CN205007834U - 浮法玻璃熔窑烟气废热利用及脱硝净化处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种浮法玻璃熔窑烟气废热利用及脱硝净化处理装置，包括余热锅炉、连接余热锅炉的脱硫塔及连接脱硫塔的除尘器，余热锅炉内部设置有内挡板将余热锅炉分隔成一热段和二热段，一热段进口连接玻璃熔窑烟气排出口，一热段出口连接有脱硝反应器，脱硝反应器的出口连接二热段进口，一热段与二热段之间可以连通或切断，根据烟气的不同温度在余热锅炉内进行热交换，完成废热利用；通过余热锅炉可以降低进入脱硝反应器的烟气的温度，防止进入脱硝反应器内的烟气温度过高，影响脱硝效率。

Description

浮法玻璃熔窑烟气废热利用及脱硝净化处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种浮法玻璃熔窑烟气处理装置，尤其是一种浮法玻璃熔窑烟气废热利用及脱硝净化处理装置。

背景技术

当前电力、化工等行业应用较为普遍的脱硫技术是湿法（石灰-石膏法），该方法存在明显的优缺点：a、脱硫效率高（脱硫率高达95%），但系统易产生腐蚀、堵塞等现象，运行操作较为复杂，维护工作量较大。b、整个系统物料处于浆状，制浆及喷淋系统、除雾器均易结垢、堵塞，工艺复杂，系统管理、维护费用较高。c、系统复杂，占地面积较大，一次性建设投资相对较大。d、脱硫副产物可综合利用，但石膏品质较低，其综合利用已经无优势。e、带来二次污染，后期废水处理工艺复杂，增加投资、运营成本。f、湿法工艺对SO₃的脱除率低，脱硫后的烟道及烟囱必须做好防腐处理。g、湿法装置出口温度仅50℃左右，排放的湿烟气在低温状态下容易产生白烟，视觉效果差。如果要完全消除“白烟”，需将烟气加热到100℃以上。设置烟气再热器（GGH）也只能使烟囱出口附近的烟气不产生凝结，使“白烟”在较远的地方形成。但烟囱排放的湿烟气的凝结水可能在烟囱周围地区形成“烟囱雨”，影响局部地区的环境质量。h、石灰石—石膏湿法脱硫工艺的启停较为麻烦，需要的时间较长，无法快速适应窑炉负荷变化情况，而且在系统不进行投运时必须进行维护。i、重金属的脱除问题。湿法脱硫对重金属的脱除率只有10%～30%，脱除的重金属进入废水中，还需对废水中重金属进行处理，而未脱除的重金属随着烟气排出。

目前国内浮法玻璃行业使用了重油、天然气、石油焦、煤气、生物制气等多种燃料，不同燃料生成的烟气特性有很大的区别。不同的玻璃企业从地域燃料供应差异、地方政策因素、以及企业的成本考虑出发，采用的燃料种类各异、甚至有的玻璃熔窑同时多种燃料搭配使用，导致玻璃熔窑的烟气特性多样化，因此，对于有一类烟气的处理国内一直在进行研究，一是通过窑炉废热气体合理利用同时得到废气净化处理，但未能摸索出合适的处理工艺，实现污染物的达标排放。通过对烟气成分如SO₂、NO_x、烟尘的检测分析，发现其结构特性非常复杂，其中烟尘具有很强的吸潮性及酸性，明显提高了烟气的酸露点温度，对于处理设备腐蚀严重，导致一般的除尘处理工艺无法进行直接处理。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种浮法玻璃熔窑烟气废热利用及脱硝净化处理装置，利用余热锅炉分段实现废热高低分配，保证脱硝效率。

本实用新型提供一种浮法玻璃熔窑烟气废热利用及脱硝净化处理装置，脱硝反应器内设置吹灰系统，防止催化剂粘附造成催化剂模块堵塞、烟气容易结露的问题。

本实用新型提供一种浮法玻璃熔窑烟气废热利用及脱硝净化处理装置，采用半干法脱硫，创新脱硫塔的结构，采用文丘里管原理，强化气固间的传热和传质，实现脱硫温度及尾气排放温度的控制、床层压降的控制。

