CN205948630U - 焦化烟气污染物脱除与余热利用装置以及炼焦厂烟气处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及烟气净化，提供一种焦化烟气污染物脱除与余热利用装置，包括脱硫脱硝塔以及与脱硫脱硝塔的顶部导通的烟囱，于脱硫脱硝塔的烟气进口处设置有氧化组件，还包括余热锅炉以及两根高温烟气进管，余热锅炉串联设置于其中一高温烟气进管上，两根高温烟气进管汇聚后导通至氧化组件；还提供一种炼焦厂烟气处理系统，包括上述脱除装置。本实用新型中焦炉烟气分两路导入脱除装置内进行降温处理，降温后烟气导入氧化组件内进行氧化，被氧化后的烟气在脱硫脱硝塔内喷淋脱除其内的二氧化氮与二氧化硫，再由烟囱排出，在上述过程中，通过余热锅炉降低烟气温度，不但可以提高氧化组件的氧化效率，而且能够加热余热锅炉直接产生经济效益，降低烟气治理成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及烟气净化，尤其涉及一种焦化烟气污染物脱除与余热利用装置以及炼焦厂烟气处理系统。
背景技术
目前，电力行业、钢铁行业等已经对二氧化硫和一氧化氮进行了全面控制。对焦化行业的污染控制也迫在眉睫。焦化行业为大气环境重污染行业，特别是加热炭化室的焦化烟气，含有二氧化硫、一氧化氮等气态污染物。其中，独立焦化厂二氧化硫和一氧化氮分别为300-500mg/m3和800-1200mg/m3，钢铁联合焦化厂二氧化硫和一氧化氮分别为200-300mg/m3和500-800mg/m3。2015年1月1日实施的《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)，将二氧化硫和一氧化氮标准分别控制在50mg/m3和500mg/m3，特别排放限值为30mg/m3和150mg/m3，对此炼焦企业面临对焦化烟气的全面治理。
由于烟气温度、含氧量及污染物浓度差异较大，现有的电力行业和钢铁行业的脱硫及脱硝技术不能直接应用到焦化烟气治理中，而且在严峻的钢铁市场形势影响下，炼焦企业也面临着资金的巨大压力。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种焦化烟气污染物脱除与余热利用装置，旨在用于解决现有的炼焦企业烟气治理成本较高的问题。
本实用新型是这样实现的：
本实用新型实施例提供一种焦化烟气污染物脱除与余热利用装置，包括脱 硫脱硝塔以及与所述脱硫脱硝塔的顶部导通的烟囱，于所述脱硫脱硝塔的烟气进口处设置有氧化组件，还包括余热锅炉以及两根高温烟气进管，所述余热锅炉串联设置于其中一所述高温烟气进管上，两根所述高温烟气进管汇聚后导通至所述氧化组件。
进一步地，还包括可分别调节两根所述高温烟气进管内烟气流量的调节组件。
进一步地，所述烟囱设置于所述脱硫脱硝塔上端部的烟气出口处。
具体地，所述氧化组件包括氧化喷嘴以及混合室，所述混合室的进口与出口分别连通两根所述高温烟气进管的汇聚处以及所述脱硫脱硝塔的烟气进口，所述氧化喷嘴伸入两根所述高温烟气进管汇聚处与所述混合室之间的烟气流路上，且所述氧化喷嘴的喷口沿烟气的顺向布置。
进一步地，所述氧化组件包括工艺水喷嘴，所述工艺水喷嘴伸入所述混合室与所述脱硫脱硝塔之间的流路上。
具体地，所述工艺水喷嘴的喷口沿烟气的顺向或者逆向布置。
进一步地，于所述氧化组件与所述换热器之间的烟气流路上还设置有风机。
具体地，所述脱硫脱硝塔内沿由下至上的方向依次设置有一次循环喷嘴以及二次循环喷嘴，两者之间采用单向导通板隔开，所述一次循环喷嘴连通至一次循环泵的一端口，所述一次循环泵的另一端口引导至所述脱硫脱硝塔底部，所述二次循环喷嘴连通至二次循环泵的一端口，所述二次循环泵的另一端口引导至所述单向导通板处，且所述脱硫脱硝塔的烟气进口低于所述一次循环喷嘴。
