CN204891599U - 一种燃煤锅炉烟气干法脱硫低温脱硝装置 - Google Patents

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Abstract

一种燃煤锅炉烟气干法脱硫低温脱硝装置,包括燃煤锅炉、布袋除尘器、SCR反应器、水浴式氨气化器、风机、烟囱,其特征在于:所述燃煤锅炉顺序连接布袋除尘器、SCR反应器、水浴式氨气化器、风机、烟囱,燃煤锅炉烟气出口通过进布袋除尘器管道连接布袋除尘器,进布袋除尘器管道上设置有氢氧化钙喷粉口,氢氧化钙喷粉口通过氢氧化钙喷射管连接混合发生器,混合发生器一路连接高压罗茨风机,混合发生器上方连接变频旋转给料机,变频旋转给料机连接电子螺旋秤。本实用新型SO2的排放浓度40mg/Nm3,NOx的排放浓度40mg/Nm3,粉尘排放浓度5mg/Nm3,使烟气达标排放,避免对环境造成污染。

Description

一种燃煤锅炉烟气干法脱硫低温脱硝装置
技术领域
本实用新型涉及一种烟气的脱硫脱硝装置,尤其是涉及一种燃煤锅炉烟气干法脱硫低温脱硝装置,属于环保技术领域。
背景技术
燃煤锅炉所用的煤粉中含有硫,在经1200℃~1500℃高温烧制过程中,原料中的硫经化学反应生成SO2进入烟气,燃煤锅炉排放的SO2占到国内SO2排放总量的很大一部分,根据对燃煤锅炉烟气的分析,有如下特点:
(1)燃煤锅炉烟气中SO2浓度变化非常快且浓度波动幅度大;
(2)燃煤锅炉排放的烟气温度通常在120℃~160℃之间波动;
(3)燃煤锅炉烟气中的粉尘浓度基本上在15g/Nm3至30g/Nm3之间变化;
(4)燃煤锅炉排放烟气的氧含量在5%~8%之间变化;
(5)燃煤锅炉排放烟气的含湿量较大,通常在8%~10.5%之间波动。
综上所述,燃煤锅炉的烟气温度大多在120~160℃之间,所处的烟气环境条件比较恶劣,如粉尘浓度较高、烟气的氧含量较高、含湿量较大、重金属浓度较高等,燃煤锅炉烟气SO2的排放浓度达到600~800mg/Nm3,NOx的排放浓度达到500~700mg/Nm3,对环境造成严重污染。
目前,对于燃煤锅炉烟气的处理,脱硝工艺主要是以氨水为还原剂,与炉膛中氮氧化物反应;然后进行脱除SO2气体,其中SO2气体的脱除方法采用湿法工艺,上述方法存在诸多缺点:
1、脱硝工艺主要是以氨水为还原剂,与炉膛中氮氧化物反应;其缺点在于氨水和液氨为危险货物不便于运输和储存;而尿素溶液需在现场配制、输送、稀释、混合再喷入到炉膛中去,脱硝效率低,工艺复杂,投资成本和日常维护费用较高。
2、湿法脱硫则采用洗涤塔形式,会产生含高浓度无机氯盐以及重金属的废水,产生二次污染,需配备废水处理系统,投资成本高,运行费用也高。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足之处,从而提供一种燃煤锅炉烟气干法脱硫低温脱硝装置,脱硫工艺主要是以Ca(OH)2为脱硫剂,在进布袋除尘器管道内与SO2反应,生成(亚)硫硫钙去除,使脱硫反应不断充分地进行下去,烟气中的SO2的脱除效率高;脱硝工艺,氨气通过喷氨隔栅的喷嘴喷入烟气中,继而进入SCR反应器,当烟气流经SCR反应器的催化剂层时,发生催化反应,NOx被选择性的还原为N2和水;该装置具有脱硫效率高,脱硝效率高,投资运行费用低,可靠性高,能耗低,维护易,占地面积小,系统使用寿命长等优点;SO2的排放浓度40mg/Nm3,NOx的排放浓度40mg/Nm3,粉尘排放浓度5mg/Nm3,优于GB13223-2011标准《火电厂大气污染物排放标准》(SO2<50mg/Nm3,NOx<100mg/Nm3,粉尘排放浓度<20mg/Nm3),使烟气达标排放,避免对环境造成污染。
本实用新型的技术方案是:一种燃煤锅炉烟气干法脱硫低温脱硝装置,包括燃煤锅炉、布袋除尘器、SCR反应器、水浴式氨气化器、风机、烟囱,其特征在于:所述燃煤锅炉顺序连接布袋除尘器、SCR反应器、水浴式氨气化器、风机、烟囱,燃煤锅炉烟气出口通过进布袋除尘器管道连接布袋除尘器,进布袋除尘器管道上设置有氢氧化钙喷粉口,氢氧化钙喷粉口通过氢氧化钙喷射管连接混合发生器,混合发生器一路连接高压罗茨风机,混合发生器上方连接变频旋转给料机,变频旋转给料机连接电子螺旋秤,电子螺旋秤连接卸料器,卸料器连接氢氧化钙干粉料仓,所述SCR反应器中间设有催化剂层,SCR反应器上部与氨气/空气混合器连接,氨气/空气混合器一路与稀释氨气风机连接,另一路与氨气缓冲槽出口连接,所述水浴式氨气化器,包括筒体、盘管式换热管、水浴式氨气化器进液管和水浴式氨气化器出气管,筒体内下部设有电加热器,筒体左侧下端设有水浴式氨气化器进液管,筒体右侧上端设有水浴式氨气化器出气管,四组盘管式换热管均匀安装在筒体内,筒体顶部安装有上封头,筒体底部安装有下封头,下封头为平底板,水浴式氨气化器出气管与氨气缓冲槽进口连接。
本实用新型的有益效果是:本实用新型提供一种燃煤锅炉烟气干法脱硫低温脱硝装置,脱硫工艺主要是以Ca(OH)2为脱硫剂,在进布袋除尘器管道内与SO2反应,生成(亚)硫硫钙去除,使脱硫反应不断充分地进行下去,烟气中的SO2的脱除效率高;脱硝工艺,氨气通过喷氨隔栅的喷嘴喷入烟气中,继而进入SCR反应器,当烟气流经SCR反应器的催化剂层时,发生催化反应,NOx被选择性的还原为N2和水;该装置具有脱硫效率高,脱硝效率高,投资运行费用低,可靠性高,能耗低,维护易,占地面积小,系统使用寿命长等优点;SO2的排放浓度40mg/Nm3,NOx的排放浓度40mg/Nm3,粉尘排放浓度5mg/Nm3,优于GB13223-2011标准《火电厂大气污染物排放标准》(SO2<50mg/Nm3,NOx<100mg/Nm3,粉尘排放浓度<20mg/Nm3),使烟气达标排放,避免对环境造成污染。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1中件5水浴式氨气化器的俯视结构示意图。
