CN106524205A - 燃煤工业炉烟气超低排放净化装备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种燃煤工业炉烟气超低排放净化装备，包括与锅炉本体相连通的SNCR脱销设备、与所述的锅炉的烟气出口烟道相连通的脱硫脱硝除尘组件，所述的脱硫脱硝除尘组件连接净气出口，当所述的锅炉为燃烧和负荷不稳定的中小型燃煤工业锅炉时，所述的SNCR脱硝设备为中温脱硝设备，脱硝温度为500‑800℃；当所述的锅炉为燃烧和负荷稳定的中大型燃煤工业锅炉时，所述的SNCR脱硝设备为高温脱硝设备，脱硝温度为800‑1100℃。本发明的净化装备能够满足烟尘排放浓度≤5mg/m3、SO2排放浓度≤35mg/m3、NOx排放浓度≤50mg/m3的超低排放要求。

Description

燃煤工业炉烟气超低排放净化装备
技术领域
本发明涉及烟气净化处理领域，特别是涉及一种燃煤工业炉烟气超低排放净化装备。
背景技术
目前，燃煤工业锅炉由于煤种多变、煤质差，燃烧恶化，且燃烧方式落后等原因，燃烧效率较低，污染物排放强度高。每年的燃煤工业炉烟气的排放中：二氧化硫、氮氧化合物、粉尘、废渣含量高，必须对烟气进行除尘、脱硫和脱硝。虽然除尘、脱硫脱硝装备多样，但如何实现经济、高效、性价比高一直是需要不断研究进步。
发明内容
本发明的目的是提供一种燃煤工业炉烟气超低排放净化装备。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种燃煤工业炉烟气超低排放净化装备，包括与锅炉本体相连通的SNCR脱销设备、与所述的锅炉的烟气出口烟道相连通的脱硫脱硝除尘组件，所述的脱硫脱硝除尘组件连接净气出口，
当所述的锅炉为燃烧和负荷不稳定的中小型燃煤工业锅炉时，所述的SNCR脱硝设备为中温脱硝设备，脱硝温度为500-800℃；当所述的锅炉为燃烧和负荷稳定的中大型燃煤工业锅炉时，所述的SNCR脱硝设备为高温脱硝设备，脱硝温度为800-1100℃。
优选地，所述的脱硫脱硝除尘组件包括与所述的锅炉的烟气出口烟道相连通的SCR脱销设备、与所述的SCR脱硝设备相连通的半干法脱硫设备、与所述的半干法脱硫设备相连通的除尘设备，所述的除尘设备连接净气出口。
进一步优选地，所述的除尘设备包括除尘器箱体、设置在所述的除尘器箱体内用于分离粉煤灰的离心除尘区、与所述的离心除尘区相连通用于分离脱硫灰的袋式除尘区、连接在所述的袋式除尘区与半干法脱硫设备之间的循环返料系统，所述的离心除尘区的入口与所述的半干法脱硫设备的出口相连通，所述的袋式除尘区的出口连接净气出口。
进一步优选地，所述的净化装备还包括与所述的锅炉相连通的炉内喷钙预脱硫设备。
进一步优选地，所述的半干法脱硫设备为单文丘里管曳流式脱硫塔。
进一步优选地，所述的循环返料系统连接在所述的袋式除尘区底部与单文丘里管曳流式脱硫塔中的单文丘里管段。
优选地，所述的脱硫脱硝除尘组件包括与所述的锅炉的烟气出口烟道相连通的除尘器设备、与所述的除尘器设备相连通的湿式脱硫脱硝设备、与所述的湿式脱硫脱硝设备相连通的除雾设备，所述的除雾设备连接净气出口。
进一步优选地，所述的湿式脱硫脱硝设备为塔式湿式脱硫脱硝装备，包括吸收塔，所述的吸收塔内设置有多个吸收段，所述的多个吸收段包括从下至上依次设置的脱硫喷淋段、氧化剂脱硝段、脱硝剂脱硝喷淋段以及工艺水喷淋段。
进一步优选地，所述的除雾设备为湿式静电除尘器或者低温等离子体除雾器。
优选地，所述的净化装备还包括引风机。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