进一步地，于所述二次循环喷嘴的上方水平设置有除雾器。
本实用新型实施例还提供一种炼焦厂烟气处理系统，包括焦炉，还包括上述的焦化烟气污染物脱除与余热利用装置，所述焦炉的烟气出口与高温烟气进 管连通。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型中，高温烟气一部分经其中一根高温烟气进管加热余热锅炉后降温，而另一部分则直接经另一根高温烟气进管与降温的烟气混合，混合后烟气温度降低，氧化组件中的氧化剂氧化烟气中含有的一氧化氮，从而可以在脱硫脱硝塔内实现烟气中的脱硫脱硝，再将净化后的烟气由烟囱排出。在上述过程中，高温烟气采用余热锅炉降温，不但可以提高混合后烟气在氧化组件的氧化效率，而且加热余热锅炉时可以直接产生经济效益，进而有效降低炼焦厂的烟气的治理成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本实用新型实施例提供的炼焦厂烟气处理系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参见图1，本实用新型实施例提供一种焦化烟气污染物脱除与余热利用装置1，包括脱硫脱硝塔11以及烟囱12，脱硫脱硝塔11的顶部与烟囱12之间导通， 具体地可将烟囱12设置于脱硫脱硝塔11上端部的烟气出口处，可以有效节省脱除装置占用空间，同时可以抬高烟气的排放高度，在脱硫脱硝塔11的烟气进口111处设置有氧化组件13，焦化的烟气中含有大量的二氧化硫与一氧化氮，在经过氧化组件13后，其内的一氧化氮均被氧化为二氧化氮，而脱硫脱硝塔11在工作时可以持续喷洒氨水，氧化后的烟气进入脱硫脱硝塔11内后，其内的二氧化硫与二氧化氮可与氨水发生化学反应，可以有效实现烟气的脱硫脱硝，且剩余的烟气沿脱硫脱硝塔11竖直上升由其顶部进入烟囱12并排至外界，本实用新型提供的脱除装置1还包括有余热锅炉15与两根高温烟气进管14，两根高温烟气进管14均可以用于导入炼焦厂产生的高温烟气，余热锅炉15串联设置于其中一根高温烟气进管14上，通过该根高温烟气进管14内的高温烟气可以对余热锅炉15加热，两根高温烟气进管14的其中一端汇聚为一整体，且汇聚后与氧化组件13导通。本实施例中，炼焦厂产生的高温烟气具有两条支路，其中一条支路经对应的高温烟气进管14对余热锅炉15加热后降温，另一条支路经对应的高温烟气进管14与降温后的烟气混合，使得汇聚后的烟气温度整体下降，汇聚后烟气进入氧化组件13内氧化，再在脱硫脱硝塔11内喷淋脱除烟气中的氮硫，净化后的烟气由烟囱12排至外界，其能够完全满足国家规定的排放标准。在上述过程中，由于高温烟气的温度较大，不利于氧化组件13的氧化过程，对此在被氧化之前先采用余热锅炉15对其换热降温，提高后续一氧化氮的氧化率，同时在加热余热锅炉15时可以直接产生经济效益，可以有效降低烟气处理的成本。
进一步地，脱除装置1还包括有调节组件(图中未示出)，通过该调节组件可以分别调节两根高温烟气进管14的烟气流量。本实施例中，调节组件可以为分别设置于两根高温烟气进管14上的流量调速阀，用于分别单独控制每一根高 温烟气进管14内的烟气流量，调节组件也可以为设置于两根高温烟气进管14汇聚处的三通调节阀。通过调节组件可以调节两根高温烟气进管14内烟气在汇聚处的比例，进而起到调节混合后烟气温度的作用，而该温度可以根据后续氧化组件13内氧化剂进行调节，比如当氧化剂为臭氧时，则混合后的烟气温度适宜在120-150℃范围内，氧化效率比较高。
