CN110779344A - 一种铝用碳素煅烧烟气净化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝用碳素煅烧烟气净化方法，本发明采用低温脱硝装置、热交换装置、脱硫装置和湿式静电除尘器设备对煅烧炉后的烟气进行脱硝、脱硫以及除尘除雾，达到超低排放的要求，粉尘≦5mg/m3,SO2≦35mg/m3，NOX≦50mg/m3，与此同时，有效的解决净化系统困扰的水不平衡问题，相比较中温320‑380℃脱硝，低温220‑320℃脱硝的烟气温度更低，热涵也降低，再利用低压余热回收装置，不产生多余的高温水，系统水也随之减少，计算水平衡以及实际情况可得到，也有效控制氨逃逸率和解决粘附及堵塞问题，此外也能充分利用热能，多发电500kw/h。
Description
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域，具体为一种铝用碳素煅烧烟气净化方法。
背景技术
我国当前铝用碳素煅烧烟气净化一直处于探索中，各碳素企业根据企业环评和当地环保政策要求，以及借鉴不同行业环保工艺，形成很多种环保净化技术方案，技术水平参差不齐，目前做的较好的采取的方案主要包括将煅烧炉出口温度在850-950℃烟气引入锅炉，经过锅炉热交换后烟气温度降到320-380℃，在该温度下即中温（320-380℃）对烟气氨水脱硝、脱硝后的烟气温度较高，一般采取喷淋冷却塔来降温，烟气温度降到160-180℃，该温度烟气进入石灰石膏湿法脱硫（也有用氨水脱硫），这种技术方案不能实现水平衡，不能达到超低排放，现有技术只能满足《铝工业污染物排放标准》(GB25465-2010)修改单中关于铝用碳素大气污染特别排放限值：粉尘≦10mg/m3，SO2≦100mg/m3，NOX≦100mg/m3，且也不能充分利用热能，为此，提出一种铝用碳素煅烧烟气净化方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝用碳素煅烧烟气净化方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铝用碳素煅烧烟气净化方法，该烟气净化方法采用两套锅炉设备来处理4台煅烧炉产生的烟气，具体的包括以下步骤：
S1.将煅烧后的温度为850-950℃的烟气分别通入1#导热油炉和1#热电锅炉进行换热，在基准含氧量为9%时，850-950℃烟气中的氮氧化物含量小于300 mg/Nm³，二氧化硫的含量不高于4000 mg/Nm³；
S2.经过1#导热油炉换热后的烟气温度约为350℃，经过1#热电锅炉换热后的烟气温度约为200℃，两个结合后形成的低温烟气通过引气风机进入1#低温脱硝装置；
S3.低温烟气进入1#低温脱硝装置的同时，通过氨水喷射泵将氨水从储氨罐中抽出送至1#蒸氨系统设备，在1#蒸氨系统设备中经过一系列工艺操作后除去水分，只剩下氨气进入1#低温脱硝装置，并与低温烟气中的氮氧化物逆流接触在催化剂的作用下发生还原反应，生成氮气，氨气量由CEMS检测系统自动控制；
S4.脱硝后的烟气进入1#热交换装置进行换热，烟气的方向与水流方向相反，换热后的烟气温度为175-180℃，1#热交换装置采用两级余热回收装置，第一级装置中低温级水换热后由37℃上升至97℃，并送至除氧器，第二级装置中高温级水换热后由103℃上升至190℃，并送至省煤器；
S5.2#热电锅炉、2#低温脱硝装置、2#蒸氨系统设备和2#热交换装置的工作流程如同S1至S4所述；
S6.1#低温脱硝装置和2#热交换装置换热后的烟气通过动力风机进入脱硫装置进行脱硫，脱硫装置采用石灰石膏湿法脱硫技术；
S7.脱硝后的烟气进入湿式静电除尘器设备除尘除雾，除尘除雾后的无烟羽及烟尘排放值小于5 mg/Nm3；
S8.除尘除雾后达标的烟气由烟囱排出。
优选的，所述低温烟气的温度为240-260℃。
优选的，所述350℃的高温烟气为催化剂的吹扫气源。
