CN113267049A - 一种烟气处理方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烟气处理工艺及其装置，该装置由焙烧炉、烟气输送管道、煅烧炉、余热锅炉、脱硫除尘装置、引风机、烟囱等组成，将焙烧炉生产过程中产生的烟气引入煅烧炉首层火道，焙烧炉生产过程中产生的烟气在煅烧炉火道内焚烧，去除沥青烟、苯并芘等有害物质，燃烧后的高温烟气经汇集烟道，再进入余热锅炉进行换热生产饱和或过热蒸汽，供生产或发电使用；为防止煅烧炉火道温度过高影响煅烧炉使用寿命，煅烧炉设计外引挥发分通道，将焙烧炉多余烟气通过煅烧炉外引挥发分通道直接引入煅烧炉汇集烟道内进行焚烧。
Description
技术领域
本发明涉及环保技术领域，更具体的说是涉及一种烟气处理方法及其装置。
背景技术
铝用预焙阳极生产工艺，炭块焙烧过程中，由于挥发分燃烧不充分，烟气中含有沥青烟、SO2、苯并芘等有害物质，烟气处理国外普遍采用焚烧法，然后采用石灰-石膏法进行脱硫。
但是，焚烧法虽然可以去除沥青烟、SO2、苯并芘等有害物质，但设备投资大且需要消耗外来热源进行助燃；国内采用电捕焦油器去除烟气中的沥青烟，然后采用石灰-石膏法进行脱硫。这种方法虽然也可以去除沥青烟、SO2，但都不能有效的处理苯并芘，并且形成大量含有轻质馏分的副产物-石膏。
因此，如何提供一种可以有效处理苯并芘等有害物质且成本低，能耗低的烟气处理工艺及其装置成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种烟气处理装置及采用该装置的烟气处理工艺，将焙烧炉、煅烧炉一体化，节省了项目占地面积及设备投资费用，同时还能利用烟气燃烧产生的热能生产蒸汽，进行发电或对外销售，产生经济效益。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种烟气处理装置，包括：焙烧炉，以及与焙烧炉依次连接的烟气输送管道、煅烧炉、余热锅炉、脱硫除尘装置、引风机和烟囱。
进一步的，上述煅烧炉包括：汇集烟道和若干层火道，火道设置于煅烧炉内两侧；汇集烟道设置于煅烧炉底部一侧；
其中，汇集烟道与底层的火道连通；
输送管道与首层的火道连通；
余热锅炉与所述汇集烟道连接。
进一步的，上述火道设置有八层，第二层火道上设置有温度测量装置。
在本发明中，测量装置包括测量端和显示端，测量段用于测量火道温度，显示端用于显示温度数字，测量装置贯穿煅烧炉侧壁，测量端位于第二火道上，显示端位于煅烧炉外侧壁。
进一步的，上述煅烧炉还包括：外引挥发分通道，外引挥发分通道包括相互垂直的外引挥发分竖道和外引挥发分横道，外引挥发分竖道沿煅烧炉纵向设置，外引挥发分竖道的底部与外引挥发分横道的一端相连通，外引挥发分横道的另一端与汇集烟道连通。
进一步的，上述外引挥发分竖道中上部设置有调节插板。
煅烧炉温度是由挥发分燃烧产生的，当挥发分多时，燃烧产生的热能就大，火道温度就高，当火道温度过高时，通过调节插板，使多余挥发分经过外引挥发分通道直接进入汇集烟道，以保持火道温度相对稳定。
在本发明中，汇集烟道既起到烟气汇总的作用，也起到继续焚烧的作用，外引多余挥发分将在汇集烟道内继续焚烧，经过火道的挥发分到达汇集烟道时基本完全燃烧。
本发明的另一个目的在于提供上述的烟气处理装置的烟气处理方法，具体方法如下：
在引风机作用下，将焙烧炉产生的烟气通过烟气输送管道进入煅烧炉的首层火道内，烟气经火道的首层迂回到达火道的底层，并在各层火道内焚烧，焚烧后的烟气进入汇集烟道内，再经余热锅炉进行余热回收利用，然后经脱硫除尘装置进行烟气净化，净化后的达标烟气由引风机经烟囱高空排放。
进一步的，当火道温度＞1350℃时，打开调节插板，多余烟气或挥发分通过外引挥发分通道直接进入汇集烟道内焚烧。
进一步的，上述汇集烟道内温度为900-1000℃。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明解决了焙烧炉烟气传统净化方式，将焙烧炉生产过程中产生的烟气引入煅烧炉首层火道，焙烧炉生产过程中产生的烟气在煅烧炉火道内焚烧，可有效的去除沥青烟、苯并芘等有害物质，燃烧后的高温烟气经汇集烟道，再进入余热锅炉进行换热生产饱和或过热蒸汽，供生产或发电使用；
2.余热利用后的低温烟气，采用一套烟气处理装置完成脱硫除尘净化处理，节省了环保设备的投资费用及能源消耗，改善了脱硫石膏的品质，把脱硫石膏从危废转化成普通的固废而直接进入市场，同时还能利用烟气燃烧产生的热能生产蒸汽，进行发电或对外销售，产生经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的烟气处理装置结构示意图；
图2为本发明提供的烟气处理装置外引挥发分通道结构示意图；
图3为本发明提供的烟气处理装置调节插板结构示意图。
其中，图中：1-焙烧炉；2-烟气输送管道；3-煅烧炉；4-煅烧炉首层火道；5-外引挥发分通道；51-外引挥发分竖道；52-外引挥发分横道；6-调节插板；61-插板盒；62-插板；7-汇集烟道；8-测温装置；9-余热锅炉；10-脱硫除尘装置；11-引风机；12-烟囱。
