CN205182509U - 一种玻璃炉窑高温烟气高效除尘脱硝系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种玻璃炉窑高温烟气高效除尘脱硝系统，所述系统包括顺次连通的调质剂给料装置、除尘装置以及催化还原装置，所述调质剂给料装置通过烟气管道与玻璃炉窑相连通，所述催化还原装置与引风机相连通。本实用新型采用干法烟气调质混合系统配合高温静电除尘器联用，通过烟气调质装置调节玻璃炉窑烟气粉尘特性，以强化后续高温静电除尘器中粉尘的脱除，从而进一步延长催化剂的使用寿命，减少玻璃窑烟气NOX污染物的排放，达到高效除尘及脱硝的目的，为脱硝系统的长期正常运行提供有力保障。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种工业废气处理系统，具体涉及一种玻璃炉窑高温烟气高效除尘脱硝系统。
背景技术
玻璃行业是耗能大户，同时又是大气污染严重的行业。玻璃窑炉采用重油、天然气和煤等为燃料，大气污染物排放比较严重，对环境和人类也造成极大的危害，因此，玻璃行业是我国重点工业污染控制行业之一。就玻璃工业而言，在大气污染方面的污染物主要是玻璃窑炉烟气中的SO2、NOx以及粉尘等。相比于电厂燃煤锅炉废气，玻璃炉窑的废气有其特殊性：包括烟气温度较高、烟气量较小，污染物成分复杂等等。在我国的玻璃企业中，由于相当一部分企业采用石油、石油焦等作为燃料，其燃烧烟气中的粉尘具有较强的腐蚀性和粘附性；同时，由于玻璃配合料中含有约18％的纯碱和少量芒硝及其它含碱金属、碱土金属元素的原料，当配合料入窑时，有小部分原料挥散、随同燃烧产物进入烟气中；使得玻璃熔窑烟气成分更复杂，烟尘的粘附性、化学腐蚀性更强。我国玻璃生产线数量很多，只有少部分厂家的玻璃生产企业安装了窑炉烟气治理设备，大部分玻璃炉窑烟气未经脱硫脱硝除尘处理直接排放，特别是玻璃炉窑的脱硝技术应用才处于初始阶段。因而，需要对玻璃窑炉烟气进行污染物的综合治理。
实用新型内容
为了克服现有技术存在的缺陷，为了降低粉尘粘附性，提高颗粒脱除效率及保证高温电除尘器、SCR脱硝系统的稳定运行时间，本实用新型提供了一种玻璃炉窑高温烟气高效除尘脱硝系统，本实用新型通过烟气调质装置调节玻璃炉窑烟气粉尘特性，以强化后续高温静电除尘器中粉尘的脱除，从而进一步延长催化剂的使用寿命，减少玻璃窑烟气NOX污染物的排放，达到高效除尘及脱硝的目的。
一种玻璃炉窑高温烟气高效除尘脱硝系统，所述系统包括顺次连通的调质剂给料装置、除尘装置以及催化还原装置，所述调质剂给料装置通过烟气管道与玻璃炉窑相连通，所述催化还原装置与引风机相连通。
作为优选，所述烟气管道上设有第一闸板；所述玻璃炉窑通过旁路烟道与引风机相连通，所述旁路烟道上设有第二闸板。
作为优选，所述系统还包括干法烟气调质混合装置，所述干法烟气调质混合装置设置在调质剂给料装置与除尘装置之间。
作为优选，第一闸板设置在调质剂给料装置与干法烟气调质混合装置之间的烟气管道上。
作为优选，所述除尘装置为静电除尘器，催化还原装置为SCR反应器。
作为优选，所述SCR反应器前布设有氨水喷射装置，SCR反应器内设有催化剂填充装置以及设置在催化剂填充装置上方的吹灰装置。SCR反应器中的催化剂为整体式蜂窝催化剂，选用大节距、较低单层高度的催化剂结构，主要活性组分为V2O5-WO3/TiO2，采用TiO2作骨架材料，将V2O5-WO3和TiO2混合后挤压成型。吹灰装置采用高压空气吹扫。
作为优选，所述静电除尘器包括壳体、阳极板、阴极线、绝缘瓷套、灰斗、热风吹扫装置、振打装置和高低压控制装置，所述静电除尘器采用线板式布置，线板间距设置为300～500mm，极线间距设置为100～300mm，极线采用并行布置的四齿芒刺线。使温度场分布均匀，从而保证均匀分布的电晕放电电流。
