CN110893314A - 一种湿法低温脱硝系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种湿法低温脱硝系统，属于烟气处理技术领域，该湿法低温脱硝系统包括依次管道连接的冷凝器、脉冲布袋除尘器、1#风机、湿法脱硫净化塔、湿法低温脱硝净化塔和烟囱；所述冷凝器用于对烟气进行降温处理，所述脉冲布袋除尘器用于对所述烟气进行净化除尘，在所述1#风机的传送下，净化除尘后的所述烟气进入到所述湿法脱硫净化塔中；所述湿法脱硫净化塔出气口与所述湿法低温脱硝净化塔进气口连接，所述湿法低温脱硝净化塔出气口与所述烟囱连接，所述烟囱用于将脱硝处理后的净烟气进行排放，本发明具有脱附效率高，占地面积小，运行成本低等优点。

Description

一种湿法低温脱硝系统
技术领域
本发明涉及烟气处理技术领域，更具体地说，它涉及一种湿法低温脱硝系统。
背景技术
目前市场主流烟气脱硝技术主要为SNCR(炉内脱硝)和SCR(炉外脱硝)两种脱硝方式；脱硝剂主要为尿素和氨水。
SNCR(炉内脱硝)，脱附温度受限在850℃-1200℃之间，脱硝剂主要是尿素和氨水，尿素脱附效率一般在60％左右，通过尿素溶液经高温600℃以上高温裂解成氨气进行氧化还原反应进行脱硝的过程，脱附效率最高不会超过75％；氨水脱附效率相对较高，在850℃以上温度下直接还原脱附，一般在75％以上，最高不超过85％；如果炉内温度过低，低至850℃就不能脱硝，脱硝剂用量过高，氨逃逸超标也会造成环境污染等其它环保问题。目前市场上有一种脱硝方式—活性高分子氨脱硝方式，脱附温度在600℃-850℃之间，脱附效率在85％-95％之间完全满足环保需要，但还是受到炉内温度限制；特别是工业锅炉和工业窑炉，种类繁多，生产工艺要求特殊，有些工业窑炉炉内根本不允许湿喷脱硝，湿法脱硝对生产工艺产品质量会造成直接影响，所以，应运而生出一种炉内干喷尿素+催化剂的智能控制脱硝工艺，但脱附效率也只能在50％-65％之间，相对目前不断提标的环保要求和工业锅炉生产过程中独特性质，很难满足环保需求。
SCR(炉外脱硝)，脱附温度320℃-380℃，脱附效率在85％-95％之间，脱附特点受温度限制外，对烟气中粉浓度要求严格，所以，前级必须先除尘净化后方可脱硝，由于脱附温度不能过低，选择除尘器只能采用电除尘器进行保温除尘，否则，脱硝催化剂极易中毒失效；SCR炉外催化剂脱硝，不论是前级电除尘器还是炉外催化剂脱硝，运行场地、运行成本、投入成本都非常大，相对大多数企业经济负担都很重，甚至难以承受。SNCR+SCR联合工艺脱硝，脱硝效率相对提高，虽然满足环保提标、达标需求，但还是存在上述经济承受问题。
有鉴于此，本发明提供一种新型的湿法低温脱硝系统。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种湿法低温脱硝系统，适应大多数工业锅炉、窑炉炉外脱附。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种湿法低温脱硝系统，包括依次管道连接的冷凝器、脉冲布袋除尘器、1#风机、湿法脱硫净化塔、湿法低温脱硝净化塔和烟囱；
所述冷凝器用于对烟气进行降温处理，所述脉冲布袋除尘器用于对所述烟气进行净化除尘，在所述1#风机的传送下，净化除尘后的所述烟气进入到所述湿法脱硫净化塔中；
所述湿法脱硫净化塔出气口与所述湿法低温脱硝净化塔进气口连接，所述湿法低温脱硝净化塔出气口与所述烟囱连接，所述烟囱用于将脱硝处理后的净烟气进行排放。
