CN112263901A - 一种钛白粉生产线烟气余热利用系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种钛白粉生产线烟气余热利用系统，包括链篦机烟气利用部，余热锅炉部，除尘脱硝部与半干法脱硫部，烟气首先经链篦机各室进行余热利用，随后进入余热锅炉高温段进行余热二次利用，烟气的脱硝在锅炉高温段引出，经金属滤袋除尘器完成除尘，并经SCR反应器完成脱硝，随后再回锅炉低温段进行余热三次利用；烟气的脱硫采用半干法工艺，首先进入半干法脱硫反应器完成脱硫，随后经重力沉降室进入袋式除尘器完成除尘，最后经脱硫引风机排入烟囱；该系统能够充分利用钛白粉冶炼过程中产生的余热，进行产汽或发电，并对烟气中产生的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、氯化氢、氯气等进行去除，使烟气达到排放标准。

Description

一种钛白粉生产线烟气余热利用系统
技术领域
本发明涉及冶金工业的烟气利用技术领域，具体是一种钛白粉生产线烟气余热利用系统。
背景技术
2010年，《镁、钛工业污染物排放标准》（GB 25468-2010）发布，其中对颗粒物排放浓度限值为50mg/m3，对二氧化硫排放限值400mg/m3；
2014年，《镁、钛工业污染物排放标准修改单》发布，其中对大气污染物特别排放限值进行了规定，并对氮氧化物排放浓度进行规定，其相关排放浓度限值如下：
颗粒物限值 10mg/m3、二氧化硫限值 100mg/m3、氮氧化物限值 100mg/m3、氯化氢80mg/m3、氯气60mg/m3。
同时，国家每年都会对区域内大气环境制定攻坚方案，如《长三角地区2018-2019年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》、《长三角地区2019-2020年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》等，其对各行业污染物排放浓度有向燃煤电厂烟气超低排放标准看齐的趋势，即在基准氧含量条件下，标态干烟气中颗粒物、SO2 、NOX排放质量浓度分别不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3。
为了应对越来越严格的排放标准，同时，尽最大限度的利用烟气余热，对冶金工业钛白粉生产线烟气余热利用急需新的解决办法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钛白粉生产线烟气余热利用系统，该系统能够充分利用钛白粉冶炼过程中产生的余热，进行产汽或发电，并对烟气中产生的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、氯化氢、氯气等进行去除，使烟气达到排放标准。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种钛白粉生产线烟气余热利用系统，包括：
a、链篦机烟气利用部，
链篦机烟气利用部包含配风室、预热室、第一干燥室与第二干燥室，配风室与预热室相连通，配风室设有配风出口调节闸板；配风室入口分别连接钛白粉生产线的回转窑烟气出口以及配风空气；预热室设有预热出口闸板，第一干燥室设有第一干燥出口闸板，第二干燥室设有第二干燥出口闸板；预热出口闸板通过预热管分别连接第一干燥室与第二干燥室的入口, 预热管的管路还设有干燥引风机；
b、余热锅炉部，
余热锅炉部包含锅炉本体与旁通管，所述第一干燥室与第二干燥室的出口通过干燥管连接锅炉本体的入口，锅炉本体入口设有锅炉进口闸板，锅炉本体的高温出口设有脱硝闸板，锅炉本体的低温出口设有锅炉引风机，锅炉本体的回炉口设有回锅闸板；所述旁通管设有旁通闸板；
c、除尘脱硝部，
除尘脱硝部包含金属滤袋除尘器、SCR反应器以及氨气供应设备，金属滤袋除尘器的出口通过脱硝管连接SCR反应器的入口；
氨气供应设备包含氨气输入管、气体混合仓与稀释风机，氨气输入管的管路依次设有关断阀、流量计与调节阀，气体混合仓的两个入口分别连接氨气输入管的出口与稀释风机；
