CN108114591B

CN108114591B - 一种低温烟气处理方法

Info

Publication number: CN108114591B
Application number: CN201711459076.0A
Authority: CN
Inventors: 赵肖飞; 车秀花; 刘延钊; 魏向海
Original assignee: Shandong Yifeng Environmental Protection Machinery Co ltd
Current assignee: Shandong Yifeng Environmental Protection Machinery Co ltd
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2017-12-28
Publication date: 2020-08-21
Anticipated expiration: 2037-12-28
Also published as: CN108114591A

Abstract

一种低温烟气处理方法，属于环保设备技术领域。处理步骤为：排出的烟气利用除尘器除尘后进入主烟道，引出除尘后的烟气体积3%~7%的烟气降温除湿至温度为60℃~80℃、相对湿度3.5%以下，然后烟气预热研磨装置内的碳酸氢钠；预热后的碳酸氢钠粉末再加热到到120℃~200℃后，直接喷入主烟道内，与烟气中的氮氧化物和硫氧化物发生化学反应；烟气经洗涤后排出。本低温烟气处理方法能够很好的解决低温烟气的脱硫脱硝，能耗低，设备成本低，适应范围广，既能够实现低温烟气的处理，也能够适应高温烟气的处理，而且碳酸氢钠粉体直接与烟气混合，与喷洒溶液相比，对设备的要求低，并且反应效率高。

Description

一种低温烟气处理方法

技术领域

一种低温烟气处理方法，属于环保设备技术领域。

背景技术

现代环境科学告诫我们，大气环境资源并不是无穷无尽的，如同水资源和矿物资源一样，它是人类共同拥有的财富，必须时代加以保护，高度珍惜和合理利用。烟气是气体和烟尘的混合物，是污染居民区大气的主要原因。烟气的成分很复杂，气体中包括水蒸汽、二氧化硫、氮气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物以及氮氧化合物等，烟尘包括燃料的灰分、煤粒、油滴以及高温裂解产物等，因此烟气对环境的污染是多种毒物的复合污染。目前对烟气的处理一般包括除尘、脱硫、脱硝等三个部分，其中脱硫以及脱硝部分是烟气处理中最难以处理的工艺。

烟气脱硫通常采用碱法脱硫，由于烟气中的硫氧化物主要是二氧化硫和三氧化硫，因此采用碱来吸收烟气中的二氧化硫和三氧化硫。烟气脱硝目前最常用的是选择性催化还原脱硝、选择性非催化还原法脱硝法以及湿法烟气脱硝技术。

选择性催化还原SCR法脱硝是在催化剂存在的条件下，采用氨、一氧化碳或碳氢化合物等作为还原剂，在氧气存在的条件下将烟气中的NO还原为N₂。可以作为SCR反应还原剂的有氨气、一氧化碳、氢气，还有甲烷、乙烯、丙烷、丙稀等。

SNCR是选择性非催化还原，是一种成熟的低成本脱硝技术。该技术以炉膛或者水泥行业的预分解炉为反应器，将含有氨基的还原剂喷入炉膛，还原剂与烟气中的氮氧化物反应，生成氨和水。在选择性非催化还原法脱硝工艺中，尿素或氨基化合物在较高的反应温度（930～1090℃）注入烟气，将氮氧化物还原为氮气，SNCR工艺的氮氧化物的脱除效率主要取决于反应温度、氨气与氮氧化物的化学计量比、混合程度和反应时间等，研究表明，SNCR工艺的温度控制至关重要。若温度过低，氨气的反应不完全，容易造成氨气泄漏；而温度过高，氨气则容易被氧化为氮氧化物抵消了氨气的脱除效果。温度过高或过低都会导致还原剂损失和氮氧化物脱除率下降。

湿法烟气脱硝是利用液体吸收剂将氮氧化物溶解的原理来净化燃煤烟气。其最大的障碍是一氧化氮很难溶于水，往往要求将一氧化氮首先氧化为二氧化氮。为此一般先将一氧化氮通过与氧化剂臭氧、二氧化氯或高锰酸钾反应，氧化生成二氧化氮，然后二氧化氮被水或碱性溶液吸收，实现烟气脱硝。

以上的各种脱硝技术或多或少都存在技术问题，首先以上过程中涉及到的化学反应，都需要在高温的条件下反应，但是很多工业锅炉的烟气的温度达不到反应温度，因此导致上述技术的脱硝效果较差，无法达到国家的环保要求。