进一步优选为：所述湿法低温脱硝净化塔包括1#湿法低温脱硝净化塔和2#湿法低温脱硝净化塔，所述1#湿法低温脱硝净化塔和所述2#湿法低温脱硝净化塔串联设置。
进一步优选为：所述湿法低温脱硝净化塔内设置有轨道球磨床。
进一步优选为：所述轨道球磨床包括电机、挡边、托盘、填料球和转轴；
所述电机安装在所述湿法低温脱硝净化塔底部中心，所述挡边、托盘和填料球均位于所述湿法低温脱硝净化塔内，所述转轴一端与所述电机连接，另一端与所述托盘固定；
所述托盘上开设有通孔，所述通孔贯穿所述托盘上下两侧，所述填料球填充在所述托盘上表面，所述挡边固定在所述托盘上且围合在所述填料球四周；
所述湿法低温脱硝净化塔下部设置有烟气进口，所述烟气进口位于所述托盘下方，所述湿法脱硫净化塔通过所述烟气进口与所述湿法低温脱硝净化塔连接。
进一步优选为：所述挡边外表面与所述湿法低温脱硝净化塔内壁接触，所述挡边外表面沿所述湿法低温脱硝净化塔圆周方向设置有一圈凸条，所述湿法低温脱硝净化塔内壁上开设有一圈与所述凸条相适配的滑槽，所述凸条嵌在所述滑槽内且在所述滑槽内转动。
进一步优选为：湿法低温脱硝系统还包括脱硝剂加药泵和脱硝剂循环池；
所述脱硝剂循环池内装有脱硝剂，所述脱硝剂加药泵用于将所述脱硝剂循环池内的脱硝剂传送到所述1#湿法低温脱硝净化塔和所述2#湿法低温脱硝净化塔内顶部，所述1#湿法低温脱硝净化塔和2#湿法低温脱硝净化塔内顶部均安装有脱硝剂喷淋头，所述脱硝剂喷淋头位于所述轨道球磨床上方且用于将所述脱硝剂向下喷淋。
进一步优选为：湿法低温脱硝系统还包括碱液加药槽和循环碱泵；
所述碱液加药槽内装有脱硫剂，所述循环碱泵用于将所述碱液加药槽内的脱硫剂传送到所述湿法脱硫净化塔内顶部，所述湿法脱硫净化塔内顶部安装有脱硫剂喷淋头，所述脱硫剂喷淋头用于将所述脱硫剂向下喷淋。
进一步优选为：所述脱硫剂为石灰水、碳酸氢铵、碳酸钠或氢氧化钠。
进一步优选为：湿法低温脱硝系统还包括2#风机，所述2#风机为负压变频风机；
所述1#湿法低温脱硝净化塔塔顶出气口与2#湿法低温脱硝净化塔进气口连接，所述2#风机连接在所述2#湿法低温脱硝净化塔塔顶出气口和所述烟囱进口之间。
综上所述，本发明具有以下有益效果：脱附温度控制在100℃以下，适应大多数工业锅炉、窑炉炉外脱附，脱附效率大于70％；在原有SNCR脱附工艺基础上增加脱附效率，相对投资运行费用较低，在减轻企业经济负担的同时，又满足了环保日益提标要求，达到超洁排放目的。电机转动时，托盘、挡边和填料球将绕转轴中心轴转动，使得填料球在托盘上呈圆周均匀运动。轨道球磨床的设置，使得湿法低温脱硝净化塔成为一种有规律、全动态、定向旋转球磨溶合技术的全新塔型。烟气处理量大，适应烟气变化能力强，在焚烧锅炉、窑炉和各废气湿法净化过程中，能适应全动态的运行变化，最大限度增加液气接触面积和传质效率，且占地面积小、运行成本低。
附图说明
图1是实施例的工艺流程图，主要用于体现湿法低温脱硝系统；
图2是实施例的局部结构示意图，主要用于体现轨道球磨床的结构。
图中，1、冷凝器；2、脉冲布袋除尘器；3、1#风机；4、湿法脱硫净化塔；5、碱液加药槽；6、循环碱泵；7、湿法低温脱硝净化塔；71、1#湿法低温脱硝净化塔；72、2#湿法低温脱硝净化塔；8、轨道球磨床；81、电机；82、挡边；83、托盘；84、填料球；85、凸条；86、转轴；9、脱硝剂加药泵；10、脱硝剂循环池；11、2#风机；12、烟囱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