气体混合仓的出口与脱硝管相连；
所述脱硝闸板通过脱硝入口管连接金属滤袋除尘器的入口；
所述SCR反应器的出口通过回锅管道连接回锅闸板；
所述旁通管的入口连接干燥管、出口连接脱硝入口管；
d、半干法脱硫部，
半干法脱硫部包含依次相连的半干法脱硫反应器、重力沉降室、袋式除尘器与脱硫引风机，半干法脱硫反应器的入口连接锅炉引风机的出口；脱硫引风机的出口连接烟囱；
所述袋式除尘器与重力沉降室的下方设有螺旋输送机，螺旋输送机的出口分别连接半干法脱硫反应器以及副产物收集系统。
本发明的有益效果是：
一、充分的利用了烟气的余热，对进料进行预热，并采用余热锅炉对外排烟气进行利用，产生的蒸汽可用于厂区自用或发电，降低了碳排放；通过链篦机烟气利用部、余热锅炉部、除尘脱硝部、半干法脱硫部的相互配合，使烟气实现脱氯化氢、脱硼化物、脱氟化物，并且使用金属滤袋除尘器完成脱硝和颗粒物去除，使烟气的排放符合排放标准。
二、采用金属滤袋作为除尘器过滤材料，金属膜材质为金属间化合物多孔膜材料，适应高温环境；同时，具有综合机械性能好、开孔率高、分离效率高、通量大，过滤阻力低等特性。适用于温度范围广、高精度高效的气体除尘。
三、采用传统SCR技术进行脱硝，效率高，可满足超低排放要求，同时，对前端的金属滤袋除尘器的除尘效率非常高，有效的保护了催化剂。
四、采用半干法技术对系统进行脱硫处理，可满足多种酸性污染物的去除，满足超低排放要求，同时，对物料进行循环，降低了物料的消耗，系统在干湿交界面进行反应，效率高，副产物为干态，避免了废水的排放。
五、经本工艺处理后的烟气，其余热利用后可降低能耗40%，各污染物排放浓度可满足：颗粒物低于5mg/m3、二氧化硫低于30mg/m3、氮氧化物低于 30mg/m3、氯化氢低于10mg/m3、氯气低于5mg/m3，可实现超低排放要求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明链篦机烟气利用部的放大示意图；
图3是本发明余热锅炉部的放大示意图；
图4是本发明除尘脱硝部的放大示意图；
图5是本发明半干法脱硫部的放大示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种钛白粉生产线烟气余热利用系统，包括：
a、链篦机烟气利用部1，
结合图2所示，链篦机烟气利用部包含配风室11、预热室12、第一干燥室13与第二干燥室14，配风室11与预热室12相连通，配风室11设有配风出口调节闸板15；配风室入口分别连接钛白粉生产线的回转窑5烟气出口以及配风空气；预热室设有预热出口闸板16，第一干燥室设有第一干燥出口闸板17，第二干燥室设有第二干燥出口闸板18；预热出口闸板通过预热管19分别连接第一干燥室与第二干燥室的入口, 预热管的管路还设有干燥引风机111；
b、余热锅炉部2，
结合图3所示，余热锅炉部包含锅炉本体21与旁通管22，所述第一干燥室与第二干燥室的出口通过干燥管112连接锅炉本体的入口，锅炉本体入口设有锅炉进口闸板23，锅炉本体的高温出口设有脱硝闸板24，锅炉本体的低温出口设有锅炉引风机25，锅炉本体的回炉口设有回锅闸板26；所述旁通管设有旁通闸板27；
c、除尘脱硝部3，
结合图4所示，除尘脱硝部包含金属滤袋除尘器31、SCR反应器32以及氨气供应设备，金属滤袋除尘器31的出口通过脱硝管38连接SCR反应器的入口；
氨气供应设备包含氨气输入管39、气体混合仓36与稀释风机37，氨气输入管的管路依次设有关断阀33、流量计34与调节阀35，气体混合仓36的两个入口分别连接氨气输入管39的出口与稀释风机37；
气体混合仓36的出口与脱硝管38相连；
所述脱硝闸板24通过脱硝入口管28连接金属滤袋除尘器31的入口；
所述SCR反应器32的出口通过回锅管道39连接回锅闸板26；
所述旁通管的入口连接干燥管112、出口连接脱硝入口管28；
d、半干法脱硫部4，
结合图5所示，半干法脱硫部包含依次相连的半干法脱硫反应器41、重力沉降室42、袋式除尘器43与脱硫引风机44，半干法脱硫反应器41的入口连接锅炉引风机25的出口；脱硫引风机44的出口连接烟囱6；