作为优选，所述绝缘瓷套采用刚玉瓷为材料，绝缘瓷套上端开设三个倾斜清扫孔，绝缘瓷套下端设置均压防尘罩。将最大场强下移至均压防尘罩处，控制断面流速为0.5m/s，以抑制粉尘的侵入。
作为优选，静电除尘器下端的灰斗采用电加热保温，控制温度在150℃。防止灰斗中粉尘因冷凝或吸收水份造成的粘结堵塞的问题。
由于玻璃炉窑产生的高温烟气的特殊性质，为了保证烟气后续的SCR脱硝系统的高效运行，本实用新型在SCR前进行烟气粉尘脱除，选用高温电除尘进行烟气粉尘脱除。而基于玻璃炉窑粉尘的特殊性质，本实用新型对粉尘的比电阻、粘附性等特性进行调节，防止粉尘粘附在极线极板上造成堆积，因而对烟气进行调质，烟气调质的功能不仅是调节粉尘特性，改变粉尘粘附性、比电阻等特性，还可以增加颗粒浓度来提高空间电荷，增加颗粒平均粒径，降低烟气酸露点等。
本实用新型采用干法烟气调质混合系统配合高温静电除尘器联用，强化对玻璃炉窑烟气高粘附粉尘的脱除效果，为保证后续SCR催化剂使用寿命以及脱硝系统的长期正常运行提供有力保障。
本实用新型使用时：玻璃炉窑出来的高温烟气在400℃左右接入干法烟气调质系统以调节粉尘的比电阻及粘附性，以达到利于静电除尘器脱除的性质，同时达到预脱硫效果。在烟气粉尘调质之后烟气温度为350～400℃，然后进入高温静电除尘器进行烟气粉尘脱除。烟气经过除尘器脱除粉尘后，进入SCR脱硝反应器进行氮氧化物的脱除，SCR反应器输出端设有引风机将净化后的烟气排入下游设备。
本实用新型的有益效果在于：
(1)干法烟气调质系统，可有效改善玻璃熔窑烟气烟尘性质，降低其粘附性和腐蚀性，为高温电除尘器的正常运行和除尘效率提供有力保障，保证了后续SCR脱硝催化剂的高活性和较长使用寿命，降低催化剂使用成本，且烟气经过除尘处理后，进入SCR反应器的烟尘含量大大降低，能降低催化剂吹灰装置的使用频率，降低系统耗电量，节省运行成本；
(2)采用钙基化合物为调质试剂，可以调节粉尘颗粒的比电阻及粘附性，提高后续高温静电除尘器脱除效率；同时可以起到预脱硫的效果，减轻后续脱硫装置的脱硫压力，节省运行成本；且具有成本低廉，反应产物易于传输和收集等特点；
(3)采用高温静电除尘器，高效脱除高温烟气中的粉尘颗粒，大大降低进入SCR脱硝系统的含尘浓度，提高了脱硝催化剂的使用寿命，防止粉尘的堵塞及腐蚀，为后续SCR脱硝系统的高效运行提供有力保障；
(4)烟气调质联合高温静电除尘及SCR脱硝系统，高效脱除高温烟气中的粉尘颗粒及氮氧化物，达到了协同控制氮氧化物及粉尘排放的目的。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的结构示意图；
图2是本实用新型实施例2的结构示意图；
图3是本实用新型高温静电除尘器的结构示意图；
图4是本实用新型高温静电除尘器的绝缘瓷套的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型所要保护的范围并不限于此。
实施例1
参照图1，一种玻璃炉窑高温烟气高效除尘脱硝系统，所述系统包括顺次连通的调质剂给料装置2、除尘装置4以及催化还原装置6，所述调质剂给料装置2通过烟气管道1与玻璃炉窑相连通，所述催化还原装置6与引风机9相连通，将净化后的烟气排入下游设备。所述除尘装置4为高温静电除尘器，以除去玻璃炉窑烟气中的碱金属颗粒物及其它对后续脱硝催化剂造成不利影响的粉尘，从而确保玻璃炉窑烟气SCR脱硝系统长期可靠稳定运行；催化还原装置6为SCR反应器。调质剂给料装置采用压缩空气加压喷射调质试剂，调质剂选用钙基化合物，所述钙基化合物粒径为48～80μm。所述烟气管道1上设有第一闸板10，烟气经高温电除尘器4脱除粉尘后通过管道进入SCR反应器6；所述玻璃炉窑通过旁路烟道与引风机9相连通，所述旁路烟道上设有第二闸板11。
