CN112933933A - 一种高温高碱烟气超洁净处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温高碱烟气超洁净处理系统，烟气依次通过烟气调质系统、粉体‑烟气静态混合器、高温电除尘器、氨水喷射装置、SCR反应器、MGGH系统高温段、余热锅炉、引风机、湿法脱硫装置、湿式电除尘器、MGGH系统低温段、烟囱。所述MGGH系统包括低温段和高温段，两装置通过循环管道连接。本发明解决了高温高碱烟气中粉尘比电阻过低的问题，并通过MGGH系统，避免烟囱降落“石膏雨”，消除“烟羽”视觉污染，达到超洁净排放要求。系统处理高效、投资成本较低、运行稳定可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种高温高碱烟气超洁净处理系统。
背景技术
高温高碱烟气由于锅炉燃料、燃烧配合料等的影响，造成其烟气成分复杂，烟气粉尘具有较强的腐蚀性和粘附性，这影响了后续脱硝除尘效率。
烟气超洁净处理技术，是通过采取有效的烟气处理工艺对烟气进行处理，使得从烟囱排出的烟气达到超洁净排放的标准。其要求SO2、NOx、颗粒物排放浓度不高于35mg/m3、50mg/m3、5mg/m3。
当前高温高碱烟气中所采用的烟气综合处理工艺有很多种。而为满足烟气超洁净排放要求，除尘采用电除尘+湿电除尘器，脱硝采用SCR脱硝，脱硫采用湿法脱硫。但由于高温高碱烟气的性质，处理工艺存在许多不足。电除尘器处理的颗粒物平均粒径小且比电阻较低，在处理高温高碱烟气时，不能高效捕集烟气中富含碱金属氧化物的微细粉尘，除了产生大量的PM2.5微细尘排放外，还会使脱硝催化剂产生碱金属中毒，同时大量微细粒径的粉尘堵塞催化剂的微细孔，从而使催化剂失活，加剧缩短催化剂寿命而湿法脱硫在满足SO2达标排放的情况下，会有比较严重的冒白烟、石膏雨等现象发生。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺陷，为了降低粉尘粘附性，为了避免石膏雨的产生，本发明提供了一种高温高碱烟气超洁净处理系统，本发明通过烟气调质装置降低高温高碱烟气粉尘粘性，提高比电阻，减少烟气颗粒物和NOx污染物的排放，达到高效除尘及脱硝的目的；另一方面增加MGGH系统，通过烟气换热，对脱硫塔出口烟气升温，减少烟囱出口烟气携带雾滴量，杜绝白烟和石膏雨现象。
一种高温高碱烟气超洁净处理系统，所述系统包括烟气调质系统，粉体-烟气静态混合器，高温电除尘器，氨水喷射装置，SCR反应器，MGGH系统高温段，余热锅炉，引风机，湿法脱硫装置，湿式电除尘器，MGGH系统低温段，烟囱。
作为优选，烟气调质系统通过气力输送将调质剂直接输送至烟道与烟气混合，在烟道后端采用粉体-烟气静态混合器增加烟气湍流程度，使烟气调质剂与烟气充分反应，改变了烟气中颗粒物的性质，减少粘性物质的含量，增大比电阻，提高后续除尘脱硝效率。
作为优选，所述预除尘采用高温电除尘器，深度除尘采用湿式电除尘器；脱硝采用是SCR反应器；脱硫系统是湿法脱硫装置。
作为优选，SCR脱硝系统包括氨水喷射装置和SCR反应器，SCR反应器里布置蜂窝式催化剂。蜂窝催化剂选用大节距、较低单层高度的催化剂结构，催化剂主要成分有二氧化钛(TiO2)、五氧化二钒(V2O5)、三氧化钨(WO3)等。
作为优选，湿式电除尘器吸收塔塔顶一体式布置，节省了空间和湿电与吸收塔之间的连接烟道，使得系统阻力变小。
作为优选，MGGH系统低温段与MGGH系统高温段连锁，通过变频水泵控制循环水量换热，对脱硫塔出口烟气进行升温，保证烟囱出口无白烟及附近区域无石膏雨发生。
