CN110064301A - 一种用于水泥窑尾烟气粉尘氮氧化物协同脱除系统及方法 - Google Patents

一种用于水泥窑尾烟气粉尘氮氧化物协同脱除系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于水泥窑尾烟气粉尘氮氧化物协同脱除系统，包括包括除尘脱硝一体化反应器和喷氨系统。本发明的有益效果是：可协同脱除烟气粉尘氮氧化物等多种污染物，系统简单，占地面积小，极大地降低了投资及运行成本，提高经济性；系统运行稳定可靠，污染物脱除效率高，尤其在水泥行业，烟气粉尘浓度高，脱硝催化剂易发生中毒、堵塞，SCR技术受限的情况下，该方法脱硝效率优势明显；系统布置合理，水泥窑尾空气预热器至余热锅炉的烟气温度正好处于SCR催化剂有效温度区间，可充分发挥催化剂性能，并且烟气经深度除尘后，可缓解余热锅炉的积灰，提高余热锅炉的效率。

Description

一种用于水泥窑尾烟气粉尘氮氧化物协同脱除系统及方法
技术领域
本发明涉及大气污染防治技术领域，更具体地说，它涉及一种用于水泥窑尾烟气粉尘氮氧化物协同脱除系统。
背景技术
目前水泥窑尾烟气氮氧化物和粉尘都需要分开处理，脱硝主要采用SNCR技术，除尘采用布袋或者电除尘等技术，这样就导致水泥窑尾烟气污染物脱除系统较复杂，设备占地面积广，烟气阻力大，投资及运行成本高，企业的负担大，经济性差，而且SNCR脱硝效率有限，无法实现氮氧化物深度脱除，难以应对将来可能实施的水泥行业烟气“超低排放”。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种污染物脱除效率高，系统简单，运行稳定可靠，设备占地面积小的用于水泥窑尾烟气粉尘氮氧化物协同脱除系统。
这种用于水泥窑尾烟气粉尘氮氧化物协同脱除系统，包括除尘脱硝一体化反应器和喷氨系统；所述除尘脱硝一体化反应器从下至上依次包括入口通道、灰斗、硅酸铝纤维复合滤筒、反吹扫系统和出口通道；所述硅酸铝纤维复合滤筒内嵌有脱硝催化剂；所述喷氨系统包括稀释风机、氨气源、氨/空气混合器和喷氨格栅；稀释风机和氨气源接入氨/空气混合器，氨/空气混合器输出至喷氨格栅，喷氨格栅布置在除尘脱硝一体化反应器的入口通道；除尘脱硝一体化反应器布置在水泥窑尾空气预热器至余热锅炉烟道之间。
用于水泥窑尾烟气粉尘氮氧化物协同脱除系统的方法，包括如下步骤：
S1.水泥窑尾空气预热器的烟气送至入口通道；
S2.氨气与稀释风混合后通过布置在入口通道的喷氨格栅喷入烟气，氨气与烟气混合均匀后进入除尘脱硝一体化反应器；
S3.烟气中含有的粉尘在除尘脱硝一体化反应器中被硅酸铝纤维复合滤筒外表面拦截；
S4.气体穿过硅酸铝纤维复合滤筒时在催化剂的作用下，烟气中的NOX与烟气中喷入的NH3进行反应；
S5.反应后的烟气经出口通道离开至余热锅炉；
S6.当硅酸铝纤维复合滤筒外表面积灰达到一定程度时，打开反吹扫系统的脉冲电磁阀，使压缩空气进入反吹扫管道，通过压缩空气吹落硅酸铝纤维复合滤筒外表面积灰至灰斗中，经输灰系统输出。
作为优选：所述步骤S1的烟气温度为330℃～350℃，正好处于脱硝催化剂有效温度区间。
作为优选：所述步骤S3的硅酸铝纤维复合滤筒过滤风速为0.6m/min～1.5m/min。
本发明的有益效果是：
1.可协同脱除烟气粉尘氮氧化物等多种污染物，系统简单，占地面积小，极大地降低了投资及运行成本，提高经济性。
2.系统运行稳定可靠，污染物脱除效率高，尤其在水泥行业，烟气粉尘浓度高，脱硝催化剂易发生中毒、堵塞，SCR技术受限的情况下，该方法脱硝效率优势明显。
3、系统布置合理，水泥窑尾空气预热器至余热锅炉的烟气温度正好处于SCR催化剂有效温度区间，可充分发挥催化剂性能，并且烟气经深度除尘后，可缓解余热锅炉的积灰，提高余热锅炉的效率。
4、该技术除用在水泥窑尾烟气除尘脱硝外，也可用于钢铁、玻璃、垃圾发电行业的烟气净化，应用面广。
附图说明
图1：系统流程图；
图2：除尘脱硝一体化反应器结构示意图；
图3：硅酸铝纤维复合滤筒结构示意图；
附图标记说明：底部入口通道1、灰斗2、硅酸铝纤维复合滤筒3、反吹扫系统4、出口通道5。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
这种用于水泥窑尾烟气粉尘氮氧化物协同脱除系统，包括除尘脱硝一体化反应器和喷氨系统；所述除尘脱硝一体化反应器从下至上依次包括入口通道1、灰斗2、硅酸铝纤维复合滤筒3、反吹扫系统4和出口通道5；所述硅酸铝纤维复合滤筒3内嵌有脱硝催化剂；所述喷氨系统包括稀释风机、氨气源、氨/空气混合器和喷氨格栅；稀释风机和氨气源接入氨/空气混合器，氨/空气混合器输出至喷氨格栅，喷氨格栅布置在除尘脱硝一体化反应器的入口通道1；除尘脱硝一体化反应器布置在水泥窑尾空气预热器至余热锅炉烟道之间。
用于水泥窑尾烟气粉尘氮氧化物协同脱除系统的方法，包括如下步骤：
S1.水泥窑尾空气预热器的烟气送至入口通道1；烟气温度为330℃～350℃。
S2.氨气与稀释风混合后通过布置在入口通道1的喷氨格栅喷入烟气，氨气与烟气混合均匀后进入除尘脱硝一体化反应器；
S3.烟气中含有的粉尘在除尘脱硝一体化反应器中被硅酸铝纤维复合滤筒3外表面拦截；硅酸铝纤维复合滤筒3过滤风速为0.6m/min～1.5m/min。
S4.气体穿过硅酸铝纤维复合滤筒3时在催化剂的作用下，烟气中的NOX与烟气中喷入的NH3进行反应；
S5.反应后的烟气经出口通道5离开至余热锅炉；
S6.当硅酸铝纤维复合滤筒3外表面积灰达到一定程度时，打开反吹扫系统4的脉冲电磁阀，使压缩空气进入反吹扫管道，通过压缩空气吹落硅酸铝纤维复合滤筒3外表面积灰至灰斗2中，经输灰系统输出。
本发明的工作原理是：氨气与稀释风混合后通过布置在反应器入口烟道的喷氨格栅喷入烟气，氨气与烟气混合均匀后进入反应器，烟气中含有的粉尘在反应器被硅酸铝纤维复合滤筒外表面拦截，气体穿过滤筒层时在催化剂的作用下，烟气中的NOX与烟气中喷入的NH3进行反应，反应后的烟气经出口烟道离开。当滤筒外表面积灰达到一定程度时，打开反吹扫系统的脉冲电磁阀，使压缩空气进入反吹扫管道，通过压缩空气吹落滤筒外表面积灰至灰斗中，经输灰系统输出。除尘脱硝一体化反应器布置在水泥窑尾空气预热器至余热锅炉烟道之间，该处烟气温度正好处于SCR催化剂有效温度区间，可充分发挥催化剂性能。
该除尘脱硝一体化反应器可起到粉尘和氮氧化物协同脱除的作用，同时也可避免脱硝催化剂与粉尘的直接接触，极大地降低了脱硝催化剂中毒的现象，并且烟气经深度除尘后，可缓解余热锅炉的积灰，提高余热锅炉的效率。
参照图1、2和3，这种用于水泥窑尾烟气粉尘氮氧化物协同脱除的技术，该技术在水泥窑尾空气预热器至余热锅炉烟道之间增设除尘脱硝一体化反应器，在反应器入口烟道喷入氨气，氨气与烟气混合均匀后进入反应器，反应器内核心组件为内嵌催化剂硅酸铝纤维复合滤筒，具有协同脱除氮氧化物(NOx)、粉尘等功能。
实施例1
在除尘脱硝一体化反应器内引入水泥窑尾空气预热器的烟气，对应硅酸铝纤维复合滤筒的过滤风速为0.77m/min，反应器进出口烟气粉尘氮氧化物浓度如下表所示。
表1反应器进出口烟气粉尘氮氧化物浓度
从该表中可知，本实施例的用于水泥窑尾烟气粉尘氮氧化物协同脱除系统可协同脱除水泥窑尾烟气粉尘和氮氧化物，脱除效率高。

