CN110479090A - 一种烟气节能降耗脱硫脱硝装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种烟气节能降耗脱硫脱硝装置，所述脱硫脱硝装置包括第一换热器、鼓风机、脱硫脱硝塔、回收池、第二换热器，第一换热器将焦化厂焦炉烟气的热量转移至用于脱硝反应的空气中，第二换热器将脱硝区处理的烟气后的热量转移至用于脱硝反应的氨水中，本发明的烟气节能降耗脱硫脱硝装置通过对具体的结构的改进和连接关系的改进提升了脱硫脱硝效率，克服了传统的装置在先脱硫后脱硝工艺技术中脱硫对烟气温度的影响和余热利用率低的问题。
Description
技术领域
本发明属于烟气净化设备技术领域，具体涉及一种烟气节能降耗脱硫脱硝装置。
背景技术
焦炉烟气脱硫脱硝工艺分为先脱硫后脱硝工艺和先脱硝后脱硫工艺，先脱硫后脱硝工艺技术存在的问题是该种工艺运行期间不可选用湿法脱硫，即便是应用了干法脱硫，温度也会有10℃～20℃的降幅，对脱硝反应有序性造成负面影响，若增设烟气加热系统，其余热利用率偏低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种烟气节能降耗脱硫脱硝装置。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种烟气节能降耗脱硫脱硝装置，所述脱硫脱硝装置包括第一换热器、鼓风机、脱硫脱硝塔、回收池、第二换热器；
所述第一换热器的热媒进口与焦化厂焦炉烟气出口管路连接，第一换热器的热媒出口与除尘器的入口管路连接，所述除尘器的出口与脱硫脱硝塔的烟气入口管路连接，鼓风机的空气出口与第一换热器的冷媒入口管路连接；
所述脱硫脱硝塔由下至上依次设置烟气入口、脱硫吸收区、气体混合区、气帽层、脱硝区、喷淋吸氨区、除雾器、脱硫脱硝塔气体出口，所述脱硫吸收区和气体混合区之间设置有第一隔板，所述第一隔板上设置有通气孔贯通脱硫吸收区和气体混合区，气体混合区下部设置有空气入口，空气入口与第一换热器的冷媒出口管路连接，脱硝区上部设置有喷氨管，所述脱硝区与喷淋吸氨区之间设置有第二隔板，所述第二隔板横向设置并延伸至脱硫脱硝塔侧壁且密封连接，所述脱硝区上部的喷氨管上部设置有气体出口，所述气体出口与第二换热器的热媒入口管路连接，所述喷氨管与第二换热器的冷媒出口管路连接，氨水供应装置通过输液泵与第二换热器的冷媒入口管路连接，所述喷淋吸氨区下部设置有气体入口，所述喷淋吸氨区下部的气体入口与第二换热器的热媒出口管路连接；
所述脱硫吸收区设置有通向回收池的管道。
上述的烟气节能降耗脱硫脱硝装置采用先脱硫后脱硝的工艺，将从焦化厂焦炉排出的高温烟气通过第一换热器与从鼓风机进入第一换热器的空气换热，将热量暂时存储在空气中，经过第一换热器换热后的烟气经过脱硫后，再与存储热量的空气混合后进行脱硝，减少了在脱硫过程中的能量散失，而且又保证了脱硝过程中，使用喷氨与氧气处理氮氧化物脱硝所需要的热量与温度，提升了烟气热量的利用率，节约了能源；上述的烟气节能降耗脱硫脱硝装置将经过脱硝区处理的气体通过第二换热器与进入脱硝区之前的氨水进行换热，节约了氨水预热的能量，减少了氨水于烟气混合后对烟气温度下降的影响，提高了脱硝区的氧气、氨水和那氧化物反应的效率；上述的烟气节能降耗脱硫脱硝装置通过对具体的结构的改进和连接关系的改进提升了脱硫脱硝效率，克服了传统的装置在先脱硫后脱硝工艺技术中脱硫对烟气温度的影响和余热利用率低的问题，克服了采用先脱硫后脱硝工艺技术中使用湿法脱硫存在的烟气热量利用率低的问题，且不需要额外的预热装置。
优选地，所述脱硝区设置有SCR催化剂板。
优选地，所述脱硝区设置有若干片SCR催化剂板，每片SCR催化剂板的上端向上延伸与第二隔板密封连接，每片SCR催化剂板的下端向下延伸与气帽层的底板密封连接，每片SCR催化剂板的一侧向侧向延伸与脱硫脱硝塔的侧壁密封连接，每片SCR催化剂板的另一侧侧向延伸与脱硫脱硝塔的侧壁间留有通口，通口的宽度占SCR催化剂板水平长度的8％-15％，相邻SCR催化剂板与脱硫脱硝塔的侧壁间的通口交错设置；