本实用新型提供一种浮法玻璃熔窑烟气废热利用及脱硝净化处理装置，经过除尘器进行气固分离后，收集的细灰及反应混合物返回脱硫塔进一步反应，提高脱硫吸收剂的利用率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种浮法玻璃熔窑烟气废热利用及脱硝净化处理装置，包括余热锅炉、连接余热锅炉的脱硫塔及连接脱硫塔的除尘器，余热锅炉内部设置有内挡板将余热锅炉分隔成一热段和二热段，一热段进口连接玻璃熔窑烟气排出口，一热段出口连接有脱硝反应器，脱硝反应器的出口连接二热段进口；余热锅炉的出口连接脱硫塔的底部进口，脱硫塔的顶部出口连接脱硫除尘器，脱硫除尘器通过风机连接烟囱；脱硝反应器内部设置有吹灰管。余热锅炉由内挡板分隔成一热段和二热段，一热段与二热段之间可以连通或切断，根据烟气的不同温度在余热锅炉内进行热交换，完成废热利用；通过余热锅炉可以降低进入脱硝反应器的烟气的温度，防止进入脱硝反应器内的烟气温度过高，影响脱硝效率；内挡板根据原烟气的温度状况，控制余热锅炉内一热段和二热段之间的烟气量分配，保证脱硝反应的温度，从而实现NOx达标排放。

作为优选，脱硝反应器的进口还与玻璃熔窑烟气排出口相连，脱硝反应器的出口还与一热段的进口相连。玻璃熔窑排出的烟气温度较低，不用经过一热段而是直接进入脱硝反应器内进行放映，脱硝反应器反应后的烟气温度还比较高，废热有利用价值的，则可以再次进入到一热段进行废热利用。

作为优选，一热段连接玻璃熔窑烟气排出口的气道设置有阀门一，脱硝反应器连接玻璃熔窑烟气排出口的气道设置有阀门二，一热段出口连接脱硝反应器的气道设置有阀门三，脱硝反应器出口连接一热段和二热段的气道上分别设置有阀门四和阀门五；所有的阀门均有控制器控制，控制器连接有温度传感器，温度传感器设置于玻璃熔窑烟气排出口处。控制器控制各阀门的开闭或开度大小，从而控制烟气的留向。

作为优选，余热锅炉一热段和二热段之间为缩口状，内挡板设置于缩口的部位；所述的内挡板采用耐高温的翻板阀或者插板阀。

作为优选，脱硝反应器的上端设置有弯曲向下的进气管，进口处于进气管的下端部，脱硝反应器的下端设置有水平弯曲的出气管，出口处于出气管的外端；脱硝反应器竖直烟道的内部设置有若干喷氨格栅，喷氨格栅将竖直烟道分隔成独立的喷氨小区，喷氨格栅连接喷氨器。每个小区分布若干个喷嘴，保证氨气分布混合的均匀性和氨浓度分布的可调性。

作为优选，脱硝反应器的直烟道内每一喷氨小区均设置有催化剂模块，每一催化剂模块上部设置有吹灰管。每一催化剂模块上均设置吹灰管，结合管网吹灰技术或者耙式吹灰技术或者人工吹灰技术，有效解决催化剂模块易堵塞、烟尘易结露的难题，增强SCR脱硝反应的稳定性。催化剂模块安装平台按4层设计，安装2～3层，随着运行时间的加长，催化剂活性下降，当脱硝率和氨逃逸率不能满足要求时，可增加备用的催化剂层或更换新催化剂层。

作为优选，脱硝反应器的进气管和出气管内均设置有导流板和膨胀节。

作为优选，脱硫塔的进口设置于脱硫塔的下部，脱硫塔的进口采用文丘里管，脱硫塔的出口设置于脱硫塔的顶部，脱硫塔的出口沿着脱硫塔的侧壁向下对接除尘器。进入脱硫塔的烟气中夹带有吸收剂和脱硫灰，经过脱硫塔下部文丘里管结构的进口，由于文丘里效应，受到气流的加速而悬浮起来，形成激烈的湍动状态，使颗粒与烟气之间具有很大的相对滑落速度，颗粒反应截面不断摩擦、碰撞更新，从而极大地强化了气固间的传热、传质，同时达到最佳反应温度。在脱硫塔内可以增加水喷淋降温系统，使烟气温度冷却到75℃左右。

作为优选，脱硫除尘器还与脱硫塔顶部对接回气管，脱硫除尘器收集的细灰及反应混合物经回气管回脱硫塔形成反冲式吸收剂回补结构。反冲式吸收剂回补结构可以将收集到的细灰及反应混合物返回脱硫塔，降低吸收剂的耗量。

作为优选，玻璃熔窑烟气排出口还与烟囱直连，直连气道上设置有阀门六。

本实用新型的有益效果是：余热锅炉由内挡板分隔成一热段和二热段，一热段与二热段之间可以连通或切断，根据烟气的不同温度在余热锅炉内进行热交换，完成废热利用；通过余热锅炉可以降低进入脱硝反应器的烟气的温度，防止进入脱硝反应器内的烟气温度过高，影响脱硝效率。