所述系统还包括干法烟气调质混合装置3，所述干法烟气调质混合装置3设置在调质剂给料装置2与高温静电除尘器4之间，第一闸板10设置在调质剂给料装置2与干法烟气调质混合装置3之间的烟气管道上。玻璃炉窑的烟气与喷入的调质剂通过干法烟气调质混合装置3充分混合，通过颗粒调质作用改善烟气粉尘的粘附性及比电阻特性，使粉尘达到利于高温静电除尘器脱除的性质。同时，也起到一个预脱硫的目的，通过对SOX等酸性气体的反应吸附，起到保护除尘器后端的SCR催化剂的作用。
所述SCR反应器6前布设有氨水喷射装置5，SCR反应器1内设有一层以上催化剂8以及设置在催化剂8上方的吹灰装置7。SCR反应器6中的催化剂为整体式蜂窝催化剂，选用大节距、较低单层高度的催化剂结构，主要活性组分为V2O5-WO3/TiO2，采用TiO2作骨架材料，将V2O5-WO3和TiO2混合后挤压成型；吹灰装置采用高压空气吹扫。
参照图3，所述高温静电除尘器4包括壳体101、阳极板102、阴极线103、绝缘瓷套104、热风吹扫装置105、灰斗106、以及振打装置、高低压控制装置等，所述高温静电除尘器4采用线板式布置，设计时充分考虑极板极线的高温热变形问题，极线极板均采用耐高温310S不锈钢，线板间距设置为400mm，极线间距设置为200mm，极线采用并行布置的四齿芒刺线，流速控制在0.5m/s～0.8m/s。使温度场分布均匀，从而保证均匀分布的电晕放电电流。高温电除尘器可在300～400℃长期可靠稳定运行。
参照图4，高温静电除尘器的绝缘瓷套采用刚玉瓷为材料，瓷套选型采用国标200℃工作温度下的绝缘瓷子。绝缘瓷套上端开设三个倾斜清扫孔107，采用干燥热空气108进行热风吹扫，防止粉尘粘附在绝缘瓷套内壁而影响高温静电除尘器工作电压。绝缘瓷套下端设置均压防尘罩109，将最大场强下移至均压防尘罩处，控制断面流速为0.5m/s，以抑制粉尘的侵入。振打装置采用浮动跟踪式侧面振打的方式，采用95氧化铝陶瓷材料制作侧部振打绝缘瓷轴，以防止存在的卡轴、断轴等故障。高温静电除尘器下端的灰斗采用电加热保温，控制温度在150℃，防止灰斗中粉尘因冷凝或吸收水份造成的粘结堵塞的问题。
具体实施路线为：开启第一闸板10，烟气首先由玻璃炉窑烟气管道1引出，调质试剂从调质剂给料装置2中给出，由压缩空气加压喷入管道中，混合烟气进入干法烟气调质混合装置3，充分混合后进入高温静电除尘器4，经除尘后的高温烟气进入SCR反应器6进行氮氧化物脱除，SCR反应器6前布置氨水喷射装置5，SCR反应器中布置催化剂8，催化剂上方设置吹灰装置7，对催化剂进行清洁；最终净化后的烟气经引风机9进入下游设备，通过采用干法烟气调质装置3调节粉尘的比电阻、粒径分布及粘附性，使得混合粉尘达到适于除尘器脱除的特性条件，以改善玻璃炉窑高温除尘器的粉尘脱除性能，从而提高SCR脱硝系统可靠、稳定性，提高系统可利用率，使得玻璃炉窑废气污染物达到最新的排放标准。
实施例2
参照图2，一种玻璃炉窑高温烟气高效除尘脱硝系统，所述系统包括顺次连通的调质剂给料装置2、除尘装置4以及催化还原装置6，所述调质剂给料装置2通过烟气管道1与玻璃炉窑相连通，所述催化还原装置6与引风机9相连通，将净化后的烟气排入下游设备。所述除尘装置4为高温静电除尘器，以除去玻璃炉窑烟气中的碱金属颗粒物及其它对后续脱硝催化剂造成不利影响的粉尘，从而确保玻璃炉窑烟气SCR脱硝系统长期可靠稳定运行；催化还原装置6为SCR反应器。调质剂给料装置采用压缩空气加压喷射调质试剂，调质剂选用钙基化合物，所述钙基化合物粒径为48～80μm。玻璃炉窑与调质剂给料装置2之间的烟气管道1上设有第一闸板10，烟气经高温电除尘器4脱除粉尘后通过管道进入SCR反应器6；所述玻璃炉窑通过旁路烟道与引风机9相连通，所述旁路烟道上设有第二闸板11。