Claims (4)

1.一种用于水泥窑尾烟气粉尘氮氧化物协同脱除系统，其特征在于，包括除尘脱硝一体化反应器和喷氨系统；所述除尘脱硝一体化反应器从下至上依次包括入口通道(1)、灰斗(2)、硅酸铝纤维复合滤筒(3)、反吹扫系统(4)和出口通道(5)；所述硅酸铝纤维复合滤筒(3)内嵌有脱硝催化剂；所述喷氨系统包括稀释风机、氨气源、氨/空气混合器和喷氨格栅；稀释风机和氨气源接入氨/空气混合器，氨/空气混合器输出至喷氨格栅，喷氨格栅布置在除尘脱硝一体化反应器的入口通道(1)；除尘脱硝一体化反应器布置在水泥窑尾空气预热器至余热锅炉烟道之间。
2.一种如权利要求1所述的用于水泥窑尾烟气粉尘氮氧化物协同脱除系统的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.水泥窑尾空气预热器的烟气送至入口通道(1)；
S2.氨气与稀释风混合后通过布置在入口通道(1)的喷氨格栅喷入烟气，氨气与烟气混合均匀后进入除尘脱硝一体化反应器；
S3.烟气中含有的粉尘在除尘脱硝一体化反应器中被硅酸铝纤维复合滤筒(3)外表面拦截；
S4.气体穿过硅酸铝纤维复合滤筒(3)时在催化剂的作用下，烟气中的NOX与烟气中喷入的NH(3)进行反应；
S5.反应后的烟气经出口通道(5)离开至余热锅炉；
S6.当硅酸铝纤维复合滤筒(3)外表面积灰达到一定程度时，打开反吹扫系统(4)的脉冲电磁阀，使压缩空气进入反吹扫管道，通过压缩空气吹落硅酸铝纤维复合滤筒(3)外表面积灰至灰斗(2)中，经输灰系统输出。
3.根据权利要求2所述的用于水泥窑尾烟气粉尘氮氧化物协同脱除系统，其特征在于，所述步骤S1的烟气温度为330℃～350℃。
4.根据权利要求2所述的用于水泥窑尾烟气粉尘氮氧化物协同脱除系统，其特征在于，所述步骤S3的硅酸铝纤维复合滤筒(3)过滤风速为0.6m/min～1.5m/min。
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