即湿式石灰石-石膏法(简称FGD)脱硫塔，FGD，是世界上技术最成熟、使用业绩最多、运行状况最稳定的脱硫工艺，脱硫效率达90％以上，副产物石膏可以回收利用。经FGD脱硫后，二氧化硫可降至200mg/m3以下。
相对现有技术，本发明的技术方案带来的有益技术效果：
本发明的技术方案对玻璃窑炉烟依次进行除尘、脱硝及脱硫处理，整个工艺完美结合，实现玻璃窑炉烟深度净化以及最大程度降低能耗。本发明的技术方案采用旋风除尘器和金属烧结滤料除尘器相结合进行除尘，在高温下实现了炉烟中粉尘的高效去除，且除尘炉烟保持了较高的温度，为后续的高温脱硝创造有利的温度条件，使脱硝催化剂保持较高催化活性，催化效率达到90％以上。除尘过程先通过旋风除尘器将碱性氧化物等颗粒物去除，避免了在高温条件下粘结性强的Na2SO4以及粘结性和腐蚀性强的Na2S2O7的生产，防止金属烧结滤料除尘器滤袋的堵塞及腐蚀。本发明的技术方案采用了低灰侧净化工艺，除尘装置采用金属烧结材料，耐高温，通风量大，通过在滤袋表面预涂滑石粉，有效形成防粘层，防止糊袋，粉尘去除效率高，可以有效避免催化剂堵塞与中毒，SCR催化效率高，催化剂使用寿命长，湿法脱硫效率高，可实现玻璃窑炉超低排放。本发明的技术方案在通过玻璃窑炉系统之后设置高温余热锅炉，在SCR反应器之后设置低温温余热锅炉，以及在湿法脱硫塔设置GGH，实现了热能的充分利用。本发明的技术方案采用了先进的湿式石灰石-石膏法脱硫技术，脱硫效率达90％，且副产具有一定经济价值的石膏产品。综上所述，本发明的技术方案深度净化的玻璃窑炉烟气排放的污染物浓度：颗粒物10mg/m3,二氧化硫200mg/m3,氮氧化物(以NO2计)200mg/m3，能耗可降低20％以上，滤袋经久耐用，催化剂催化效率大大提高，使用寿命延长，节约投资成本和运行费用。
附图说明
【图1】为本发明的炉烟净化系统：
1为玻璃窑炉，2-1高温余热锅炉，2-2为低温余热锅炉，3为旋风除尘器，4为喷粉器，5为金属烧结滤料除尘器，6为SCR反应器，7为引风机，8为湿法脱硫塔，9为GGH，10为烟囱。
具体实施方式
以下实施例旨在进一步说明本发明内容，而不是现在本发明权利要求的保护范围。
实施例1
燃料为石油焦的600t/d生产线的玻璃窑炉项目具体烟气条件如下表：
玻璃窑炉烟气深度净化工艺的具体流程如下：
玻璃窑炉产生的温度在480℃炉烟，SO2浓度为4300mg/Nm3，NOx浓度为3000mg/Nm3，粉尘浓度1100mg/Nm3，进入高温余热锅炉后，炉烟温度降至375℃；进入旋风除尘器，将燃烧产生的较大的飞灰进行初效去除，旋风除尘器出口粉尘浓度700mg/Nm3；为防止除尘器糊袋，在整个净化系统初次运行时及金属烧结滤料除尘器电磁阀反吹清灰后，喷粉器间歇性工作，向烟道内喷入滑石粉，在滤袋上形成一层防粘层，炉烟进入金属烧结滤料除尘器中，进行深度除尘，金属烧结滤料除尘器出口，炉烟SO2浓度为4300mg/Nm3，NOx浓度为3000mg/Nm3，粉尘浓度10mg/Nm3；烟气温度降至365℃，进入SCR反应器，此工况下催化剂活性高，脱硝效率高，氮氧化物深度去除，SCR反应器出口，炉烟SO2浓度为4300mg/Nm3，NOx浓度为200mg/Nm3，粉尘浓度10mg/Nm3；烟气由SCR反应器出来后，进入低温余热锅炉，炉烟温度降至180℃；经引风机，进入湿法脱硫塔，SOx深度去除，脱硫塔出口，炉烟SO2浓度为200mg/Nm3，NOx浓度为200mg/Nm3，粉尘浓度10mg/Nm3烟气在GGH的调质下，温度调至120℃左右，由烟囱达标排放至大气中。

Claims (5)

1.一种玻璃窑炉烟深度净化工艺，其特征在于：
采用炉烟净化系统净化玻璃窑产生的炉烟；
所述炉烟净化系统包括高温余热锅炉、旋风除尘器、金属烧结滤料除尘器、SCR反应器、低温余热锅炉、引风机、GGH和湿法脱硫塔；
所述高温余热锅炉通过炉烟管道与旋风除尘器、金属烧结滤料除尘器、SCR反应器、低温余热锅炉、引风机和湿法脱硫塔依次连接；
所述GGH连接在所述湿法脱硫塔的进口和出口之间；
所述玻璃窑炉产生的炉烟，进入高温余热锅炉回收热能发电；高温余热锅炉出来的炉烟先进入旋风除尘器去除大粒径飞灰，再进入金属烧结滤料除尘器深度除尘；除尘炉烟进入SCR反应器脱氮；脱氮炉烟进入低温余热锅炉，回收余热发电；低温余热锅炉出来的炉烟经过GGH换热降温后，进入湿法脱硫塔脱硫；脱硫炉烟经过GGH加热升温后，经烟囱排空。
2.根据权利要求1所述的玻璃窑炉烟深度净化工艺，其特征在于：所述旋风除尘器和所述金属烧结滤料除尘器之间的炉烟管道上设有喷粉器。
3.根据权利要求2所述的玻璃窑炉烟深度净化工艺，其特征在于：所述的喷粉器在炉烟净化系统运行初期以及金属烧结滤料除尘器电磁阀反吹清灰后，向所述炉烟管道内喷入滑石粉。
4.根据权利要求1～3任一项所述的玻璃窑炉烟深度净化工艺，其特征在于：玻璃窑炉产生的炉烟温度为420～500℃；
高温余热锅炉出来的炉烟温度为370～390℃；
除尘炉烟温度为370～380℃；
低温余热锅炉出来的炉烟温度为160～200℃。
经所述GGH加热升温后的脱硫炉烟温度为110～130℃。
5.根据权利要求1所述的玻璃窑炉烟深度净化工艺，其特征在于：所述的金属烧结滤料除尘器的滤袋过滤材质为FeAl金属粉末烧结材料或316L或310S不锈钢烧结材料。
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