所述交错设置的方式为：SCR催化剂板A与脱硫脱硝塔的侧壁间的通口位于SCR催化剂板A的左侧，SCR催化剂板B与SCR催化剂板A相邻，SCR催化剂板B与脱硫脱硝塔的侧壁间的通口位于SCR催化剂板B的右侧；
所述脱硝区的位于起始端的SCR催化剂板与脱硫脱硝塔的侧壁形成空间区域A，所述气帽层的底板与空间区域A对应的部分为气帽区，所述气帽层的底板的其余部分为密封的底板；
所述脱硝区的位于末端的SCR催化剂板与脱硫脱硝塔的侧壁形成空间区域B，所述空间区域B上部的喷氨管上部设置有气体出口，所述气体出口与第二换热器的热媒入口管路连接。
上述烟气节能降耗脱硫脱硝装置的脱硝区中SCR催化剂板的设置方式使得在脱硝区中形成了交错联通的水平通道，提高了烟气在脱硝区中的流动流程，增加了喷淋的氨水和烟气接触的几率和时间，提高了脱硝的效率，SCR催化剂板既起到了催化反应的作用而且还起到了分割脱硝区，作为交错联通的水平通道的通道壁的作用。
优选地，所述脱硝区设置有5-8片SCR催化剂板。
优选地，所述喷淋吸氨区设置有喷淋头，所述喷淋头喷洒氨气吸收剂，所述氨气吸收剂为水、稀硝酸或者稀硫酸。
优选地，所述脱硝区底部设置有通向所述回收池的回流管。
优选地，所述喷淋吸氨区底部设置有通向所述回收池的回流管。
优选地，所述脱硫吸收区设置有湿法脱硫机构，所述湿法脱硫机构为碱液喷淋头，所述碱液为氢氧化钠溶液、氨水、碳酸钠溶液或者氢氧化钙溶液。
优选地，所述脱硫吸收区设置有干法脱硫机构，所述干法脱硫机构为碱性固体吸收剂层。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种烟气节能降耗脱硫脱硝装置，本发明的烟气节能降耗脱硫脱硝装置通过对具体的结构的改进和连接关系的改进提升了脱硫脱硝效率，克服了传统的装置在先脱硫后脱硝工艺技术中脱硫对烟气温度的影响和余热利用率低的问题。
附图说明
图1为本发明实施例的一种烟气节能降耗脱硫脱硝装置的结构示意图。
图2为本发明实施例的一种烟气节能降耗脱硫脱硝装置的结构示意图。
图3为本发明实施例的一种烟气节能降耗脱硫脱硝装置的脱硝区的局部结构示意图，其中(a)正视的局部示意图；(b)A-A的截面图。
其中，1、脱硫脱硝塔，2、鼓风机，3、第二换热器，31、热媒入口，32、冷媒出口，33、冷媒入口，34、热媒出口，4、第一换热器，41、热媒入口，42、冷媒入口，43、热媒出口，44、冷媒出口，5、脱硫脱硝塔的烟气入口，6、脱硫吸收区，7、第一隔板，8、气体混合区，9、气帽层，91、气帽层底板，92、气帽区，10、脱硝区，101、SCR催化剂版，102、空间区域B，103、空间区域A，104、通口，11、第二隔板，12、喷淋吸氨区，13、排放烟囱，14、回收池，15、除尘器，16、氨水供应装置，17、除雾器，18、脱硫脱硝塔气体出口，19、气体混合区下部的空气入口，20、喷淋吸氨区下部的气体入口，21、脱硝区上部的气体出口。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
作为本发明实施例的一种烟气节能降耗脱硫脱硝装置，如图1所示，所述脱硫脱硝装置包括第一换热器4、鼓风机2、脱硫脱硝塔1、回收池14、第二换热器3、除尘器15、氨水供应装置16；
所述第一换热器4的热媒进口41与焦化厂焦炉烟气出口管路连接，第一换热器的热媒出口43与除尘器15的入口管路连接，所述除尘器15的出口与脱硫脱硝塔1的烟气入口5管路连接，鼓风机2的空气出口与第一换热器4的冷媒入口42管路连接；
所述脱硫脱硝塔1由下至上依次设置烟气入口5、脱硫吸收区6、气体混合区8、气帽层9、脱硝区10、喷淋吸氨区12、除雾器17、脱硫脱硝塔气体出口18，所述脱硫吸收区6和气体混合区8之间设置有第一隔板7，所述第一隔板横向设置，所述第一隔板7上设置有通气孔贯通脱硫吸收区6和气体混合区8，气体混合区8下部设置有空气入口19，空气入口19与第一换热器4的冷媒出口44管路连接，脱硝区10上部设置有喷氨管，所述脱硝区设置有SCR催化剂板，所述喷淋吸氨区12设置有喷淋头，所述喷淋头喷洒氨气吸收剂，所述氨气吸收剂为水、稀硝酸或者稀硫酸；