附图说明

图1是本实用新型一种结构示意图；

图2是本实用新型一种余热锅炉的侧视图；

图中：1、玻璃熔窑，2、进气管，3、脱硝反应器，4、直烟道，5、烟囱，6、风机，7、脱硫除尘器，8、脱硫塔，9、文丘里管，10、余热锅炉，11、一热段，12、二热段，13、出气管，14、内挡板。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：一种浮法玻璃熔窑烟气废热利用及脱硝净化处理装置（参见图1），包括余热锅炉10、连接余热锅炉的脱硫塔8及连接脱硫塔的脱硫除尘器7，余热锅炉内部设置有内挡板14将余热锅炉分隔成一热段11和二热段12，一热段进口连接玻璃熔窑1烟气排出口，一热段出口连接有脱硝反应器3，脱硝反应器的出口连接二热段进口；余热锅炉的出口连接脱硫塔的底部进口，脱硫塔的顶部出口连接脱硫除尘器，脱硫除尘器通过风机6连接烟囱5。

脱硝反应器的进口还与玻璃熔窑烟气排出口相连，脱硝反应器的出口还与一热段的进口相连。玻璃熔窑烟气排出口还与烟囱直连。一热段连接玻璃熔窑烟气排出口的气道设置有阀门一，脱硝反应器连接玻璃熔窑烟气排出口的气道设置有阀门二，一热段出口连接脱硝反应器的气道设置有阀门三，脱硝反应器出口连接一热段和二热段的气道上分别设置有阀门四和阀门五，烟囱直连玻璃熔窑烟气排出口的气道上设置阀门六。所有的阀门均有控制器控制，控制器连接有温度传感器，温度传感器设置于玻璃熔窑烟气排出口处。

余热锅炉（参加图2）一热段和二热段之间为缩口状，内挡板设置于缩口的部位，所述的内挡板采用耐高温的翻板阀或者插板阀，比如：阀体选用15CrMoV材质，驱动轴选用40Cr材质。

脱硝反应器的上端设置有弯曲向下的进气管2，进口处于进气管的下端部，脱硝反应器的下端设置有水平弯曲的出气管13，出口处于出气管的外端；脱硝反应器竖直烟道4的内部设置有若干喷氨格栅，喷氨格栅将竖直烟道分隔成独立的喷氨小区，喷氨格栅连接喷氨器。脱硝反应器的直烟道内每一喷氨小区均设置有催化剂模块，每一催化剂模块上部设置有吹灰管。脱硝反应器的进气管和出气管内均设置有导流板和膨胀节。

脱硫塔的进口设置于脱硫塔的下部，脱硫塔的进口采用文丘里管9，脱硫塔的出口设置于脱硫塔的顶部，脱硫塔的出口沿着脱硫塔的侧壁向下对接脱硫除尘器。脱硫除尘器还与脱硫塔顶部对接回气管，脱硫除尘器收集的细灰及反应混合物经回气管回脱硫塔形成反冲式吸收剂回补结构。

当烟气温度足够高时（420℃以上），内挡板关闭，关闭阀门二、阀门四和阀门六，打开阀门一、阀门三和阀门五，从玻璃熔窑烟气排出口出来的烟气直接进入余热锅炉一热段，经一热段降温后(温度达到420℃以下)进入脱硝反应器，再回到二热段,最后通过余热锅炉二热段的低温出口进入脱硫塔及脱硫除尘器。当烟气温度低时(350℃以下)，为控制脱硝反应温度（310℃～380℃）、保证脱硝效率，关闭阀门一、阀门三、阀门五和阀门六，打开阀门二和阀门四，烟气直接进入脱硝反应器，脱硝后再进入余热锅炉一热段（余热利用），经内挡板进入二热段，再由低温出口进入脱硫塔及脱硫除尘器。如烟气温度适中（350～400℃），则部分烟气经余热锅炉后进入脱硝反应器，部分烟气直接进入脱硝反应器。

每一催化剂模块上均设置吹灰管，结合管网吹灰技术或者耙式吹灰技术或者人工吹灰技术，管网吹灰以一个或半个催化剂模块为一个吹扫单元，吹扫介质采用净化压缩空气，在催化剂模块上方均匀的布置吹扫管网。吹灰系统通过PLC控制，整个系统采用间歇作业方式，即系统吹扫一个区域后（如5S），暂停一段时间（如3s）,以保证缓冲储气罐有足够的供气压力。具体运行和暂停时间可通过继电器开关作动，通过对缓冲储气罐压力进行监视，当压力小于某一数值（如0.3MPa）时，系统暂停作业，继电器为常闭继电器。通过调节压缩空气压力，控制流速、流量等参数，观察比较不同情况下的吹扫效果，确定吹扫时的压力不应低于0.55Mpa。