图1、图2中,1.燃煤锅炉,2.进布袋除尘器管道,3.布袋除尘器,4.SCR反应器,5.水浴式氨气化器,6.氢氧化钙干粉料仓,7.卸料器,8.电子螺旋秤,9.变频旋转给料机,10.高压罗茨风机,11.混合发生器,12.氢氧化钙喷射管,13.氢氧化钙喷粉口,14.稀释氨气风机,15.氨气/空气混合器,16.氨气缓冲槽,17.催化剂层,18.风机,19.烟囱,51.水浴式氨气化器进液管,52.电加热器,53.盘管式换热管,54.筒体,55.水浴式氨气化器出气管,56.上封头,57.下封头。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1、图2所示,本实用新型是一种燃煤锅炉烟气干法脱硫低温脱硝装置,包括燃煤锅炉1、布袋除尘器3、SCR反应器4、水浴式氨气化器5、风机18、烟囱19,其特征在于:所述燃煤锅炉1顺序连接布袋除尘器3、SCR反应器4、水浴式氨气化器5、风机18、烟囱19,燃煤锅炉1烟气出口通过进布袋除尘器管道2连接布袋除尘器3,进布袋除尘器管道2上设置有氢氧化钙喷粉口13,氢氧化钙喷粉口13通过氢氧化钙喷射管12连接混合发生器11,混合发生器11一路连接高压罗茨风机10,混合发生器11上方连接变频旋转给料机9,变频旋转给料机9连接电子螺旋秤8,电子螺旋秤8连接卸料器7,卸料器7连接氢氧化钙干粉料仓6,所述SCR反应器4中间设有催化剂层17,SCR反应器4上部与氨气/空气混合器15连接,氨气/空气混合器15一路与稀释氨气风机14连接,另一路与氨气缓冲槽16出口连接,所述水浴式氨气化器5,包括筒体54、盘管式换热管53、水浴式氨气化器进液管51和水浴式氨气化器出气管55,筒体54内下部设有电加热器52,筒体54左侧下端设有水浴式氨气化器进液管51,筒体54右侧上端设有水浴式氨气化器出气管55,四组盘管式换热管53均匀安装在筒体54内,筒体54顶部安装有上封头56,筒体54底部安装有下封头57,下封头57为平底板,水浴式氨气化器出气管55与氨气缓冲槽16进口连接。
本实用新型的工作过程:220t/h燃煤锅炉1,烟气量440000m3/h,烟气温度120~160℃,SO2的浓度600~800mg/Nm3,NOx的浓度500~700mg/Nm3,粉尘浓度15g/Nm3,氧含量在5%~8%;
由氢氧化钙干粉料仓6、卸料器7、电子螺旋秤8、变频旋转给料机9、高压罗茨风机10、混合发生器11、氢氧化钙喷射管12等组成的氢氧化钙喷射装置;根据燃煤锅炉1的烟气量及生成硫化物的量,计算Ca(OH)2的消耗量,经电子螺旋秤8称重计量后,通过变频旋转给料机9,根据工况,用改变转速的方式调整输粉量,输粉量送入混合发生器11,来自高压罗茨风机10的风力,将落入混合发生器11的粉料通过氢氧化钙喷射管12送入氢氧化钙喷粉口13进入进布袋除尘器管道2内,在进布袋除尘器管道2内,弥漫在烟气中的氢氧化钙颗粒在相互摩擦作用下,不断把氢氧化钙颗粒表面生成的(亚)硫硫钙去除,使颗粒内部的氢氧化钙不断裸露出新表面,使脱硫反应不断充分地进行下去,烟气中的SO2的脱除效率高,由于SO3、HF、HCL等硫性气体比SO2更易与氢氧化钙发生反应,在进布袋除尘器管道2内,SO3、HF、HCL的脱除效率能够达到98%以上;
在上述的工艺过程中发生一系列的化学变化:
Ca(OH)2+SO2+1/2H2O→CaSO3.1/2H2O+H2O
Ca(OH)2+SO3+H2O→CaSO4.2H2O
Ca(OH)2+2HCL→CaCL2.2H2O
Ca(OH)2+2HF→CaF2.2H2O
CaSO3.1/2H2O+1/2O2+2/3H2O→CaSO4.2H2O
Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O
脱硝过程:液氨由槽车运送到液氨贮槽,输出的液氨经水浴式氨气化器5后变成氨气,水浴式氨气化器5,利用电能作为热源气化液氨,液氨从水浴式氨气化器进液管51进入盘管式换热管53,通过隐没在温水中的盘管式换热管53完成气化并过热,温水的热能由筒体54内下部电加热器52提供,最终氨气顺着气流方向从水浴式氨气化器出气管55输出进入氨气缓冲槽16备用;氨气缓冲槽16内的氨气经减压后送入氨气/空气混合器15中,与来自稀释氨气风机14的空气混合后,通过喷氨隔栅的喷嘴喷入烟气中并与之充分混合,继而进入SCR反应器4,当烟气流经SCR反应器4的催化剂层17时,发生催化反应,NOx被选择性的还原:
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
8NH3+6NO2→7N2+12H2O
在反应器内NOx被还原为N2和水。
由此可见,本实用新型提供一种燃煤锅炉烟气干法脱硫低温脱硝装置,脱硫工艺主要是以Ca(OH)2为脱硫剂,在进布袋除尘器管道内与SO2反应,生成(亚)硫硫钙去除,使脱硫反应不断充分地进行下去,烟气中的SO2的脱除效率高;脱硝工艺,氨气通过喷氨隔栅的喷嘴喷入烟气中,继而进入SCR反应器,当烟气流经SCR反应器的催化剂层时,发生催化反应,NOx被选择性的还原为N2和水;该装置具有脱硫效率高,脱硝效率高,投资运行费用低,可靠性高,能耗低,维护易,占地面积小,系统使用寿命长等优点;SO2的排放浓度40mg/Nm3,NOx的排放浓度40mg/Nm3,粉尘排放浓度5mg/Nm3,优于GB13223-2011标准《火电厂大气污染物排放标准》(SO2<50mg/Nm3,NOx<100mg/Nm3,粉尘排放浓度<20mg/Nm3),使烟气达标排放,避免对环境造成污染。