细化氧化组件13的结构，氧化组件13包括氧化喷嘴131以及混合室132，混合室132的进口与出口分别连通两根高温烟气进管14的汇聚处以及脱硫脱硝塔11的烟气进口，而将氧化喷嘴131伸入两根高温烟气进管14汇聚处与混合室132之间的烟气流路上，且将氧化喷嘴131的喷口沿烟气的顺向布置。本实施例中，氧化组件13主要是采用臭氧氧化烟气中的一氧化氮，氧化喷嘴131向混合室132与两根高温烟气进管14的汇聚处之间的烟气流路上喷出臭氧，臭氧可由臭氧发生器产生，经氧化喷嘴131进入混合室132内，且与烟气在混合室132内混合并发生氧化反应，而将氧化喷嘴131的喷口沿烟气的顺向布置，使得喷出的臭氧与烟气的流向同向，便于两者混合进入混合室132内发生氧化反应。在采用臭氧作为氧化剂时，其中一条高温烟气进管14内的烟气与余热锅炉作用后温度下降，且与另一条高温烟气进管14内的高温烟气汇聚后降温至120-150℃，该温度范围内适宜臭氧氧化氮氧化合物，可达到较高的氧化效率，且臭氧自分解少，利用率比较高。
优化上述氧化组件13，氧化组件13包括工艺水喷嘴133，工艺水喷嘴133伸入混合室132与脱硫脱硝塔11之间的流路上。在上述过程中，混合室132内臭氧可能没有反应完全，即具有部分的臭氧可能由混合室132随烟气流向脱硫脱硝塔11，本实施例在混合室132与脱硫脱硝塔11之间的流路上插入工艺水喷嘴133，该工艺水喷嘴133可向烟气中持续喷出工艺水，工艺水与烟气中剩余的 臭氧发生反应，产生活化基团，继续氧化氮氧化合物，可进一步提高氧化组件13对烟气中氮氧化合物的氧化效率。另外工艺水喷嘴133在插入上述流路中时，其可沿烟气的逆流或者顺流布置，工艺水均可与烟气中的剩余臭氧混合完全。进一步地，在氧化组件13与两根高温烟气进管14的汇聚处之间的烟气流路上还设置有风机16，风机16可以加速该烟气流路上的烟气流动，进而提高整个脱除装置1内烟气的流动性，脱除效率高。
细化脱硫脱硝塔11的结构，脱硫脱硝塔11内沿由下至上的方向依次设置有一次循环喷嘴112以及二次循环喷嘴113，两者之间采用单向导通板114隔开，具有为单向导通板114沿由下至上的方向单向导通，一次循环喷嘴112对应连接有一次循环泵115，且与一次循环泵115的一端口连通，而一次循环泵115的另一端口则连通至脱硫脱硝塔11的底部位置，同理二次循环喷嘴113对应连接有二次循环泵116，二次循环泵116一端口连通至二次循环喷嘴113，另一端口连通至单向导通板114的上表面处，当然脱硫脱硝塔11的烟气进口111应低于一次循环喷嘴112。在本实施例中，脱硫脱硝塔11内沿竖直方向形成两次喷淋，氧化后的烟气由烟气进口111进入脱硫脱硝塔11内后，由于温度为一百多度，沿脱硫脱硝塔11竖直上移，一次循环泵115工作使得一次循环喷嘴112处喷出氨水溶液，氨水与烟气中的二氧化硫以及二氧化氮反应，生成溶液后堆积于脱硫脱硝塔11的底部，一次循环泵115抽取底部的混合溶液循环反复喷淋，且当检测底部处混合溶液氨水的浓度较低时，将其导出回收利用；经过一次喷淋后的烟气中还含有一定量的二氧化氮与二氧化硫，其随烟气穿过单向导通板114，二次循环泵116工作，抽取氨水由二次循环喷嘴113处喷出，氨水可以再次消耗烟气中的二氧化氮与二氧化硫，其生成的溶液由于单向导通板114的特性堆积于导向导通板114上被二次循环泵116反复抽取喷淋，且在检测到堆积的溶 液中氨水浓度较低时也将其导出回收利用。在经过上述两次喷淋后，烟气中的二氧化氮与二氧化硫脱除效果非常明显，完全可以达到国家的排放标准，而一般地，一次循环喷嘴112与二次循环喷嘴113均设置有多个，即一次循环泵115与二次循环泵116分别对应多个一次循环喷嘴112与多个二次循环喷嘴113，各一次循环喷嘴112与各二次循环喷嘴113可以同步喷洒氨水溶液，有效保证烟气的脱硫脱硝效率。