申请号为201410094300.0的中国发明专利申请公开了一种烟气污染物控制一体化净化工艺，其将烟气与碳酸氢钠干粉连续送入循环流化床反应器，烟气使碳酸氢钠干粉成硫化态并与之反应，初步脱除烟气中的硫氧化物和氮氧化物；然后利用喷洒碳酸氢钠水溶液的方法除去烟气中的硫氧化物与其他酸性氧化物组分，利用含碳酸氢钠的氧化剂溶液作为吸收液进一步脱除烟气中的氮氧化物，由于通常状态下氮氧化物与碳酸氢钠不发生化学反应，而该申请文件中没有提及如何使烟气中的氮氧化物与碳酸氢钠反应，而且由于公开的工艺中可以看出其脱除烟气中的氮氧化物主要是采用氧化剂对氮氧化物进行氧化，然后利用碳酸氢钠的碱性对氧化后的氮氧化物进行吸收。申请号为201611252392.6的中国发明专利申请一种垃圾焚烧炉两段式烟气净化系统，其公开的技术方案中，还是利用了碳酸氢钠的碱性对烟气中的硫氧化物等酸性组份进行脱除，而氮氧化物则是利用了选择性催化还原器（SCR）来脱除，其需要烟气温度在200℃以上，以达到反应温度。申请号为201621390495.4的中国实用新型专利公开了一种用于低温烟气的脱硫除尘脱硝的装置，其公开的技术方案中，其碳酸氢钠仅仅用来脱除烟气中的硫氧化物，而氮氧化物的脱除也是利用了SCR反应塔，烟气的温度需不低于235℃。上述文件公开的技术方案中，除去烟气中氮氧化物需要保证烟气的温度在200℃以上，已达到所需氮氧化物的脱除效果，由于烟气在脱硝之前需要进行脱硫，脱硫之后烟气的温度通常难以保持在200℃以上，这就导致烟气脱硝效果较差，处理之后的烟气中氮氧化物的含量较高，无法满足国家标准。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够完全利用碳酸氢钠干粉对烟气进行脱硫脱硝、能够直接对低温烟气进行处理、处理效果好的低温烟气处理方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该低温烟气处理方法，其特征在于，处理步骤为：

1）排出的烟气利用除尘器除尘后进入主烟道，

2）引出除尘后的烟气体积3%~7%的烟气降温除湿至温度为60℃~80℃、相对湿度3.5%以下，然后烟气送入研磨装置用于加热研磨装置内的碳酸氢钠，研磨后得到粒度4μm~50μm的碳酸氢钠粉末；

3）步骤2）得到的碳酸氢钠粉末加热到120℃~200℃后直接喷入主烟道内，与主烟道内的烟气充分混合，碳酸氢钠粉末与烟气中的氮氧化物和硫氧化物在120℃~200℃的温度条件下发生化学反应，将烟气中的氮氧化物和硫氧化物脱除；

4）反应脱除氮氧化物和硫氧化物后的烟气洗涤后排出。

与现有的选择性非催化还原法（SNCR）和选择性催化还原法（SCR）相比，SNCR要求烟气的温度为900℃左右，而SCR要求烟气的温度在350℃~550℃，才能达到最好的脱硝效果，而该链条锅炉的烟气仅仅为100℃，完全达不到SNCR和SCR的反应温度要求，如果对烟气进行加热，则耗能太高，烟气处理成本过高，导致企业无法承受。本低温烟气处理方法能够很好的解决低温烟气的脱硫脱硝，能耗低，设备成本低，适应范围广，既能够实现低温烟气的处理，也能够适应高温烟气的处理，而且碳酸氢钠粉体直接与烟气混合，与喷洒溶液相比，对设备的要求低，并且反应效率高。

碳酸氢钠与氮氧化物和硫氧化物发生化学反应的反应原理如下：

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O +CO₂

2 NaHCO₃ + SO₃→ Na₂SO₄ + 2 CO₂↑ + H₂O

Na₂CO₃+ SO₃ → Na₂SO₄ + CO₂↑

2NaHCO₃ + SO₂ + ½O₂ ↔ Na2SO₄ + H₂O + 2CO₂

2NaHCO₃ + SO₂ + NO + O₂↔ Na₂SO₄ + NO₂ + H₂O + 2CO₂

2NaHCO₃ + 2NO₂ + ½O₂ ↔ 2NaNO₃ + H₂O + 2CO₂

4Na₂SO₃ + 2NO₂↔ 4Na₂SO₄ + N₂

2NO + 2SO₂ ↔ 2SO₃ + N₂

2NaHCO₃ + SO₃ ↔ Na₂SO₄ + H₂O + 2CO₂

步骤2）所述的烟气降温除湿为热烟气先进入热交换器降温，然后再进入冷却器换热冷凝使烟气中的水蒸气冷凝液化，然后烟气返回到热交换器与热烟气换热升温。实现在尽量保持烟气温度的前提下，实现冷凝除湿。在除湿后，利用原高温烟气再升温，使除湿后的烟气，既能够提供足够的热量加快碳酸氢钠研磨，又不会温度过高使碳酸氢钠分解。

步骤2）所述的碳酸氢钠粉末的粒度为4μm~20μm。优选的粉末粒度能够更快速的与烟气中的氮氧化物和硫氧化物发生化学反应。

步骤3）所述的碳酸氢钠粉末预热到120℃~140℃后喷入主烟道。预热温度能够满足碳酸氢钠与氮氧化物和硫氧化物发生化学反应条件，反应速率满足烟气处理要求。

步骤3）所述的碳酸氢钠粉末与烟气中的氮氧化物和硫氧化物在120℃~140℃的温度条件下发生化学反应。反应温度能够满足碳酸氢钠与氮氧化物和硫氧化物发生化学反应条件，又不用过多的预热温度，反应速率满足烟气处理要求。