实施例：一种湿法低温脱硝系统，如图1-2所示，包括冷凝器1、脉冲布袋除尘器2、1#风机3、湿法脱硫净化塔4、湿法低温脱硝净化塔7、2#风机11、烟囱12、碱液加药槽5、循环碱泵6、脱硝剂加药泵9和脱硝剂循环池10。冷凝器1、脉冲布袋除尘器2、1#风机3、湿法脱硫净化塔4、湿法低温脱硝净化塔7、2#风机11和烟囱12依次管道连接。冷凝器1用于对烟气进行降温处理，冷凝器1进气口与烟气发生装置连接，烟气发生装置为工业锅炉、陶瓷窑炉、砖厂窑炉、重金属冶炼炉、钢铁冶炼炉型等。脉冲布袋除尘器2用于对烟气进行净化除尘，在1#风机3的传送下，净化除尘后的烟气进入到湿法脱硫净化塔4中。具体的，冷凝器1出气口与脉冲布袋除尘器2进气口连接，脉冲布袋除尘器2出气口与1#风机3进口连接，1#风机3出口与湿法脱硫净化塔4下方进气口连接。
在上述技术方案中，冷凝器1和脉冲布袋除尘器2主要用于对烟气进行预处理，以使烟气温度降下来，烟气中的固体颗粒也能得到有效清除。从湿法脱硫净化塔4出来的烟气，温度一般不会超过100℃，完全满足湿法低温脱硝的温度环境，如果原有锅炉烟气前级没有进行湿法脱硫、除尘降温过程，可先通过湿法除尘降温处理后再进行湿法低温脱硝工艺，以使湿法低温脱硝净化塔7进气口处的烟气温度控制在100℃以下。
参照图1-2，碱液加药槽5内装有脱硫剂，循环碱泵6用于将碱液加药槽5内的脱硫剂传送到湿法脱硫净化塔4内顶部。湿法脱硫净化塔4内顶部安装有脱硫剂喷淋头，脱硫剂喷淋头用于将脱硫剂向下喷淋，以使脱硫剂与烟气中的二氧化硫在湿法脱硫净化塔4中发生反应。脱硫剂为石灰水、碳酸氢铵、碳酸钠或氢氧化钠，具体视情况而定，在此不作具体限定。
在上述技术方案中，配合原有SNCR炉内脱硝工艺在炉外进行低温湿法脱硝，原有SNCR炉内脱硝工艺不变的情况下(原有脱附效率:59％-60％)，炉外低温湿法脱附效率可叠加至95％以上。低温湿法脱硝特点：脱附温度控制在100℃以下，适应大多数工业锅炉、窑炉炉外脱附，脱附效率大于70％；在原有SNCR脱附工艺基础上增加脱附效率，相对投资运行费用较低，在减轻企业经济负担的同时，又满足了环保日益提标要求，达到超洁排放目的。脱硝前，先对烟气进行脱硫处理，脱硫过程中，烟气从湿法脱硫净化塔4下方进入，而脱硫剂则通过脱硫剂喷淋头向下喷出，使得脱硫剂与烟气中的二氧化硫在湿法脱硫净化塔4中发生反应，脱硫后的烟气则从湿法脱硫净化塔4顶部排出。
参照图1-2，湿法脱硫净化塔4塔顶出气口与湿法低温脱硝净化塔7下方进气口连接，湿法低温脱硝净化塔7出气口与烟囱12连接，烟囱12用于将脱硝处理后的净烟气进行高空或低空排放。具体的，湿法低温脱硝净化塔7与烟囱12之间连接有2#风机11，2#风机11为负压变频风机且用于将湿法低温脱硝净化塔7出来的达标排放空气传送到烟囱12内，以使达标排放空气通过烟囱12进行高空或低空排放。
在上述技术方案中，本发明适应各种工业锅炉、各种陶瓷窑炉、砖厂窑炉、重金属冶炼炉、钢铁冶炼炉型及各种化工生产过程中产生的合成氮氧化物的净化，待烟气排放达标后再进行组织排放。
参照图1-2，湿法低温脱硝净化塔7包括1#湿法低温脱硝净化塔71和2#湿法低温脱硝净化塔72，1#湿法低温脱硝净化塔71和2#湿法低温脱硝净化塔72串联设置。1#湿法低温脱硝净化塔71塔顶出气口与2#湿法低温脱硝净化塔72下方进气口连接，2#风机11连接在2#湿法低温脱硝净化塔72塔顶出气口和烟囱12进口之间。湿法低温脱硝净化塔7内部下方设置有轨道球磨床8，具体的，1#湿法低温脱硝净化塔71和2#湿法低温脱硝净化塔72内部下方均设置有轨道球磨床8。