针对上述脱硫脱硝塔11的脱除方式，在脱硫脱硝塔11的上端部处水平设置有除雾器117，该除雾器117的位置高于各二次循环喷嘴113的水平高度，经过二次喷淋后的烟气需先经过除雾器117后才能由烟囱12排出。本实施例中，烟气经过二次喷淋后携带有一定量的液滴，通过除雾器117可以消除其内的液滴等，从而可以保证烟气在排至外界时其不会携带液滴进入大气中造成污染，达到国家要求的排放指标。
本实用新型实施例还提供一种炼焦厂烟气处理系统，包括焦炉2以及上述的脱除装置1，焦炉2的烟气出口分别与两根高温烟气进管14连通。本实施例中，将上述的脱除装置1与焦炉2配套使用，焦炉2内产生的焦炉烟气由其烟气出口进入两根高温烟气进管14内，然后依次经过氧化组件13、脱硫脱硝塔11以及烟囱12排至外界，不但投资成本低，而且烟气排放完全符合国家标准。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种焦化烟气污染物脱除与余热利用装置，包括脱硫脱硝塔以及与所述脱硫脱硝塔的顶部导通的烟囱，于所述脱硫脱硝塔的烟气进口处设置有氧化组件，其特征在于：还包括余热锅炉以及两根高温烟气进管，所述余热锅炉串联设置于其中一所述高温烟气进管上，两根所述高温烟气进管汇聚后导通至所述氧化组件。
2.如权利要求1所述的焦化烟气污染物脱除与余热利用装置，其特征在于：还包括可分别调节两根所述高温烟气进管内烟气流量的调节组件。
3.如权利要求1所述的焦化烟气污染物脱除与余热利用装置，其特征在于：所述烟囱设置于所述脱硫脱硝塔上端部的烟气出口处。
4.如权利要求1所述的焦化烟气污染物脱除与余热利用装置，其特征在于：所述氧化组件包括氧化喷嘴以及混合室，所述混合室的进口与出口分别连通两根所述高温烟气进管的汇聚处以及所述脱硫脱硝塔的烟气进口，所述氧化喷嘴伸入两根所述高温烟气进管汇聚处与所述混合室之间的烟气流路上，且所述氧化喷嘴的喷口沿烟气的顺向布置。
5.如权利要求4所述的焦化烟气污染物脱除与余热利用装置，其特征在于：所述氧化组件包括工艺水喷嘴，所述工艺水喷嘴伸入所述混合室与所述脱硫脱硝塔之间的流路上。
6.如权利要求5所述的焦化烟气污染物脱除与余热利用装置，其特征在于：所述工艺水喷嘴的喷口沿烟气的顺向或者逆向布置。
7.如权利要求1所述的焦化烟气污染物脱除与余热利用装置，其特征在于：于所述氧化组件与两根所述高温烟气汇聚处之间的烟气流路上还设置有风机。
8.如权利要求1所述的焦化烟气污染物脱除与余热利用装置，其特征在于：所述脱硫脱硝塔内沿由下至上的方向依次设置有一次循环喷嘴以及二次循环喷 嘴，两者之间采用单向导通板隔开，所述一次循环喷嘴连通至一次循环泵的一端口，所述一次循环泵的另一端口引导至所述脱硫脱硝塔底部，所述二次循环喷嘴连通至二次循环泵的一端口，所述二次循环泵的另一端口引导至所述单向导通板处，且所述脱硫脱硝塔的烟气进口低于所述一次循环喷嘴。
9.如权利要求8所述的焦化烟气污染物脱除与余热利用装置，其特征在于：于所述二次循环喷嘴的上方水平设置有除雾器。
10.一种炼焦厂烟气处理系统，包括焦炉，其特征在于：还包括如权利要求1-9任一项所述的焦化烟气污染物脱除与余热利用装置，所述焦炉的烟气出口分别与两根高温烟气进管连通。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116764372A (zh) * | 2021-12-27 | 2023-09-19 | 孙碧婷 | 一种高浓度氮氧化物三级尾气净化塔 |
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