优选的，所述氨水的浓度为18%至23%，所述1#低温脱硝装置和2#低温脱硝装置的烟气处理量均为80000 Nm³/h至110000 Nm³/h。
优选的，所述湿式静电除尘器设备采用DN内切圆的六角形阳极管，长度为6米，湿式静电除尘器设备除尘、除雾的主要粒径范围为0.01um至100um。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、解决了净化系统困扰的水不平衡问题；
相比较中温320-380℃脱硝，低温220-320℃脱硝的烟气温度更低，热涵也降低，再利用低压余热回收装置，不产生多余的高温水，系统水也随之减少，计算水平衡以及实际情况可得到，系统仅需补充一定量的脱硫水以外，再无外排废水产生。发明不仅降低烟气温度满足下道工序，也满足了环保要求。
2、实现了燃煤电厂的超低排放；
相对于《铝工业污染物排放标准》（GB25465-2010）修改单中关于铝用碳素大气污染特别排放限值（粉尘≦10mg/m3，SO2≦100mg/m3，NOX≦100mg/m3），通过本发明中环保净化系统工艺配置可达到超低排放：粉尘≦5mg/m3,SO2≦35mg/m3，NOX≦50mg/m3。实际中烟气排放总量降低了70%左右，为区域环境作出贡献。
3、充分利用热能；
该项目运行后烟温由原来的240-260℃，降至175-180℃，降低排烟温度，满足煅烧脱硫工艺要求，低温级水温由37℃升高到97℃，高温级水温由103℃升高到190℃，多发电500kw/h。
4、有效控制氨逃逸率和解决粘附及堵塞问题；
利用1#蒸氨系统设备和2#蒸氨系统设备将氨水变为氨气，与烟气中的NOX较好混合接触，这一过程既减少氨水用量，又减少氨气与烟气中二氧化硫发生反应生成硫酸铵和硫酸氢氨，粘附物产生量大幅减少，堵塞问题也就相应解决。
5、有效解决烟囱排放烟气烟羽问题；
因湿式静电除尘器设备阻力低、能耗小，对烟尘、烟雾适用范围广泛，能除去0.01—100um范围内的气体悬浮颗粒及雾，可有效解决烟囱排放烟气烟羽问题，该项目运行后无烟羽及烟尘排放值小于5mg/Nm3。
6、实现低温催化脱硝。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图中：1#导热油炉10、1#热电锅炉20、1#低温脱硝装置30、1#蒸氨系统设备40、1#热交换装置50、动力风机2、脱硫装置3、湿式静电除尘器设备4、烟囱5、2#导热油炉11、2#热电锅炉21、2#低温脱硝装置31、2#蒸氨系统设备41、2#热交换装置51。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：
一种铝用碳素煅烧烟气净化方法，该烟气净化方法采用两套锅炉设备来处理4台煅烧炉产生的烟气，具体的包括以下步骤：
S1.将煅烧后的温度为850-950℃的烟气分别通入1#导热油炉10和1#热电锅炉20进行换热，在基准含氧量为9%时，850-950℃烟气中的氮氧化物含量小于300 mg/Nm³，二氧化硫的含量不高于4000 mg/Nm³；
S2.经过1#导热油炉10换热后的烟气温度约为350℃，经过1#热电锅炉20换热后的烟气温度约为200℃，两个结合后形成的低温烟气通过引气风机进入1#低温脱硝装置30，350℃的高温烟气为催化剂的吹扫气源，定期对催化剂进行吹扫，使铵盐分解，保持催化剂的洁净状态，气源流量为2000 m³/h；
S3.低温烟气进入1#低温脱硝装置30的同时，通过氨水喷射泵将氨水从储氨罐中抽出送至1#蒸氨系统设备40，在1#蒸氨系统设备40中经过一系列工艺操作后除去水分，只剩下氨气进入1#低温脱硝装置30，并与低温烟气中的氮氧化物逆流接触在催化剂的作用下发生还原反应，生成氮气，氨气量由CEMS检测系统自动控制，氨水的浓度为18%至23%；
S4.脱硝后的烟气进入1#热交换装置50进行换热，烟气的方向与水流方向相反，换热后的烟气温度为175-180℃，1#热交换装置50采用两级余热回收装置，第一级装置中低温级水换热后由37℃上升至97℃，并送至除氧器，第二级装置中高温级水换热后由103℃上升至190℃，并送至省煤器；