作为优选，锅炉尾部排出高温高碱烟气，在烟气管道里经烟气调质系统喷射后进入粉体-烟气静态混合器中充分混合，随后进入高温电除尘器，对烟气进行预除尘处理。然后烟气被氨水喷射装置喷射氨水后进入SCR反应进行脱硝处理。处理后的烟气进入MGGH系统低温段降温后进入到余热锅炉，对烟气余热进一步利用。接着，烟气通过引风机进入湿法脱硫装置，对烟气进行脱硫处理。从塔顶处理的烟气进入塔顶湿式电除尘器，进行深度除尘处理。最后烟气进MGGH系统低温段升温后，排入烟囱。
本发明的有益效果在于：
本系统烟气调质装置系统采用粉状调质剂与烟气经静态混合器充分混合，降低烟气湿度及粘性，增加粉尘比电阻，减少SO3及其他酸性气体，改善烟气性质减少对催化剂中毒及脱硝效率的影响。采用MGGH系统减少烟囱石膏雨及白烟现象，烟囱无需防腐可直接排放。
本发明其优点主要表现在：
烟气调质系统采用超细碱性粉末(粒径≤600目)，一般为小苏打或者生石灰粉，经静态混合器混合后更加均匀，反应更加充分，降低了烟气湿度，减少了酸性物对极板极线腐蚀及催化剂的影响。氨气在催化剂的作用下与NOx反应，达到出口NOx≤50mg/Nm3或者更低的水平。
本发明采用湿法脱硫工艺和塔顶湿式除尘器，对负荷波动适应性强。通过合理选型设计优化，保证出口SO2浓度≤35mg/Nm3，出口粉尘浓度≤5mg/Nm3。且吸收塔出口烟气经MGGH系统升温至90℃以上，可直接通过原有混凝土烟囱排放，无需对原有烟囱进行防腐改造。
本装置结构紧凑，安装方便，运行成本较低，系统性能稳定。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
图2为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本实用所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
本发明作为一种高温高碱烟气超洁净处理系统，所述系统包括高温高碱烟气经烟气调质系统(1)喷射后，在粉体-烟气静态混合器(2)内混合，随后进入高温电除尘器(3)对烟气进行预除尘处理。然后烟气被氨水喷射装置(4)喷射氨水后进入SCR反应器(5)进行脱硝处理。处理后的烟气进入MGGH系统高温段(6)降温后进入到余热锅炉(7)，对烟气余热进一步利用。通过引风机(8)进入湿法脱硫装置(9)，对烟气进行脱硫处理后进入塔顶湿式电除尘器(10)，最后烟气进MGGH系统低温段(11)升温后，排入烟囱(12)。
所述烟气调质系统(1)安装在锅炉和高温电除尘器(3)之间，并在烟气调质系统(1)后设置粉体-烟气静态混合器(2)。高温烟气与烟气调质系统(1)喷出的粉状调质剂在粉体-烟气静态混合器(2)中充分混合，通过颗粒调质作用改善烟气中颗粒物性质，有利于粉尘被高温电除尘器(3)脱除。同时，对后续SCR反应器(5)中的催化剂起保护作用，防止催化剂堵塞、失活、缩短寿命。
所述湿法脱硫装置(9)顶部设置湿式电除尘器(10)。其外形可根据湿法脱硫装置(9)塔壁的可加固性、周边场地的桩基条件、以及湿式电除尘器(10)内部件布置要求等各种因素，采用方形或圆形布置。顶式布置的优势是占地面积小、阻力小、流场易均布、有利于烟气在线测点布置，适用于场地条件紧凑的改造项目或新建项目。
所述SCR反应器(5)前设置氨水喷射装置(4)，SCR反应器(5)布置一层至多层蜂窝式催化剂以及催化剂上方设置吹灰装置。反应器中的蜂窝催化剂选用大节距、较低单层高度的催化剂结构，催化剂主要成分有二氧化钛(TiO2)、五氧化二钒(V2O5)、三氧化钨(WO3)等；吹灰使用高压空气对催化剂表面颗粒物进行喷吹。
