CN203264548U

CN203264548U - 一种工业窑炉脱硫脱硝一体化系统

Info

Publication number: CN203264548U
Application number: CN 201320094276
Authority: CN
Inventors: 金万金; 唐金泉; 滕小平; 丁伟玲
Original assignee: DALIAN EAST NEW ENERGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: Lida Group Co., Ltd
Priority date: 2013-03-01
Filing date: 2013-03-01
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2023-03-01

Abstract

一种工业窑炉脱硫脱硝一体化系统，其主要是：工业窑炉上设有SNCR脱硝还原剂喷淋雾化装置的喷枪，该喷枪与SNCR脱硝还原剂制备装置相连，该SNCR脱硝还原剂制备装置与氧化中和脱硝反应塔上的还原剂进口相连，该氧化中和脱硝反应塔进口与除尘器出口相连。该除尘器进口与工业窑炉废热烟气排出口相连，所述的氧化中和脱硝反应塔出口与烟囱相连，该氧化中和脱硝反应塔下部设有铵盐池，其底部设有铵盐出口，上述的氧化中和脱硝反应塔上还设有臭氧进口，其与臭氧发生装置出口相连，该臭氧发生装置进口与液氧储罐的出口相连。本实用新型对系统进行优化，不仅实现简单、高效且环保的脱硫脱硝一体化系统，还节约了投资及运行成本。

Description

一种工业窑炉脱硫脱硝一体化系统

技术领域

本实用新型涉及一种工业窑炉脱硫脱硝一体化系统。

背景技术

煤等燃料始终都是工业窑炉的主要消耗燃料，而燃煤烟气中SO₂、NO_X是大气的主要污染源。近年来，而随着国家“十二五”规划的开展和环境保护工作的深入，氮氧化物被列为约束性指标体系，要求排放总量削减10%，烟气脱硫脱硝也已进入大气治理的重要日程。现在应用最广泛的烟气脱硝技是SCR技术和SNCR技术，SCR技术脱硝效率可达95%以上，但由于投资大，系统复杂，运行成本高等原因，并不适用与工业窑炉。而SNCR脱硝技术虽然投资低，运行成本少，系统简单，使用范围广，但其脱硝效率很低，不能满足国家制定的排放标准。目前有专利将SCR和SNCR脱硝技术结合脱硝，该项技术中SCR脱硝技术仍然存在一些弊端，因为应用在工业窑炉烟气脱硝上，烟气中含有碱性物质，致使催化剂中毒，反应效率降低，需要频繁更换催化剂，催化剂的价格很高，大大增加了运行成本。另外SCR氨氧化法反应塔内部分布着很多塔盘，塔盘上布满催化剂，致使烟气阻力增大，窑尾风机电耗加大。所以，研究开发适合我国国情的无二次污染、资源消耗少、运行费用低的烟气脱硝技术对解决我国的NOX污染问题具有十分重要的意义。

中国国家知识产权局2012年6月27日公开了一种名为于 “一种水泥窑炉烟气脱硝工艺及脱硝装置”公开号为102512925A，其脱硫效率高，但应用在水泥窑窑尾烟气脱硝上，窑尾烟气中含有碱性物质，致使催化剂中毒，反应效率降低，需要频繁更换催化剂，催化剂的价格很高，大大增加了运行成本。

中国国家知识产权局公布的“一种SNCR脱硝系统”公开号102658022A。其系统存在氨的逃逸增加，也会使NOX还原率降低。NH₃ 是高挥发性和有毒物质，氨的逃逸会造成新的环境污染。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种无氨逃逸并能提高工业窑炉生产物料质量的一种工业窑炉脱硫脱硝一体化系统。本实用新型主要是：将SNCR（选择性非催化还原反应）脱硝法与氧化中和脱硝法有机结合在一起。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