Claims (1)

1.一种燃煤锅炉烟气干法脱硫低温脱硝装置,包括燃煤锅炉、布袋除尘器、SCR反应器、水浴式氨气化器、风机、烟囱,其特征在于:所述燃煤锅炉顺序连接布袋除尘器、SCR反应器、水浴式氨气化器、风机、烟囱,燃煤锅炉烟气出口通过进布袋除尘器管道连接布袋除尘器,进布袋除尘器管道上设置有氢氧化钙喷粉口,氢氧化钙喷粉口通过氢氧化钙喷射管连接混合发生器,混合发生器一路连接高压罗茨风机,混合发生器上方连接变频旋转给料机,变频旋转给料机连接电子螺旋秤,电子螺旋秤连接卸料器,卸料器连接氢氧化钙干粉料仓,所述SCR反应器中间设有催化剂层,SCR反应器上部与氨气/空气混合器连接,氨气/空气混合器一路与稀释氨气风机连接,另一路与氨气缓冲槽出口连接,所述水浴式氨气化器,包括筒体、盘管式换热管、水浴式氨气化器进液管和水浴式氨气化器出气管,筒体内下部设有电加热器,筒体左侧下端设有水浴式氨气化器进液管,筒体右侧上端设有水浴式氨气化器出气管,四组盘管式换热管均匀安装在筒体内,筒体顶部安装有上封头,筒体底部安装有下封头,下封头为平底板,水浴式氨气化器出气管与氨气缓冲槽进口连接。
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