本发明的净化装备能够满足烟尘排放浓度≤5mg/m3、SO2排放浓度≤35mg/m3、NOx排放浓度≤50mg/m3的超低排放要求。
附图说明
附图1为实施例一的结构示意图；
附图2为实施例二的结构示意图；
附图3为实施例二中塔式湿式脱硫脱硝装备的结构示意图。
其中：11、锅炉；12、SNCR脱硝设备；13、SCR脱硝设备；14、单文丘里管曳流式脱硫塔；15、除尘器箱体；150、离心除尘区；151、袋式除尘区；16、引风机；17、烟囱；18、炉内喷钙预脱硫设备；19、回料管；21、锅炉；22、SNCR脱硝设备；23、除尘器设备；24、吸收塔；240、烟气入口；241、烟气出口；2420、脱硫剂喷淋部件；2421、脱硫剂浆液箱；2422、浆液池；2430、氧化剂喷淋部件；2431、氧化剂集液通气隔板；2432、氧化剂箱；2440、脱硝剂喷淋部件；2441、脱硝剂集液通气隔板；2442、脱硝剂循环箱；2450、工艺水喷淋部件；2451、工艺水集液通气隔板；2452、循环水箱；246、臭氧发生器；247、后处理系统；25、除雾设备；26、引风机；27、烟囱。
具体实施方式
下面结合附图及实施案例对本发明作进一步描述：
实施例一：
如图1所示的一种燃煤工业炉烟气超低排放净化装备，本实施例采用全干法净化，包括与锅炉11的本体相连通的炉内喷钙预脱硫设备18、与锅炉11的本体相连通的SNCR脱硝设备12、与锅炉11的烟气出口烟道相连通的SCR脱硝设备13、与SCR脱硝设备13相连通的半干法脱硫设备、与半干法脱硫设备相连通的除尘设备，除尘设备连接净气出口向烟囱17排放，除尘设备与烟囱17之间通过引风机16相连接。烟气先经炉内喷钙脱硫、再经SNCR耦合SCR脱硝后、进行半干法脱硫、除尘后进行排放。在本实施例中：
根据燃煤工业锅炉的炉膛温度和结构条件，尤其是面广量大的层燃型链条炉，其炉内烟气温度和出口含尘浓度相对低于其他型燃煤工业锅炉，故脱硝采用SNCR耦合SCR脱硝。其中：
中小型燃煤工业锅炉炉膛烟气温度偏低和不稳定，SNCR脱硝设备12采用中温脱硝设备，在传统氨和尿素还原剂的基础上开发肼类复合还原剂，实现500℃~800℃的中温SNCR脱硝。
对于燃烧和负荷稳定的中大型燃煤工业锅炉，SNCR脱硝设备12采用高温脱硝设备，脱硝温度为800-1100℃。
半干法脱硫设备可以采用单文丘里管曳流式脱硫塔14，也可以采用其他结构的脱硫塔，单文丘里管曳流式脱硫塔14的具体结构可以参照申请人申请的公开号为CN205073877的专利：一种单文丘里结构的半干法烟气脱硫装置，因此具体结构在此不再进行赘述。
除尘设备包括除尘器箱体15、设置在除尘器箱体15内用于分离粉煤灰的离心除尘区150、与离心除尘区150相连通用于分离脱硫灰的袋式除尘区151，并且在袋式除尘区151与单文丘里管曳流式脱硫塔14中的单文丘里管段之间连接有循环返料系统，离心除尘区150的入口与单文丘里管曳流式脱硫塔14的出口相连通，袋式除尘区151的出口连接引风机16。其中：
离心除尘区150底部连通有用于收集粉煤灰的粉煤灰收集设备；袋式除尘区151包括至少一个除尘单元，当设置多个除尘单元时，其串联连接，进行多次的过滤，袋式除尘区151中滤袋为超长滤袋，其长度为8-12m。
循环返料系统包括连接在袋式除尘区151底部与单文丘里管曳流式脱硫塔4中的单文丘里管段之间的回料管19。