所述SCR反应器6前布设有氨水喷射装置5，SCR反应器1内设有一层以上催化剂8以及设置在催化剂上方的吹灰装置7。SCR反应器6中的催化剂为整体式蜂窝催化剂，选用大节距、较低单层高度的催化剂结构，主要活性组分为V2O5-WO3/TiO2，采用TiO2作骨架材料，将V2O5-WO3和TiO2混合后挤压成型；吹灰装置采用高压空气吹扫。
参照图3，所述高温静电除尘器4包括壳体101、阳极板102、阴极线103、绝缘瓷套104、热风吹扫装置105、灰斗106、以及振打装置、高低压控制装置等，所述高温静电除尘器4采用线板式布置，设计时充分考虑极板极线的高温热变形问题，极线极板均采用耐高温310S不锈钢，线板间距设置为400mm，极线间距设置为200mm，极线采用并行布置的四齿芒刺线，流速控制在0.5m/s～0.8m/s。使温度场分布均匀，从而保证均匀分布的电晕放电电流。高温电除尘器可在300～400℃长期可靠稳定运行。
参照图4，高温静电除尘器的绝缘瓷套采用刚玉瓷为材料，瓷套选型采用国标200℃工作温度下的绝缘瓷子。绝缘瓷套上端开设三个倾斜清扫孔107，采用干燥热空气108进行热风吹扫，防止粉尘粘附在绝缘瓷套内壁而影响高温静电除尘器工作电压。绝缘瓷套下端设置均压防尘罩109，将最大场强下移至均压防尘罩处，控制断面流速为0.5m/s，以抑制粉尘的侵入。振打装置采用浮动跟踪式侧面振打的方式，采用95氧化铝陶瓷材料制作侧部振打绝缘瓷轴，以防止存在的卡轴、断轴等故障。高温静电除尘器下端的灰斗采用电加热保温，控制温度在150℃，防止灰斗中粉尘因冷凝或吸收水份造成的粘结堵塞的问题。
当场地有限不适合安装干法调质混合器等调质混合装置时，可采用上述方式进行，即玻璃炉窑烟气管道1直接与高温静电除尘器4相连接，在烟气管道1与高温静电除尘器4相连接的管道中，通过调质给料装置2，采用压缩空气加压往烟道内喷射调质试剂的方式进行烟气调质，高温静电除尘器4后续再连接SCR脱硝反应器，而后通过引风机9排气入下游设备。相比该方式，实施例1的方式的调质混合更充分。
Claims (8)
1.一种玻璃炉窑高温烟气高效除尘脱硝系统，其特征在于：所述系统包括顺次连通的调质剂给料装置、除尘装置以及催化还原装置，所述调质剂给料装置通过烟气管道与玻璃炉窑相连通，所述催化还原装置与引风机相连通。
2.根据权利要求1所述的玻璃炉窑高温烟气高效除尘脱硝系统，其特征在于：所述烟气管道上设有第一闸板；所述玻璃炉窑通过旁路烟道与引风机相连通，所述旁路烟道上设有第二闸板。
3.根据权利要求2所述的玻璃炉窑高温烟气高效除尘脱硝系统，其特征在于：所述系统还包括干法烟气调质混合装置，所述干法烟气调质混合装置设置在调质剂给料装置与除尘装置之间。
4.根据权利要求3所述的玻璃炉窑高温烟气高效除尘脱硝系统，其特征在于：第一闸板设置在调质剂给料装置与干法烟气调质混合装置之间的烟气管道上。
5.根据权利要求1所述的玻璃炉窑高温烟气高效除尘脱硝系统，其特征在于：所述除尘装置为静电除尘器，催化还原装置为SCR反应器。
6.根据权利要求5所述的玻璃炉窑高温烟气高效除尘脱硝系统，其特征在于：所述SCR反应器前布设有氨水喷射装置，SCR反应器内设有催化剂填充装置以及设置在催化剂填充装置上方的吹灰装置。
7.根据权利要求5所述的玻璃炉窑高温烟气高效除尘脱硝系统，其特征在于：所述静电除尘器包括壳体、阳极板、阴极线、绝缘瓷套、灰斗、热风吹扫装置、振打装置和高低压控制装置，所述静电除尘器采用线板式布置，线板间距设置为300～500mm，极线间距设置为100～300mm，极线采用并行布置的四齿芒刺线。
8.根据权利要求7所述的玻璃炉窑高温烟气高效除尘脱硝系统，其特征在于：绝缘瓷套上端开设三个倾斜清扫孔，绝缘瓷套下端设置均压防尘罩。
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