所述袋式除尘器与重力沉降室的下方设有螺旋输送机45，螺旋输送机45的出口分别连接半干法脱硫反应器41以及副产物收集系统。
系统运行时，经处理后钛渣及燃料依次经过第一干燥室13、第二干燥室14、预热室12、配风室11，然后进入回转窑5。而烟气的流程与此正好相反，烟气首先经回转窑进入配风室11，在配风室11加入配风空气，将其中未充分反应的一氧化碳气体进行燃烧，之后烟气分为两路（保证钛渣及燃料加热不过温），其中一路经配风出口调节闸板15直接进入后续工段，另一路进入预热室12，对钛渣及燃料进行预热，经预热后，烟气由预热出口闸板16，并经干燥引风机111抽吸，然后分别送入第一干燥室13、第二干燥室14，随后经第一干燥出口闸板17、第二干燥出口闸板18与配风出口调节闸板15出口烟气汇合，一同进入余热锅炉部。
烟气由锅炉进口闸板23进入锅炉本体21，烟气经锅炉本体21的高温段降温后经进口脱硝闸板24进入金属滤袋除尘器31，为保证除尘脱硝部温度窗口要求，设置旁通闸板27，将部分原烟气直接引入金属滤袋除尘器31，烟气经高温除尘后进入SCR反应器32，在此完成脱硝反应，随后经回锅闸板26回至锅炉本体，再经锅炉引风机25进入半干法脱硫部。其中，氨气由关断阀33、流量计34、调节阀35进入混合室36，混合室的稀释空气由稀释风机37提供，经混合完成后进入SCR反应器32前的脱硝管38。
烟气进入半干法脱硫部4，首先进入半干法脱硫反应器41完成脱硫，随后经重力沉降室42进入袋式除尘器43完成除尘，最后经脱硫引风机44排入烟囱6。通过螺旋输送机45可以对副产物进行输送,一方面可以输送至半干法脱硫反应器41循环使用,另一方面可以送往副产物回收系统进行收集。
工艺设置了副产物收集部，分别由脱硝系统副产物收集系统及脱硫系统副产物收集系统组成，分别进入不同的副产物仓。因脱硝系统副产物为钛渣及燃料，并包含冶炼时一定的反应生成物，具有利用价值，故单独收集；而脱硫副产物主要是钙剂生成物，不便与脱硝副产物混合。副产物收集系统均包含气力输送装置及副产物仓，其中气力输送装置可采用稀相或浓相进行输送，副产物仓为普通钢仓，因为通用设备，在此不再详细描述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (1)

1.一种钛白粉生产线烟气余热利用系统，其特征在于，包括：
a、链篦机烟气利用部，
链篦机烟气利用部包含配风室、预热室、第一干燥室与第二干燥室，配风室与预热室相连通，配风室设有配风出口调节闸板；配风室入口分别连接钛白粉生产线的回转窑烟气出口以及配风空气；预热室设有预热出口闸板，第一干燥室设有第一干燥出口闸板，第二干燥室设有第二干燥出口闸板；预热出口闸板通过预热管分别连接第一干燥室与第二干燥室的入口, 预热管的管路还设有干燥引风机；
b、余热锅炉部，
余热锅炉部包含锅炉本体与旁通管，所述第一干燥室与第二干燥室的出口通过干燥管连接锅炉本体的入口，锅炉本体入口设有锅炉进口闸板，锅炉本体的高温出口设有脱硝闸板，锅炉本体的低温出口设有锅炉引风机，锅炉本体的回炉口设有回锅闸板；所述旁通管设有旁通闸板；
c、除尘脱硝部，
除尘脱硝部包含金属滤袋除尘器、SCR反应器以及氨气供应设备，金属滤袋除尘器的出口通过脱硝管连接SCR反应器的入口；
氨气供应设备包含氨气输入管、气体混合仓与稀释风机，氨气输入管的管路依次设有关断阀、流量计与调节阀，气体混合仓的两个入口分别连接氨气输入管的出口与稀释风机；
气体混合仓的出口与脱硝管相连；
所述脱硝闸板通过脱硝入口管连接金属滤袋除尘器的入口；
所述SCR反应器的出口通过回锅管道连接回锅闸板；
所述旁通管的入口连接干燥管、出口连接脱硝入口管；
d、半干法脱硫部，
半干法脱硫部包含依次相连的半干法脱硫反应器、重力沉降室、袋式除尘器与脱硫引风机，半干法脱硫反应器的入口连接锅炉引风机的出口；脱硫引风机的出口连接烟囱；
所述袋式除尘器与重力沉降室的下方设有螺旋输送机，螺旋输送机的出口分别连接半干法脱硫反应器以及副产物收集系统。
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