所述脱硝区10与喷淋吸氨区12之间设置有第二隔板11，所述第二隔板横向设置并延伸至脱硫脱硝塔侧壁且密封连接，所述脱硝区上部的喷氨管上部设置有气体出口21，所述气体出口21与第二换热器3的热媒入口31管路连接，所述喷氨管与第二换热器3的冷媒出口32管路连接，氨水供应装置16通过输液泵与第二换热器3的冷媒入口33管路连接，所述喷淋吸氨区12下部设置有气体入口20，所述喷淋吸氨区下部的气体入口20与第二换热器3的热媒出口34管路连接；
所述脱硫吸收区设置有通向回收池14的管道；
所述脱硝区底部设置有通向所述回收池14的回流管；
所述喷淋吸氨区底部设置有通向所述回收池14的回流管；
所述脱硫吸收区设置有湿法脱硫机构，所述湿法脱硫机构为碱液喷淋头，所述碱液为氢氧化钠溶液、氨水、碳酸钠溶液或者氢氧化钙溶液
所述脱硫脱硝塔气体出口18与排放烟囱13连接。
本实施例的烟气节能降耗脱硫脱硝装置采用先脱硫后脱硝的工艺，具体的方法为：将从焦化厂焦炉排出的高温烟气进入第一换热器的热媒入口并从第一换热器的冷媒出口流出，空气经过鼓风机从第一换热器的冷媒入口进入并从第一换热器的冷媒出口流出，在第一换热器中，高温烟气中的热量暂时存储在空气中，经过第一换热器后烟气的温度下降经过除雾器后从脱硫脱硝塔的烟气入口进入脱硫脱硝塔的脱硫区，烟气经过在脱硫区湿法脱硫后，进入气体混合区与从第一换热器流出的空气混合，空气中储存有原高温烟气中的热量，并与脱硫后的烟气混合，重新提升了烟气的温度，并进入脱硝区，脱硝区设置有喷氨管，采用SCR脱硝，具体反应如下：
4NO+4NH3+O2＝4N2+6H2O
2NO2+4NH3+O2＝2N2+6H2O
经过脱硝区脱硝的烟气通过第二换热器将烟气的余热用于提高脱硝区用于脱硝反应的氨水的温度后，经过除雾器除雾后从烟气出口排出。
通过第一换热器使用使得高温烟气中的热量先储存在空气中，当烟气经过脱硫后再与存储热量的空气混合后进行脱硝，减少了在脱硫过程中的能力散失，而且又保证了脱硝过程中，使用喷氨与氧气处理氮氧化物脱硝所需要的热量与温度，提升了烟气热量的利用率节约了能源；经过脱硝区处理的气体通过第二换热器与进入脱硝区之前的氨水进行换热，节约了氨水预热的能量，减少了氨水于烟气混合后对烟气温度的影响，提高了脱硝区的氧气、氨水和那氧化物反应的效率。
实施例2
作为本发明实施例的一种烟气节能降耗脱硫脱硝装置，如图2、图3所示，本实施例与实施例1的区别为：所述脱硝区10设置有5片SCR催化剂板101，每片SCR催化剂板101的上端向上延伸与第二隔板11密封连接，每片SCR催化剂板101的下端向下延伸与气帽层9的底板91密封连接，每片SCR催化剂板的一侧向侧向延伸与脱硫脱硝塔的侧壁密封连接，每片SCR催化剂板的另一侧侧向延伸与脱硫脱硝塔的侧壁间留有通口104，通口104的宽度占SCR催化剂板水平长度的8％-15％，相邻SCR催化剂板与脱硫脱硝塔的侧壁间的通口交错设置；
所述交错设置的方式为：SCR催化剂板A与脱硫脱硝塔的侧壁间的通口位于SCR催化剂板A的左侧，SCR催化剂板B与SCR催化剂板A相邻，SCR催化剂板B与脱硫脱硝塔的侧壁间的通口位于SCR催化剂板B的右侧；
所述脱硝区10的位于起始端的SCR催化剂板与脱硫脱硝塔的侧壁形成空间区域A103，所述气帽层的底板与空间区域A103对应的部分为气帽区92，所述气帽层的底板的其余部分为密封的底板；
所述脱硝区10的位于末端的SCR催化剂板与脱硫脱硝塔的侧壁形成空间区域B102，所述空间区域B上部的喷氨管上部设置有气体出口21，所述气体出口21与第二换热器3的热媒入口31管路连接。
本实施例的烟气节能降耗脱硫脱硝装置的脱硝区中SCR催化剂板的设置方式使得在脱硝区中形成了交错联通的水平通道，提高了烟气在脱硝区中的流动流程，增加了喷淋的氨水和烟气接触的几率和时间，提高了脱硝的效率。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (9)