在上述技术方案中，为了提高脱硝效率，防止烟气中的NOX污染环境，本发明采用两个串联的湿法低温脱硝净化塔7进行脱硝，再配合轨道球磨床8的使用，能达到较好的脱附净化效果。
参照图1-2，轨道球磨床8包括电机81、挡边82、托盘83、填料球84和转轴86。电机81安装在1#湿法低温脱硝净化塔71和2#湿法低温脱硝净化塔72的底部中心，挡边82、托盘83和填料球84均位于湿法低温脱硝净化塔7内，转轴86位于湿法低温脱硝净化塔7内且下端与电机81输出轴连接，上端与托盘83中心固定。托盘83为圆盘且直径与湿法低温脱硝净化塔7内径相同，在托盘83的阻隔下，湿法低温脱硝净化塔7分成上下两个腔室。托盘83上开设有用于气体和液体通过的通孔，通孔设置有若干个，若干个通孔均布在托盘83上。通孔贯穿托盘83上下两侧，填料球84设置有若干个，若干个填料球84均填充在托盘83上表面，挡边82固定在托盘83上且围合在填料球84四周。挡边82外表面与湿法低温脱硝净化塔7内壁接触，挡边82外表面沿湿法低温脱硝净化塔7圆周方向设置有一圈凸条85，湿法低温脱硝净化塔7内壁上开设有一圈与凸条85相适配的滑槽，凸条85嵌在滑槽内且在滑槽内转动。湿法低温脱硝净化塔7下部设置有烟气进口，烟气进口位于托盘83下方，湿法脱硫净化塔4通过烟气进口与湿法低温脱硝净化塔7连接。
在上述技术方案中，电机81转动时，托盘83、挡边82和填料球84将绕转轴86中心轴转动，使得填料球84在托盘83上呈圆周均匀运动。轨道球磨床8的设置，使得湿法低温脱硝净化塔7成为一种有规律、全动态、定向旋转球磨溶合技术的全新塔型。烟气处理量大，适应烟气变化能力强，具有套筒塔文氏管溶合作用，液气可充分溶合逆向走势。湿法低温脱硝净化塔7把顶量静态文丘里原理改为可调动态多倍文丘里原理，以动态旋转球磨可变的方式，在焚烧锅炉、窑炉和各废气湿法净化过程中，能适应全动态的运行变化，最大限度增加液气接触面积和传质效率，在动态运动时，经上升气流冲击和逆向液体喷淋，使塔内填料球84呈半悬浮状态下做球磨圆周运动，使风速阻力相应降低，达到脱附净化效果。因为是全动态结构，所以不存在设备结垢、堵塞等问题。脱附溶合效率最高可达到98％以上，净化效率99％以上。另外，湿法低温脱硝净化塔7占地面积小、运行成本低、适应范围可包括目前WFGD范围内任何脱硫剂的使用，能配合低温脱硝剂进行低温脱硝净化，同时也适应各种工业上单一除尘净化、工业冷酸雾净化、有机废气生物降解净化及喷涂打磨净化。解决了静止床填料气、液接触面小，湍流床填料运行不稳定的难题，无需另外增加风压即可达到低阻、高效的传质效果。
参照图1-2，脱硝剂循环池10内装有脱硝剂，脱硝剂加药泵9用于将脱硝剂循环池10内的脱硝剂分别传送到1#湿法低温脱硝净化塔71和2#湿法低温脱硝净化塔72内顶部。1#湿法低温脱硝净化塔71和2#湿法低温脱硝净化塔72内顶部均安装有脱硝剂喷淋头，脱硝剂喷淋头位于轨道球磨床8上方且用于将脱硝剂向下喷淋。脱硝剂采用氨水。
在上述技术方案中，脱硝剂能有效的去除烟气中氮氧化物，达到超洁排放目标，投入运行成本低、安全可靠、操作简单方便。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种湿法低温脱硝系统，其特征在于：包括依次管道连接的冷凝器(1)、脉冲布袋除尘器(2)、1#风机(3)、湿法脱硫净化塔(4)、湿法低温脱硝净化塔(7)和烟囱(12)；
所述冷凝器(1)用于对烟气进行降温处理，所述脉冲布袋除尘器(2)用于对所述烟气进行净化除尘，在所述1#风机(3)的传送下，净化除尘后的所述烟气进入到所述湿法脱硫净化塔(4)中；