S5.2#热电锅炉21、2#低温脱硝装置31、2#蒸氨系统设备41和2#热交换装置51的工作流程如同S1至S4，1#低温脱硝装置30和2#低温脱硝装置31的烟气处理量均为80000 Nm³/h至110000 Nm³/h；
S6.1#低温脱硝装置30和2#热交换装置51换热后的烟气通过动力风机2进入脱硫装置3进行脱硫，脱硫装置3采用石灰石膏湿法脱硫技术；
S7.脱硝后的烟气进入湿式静电除尘器设备4除尘除雾，除尘除雾后的无烟羽及烟尘排放值小于5 mg/Nm3，湿式静电除尘器设备4采用DN内切圆的六角形阳极管，长度为6米，延长烟气停留时间，增加湿式静电除尘器设备4除尘、除雾效果，湿式静电除尘器设备4除尘、除雾的主要粒径范围为0.01um至100um；
S8.除尘除雾后达标的烟气由烟囱5排出。
采用本发明的工艺流程，可以有效的解决净化系统困扰的水不平衡问题，实现了燃煤电厂的超低排放，并充分利用热能，与此同时，也有效控制氨逃逸率和解决粘附及堵塞问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种铝用碳素煅烧烟气净化方法，其特征在于：该烟气净化方法采用两套锅炉设备来处理4台煅烧炉产生的烟气，具体的包括以下步骤：
S1.将煅烧后的温度为850-950℃的烟气分别通入1#导热油炉（10）和1#热电锅炉（20）进行换热，在基准含氧量为9%时，850-950℃烟气中的氮氧化物含量小于300 mg/Nm³，二氧化硫的含量不高于4000 mg/Nm³；
S2.经过1#导热油炉（10）换热后的烟气温度约为350℃，经过1#热电锅炉（20）换热后的烟气温度约为200℃，两个结合后形成的低温烟气通过引气风机进入1#低温脱硝装置（30）；
S3.低温烟气进入1#低温脱硝装置（30）的同时，通过氨水喷射泵将氨水从储氨罐中抽出送至1#蒸氨系统设备（40），在1#蒸氨系统设备（40）中经过一系列工艺操作后除去水分，只剩下氨气进入1#低温脱硝装置（30），并与低温烟气中的氮氧化物逆流接触在催化剂的作用下发生还原反应，生成氮气，氨气量由CEMS检测系统自动控制；
S4.脱硝后的烟气进入1#热交换装置（50）进行换热，烟气的方向与水流方向相反，换热后的烟气温度为175-180℃，1#热交换装置（50）采用两级余热回收装置，第一级装置中低温级水换热后由37℃上升至97℃，并送至除氧器，第二级装置中高温级水换热后由103℃上升至190℃，并送至省煤器；
S5.2#热电锅炉（21）、2#低温脱硝装置（31）、2#蒸氨系统设备（41）和2#热交换装置（51）的工作流程如同S1至S4所述；
S6.1#低温脱硝装置（30）和2#热交换装置（51）换热后的烟气通过动力风机（2）进入脱硫装置（3）进行脱硫，脱硫装置（3）采用石灰石膏湿法脱硫技术；
S7.脱硝后的烟气进入湿式静电除尘器设备（4）除尘除雾，除尘除雾后的无烟羽及烟尘排放值小于5 mg/Nm3；
S8.除尘除雾后达标的烟气由烟囱（5）排出。
2.根据权利要求1所述的一种铝用碳素煅烧烟气净化方法，其特征在于：所述低温烟气的温度为240-260℃。
3.根据权利要求1所述的一种铝用碳素煅烧烟气净化方法，其特征在于：所述350℃的高温烟气为催化剂的吹扫气源。
4.根据权利要求1所述的一种铝用碳素煅烧烟气净化方法，其特征在于：所述氨水的浓度为18%至23%，所述1#低温脱硝装置（30）和2#低温脱硝装置（31）的烟气处理量均为80000Nm³/h至110000 Nm³/h。
5.根据权利要求1所述的一种铝用碳素煅烧烟气净化方法，其特征在于：所述湿式静电除尘器设备（4）采用DN内切圆的六角形阳极管，长度为6米，湿式静电除尘器设备（4）除尘、除雾的主要粒径范围为0.01um至100um。
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