步骤3）所述的碳酸氢钠粉末加热为采用粉体预热模块预热，所述的粉体预热模块包括粉体加热管，粉体加热管设置在所述主烟道和研磨装置之间，粉体加热管的两端分别与主烟道和研磨装置的出气端连通，粉体加热管上设置有加热带。通过粉体加热管对碳酸氢钠粉体进行预热，使碳酸氢钠粉体的温度维持在反应温度，即120℃~200℃，使碳酸氢钠粉体与烟气中的硫氧化物和氮氧化物充分反应，脱硫脱硝效果好。

所述的粉体预热模块还包括输入温度传感器以及输出温度传感器，输入温度传感器设置在粉体加热管的进气端，输出温度传感器设置在粉体加热管的出气端。输入温度传感器能够检测进入到粉体加热管内的烟气的温度，如果温度达到反应温度，则粉体加热管上的加热带不工作，如果温度未达到反应温度，则粉体加热管上的加热带工作，同时输出温度传感器工作，实时监测加热温度，保证碳酸氢钠粉体的温度维持在反应温度

步骤3）所述的将烟气中的氮氧化物和硫氧化物脱除后，烟气中的氮氧化物脱除率40%~50%，硫氧化物脱除率为90%~95%。

反应后的气体中含有未反应的碳酸氢钠粉体以及反应后产生的各种固体物料，经洗涤塔洗涤后，固体物料被去除。洗涤后的烟气进入到烟囱内，并由烟囱排放。

与现有技术相比，本发明的一种低温烟气处理方法所具有的有益效果是：预先对进入到主烟道内的烟气进行除尘，避免烟气中的烟尘妨碍碳酸氢钠粉体与主烟道内的烟气充分接触，保证了烟气中的氮氧化物和硫氧化物能够充分与碳酸氢钠粉体发生反应，脱硫脱硝效果好。引出的烟气通入碳酸氢钠研磨体系，烟气既能够保证研磨后的碳酸氢钠粉体的温度接近于反应温度，使磨机对碳酸氢钠的研磨效果好，保证研磨后碳酸氢钠粉体的粒度在4μm~50μm之间，进而保证了碳酸氢钠粉体与烟气充分接触并充分发生反应，脱硫脱硝效果好。碳酸氢钠粉体的粒度较小，具有很强的吸附性。本低温烟气处理方法通过将主烟道内的烟气引入到碳酸氢钠研磨装置内对研磨时的碳酸氢钠进行加热，研磨后的碳酸氢钠粉体的温度接近于反应温度，粉体预热模块稍微预热即可使进入到主烟道内的碳酸氢钠粉体和烟气充分反应，降低了粉体预热模块的能耗，除尘模块能够除去未反应的碳酸氢钠粉体和烟尘，避免直接排放到空气中对环境造成污染，本低温烟气处理方法的耗能低，脱硫脱硝效果好，并且能够直接对低温烟气进行处理。

附图说明

图1为本发明的一种述低温烟气处理方法所用的烟气处理装置的结构示意图。

图2为除湿装置的结构示意图。

图3为碳酸氢钠研磨装置的结构示意图。

图4为碳酸氢钠研磨装置的安装示意图。

图5为粉体预热模块的结构示意图。

图6为另一种碳酸氢钠研磨装置的结构示意图。

图7为图6中A处的局部放大图。

图中：1、锅炉 2、除尘器 3、烟道引风机 4、引出烟道 5、副烟道 6、粉体预热模块 7、碳酸氢钠研磨装置 8、贮存水池 9、进水水泵 10、循环水泵 11、排污泵 12、烟囱 13、洗涤塔 14、主烟道 15、烟气输入通道 16、进水喷头 17、循环喷头 18、进水水箱 19、烟气回流通道 20、除湿装置主体 21、热交换器 22、冷却器 23、冷凝器24、制冷压缩机 25、冷凝风机 26、出烟风量调节阀 27、除湿出烟管 28、进烟风量调节阀 29、除湿进烟管 30、研磨室 31、碳酸氢钠仓库 32、电动葫芦 33、通风口 34、料仓 35、研磨电机 36、磨机 37、平衡管 38、研磨装置进烟管 39、粉体输送管 40、研磨装置引风机 41、分级机 42、研磨装置出烟管 43、粉体预热阀门 44、粉体加热管45、输入温度传感器 46、输出温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图图1~5及具体实施例对本发明做进一步说明，其中实施例1为最佳实施。