完成脱硝的烟气从单文丘里管曳流式脱硫塔14的入口进入进行半干法脱硫，完成脱硫后的烟气混合粉煤灰和脱硫灰先进入离心除尘区150进行旋风除尘，由于粉煤灰的颗粒重量远大于脱硫灰的颗粒重量，在离心除尘区150中粉煤灰受重力作用下落，并通过粉煤灰收集设备收集，后续进行综合利用，而脱硫灰则随烟气进入袋式除尘区151，在超长滤袋的过滤下，通过回料管19返回单文丘里管曳流式脱硫塔14中的单文丘里管段进行循环再利用，完成除尘的净气通过引风机16向烟囱18进行排出。
本实施例中结合炉内喷钙预脱硫，再使粉煤灰单独收集利用和脱硫灰再循环使用，以提高脱硫剂的使用效率并降低钙硫比，粉煤灰和脱硫灰分别收集和外运，便于脱硫除尘副产物资源化利用，实现对高浓度粉尘和细颗粒物高效过滤和超低排放。
实施例二：
如图2所示的一种燃煤工业炉烟气超低排放净化装备，本实施例采用全干法净化，包括与锅炉21的本体相连通的SNCR脱硝设备22、与锅炉21的烟气出口烟道相连通的除尘器设备23、与除尘器设备23相连通的湿式脱硫脱硝设备、与湿式脱硫脱硝设备相连通的除雾设备25，除雾设备25连接净气出口向烟囱27排放，除尘器设备23与脱硫脱硝设备之间通过引风机26相连接，烟气经SNCR脱硝后、进行除尘、脱硫和进一步脱硝、除雾进行排放。在本实施例中：
针对中小型燃煤工业锅炉炉膛烟气温度偏低和不稳定，SNCR脱硝设备22采用中温SNCR脱硝，即在传统氨和尿素还原剂的基础结合肼类复合还原剂，实现500℃~800℃的中温SNCR脱硝。
针对燃烧和负荷稳定的中大型燃煤工业锅炉，SNCR脱硝设备22采用高温SNCR脱硝，脱硝温度控制在800-1100℃。
除尘器设备23采用离心袋式除尘器，使粉煤灰和脱硫灰单独收集和外运，便于脱硫除尘副产物资源化利用，并且滤袋采用6~12m的超长袋。
如图3所示：湿式脱硫脱硝设备为塔式湿式脱硫脱硝装备，包括吸收塔24，吸收塔24下部开设烟气入口240、上部开设烟气出口241，在烟气入口240、烟气出口241之间的吸收塔24内设置有多个吸收段，多个吸收段包括从下至上依次设置的脱硫喷淋段、氧化剂脱硝段、脱硝剂脱硝喷淋段以及工艺水喷淋段。在本实实施例中：
脱硫喷淋段设置有脱硫剂喷淋部件2420，在吸收塔24底部形成有浆液池2422，脱硫剂喷淋部件2420分别与脱硫剂浆液箱2421、与浆液池2422相连通，脱硫剂喷淋部件2420从脱硫剂浆液箱2421导入脱硫剂并进行喷淋，喷淋落入浆液池2422的脱硫剂可以循环使用再喷淋。
氧化剂脱硝段设置有氧化剂喷淋部件2430、位于氧化剂喷淋部件2430下方的氧化剂集液通气隔板2431，氧化剂喷淋部件2430、氧化剂集液通气隔板2431分别与氧化剂箱2432相连通，氧化剂喷淋部件2430从氧化剂箱2432导入氧化剂并进行喷淋，喷淋落下的氧化剂落在氧化剂集液通气隔板2431，再回收至氧化剂箱2432进行循环再喷淋。氧化剂选择高锰酸钾、过氧化氢或亚氯酸钠等，氧化剂箱2432可以连接专门的氧化剂制备系统。
脱硝剂脱硝喷淋段设置有脱硝剂喷淋部件2440、位于脱硝剂喷淋部件2440下方的脱硝剂集液通气隔板2441，脱硝剂喷淋部件2440、脱硝剂集液通气隔板2441分别与脱硝剂循环箱2442相连通，脱硝剂喷淋部件2440从脱硝剂循环箱2442导入脱硝剂并进行喷淋，喷淋落下的脱硝剂落在脱硝剂集液通气隔板2441，再回收至脱硝剂循环箱2442进行循环再喷淋。
工艺水喷淋段设置有工艺水喷淋部件2450、位于工艺水喷淋部件2450下方的工艺水集液通气隔板2451，工艺水喷淋部件2450、工艺水集液通气隔板2451分别与循环水箱2452相连通，工艺水喷淋部件2450从循环水箱2452导入工艺水并进行喷淋，喷淋落下的工艺水落在工艺水集液通气隔板2451，再回收至循环水箱2452进行循环再喷淋。