1.一种脱硫脱硝装置，其特征在于，所述脱硫脱硝装置包括第一换热器、鼓风机、脱硫脱硝塔、回收池、第二换热器；
所述第一换热器的热媒进口与焦化厂焦炉烟气出口管路连接，第一换热器的热媒出口与除尘器的入口管路连接，所述除尘器的出口与脱硫脱硝塔的烟气入口管路连接，鼓风机的空气出口与第一换热器的冷媒入口管路连接；
所述脱硫脱硝塔由下至上依次设置烟气入口、脱硫吸收区、气体混合区、气帽层、脱硝区、喷淋吸氨区、除雾器、脱硫脱硝塔气体出口，所述脱硫吸收区和气体混合区之间设置有第一隔板，所述第一隔板上设置有通气孔贯通脱硫吸收区和气体混合区，气体混合区下部设置有空气入口，空气入口与第一换热器的冷媒出口管路连接，脱硝区上部设置有喷氨管，所述脱硝区与喷淋吸氨区之间设置有第二隔板，所述第二隔板横向设置并延伸至脱硫脱硝塔侧壁且密封连接，所述脱硝区上部的喷氨管上部设置有气体出口，所述气体出口与第二换热器的热媒入口管路连接，所述喷氨管与第二换热器的冷媒出口管路连接，氨水供应装置通过输液泵与第二换热器的冷媒入口管路连接，所述喷淋吸氨区下部设置有气体入口，所述喷淋吸氨区下部的气体入口与第二换热器的热媒出口管路连接；
所述脱硫吸收区设置有通向回收池的管道。
2.根据权利要求1所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，所述脱硝区设置有SCR催化剂板。
3.根据权利要求2所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，所述脱硝区设置有若干片SCR催化剂板，每片SCR催化剂板的上端向上延伸与第二隔板密封连接，每片SCR催化剂板的下端向下延伸与气帽层的底板密封连接，每片SCR催化剂板的一侧向侧向延伸与脱硫脱硝塔的侧壁密封连接，每片SCR催化剂板的另一侧侧向延伸与脱硫脱硝塔的侧壁间留有通口，通口的宽度占SCR催化剂板水平长度的8％-15％，相邻SCR催化剂板与脱硫脱硝塔的侧壁间的通口交错设置；
所述交错设置的方式为：SCR催化剂板A与脱硫脱硝塔的侧壁间的通口位于SCR催化剂板A的左侧，SCR催化剂板B与SCR催化剂板A相邻，SCR催化剂板B与脱硫脱硝塔的侧壁间的通口位于SCR催化剂板B的右侧；
所述脱硝区的位于起始端的SCR催化剂板与脱硫脱硝塔的侧壁形成空间区域A，所述气帽层的底板与空间区域A对应的部分为气帽区，所述气帽层的底板的其余部分为密封的底板；
所述脱硝区的位于末端的SCR催化剂板与脱硫脱硝塔的侧壁形成空间区域B，所述空间区域B上部的喷氨管上部设置有气体出口，所述气体出口与第二换热器的热媒入口管路连接。
4.根据权利要求3所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，所述脱硝区设置有5-8片SCR催化剂板。
5.根据权利要求1所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，所述喷淋吸氨区设置有喷淋头，所述喷淋头喷洒氨气吸收剂，所述氨气吸收剂为水、稀硝酸或者稀硫酸。
6.根据权利要求1所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，所述脱硝区底部设置有通向所述回收池的回流管。
7.根据权利要求1所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，所述喷淋吸氨区底部设置有通向所述回收池的回流管。
8.根据权利要求1所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，所述脱硫吸收区设置有湿法脱硫机构，所述湿法脱硫机构为碱液喷淋头，所述碱液为氢氧化钠溶液、氨水、碳酸钠溶液或者氢氧化钙溶液。
9.根据权利要求1所述的脱硫脱硝装置，其特征在于，所述脱硫吸收区设置有干法脱硫机构，所述干法脱硫机构为碱性固体吸收剂层。
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