参照附图1~5：本实用新型的一种烟气处理装置，包括主烟道14、碳酸氢钠研磨装置7、粉体预热模块6以及除尘模块，主烟道14的进气端用于待处理烟气的输入，主烟道14的出气端与除尘模块的进气端连通，碳酸氢钠研磨装置7的进气端与主烟道14的进气端连通，碳酸氢钠研磨装置7的出气端与主烟道14连通，粉体预热模块6设置在碳酸氢钠研磨装置7和主烟道14之间，除尘模块为湿法脱硫塔或洗涤塔13。该烟气处理装置的碳酸氢钠研磨装置7对碳酸氢钠进行研磨，并且通过将主烟道14内的烟气引入到碳酸氢钠研磨装置7内对研磨时的碳酸氢钠进行预热，研磨后的碳酸氢钠粉体的温度接近于反应温度，粉体预热模块6稍微预热即可使进入到主烟道14内的碳酸氢钠粉体和烟气充分反应，降低了粉体预热模块的能耗，除尘模块能够除去未反应的碳酸氢钠粉体和烟尘，避免直接排放到空气中对环境造成污染，本烟气处理装置的耗能低，脱硫脱硝效果好，并且能够直接对低温烟气进行处理。

如图1所示：该烟气处理装置还包括除尘器2，除尘器2的进气端与锅炉1的出烟口连通，锅炉1的烟气先进入除尘器2内除尘后在进入到主烟道14内，从而能够避免烟尘影响碳酸氢钠粉体与烟气的混合，还能够避免烟尘影响碳酸氢钠粉体与烟气中的硫氧化物和氮氧化物的反应。在本实施例中，除尘器2为布袋除尘器。

除尘器2的出气端通过烟气输入通道15与主烟道14的进气端连通，主烟道14输出端与除尘模块相连，在本实施例中，除尘模块为洗涤塔13，主烟道14的输入端与洗涤塔13的进气端连通，洗涤塔13的出气端连接有烟囱12，从而将处理达标后的烟气直接由烟囱12排出。烟气输入通道15和主烟道14之间设置有烟道引风机3，从而避免烟气流动过慢影响锅炉1的燃烧。

主烟道14和副烟道5之间还设置有引出烟道4，引出烟道4的进气端与主烟道14的进气端连通，引出烟道4的出气端与副烟道5的中部连通，引出烟道4上设置有阀门，副烟道5的进气端也设置有阀门，从而能够通过阀门调节进入碳酸氢钠研磨装置7内的烟气速度。

碳酸氢钠研磨装置7的进气端通过副烟道5与烟气输入通道15连通，碳酸氢钠研磨装置7的出气端通过烟气回流通道19与主烟道14的中部连通，粉体预热模块6设置在烟气回流烟道19上，副烟道5上还设置有除湿装置。副烟道5能够将烟气输入通道15内的烟气引出并输送至碳酸氢钠研磨装置7内，辅助碳酸氢钠的研磨，并使研磨后碳酸氢钠粉体的温度接近于反应温度，使粉体预热模块6的耗能少，并且碳酸氢钠粉体的预热时间减少，除湿装置能够调节副烟道5引出的烟气中的水分含量，从而使提高碳酸氢钠的研磨效率，并使研磨后碳酸氢钠粉体的粒度更细。

本烟气处理装置在使用时，多个锅炉1可以共用一个碳酸氢钠研磨装置7和洗涤塔13，从而能够降低烟气处理成本。每个副烟道5的出气端均设置有阀门，从而能够避免在烟气进入到与停用的锅炉1对应的副烟道15内；每个烟气回流通道19上的出气端上均设置有阀门，避免烟气进入到与停用的锅炉1连通烟气回流通道19内。

洗涤塔主体的底部连接有排污模块，排污模块包括排污泵11以及贮存水池8，排污泵11的进液端与洗涤塔主体底部连通，排污泵11的出水端与贮存水池8连通，排污泵11能够将洗涤塔主体底部的液体输送至贮存水池8内，避免污泥在洗涤塔主体底部沉积，影响洗涤塔13的使用。排污泵11并联设置有两个，即每个排污泵11的进液端均与洗涤塔主体底部连通，每个排污泵11的出液端均与贮存水池8连通，每个排污泵11的进液端均连接有阀门，从而能够将一个排污泵11作为备用，避免排污泵11损坏影响锅炉1的使用。洗涤塔主体的底部还设置有搅拌装置，从而能够将洗涤塔主体底部的淤泥全部排出。

洗涤塔13包括洗涤塔主体以及循环模块，循环模块进液端与洗涤塔主体的下部连通，循环模块的喷液端设置在洗涤塔主体内腔的上部。循环模块包括循环水泵10以及循环喷头17，循环喷头17设置在洗涤塔主体内腔上部，且循环喷头17设置有多个，循环喷头17设置在进水喷头16下侧，循环水泵10的进液端与洗涤塔主体的下部连通，循环水泵10的出液端同时与多个循环喷头17连通，从而实现了洗涤塔主体内的水的循环，提高降尘效果，并且能够使水实现循环使用，避免水的浪费。循环水泵10的进液端和出液端均设置有水泵。