其工业窑炉上设有SNCR脱硝还原剂喷淋雾化装置的喷枪，该喷枪与SNCR脱硝的还原剂制备装置相连，该还原剂制备装置还与氧化中和脱硝反应塔上的一个进口相连，该氧化中和脱硝反应塔烟气进口还与除尘器出口相连，该除尘器进口可直接与工业窑炉的废热烟气排出口相连，也可以通过余热锅炉与工业窑炉的废热烟气排出口相连，即所述的工业窑炉废热烟气排出口与除尘器进口之间设余热锅炉。所述的氧化中和脱硝反应塔烟气出口与烟囱相连，该氧化中和脱硝反应塔下部设有铵盐池，其底部设有铵盐出口，该铵盐出口可以与铵盐液固分离装置相连。上述的氧化中和脱硝反应塔上还设有臭氧进口，其与臭氧发生装置出口相连，该臭氧发生装置进口与液氧储罐的出口相连。上述的SNCR脱硝还原剂喷淋雾化装置的喷枪沿窑炉中烟气通过的垂直截面四周均匀布置，该喷枪可以在窑炉中烟气通过的一个垂直截面布置，也可以在多个垂直截面布置，喷枪数量为n个，1≤n≤20。上述还原剂为尿素或氨水。

本实用新型的工作过程大致如下：

高温烟气从工业窑炉的尾部排出，其中燃烧产生的大量氮氧化物与二氧化硫，首先采用SNCR脱硝法，在工业窑炉烟气温度范围850~1250℃时，喷射适量的由空气雾化的还原剂，使烟气中一部分NOx被还原为无害的N₂和H₂O被脱出。未脱除的NOx及剩余的还原剂随着烟气进入窑炉尾部，在烟气尾部设置余热锅炉进行热量交换，烟气温度降至120℃左右进入除尘器，在除尘器与烟囱之间采用氧化中和脱硝法进行脱硫和脱硝，即让液氧储罐中的高浓度氧经过臭氧发生装置产生臭氧，喷射到氧化中和脱硝反应塔中将烟气中的一氧化氮快速氧化成二氧化氮，同时将烟气中的二氧化硫快速氧化成三氧化硫，SNCR脱硝还原剂同时经过喷射雾化装置喷射到氧化中和脱硝反应塔中，于是气态氨、气态水与气态的氮氧化物和硫氧化物迅速反应合成铵盐；铵盐与大颗粒的粉尘颗粒沉积在铵盐池内由结晶泵抽入到铵盐液固分离装置分离中，最终产品为氮肥；洁净的烟气经引风机进入烟囱。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1、由于将SNCR脱硝法氧化中和脱硝法有机结合在一起，首先充分利用工业窑炉内的高温条件，在工业窑炉喷入适量的还原剂，脱除烟气中的一部分NOx，降低氨氧化法的工作负荷，使后续的氧化中和脱硝法反应塔规模减小，尤其是减少氧化剂的消耗，降低了运行成本，其脱硫脱硝效率均可达到90%以上；

2、除尘效率可达90%以上，窑尾烟气排放颗粒粉尘浓度远小于50mg/Nm3。工业窑炉窑尾除尘系统基本采用电除尘，国家标准最新规定烟气颗粒粉尘浓度50mg/Nm3，电除尘满足不了要求，必须改为袋除尘，但改为袋除尘大大增加了电耗和运行维护成本。如采用此项实用新型技术，电除尘即可满足要求，不需要进行窑尾除尘电改袋改造。通过计算采用该实用新型技术可明显降低设备投资。

3、脱硫脱硝获得的副产品即硝酸铵和硫酸铵可以作为化肥，可充分利用所消耗的还原剂，节约运行成本。

附图说明

图1为本实用新型例1流程示意简图。

图2为本实用新型例1中SNCR脱硝还原剂喷淋雾化装置的喷枪布置示意简图。

图3为本实用新型例2流程示意简图。

图4为本实用新型例3流程示意简图。

附图中标号说明

1—氧化中和脱硝反应塔，2—铵盐池，3—铵盐液固分离装置，4—臭氧发生装置，5—SNCR脱硝还原剂喷淋雾化装置的喷枪， 6—液氧储罐， 7—分解炉， 8—回转窑， 9—回转窑窑头， 10—窑尾五级预热器， 11—余热锅炉， 12—除尘器，13—烟囱，14—SNCR脱硝还原剂制备装置，15—玻璃窑炉，16—陶瓷窑炉。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明:

在图1所示的水泥窑脱硫脱硝一体化系统的流程示意简图中，水泥回转窑窑尾设分解炉。该分解炉与水泥生料预热器的热介质入口相连，该预热器为多级串联，最后一级预热器热介质出口与除尘器进口相连，在两者之间设余热锅炉，该除尘器出口与氧化中和脱硝法反应塔烟气进口相连，该氧化中和脱硝法反应塔烟气出口与烟囱相连，两者之间设引风机。该氧化中和脱硝法反应塔下部设有铵盐池，其底部设有铵盐出口，该氧化中和脱硝反应塔上设有还原剂进口，其与SNCR脱硝还原剂制备装置的一个出口相连，该还原剂制备装置的另一个出口还与设在分解炉上的6支SNCR脱硝还原剂喷淋雾化装置的喷枪入口相连。分解炉上的SNCR脱硝还原剂喷淋雾化装置的喷枪的布置简图见图2。上述的氧化中和脱硝反应塔上还设有臭氧进口，其与臭氧发生装置出口相连，该臭氧发生装置进口与液氧储罐的出口相连。

在图3所示的玻璃窑脱硫脱硝一体化系统的流程示意简图中，玻璃窑本体尾部烟气出口与余热锅炉烟气进口相连，余热锅炉烟气出口与除尘器进口相连，该除尘器出口与氧化中和脱硝反应塔烟气进口相连，该氧化中和脱硝反应塔烟气出口与烟囱相连，两者之间设引风机。该氧化中和脱硝反应塔下部设有铵盐池，其其底部设有铵盐出口，该氧化中和脱硝反应塔上设有还原剂进口，其与SNCR脱硝还原剂制备装置的一个出口相连，该还原剂制备装置的另一个出口还与设在玻璃窑炉上的SNCR脱硝还原剂喷淋雾化装置的喷枪入口相连。在氧化中和脱硝反应塔上还设有臭氧进口，其与臭氧发生装置出口相连，该臭氧发生装置进口与液氧储罐的出口相连。

在图4所示的陶瓷窑脱硫脱硝一体化系统的流程示意简图中，陶瓷窑本体尾部烟气出口与余热锅炉烟气进口相连，余热锅炉烟气出口与除尘器进口相连，该除尘器出口与氧化中和脱硝反应塔烟气进口相连，该氧化中和脱硝反应塔烟气出口与烟囱相连，两者之间设引风机。该氧化中和脱硝反应塔下部设有铵盐池，其底部设有铵盐出口，氧化中和脱硝反应塔上设有还原剂进口，其与还原剂制备装置的一个出口相连，该还原剂制备装置的另一个出口还与设在陶瓷窑炉上的SNCR脱硝还原剂喷淋雾化装置的喷枪入口相连。在氧化中和脱硝反应塔上还设有臭氧进口，其与臭氧发生装置出口相连，该臭氧发生装置进口与液氧储罐的出口相连。

Claims

1.一种工业窑炉脱硫脱硝一体化系统，其特征在于：其工业窑炉上设有SNCR脱硝还原剂喷淋雾化装置的喷枪，该喷枪与SNCR脱硝的还原剂制备装置相连，该还原剂制备装置还与氧化中和脱硝反应塔上的一个进口相连，该氧化中和脱硝反应塔烟气进口还与除尘器出口相连，该除尘器进口与工业窑炉的废热烟气排出口相连，所述的氧化中和脱硝反应塔烟气出口与烟囱相连，该氧化中和脱硝反应塔下部设有铵盐池，其底部设有铵盐出口，上述的氧化中和脱硝反应塔上还设有臭氧进口，其与臭氧发生装置出口相连，该臭氧发生装置进口与液氧储罐的出口相连。

2.根据权利要求1所述的一种工业窑炉脱硫脱硝一体化系统，其特征在于：所述的SNCR脱硝还原剂喷淋雾化装置的喷枪沿窑炉中烟气通过的垂直截面四周均匀布置，喷枪数量为n个，1≤n≤20。

3.根据权利要求1或2所述的一种工业窑炉脱硫脱硝一体化系统，其特征在于：所述的SNCR脱硝还原剂喷淋雾化装置的喷枪可以在窑炉中烟气通过的一个垂直截面布置，也可以在多个垂直截面布置。

4.根据权利要求1所述的一种工业窑炉脱硫脱硝一体化系统，其特征在于：所述的工业窑炉废热烟气排出口与除尘器进口之间设余热锅炉。

5.根据权利要求1所述的一种工业窑炉脱硫脱硝一体化系统，其特征在于：所述的铵盐池出口与铵盐液固分离装置相连。