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。
实施例1
参见图1，一种烟气处理装置，包括：焙烧炉1、烟气输送管道2、煅烧炉3、测温装置8、余热锅炉9、脱硫除尘装置10、引风机11和烟囱12；
煅烧炉3内部设置有八层火道4，底部一侧设置有汇集烟道7；焙烧炉1与煅烧炉3建设时相对间距尽量小些，焙烧炉1烟道出口与煅烧炉3内首层火道4的进口通过烟气输送管道2连接，第二层火道4上设置有测温装置8，测温装置的测试端位于第二层火道上，显示端位于煅烧炉3外侧壁，最底层的火道4与汇集烟道7连通，余热锅炉9紧靠煅烧炉汇集烟道7的出口安装并通过管道与汇集烟道7连接，余热锅炉9出口通过碳钢管道接至脱硫除尘装置10进口，脱硫除尘装置10出口与引风机11进口连接，引风机11出口再连接烟囱12；
参见图2，煅烧炉3内还设置有外引挥发分通道5，外引挥发分通道5包括相互垂直的外引挥发分竖道51和外引挥发分横道52，外引挥发分竖道51沿煅烧炉纵向设置，外引挥发分竖道51的底部与外引挥发分横道52的一端相连通，外引挥发分横道52的另一端与汇集烟道7连通；
参见图3，在外引挥发分竖道51上设置有调节插板6，调节插板砌筑在外引挥发分竖道51中上部，将外引挥发分竖道51分成上下两段，调节插板6是由插板盒61与插板62组成，插板盒61砌筑在外引挥发分竖道上。
实施例2
一种烟气处理工艺，采用实施例1中提供的烟气处理装置，具体工艺步骤为：
在引风机11作用下，将焙烧炉1产生的烟气通过烟气输送管2道进入煅烧炉3的首层火道4内，烟气经火道4的首层迂回到达火道4的底层，并在各层火道4内焚烧，焚烧后的烟气进入汇集烟道7内，再经余热锅炉9进行余热回收利用，然后经脱硫除尘装置10进行烟气净化，净化后的达标烟气由引风机11经烟囱12高空排放。
为避免煅烧炉3火道温度过高，当温度测量装置41检测到火道4温度＞1350℃时，打开调节插板6，多余烟气或挥发分通过外引挥发分通道5直接进入汇集烟道7内进行焚烧。
实施例3
以10kt/年预焙阳极焙烧炉1烟气处理为例，生产过程中产生烟气40000Nm3/h，温度约150℃，通过烟气输送管道2输送至煅烧炉3首层火道4入口，部分烟气进入火道4内燃烧，部分烟气通过外引挥发分通道5进入汇集烟道7内燃烧，沥青烟烟中含有大量的可燃性物质，其主要成分为碳氢化合物，燃烧温度控制在800～1000℃，氧气充足，沥青烟的停留时间在0.5s左右时，沥青烟中烃类物质可得到充分燃烧，去除效率可达99％，同时，沥青烟中的苯并芘也得到了充分的去除，去除效率也可达99％。燃烧后的混合烟气量约80000Nm3/h，温度在900℃左右，混合烟气经余热锅炉9换热后，烟气温度降至180℃左右，该烟气作为焙烧炉1与煅烧炉3之间输送管道的保温热源，确保沥青烟在输送过程中不凝结。高温烟气经余热锅炉9换热后，新增蒸汽产能约11T/h，在充分利于余热的情况下，节省了焚烧炉的投资费用。净化后的沥青烟浓度：5.5mg/m3,苯并芘含量：0.000005mg/m3，焙烧炉1产生的沥青烟和苯并芘经煅烧炉3焚烧和余热利用后，其排放浓度优于于《铝工业污染物排放标准》(GB25465-2010)及修改单中相应的限值要求。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种烟气处理装置，其特征在于，包括：焙烧炉，以及与所述焙烧炉依次连接的烟气输送管道、煅烧炉、余热锅炉、脱硫除尘装置、引风机和烟囱。
2.根据权利要求1所述的一种烟气处理装置，其特征在于，所述煅烧炉包括：汇集烟道和若干层火道，
其中，所述所述汇集烟道与底层的火道连通；
所述输送管道与首层的火道连通；
所述余热锅炉与所述汇集烟道连接。
3.根据权利要求2所述的一种烟气处理装置，其特征在于，所述火道的第二层上设置有温度测量装置。
4.根据权利要求3所述的一种烟气处理装置，其特征在于，所述煅烧炉还包括：外引挥发分通道，所述外引挥发分通道包括相互垂直的外引挥发分竖道和外引挥发分横道，所述外引挥发分竖道沿煅烧炉纵向设置，所述外引挥发分竖道的底部与所述外引挥发分横道的一端相连通，所述外引挥发分横道的另一端与所述汇集烟道连通。
5.根据权利要求4所述的一种烟气处理装置，其特征在于，所述外引挥发分竖道中上部设置有调节插板。
6.如权利要求5所述的一种烟气处理装置的烟气处理方法，其特征在于，具体方法如下：
在引风机作用下，将焙烧炉产生的烟气通过烟气输送管道进入煅烧炉的首层火道内，烟气经火道的首层迂回到达火道的底层，并在各层火道内焚烧，焚烧后的烟气进入汇集烟道内，再经余热锅炉进行余热回收利用，然后经脱硫除尘装置进行烟气净化，净化后的达标烟气由引风机经烟囱高空排放。
7.根据权利要求6所述的一种烟气处理方法，其特征在于，当火道温度＞1350℃时，打开调节插板，多余烟气或挥发分通过外引挥发分通道直接进入汇集烟道内焚烧。
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