洗涤塔13还包括洗涤塔主体、进水水泵9和进水喷头16，洗涤塔主体的进气端设置在下部，洗涤塔主体的出气端设置在顶部。进水喷头16设置在洗涤塔主体内，进水喷头16间隔设置有多个，进水水泵9的出水端同时连接多个进水喷头16，进水水泵9的进水端还与塔体底部相连，从而能够通过塔体底部向洗涤塔主体内泵入液体实现降尘，进塔体底部的进水端连接有阀门，从而能够控制向塔体底部补充水。洗涤塔主体内设置有除雾器，除雾器设置在进水喷头16下侧，进水喷头16在为洗涤塔补水的同时，还能对除雾器进行冲洗在本实施例中，进水水泵9设置有两个，两个进水水泵9并联设置，即每个进水水泵9的进水端均与进水水箱18连通，每个进水水泵9的出水端均与多个进水喷头16连通，每个进水水泵9的出水端均连接有阀门，从而能够将一个进水水泵9作为备用，避免进水水泵9损坏影响锅炉1的使用。

烟气输入通道15上设置有烟气检测模块，烟气检测模块可以为烟气在线检测系统或烟气分析仪烟气检测模块能够实时监测烟气中氮氧化物和硫氧化物的含量，从而使碳酸氢钠研磨装置7能够及时调节碳酸氢钠的研磨和输送速度，实现了闭环控制，既避免了碳酸氢钠粉体不足影响脱硫脱硝效果，又能够避免碳酸氢钠粉体输送过多，提高烟气处理成本。副烟道5的中部和出气端均设置有温度传感器，能够实时监测烟气的温度，避免烟气温度过高导致碳酸氢钠分解。烟气回流通道19的进气端和出气端均设置有压力传感器，能够实时监测烟气回路通道19的压力，保证碳酸氢钠粉体能够喷到主烟道14内并与烟气充分混合，避免压力不足影响碳酸氢钠粉体与烟气的混合。

在洗涤塔13的进气端设置有压力信号，能够实时监测烟气的压力，保证烟气能够顺畅的进入洗涤塔13并由洗涤塔13排出，避免影响锅炉1的燃烧。洗涤塔13的底部还设置有pH传感器、压力传感器、密度传感器、液位传感器，pH传感器能够检测洗涤塔13内的酸碱度，从而及时的通过补水的方式调节酸碱度，压力传感器能够实时检测沉降塔13内的压力，避免沉降塔13内压力过大影响锅炉1烟气的排出，密度传感器能够实时监测沉降塔13内液体的密度，从而判断液体内碳酸氢钠或其他成分含量是否饱和，从而及时补水以实现该成分的继续洗涤吸收，液位传感器能够及时监测洗涤塔13内的液位，避免液位过高影响烟气的进入。

较佳的，该烟气处理装置能够对链条锅炉的烟气进行处理。由于链条锅炉的热负荷极不稳定，造成排烟也不稳定，且烟温达不到传统脱硝工艺的温度区间要求，传统方法无法满足脱硝要求，而该烟气处理装置采用碳酸氢钠作为脱污剂，脱污剂与烟气中硫氧化物和氮氧化物发生反应，反应后的烟气经过洗涤塔13洗涤，满足烟气达标排放标准。在本实施例中，洗涤塔13可以替换为脱硫塔。

如图2所示：除湿装置包括除湿装置主体20、热交换器21、冷却器22、冷凝器23以及制冷压缩机24，除湿装置主体20为长方体箱体，除湿装置主体20的右侧设置有竖向的安装腔，除湿装置主体20的中部设置有水平的隔板，从而将除湿装置主体20内腔分隔为上部的升温腔和下部的除湿腔，隔板的右侧设置有连通孔，从而将升温腔和除湿腔连通，升温腔的左端连接有除湿出烟管27，除湿腔的左端连接有除湿进烟管29，除湿进烟管29与副烟道5的出气端连通，除湿出烟管27与碳酸氢钠研磨装置7的进气端连通，从而使进入到碳酸氢钠研磨装置7内的烟气中水分含量适中，且温度适宜，避免温度过高导致碳酸氢钠分解，还能够避免温度过低影响碳酸氢钠的研磨和碳酸氢钠的预热。冷凝器23和制冷压缩机24设置在安装腔内，且安装腔上侧的除湿装置主体20上设置有冷凝风机25，热交换器21设置在除湿装置主体20的内腔左侧，冷却器22设置在除湿腔内，且冷却器22将除湿腔封闭。制冷压缩机24同时与冷却器22和冷凝器23相连通，从而完成冷媒的输送。