所述MGGH系统包括MGGH系统高温段(6)与MGGH系统低温段(11)。MGGH系统高温段(6)布置在SCR反应器(5)和余热锅炉(7)之间，MGGH低温段(11)布置在湿式电除尘器(10)之后。MGGH系统高温段(6)与MGGH系统低温段(11)连锁，通过变频水泵控制循环水量对两装置进行换热。SCR反应器(5)后的高温烟气加热湿式电除尘器(10)后的低温烟气，使烟囱(12)出口烟温上升，降低了烟气湿度，使烟囱出口无白烟和石膏雨产生。
总的来说，本发明提出的一种高温高碱烟气超洁净处理系统，第一克服了高温高碱烟气中粉尘粘附性、腐蚀性强、比电阻低的问题，第二消除了烟囱出口白烟、石膏雨等现象，实现烟气超洁净排放。得益于系统的合理布置，不但能解决高温高碱烟气脱硫脱硝除尘中的两大难题，还能在出口烟气达标的基础上，对余热回收利用。本系统设置余热锅炉不但能产生稳定温度和压力的水蒸汽，而且回收的水蒸汽不仅能满足设备的自身需求，还能为日常生产生活供能。这种高温高碱烟气超洁净处理系统，结构紧凑，安装方便，能满足环保超洁净排放要求，是一种值得推广的烟气治理技术。
以上所述的仅是本发明一种高温高碱烟气超洁净处理系统的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种高温高碱烟气超洁净处理系统，其特征在于，包括，烟气调质系统(1)，粉体-烟气静态混合器(2)，高温电除尘器(3)，氨水喷射装置(4)，SCR反应器(5)，MGGH系统高温段(6)，余热锅炉(7)，引风机(8)，湿法脱硫装置(9)，湿式电除尘器(10)，MGGH系统低温段(11)，烟囱(12)。
2.根据权利要求1所述的一种高温高碱烟气超洁净处理系统，其特征在于烟气调质系统(1)通过气力输送将调质剂直接输送至烟道与烟气混合，在烟道后端采用粉体-烟气静态混合器(2)增加烟气湍流程度，使反应更加充分，增加粉尘比电阻值，从而提高了电除尘器的除尘效率。
3.根据权利要求1所述的一种高温高碱烟气超洁净处理系统，其特征在于：所述预除尘采用高温电除尘器(3)，深度除尘采用湿式电除尘器(10)；脱硝采用SCR反应器(5)；脱硫采用湿法脱硫装置(9)。
4.根据权利要求3所述的一种高温高碱烟气烟气超洁净处理系统，其特征在于：脱硝系统包括氨水喷射装置(4)和SCR反应器(5)，SCR反应器(5)里布置蜂窝式催化剂。
5.根据权利要求3所述的一种高温高碱烟气烟气超洁净处理系统，其特征在于：湿式电除尘器(10)采用吸收塔塔顶一体式布置。
6.根据权利要求1所述的一种高温高碱烟气超洁净处理系统，其特征在于：MGGH系统高温段(6)与MGGH系统低温段(11)连锁，通过变频水泵控制循环水量换热，保证烟囱(12)出口无白烟及石膏雨。
7.根据权利要求1所述的一种高温高碱烟气超洁净处理系统，其特征在于：高温高碱烟气经烟气调质系统(1)喷射后，在粉体-烟气静态混合器(2)内混合，随后进入高温电除尘器(3)对烟气进行预除尘处理。然后烟气被氨水喷射装置(4)喷射氨水后进入SCR反应器(5)进行脱硝处理。处理后的烟气进入MGGH高温段(6)降温后进入到余热锅炉(7)，对烟气余热进一步利用。通过引风机(8)进入湿法脱硫装置(10)，对烟气进行脱硫处理后进入塔顶湿式电除尘器(10)，最后烟气进MGGH系统低温段(11)升温后，排入烟囱(12)。
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