耙式吹灰技术的吹扫介质改为压缩空气，并配套F型吹风喷嘴，通过喷嘴对气流加速，增加吹扫强度，提升吹灰效果。改进的耙式吹灰装置其运行及控制与常规的耙式吹灰装置一致。

玻璃熔窑排出的烟气经过余热、脱硝后进入脱硫塔，经脱硫塔底部文丘里管加速后与加入的消石灰、循环灰及水发生反应，除去烟气中的SO₂、SO₃、HCl、HF、重金属等。携带大量吸收剂和反应产物的烟气从脱硫塔顶部侧向下行进入脱硫除尘器，经气固分离后的烟气含尘量不超过30mg/Nm³。携带大量吸收剂和反应产物的烟气从脱硫塔顶部侧向下行进入脱硫除尘器，进行气固分离，经气固分离后的烟气含尘量不超过30mg/Nm³。为了降低吸收剂的耗量，大部分收集到的细灰及反应混合物经回气管返回脱硫塔进一步反应。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种浮法玻璃熔窑烟气废热利用及脱硝净化处理装置，包括余热锅炉、连接余热锅炉的脱硫塔及连接脱硫塔的除尘器，其特征在于余热锅炉内部设置有内挡板将余热锅炉分隔成一热段和二热段，一热段进口连接玻璃熔窑烟气排出口，一热段出口连接有脱硝反应器，脱硝反应器的出口连接二热段进口；余热锅炉的出口连接脱硫塔的底部进口，脱硫塔的顶部出口连接脱硫除尘器，脱硫除尘器通过风机连接烟囱；脱硝反应器内部设置有吹灰管。

2.根据权利要求1所述的浮法玻璃熔窑烟气废热利用及脱硝净化处理装置，其特征在于脱硝反应器的进口还与玻璃熔窑烟气排出口相连，脱硝反应器的出口还与一热段的进口相连。

3.根据权利要求2所述的浮法玻璃熔窑烟气废热利用及脱硝净化处理装置，其特征在于一热段连接玻璃熔窑烟气排出口的气道设置有阀门一，脱硝反应器连接玻璃熔窑烟气排出口的气道设置有阀门二，一热段出口连接脱硝反应器的气道设置有阀门三，脱硝反应器出口连接一热段和二热段的气道上分别设置有阀门四和阀门五；所有的阀门均有控制器控制，控制器连接有温度传感器，温度传感器设置于玻璃熔窑烟气排出口处。

4.根据权利要求1所述的浮法玻璃熔窑烟气废热利用及脱硝净化处理装置，其特征在于余热锅炉一热段和二热段之间为缩口状，内挡板设置于缩口的部位；所述的内挡板采用耐高温的翻板阀或者插板阀。

5.根据权利要求1所述的浮法玻璃熔窑烟气废热利用及脱硝净化处理装置，其特征在于脱硝反应器的上端设置有弯曲向下的进气管，进口处于进气管的下端部，脱硝反应器的下端设置有水平弯曲的出气管，出口处于出气管的外端；脱硝反应器竖直烟道的内部设置有若干喷氨格栅，喷氨格栅将竖直烟道分隔成独立的喷氨小区，喷氨格栅连接喷氨器。

6.根据权利要求5所述的浮法玻璃熔窑烟气废热利用及脱硝净化处理装置，其特征在于脱硝反应器的直烟道内每一喷氨小区均设置有催化剂模块，每一催化剂模块上部设置有吹灰管。

7.根据权利要求5或6所述的浮法玻璃熔窑烟气废热利用及脱硝净化处理装置，其特征在于脱硝反应器的进气管和出气管内均设置有导流板和膨胀节。

8.根据权利要求1所述的浮法玻璃熔窑烟气废热利用及脱硝净化处理装置，其特征在于脱硫塔的进口设置于脱硫塔的下部，脱硫塔的进口采用文丘里管，脱硫塔的出口设置于脱硫塔的顶部，脱硫塔的出口沿着脱硫塔的侧壁向下对接脱硫除尘器。

9.根据权利要求8所述的浮法玻璃熔窑烟气废热利用及脱硝净化处理装置，其特征在于脱硫除尘器还与脱硫塔顶部对接回气管，脱硫除尘器收集的细灰及反应混合物经回气管回脱硫塔形成反冲式吸收剂回补结构。

10.根据权利要求1或2或3或4或5或8所述的浮法玻璃熔窑烟气废热利用及脱硝净化处理装置，其特征在于玻璃熔窑烟气排出口还与烟囱直连，直连气道上设置有阀门六。