优选的，热交换器21的上部设置在升温腔内并将升温腔封闭，热交换器21的下部设置除湿腔内并将除湿腔封闭，热交换器21设置在冷却器22的左侧，热交换器21的左侧下部与除湿腔左侧连通，热交换器21的右侧下部也与除湿腔连通，因此进入到除湿腔内的烟气进入由到热交换器21内，然后再由热交换器21另一侧的下部排出，热的烟气会向上移动至热交换器顶部，升温腔内的低温烟气会与热交换器21上部的高温烟气进行换热，从而利用了充分利用了烟气本身的温度，降低了热量的消耗。烟气通常为100℃，相对湿度为6%~7%，烟气通过除湿进烟管29进入到除湿腔内，经过与热交换器21下部换热后温度降至44℃左右，然后烟气经过冷却器22后温度降至14℃，此时烟气中的水蒸气冷凝积水，并由冷却器22下侧的积水盘中，经冷却的烟气通过连通孔进入到升温腔内，再次与热交换器21上部换热，温度升至80℃、相对湿度小于等于3.5%，从而既能够辅助碳酸氢钠研磨，又能够很好的对碳酸氢钠进行预热，避免碳酸氢钠分解。

除湿进烟管29和除湿腔之间设置有进烟风量调节阀28，除湿出烟管27与升温腔之间设置有出烟风量调节阀26，从而方便调节烟气进入和排出除湿装置主体20的速度，通过控制烟气的流速来调节烟气的换热和除湿时间，进而调节的温度和相对湿度，调节方便，从而能够满足不同锅炉1的烟气处理。

如图3~4所示：碳酸氢钠研磨装置7包括料仓34、磨机36以及粉体输送管39，料仓34竖向设置在磨机36的上方右侧，料仓34的下部为由上至下直径逐渐减小的锥形，从而方便将碳酸氢钠输送至磨机36内，磨机36连接有带动其工作的研磨电机35。磨机36的上侧为出气端，粉体输送管39水平设置在磨机36上侧，且粉体输送管39的左端与磨机36的出气端连通，磨机36的进气端设置在下部，磨机36的进气端连接有研磨装置进烟管38，研磨装置进烟管38的进气端与除湿出烟管27的出气端连通，将除湿后的烟气引入到磨机36内，研磨装置进烟管38与除湿出烟管27之间设置有研磨装置引风机40，从而实现了碳酸氢钠粉体的正压输送，由于碳酸氢钠细粉具有很强的吸附性，因此采用常用的负压输送，物料通过风机时会在叶轮上吸附沉淀堆积，影响叶轮平衡，造成风机震动不能正常工作，本发明采用了正压输送，使输送系统稳定运行。粉体输送管39的出气端还连接有研磨装置出烟管42，研磨装置出烟管42的出气端与烟气回流通道19连通。

磨机36与粉体输送管39之间设置有分级机41，分级机41对进入到粉体输送管39的粉体进行分级，保证进入到粉体输送管39内的碳酸氢钠粉体粒度小，从而在与烟气混合时能够更加充分的与烟气中的氮氧化物和硫氧化物发生反应，保证了烟气的脱硫和脱硝效果。

在料仓34和磨机36之间还设置有用于粉体计量装置，从而定量的添加碳酸氢钠，能够更好地控制碳酸氢钠的用量，既保证了处理后的烟气合格，又能够避免碳酸氢钠用量过多，导致烟气处理成本高。

碳酸氢钠研磨装置7设置在研磨室30内，且碳酸氢钠研磨装置7安装在研磨室30的左侧，研磨室的右侧为碳酸氢钠仓库31，碳酸氢钠仓库31上侧设置有通风口33，通风口33上设置有用于将通风口33封闭的盖板，研磨室30内还设置有电动葫芦32，电动葫芦32用于碳酸氢钠的卸料，还方便将碳酸氢钠加入料仓34内，使用方便。

如图5所示：粉体预热模块6包括粉体加热管44、输入温度传感器45、输出温度传感器46以及控制装置，粉体加热管44的进气端与研磨装置出烟管42的出气端连通，粉体加热管44的出气端与烟气回流通道19的进气端连通，粉体加热管44上设置有多个加热带，且多个加热带并联设置，每相邻的加热带间隔300mm，且加热带缠绕在粉体加热管44外侧，每个加热带均串联有控制开关。在本实施例中，加热带并联设置有多组，每组串联有三个加热带，每组加热带串联有控制开关。在本实施例中，加热带为陶瓷加热带。输入温度传感器45设置在粉体加热管44的进气端，输出温度传感器46设置在粉体加热管44的出气端，输入温度传感器45和输出温度传感器46均与控制装置连接，控制开关也与控制装置连接，输入温度传感器45实时监测进入到粉体加热管44的烟气温度，当烟气温度大于等于指定温度时，控制装置通过控制开关控制加热带不工作，当烟气温度低于指定温度时，控制装置控制加热带工作，输出温度传感器46实时监测加热后的烟气温度，控制装置根据输出温度传感器46检测到的温度，调节加热带工作的数量，以调节加热带的加热温度，实现闭环调节，保证烟气温度稳定在指定温度，即反应温度区间内。粉体加热管44的进气端设有粉体预热阀门43，能够控制烟气进入的通断，方便粉体加热管44的清理和维护。在本实施例中，控制装置为DCS集散控制。每组加热带均串联有温控开关。