所述湿法脱硫净化塔(4)出气口与所述湿法低温脱硝净化塔(7)进气口连接，所述湿法低温脱硝净化塔(7)出气口与所述烟囱(12)连接，所述烟囱(12)用于将脱硝处理后的净烟气进行排放。
2.根据权利要求1所述的一种湿法低温脱硝系统，其特征在于：所述湿法低温脱硝净化塔(7)包括1#湿法低温脱硝净化塔(71)和2#湿法低温脱硝净化塔(72)，所述1#湿法低温脱硝净化塔(71)和所述2#湿法低温脱硝净化塔(72)串联设置。
3.根据权利要求2所述的一种湿法低温脱硝系统，其特征在于：所述湿法低温脱硝净化塔(7)内设置有轨道球磨床(8)。
4.根据权利要求3所述的一种湿法低温脱硝系统，其特征在于：所述轨道球磨床(8)包括电机(81)、挡边(82)、托盘(83)、填料球(84)和转轴(86)；
所述电机(81)安装在所述湿法低温脱硝净化塔(7)底部中心，所述挡边(82)、托盘(83)和填料球(84)均位于所述湿法低温脱硝净化塔(7)内，所述转轴(86)一端与所述电机(81)连接，另一端与所述托盘(83)固定；
所述托盘(83)上开设有通孔，所述通孔贯穿所述托盘(83)上下两侧，所述填料球(84)填充在所述托盘(83)上表面，所述挡边(82)固定在所述托盘(83)上且围合在所述填料球(84)四周；
所述湿法低温脱硝净化塔(7)下部设置有烟气进口，所述烟气进口位于所述托盘(83)下方，所述湿法脱硫净化塔(4)通过所述烟气进口与所述湿法低温脱硝净化塔(7)连接。
5.根据权利要求4所述的一种湿法低温脱硝系统，其特征在于：所述挡边(82)外表面与所述湿法低温脱硝净化塔(7)内壁接触，所述挡边(82)外表面沿所述湿法低温脱硝净化塔(7)圆周方向设置有一圈凸条(85)，所述湿法低温脱硝净化塔(7)内壁上开设有一圈与所述凸条(85)相适配的滑槽，所述凸条(85)嵌在所述滑槽内且在所述滑槽内转动。
6.根据权利要求3所述的一种湿法低温脱硝系统，其特征在于：湿法低温脱硝系统还包括脱硝剂加药泵(9)和脱硝剂循环池(10)；
所述脱硝剂循环池(10)内装有脱硝剂，所述脱硝剂加药泵(9)用于将所述脱硝剂循环池(10)内的脱硝剂传送到所述1#湿法低温脱硝净化塔(71)和所述2#湿法低温脱硝净化塔(72)内顶部，所述1#湿法低温脱硝净化塔(71)和2#湿法低温脱硝净化塔(72)内顶部均安装有脱硝剂喷淋头，所述脱硝剂喷淋头位于所述轨道球磨床(8)上方且用于将所述脱硝剂向下喷淋。
7.根据权利要求1所述的一种湿法低温脱硝系统，其特征在于：湿法低温脱硝系统还包括碱液加药槽(5)和循环碱泵(6)；
所述碱液加药槽(5)内装有脱硫剂，所述循环碱泵(6)用于将所述碱液加药槽(5)内的脱硫剂传送到所述湿法脱硫净化塔(4)内顶部，所述湿法脱硫净化塔(4)内顶部安装有脱硫剂喷淋头，所述脱硫剂喷淋头用于将所述脱硫剂向下喷淋。
8.根据权利要求7所述的一种湿法低温脱硝系统，其特征在于：所述脱硫剂为石灰水、碳酸氢铵、碳酸钠或氢氧化钠。
9.根据权利要求2所述的一种湿法低温脱硝系统，其特征在于：湿法低温脱硝系统还包括2#风机(11)，所述2#风机(11)为负压变频风机；
所述1#湿法低温脱硝净化塔(71)塔顶出气口与2#湿法低温脱硝净化塔(72)进气口连接，所述2#风机(11)连接在所述2#湿法低温脱硝净化塔(72)塔顶出气口和所述烟囱(12)进口之间。
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