吸收塔24还设置有臭氧脱硝单元，臭氧脱硝单元包括臭氧发生器246，臭氧发生器246连接在烟气入口240的管道上。
此外，吸收塔24底部连接有后处理系统247，以便对浆液池2422中的浆液进行后处理。
从烟气入口240进入的烟气在脱硫喷淋段进行脱硫，在氧化剂脱硝段、脱硝剂脱硝喷淋段分别进行脱硝，在工艺水喷淋段进行清水喷淋以降低雾滴中的石膏颗粒含量，便于后续除雾；同时向吸收塔24内通入臭氧，使难溶于水的部分NO氧化成更容易溶于水的NO2，最后吸收完的烟气从烟气出口241向向除雾设备25排放。
除雾设备25为湿式静电除尘器或者低温等离子体除雾器，配合湿法脱硫脱硝，进一步实现烟气污染物PM2.5、SO3酸雾等的脱除，可使烟尘排放浓度≤5mg/Nm3，并协同减少气溶胶的外排。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃煤工业炉烟气超低排放净化装备，其特征在于：包括与锅炉本体相连通的SNCR脱销设备、与所述的锅炉的烟气出口烟道相连通的脱硫脱硝除尘组件，所述的脱硫脱硝除尘组件连接净气出口，
当所述的锅炉为燃烧和负荷不稳定的中小型燃煤工业锅炉时，所述的SNCR脱硝设备为中温脱硝设备，脱硝温度为500-800℃；当所述的锅炉为燃烧和负荷稳定的中大型燃煤工业锅炉时，所述的SNCR脱硝设备为高温脱硝设备，脱硝温度为800-1100℃。
2.根据权利要求1所述的燃煤工业炉烟气超低排放净化装备，其特征在于：所述的脱硫脱硝除尘组件包括与所述的锅炉的烟气出口烟道相连通的SCR脱销设备、与所述的SCR脱硝设备相连通的半干法脱硫设备、与所述的半干法脱硫设备相连通的除尘设备，所述的除尘设备连接净气出口。
3.根据权利要求2所述的燃煤工业炉烟气超低排放净化装备，其特征在于：所述的除尘设备包括除尘器箱体、设置在所述的除尘器箱体内用于分离粉煤灰的离心除尘区、与所述的离心除尘区相连通用于分离脱硫灰的袋式除尘区、连接在所述的袋式除尘区与半干法脱硫设备之间的循环返料系统，所述的离心除尘区的入口与所述的半干法脱硫设备的出口相连通，所述的袋式除尘区的出口连接净气出口。
4.根据权利要求2所述的燃煤工业炉烟气超低排放净化装备，其特征在于：所述的净化装备还包括与所述的锅炉相连通的炉内喷钙预脱硫设备。
5.根据权利要求2所述的燃煤工业炉烟气超低排放净化装备，其特征在于：所述的半干法脱硫设备为单文丘里管曳流式脱硫塔。
6.根据权利要求5所述的燃煤工业炉烟气超低排放净化装备，其特征在于：所述的循环返料系统连接在所述的袋式除尘区底部与单文丘里管曳流式脱硫塔中的单文丘里管段。
7.根据权利要求1所述的燃煤工业炉烟气超低排放净化装备，其特征在于：所述的脱硫脱硝除尘组件包括与所述的锅炉的烟气出口烟道相连通的除尘器设备、与所述的除尘器设备相连通的湿式脱硫脱硝设备、与所述的湿式脱硫脱硝设备相连通的除雾设备，所述的除雾设备连接净气出口。
8.根据权利要求7所述的燃煤工业炉烟气超低排放净化装备，其特征在于：所述的湿式脱硫脱硝设备为塔式湿式脱硫脱硝装备，包括吸收塔，所述的吸收塔内设置有多个吸收段，所述的多个吸收段包括从下至上依次设置的脱硫喷淋段、氧化剂脱硝段、脱硝剂脱硝喷淋段以及工艺水喷淋段。
9.根据权利要求7所述的燃煤工业炉烟气超低排放净化装备，其特征在于：所述的除雾设备为湿式静电除尘器或者低温等离子体除雾器。
10.根据权利要求1所述的燃煤工业炉烟气超低排放净化装备，其特征在于：所述的净化装备还包括引风机。
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