其它形式的本发明可用的烟气处理装置：如图6~7所示：与上述及图1~5所示的区别在于：研磨装置设置在粉体输送管39和研磨装置出烟管42之间，采用负压输送的方式实现碳酸氢钠粉体的输送。研磨装置进烟管38间隔设置在粉体输送管39下侧，且研磨装置进烟管38和粉体输送管39之间设置有平衡管37，平衡管37竖向设置，且平衡管37的上端与粉体输送管39的中部连通，平衡管37的下端与研磨装置进烟管38连通，从而能够平衡研磨装置进烟管42和粉体输送管39的压强，保证烟气和碳酸氢钠粉体舒畅的输送，还能够保证进入到磨机36内的烟气流速适中。

实施例1

1）对锅炉1的烟气除尘；

锅炉1排出的烟气先进入到除尘器2内，除去烟气内的烟尘，从而避免烟气内的烟尘妨碍碳酸氢钠粉体与烟气混合，影响碳酸氢钠粉体与烟气中的氮氧化物和硫氧化物发生反应，还能够降低后续的降尘处理难度；

2）将部分烟气引出，将引出后的烟气除湿后送入碳酸氢钠研磨装置7内；

通过副烟道5将部分烟气引出烟气体积5%的烟气，引出的烟气进入到除湿装置内，烟气优先进入到除湿腔内与热交换器21下部发生热交换，然后再与冷却器22换热冷凝，使烟气中的水蒸气冷凝液化，然后烟气进入到升温腔并与热交换器21的上部换热后再进入到碳酸氢钠研磨装置7内辅助碳酸氢钠的研磨；

在对链条锅炉的烟气处理时，链条锅炉的烟气在100℃，相对湿度为6%~7%，湿度过高会影响碳酸氢钠的研磨，烟气经与热交换器21下部换热后降低44℃左右，进入冷却器22后温度降至14℃，由于温度骤降，因此烟气中的水蒸气液化并与烟气分离，然后该部分烟气送入热交换器21作为冷却排风的冷源，而进入到热交换器21内的热的烟气换热，使由除湿出烟管27排出的烟气的温度达到80℃，相对湿度小于等于3.5，而热交换器21上部的热的烟气温度降低后会向下移动并由热交换器21右侧排出至除湿腔内。除湿装置还能够避免烟气温度过高，导致碳酸氢钠分解，影响烟气脱硫脱硝效率；

进入到碳酸氢钠研磨装置内的烟气温度为80℃，相对湿度为3.2%，直接将该烟气引入到磨机36内，从而提高了磨机36的研磨效率，减小了碳酸氢钠研磨后的粒度，使研磨后碳酸氢钠的粒度为4μm~15μm；

3）研磨后的碳酸氢钠粉体经粉体预热模块6预热后与烟气混合；

研磨后的碳酸氢钠粉体通过正压输送的方式进入到粉体预热模块6内，并由粉体预热模块6预热，使碳酸氢钠粉体的温度达到120℃，由于碳酸氢钠粉体的温度接近于80℃，因此研磨后的碳酸氢钠粉体只需要提高40℃即可，降低了粉体预热模块6的能耗。预热后的碳酸氢钠粉体直接喷入主烟道14内，并与主烟道14内的烟气充分混合，粒度为4μm~15μm的碳酸氢钠粉体与烟气中的氮氧化物和硫氧化物在120℃的温度条件下发生化学反应，从而将烟气中的氮氧化物和硫氧化物脱除；

4）反应后的气体进入到洗涤塔13内洗涤后排出；检测烟气中的氮氧化物脱除率50%，硫氧化物脱除率为95%，处理后的烟气达到国家标准，可以直接排放。

实施例2

1）对锅炉1的烟气除尘；

通过副烟道5将部分烟气引出烟气体积3%的烟气，引出的烟气进入到除湿装置内，烟气优先进入到除湿腔内与热交换器21下部发生热交换，然后再与冷却器22换热冷凝，使烟气中的水蒸气冷凝液化，然后烟气进入到升温腔并与热交换器21的上部换热后再进入到碳酸氢钠研磨装置7内辅助碳酸氢钠的研磨；

进入到碳酸氢钠研磨装置内的烟气温度为70℃，相对湿度为3.0%，直接将该烟气引入到磨机36内，从而提高了磨机36的研磨效率，减小了碳酸氢钠研磨后的粒度，使研磨后碳酸氢钠的粒度为4μm~20μm；

研磨后的碳酸氢钠粉体通过正压输送的方式进入到粉体预热模块6内，并由粉体预热模块6预热，使碳酸氢钠粉体的温度达到140℃，预热后的碳酸氢钠粉体直接喷入主烟道14内，并与主烟道14内的烟气充分混合，粒度为μm~20μm的碳酸氢钠粉体与烟气中的氮氧化物和硫氧化物在140℃的温度条件下发生化学反应，从而将烟气中的氮氧化物和硫氧化物脱除，

4）反应后的气体进入到洗涤塔13内洗涤后排出；检测烟气中的氮氧化物脱除率46%，硫氧化物脱除率为93%，处理后的烟气达到国家标准，可以直接排放。

实施例3

1）对锅炉1的烟气除尘；

通过副烟道5将部分烟气引出烟气体积7%的烟气，引出的烟气进入到除湿装置内，烟气优先进入到除湿腔内与热交换器21下部发生热交换，然后再与冷却器22换热冷凝，使烟气中的水蒸气冷凝液化，然后烟气进入到升温腔并与热交换器21的上部换热后再进入到碳酸氢钠研磨装置7内辅助碳酸氢钠的研磨；

进入到碳酸氢钠研磨装置内的烟气温度为60℃，相对湿度为3.5%，直接将该烟气引入到磨机36内，从而提高了磨机36的研磨效率，减小了碳酸氢钠研磨后的粒度，使研磨后碳酸氢钠的粒度为4μm~50μm；

研磨后的碳酸氢钠粉体通过正压输送的方式进入到粉体预热模块6内，并由粉体预热模块6预热，使碳酸氢钠粉体的温度达到200℃，预热后的碳酸氢钠粉体直接喷入主烟道14内，并与主烟道14内的烟气充分混合，粒度为4μm~50μm的碳酸氢钠粉体与烟气中的氮氧化物和硫氧化物在200℃的温度条件下发生化学反应，从而将烟气中的氮氧化物和硫氧化物脱除；

4）反应后的气体进入到洗涤塔13内洗涤后排出；检测烟气中的氮氧化物脱除率40%，硫氧化物脱除率为91%，处理后的烟气达到国家标准，可以直接排放。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种低温烟气处理方法，其特征在于，处理步骤为：

1）排出的烟气利用除尘器除尘后进入主烟道；

2）引出除尘后的烟气体积3%~7%的烟气降温除湿至温度为60℃~80℃、相对湿度3.5%以下，然后送入研磨装置用于加热研磨装置内研磨的碳酸氢钠，研磨后得到粒度4μm~50μm的碳酸氢钠粉末；

3）步骤2）得到的碳酸氢钠粉末加热到120℃~140℃后直接喷入主烟道内，与主烟道内的烟气充分混合，碳酸氢钠粉末与烟气中的氮氧化物和硫氧化物在120℃~140℃的温度条件下发生化学反应，将烟气中的氮氧化物和硫氧化物脱除；

4）反应脱除氮氧化物和硫氧化物后的烟气洗涤后排出；

步骤2）所述的烟气降温除湿为热烟气先进入热交换器预降温，然后再进入冷却器换热冷凝使烟气中的水蒸气冷凝液化，然后烟气返回到热交换器与热烟气换热升温；

引出的烟气进入到除湿装置内，除湿装置包括除湿装置主体（20）、热交换器（21）、冷却器（22）、冷凝器（23）以及制冷压缩机（24），除湿装置主体（20）为长方体箱体，除湿装置主体（20）的右侧设置有竖向的安装腔，除湿装置主体（20）的中部设置有水平的隔板，从而将除湿装置主体（20）内腔分隔为上部的升温腔和下部的除湿腔，隔板的右侧设置有连通孔，从而将升温腔和除湿腔连通，升温腔的左端连接有除湿出烟管（27），除湿腔的左端连接有除湿进烟管（29），冷凝器（23）和制冷压缩机（24）设置在安装腔内，冷却器（22）设置在除湿腔内，热交换器（21）的上部设置在升温腔内并将升温腔封闭，下部设置在除湿腔内并将除湿腔封闭，热交换器（21）设置在冷却器（22）的左侧，热交换器（21）的左侧下部与除湿腔左侧连通，热交换器（21）的右侧下部也与除湿腔连通，除湿进烟管（29）和除湿腔之间设置有进烟风量调节阀（28），除湿出烟管（27）与升温腔之间设置有出烟风量调节阀（26）。

2.根据权利要求1所述的一种低温烟气处理方法，其特征在于：步骤2）所述的碳酸氢钠粉末的粒度为4μm~20μm。

3.根据权利要求1所述的一种低温烟气处理方法，其特征在于：步骤3）所述的碳酸氢钠粉末与烟气中的氮氧化物和硫氧化物在120℃~140℃的温度条件下发生化学反应。

4.根据权利要求1所述的一种低温烟气处理方法，其特征在于：步骤3）所述的碳酸氢钠粉末预热为采用粉体预热模块（6）预热，所述的粉体预热模块（6）包括粉体加热管（44），粉体加热管（44）设置在所述主烟道和研磨装置之间，粉体加热管（44）的两端分别与主烟道和研磨装置的出气端连通，粉体加热管（44）上设置有加热带。

5.根据权利要求4所述的一种低温烟气处理方法，其特征在于：所述的粉体预热模块（6）还包括输入温度传感器（45）以及输出温度传感器（46），输入温度传感器（45）设置在粉体加热管（44）的进气端，输出温度传感器（46）设置在粉体加热管（44）的出气端。

6.根据权利要求1所述的一种低温烟气处理方法，其特征在于：步骤3）所述的将烟气中的氮氧化物和硫氧化物脱除后，烟气中的氮氧化物脱除率40%~50%，硫氧化物脱除率90%~95%。