CN206008447U - 危废焚烧系统烟气组合脱硝装置 - Google Patents

危废焚烧系统烟气组合脱硝装置 Download PDF

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郎明松
徐志鹏
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Chongqing Ccid Thermal Technology Environment-Friendly Engineering Technology Co Ltd
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Chongqing Ccid Thermal Technology Environment-Friendly Engineering Technology Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种危废焚烧系统烟气组合脱硝装置，该装置包括二燃室，所述二燃室从下至上依次分为喷氨区、再燃区和燃烬区；所述喷氨区设置单层氨水喷枪和氨水输送管道；所述再燃区设置有2组燃料喷枪，分别采用有机液废和轻柴油作为再燃燃料，喷枪在二燃室同一高度上切向对称布置，轻柴油喷枪通过管道与油泵和油罐连接，有机液废通过管道与隔膜泵和液废罐连接；所述燃烬区对称设置2组空气喷枪，喷枪通过管道与鼓风机连接；余热锅炉膜式壁冷却室上部高度方向设置3层氨水喷枪，喷枪通过管道与离心泵和氨水储罐连接。该装置能够有效降低烟气中NOX的排放量，使脱硝效率达到90％左右，且对原有焚烧系统改动小，具有广阔的市场推广使用价值。

Description

危废焚烧系统烟气组合脱硝装置
技术领域
本实用新型属于环境保护技术领域，特别是工业危险废弃物焚烧系统的烟气脱硝领域，涉及一种危废焚烧系统烟气组合脱硝装置。
背景技术
近年来我国危险废物焚烧处置需求量日趋增大，根据环保部2014年全国环境统计公报显示，截止到2013年底国内现有危废焚烧处置能力约150万吨，实际需求量接近1000万吨，缺口巨大。当前危废焚烧新建项目执行的污染物排放一般采用GB18484《危险废物焚烧污染控制标准》或者欧盟2000(EU2000/76/EC)标准，其中针对烟气脱硝的工艺或者没有或者仅采用选择性非催化还原技术(SNCR)，脱硝效率不高，难以达到设计规定的氮氧化物排放标准。单一的SNCR工艺由于只在余热锅炉内使用氨水或者尿素喷淋，还原剂利用率低，运行费用高，同时未反应的氨气会逃逸造成后续设备的腐蚀，降低设备的使用寿命，减小焚烧系统的实际处理量。根据国内外的研究表明，采用天然气做燃料的再燃脱硝效率可以达到70％，而采用有机液废和轻柴油类碳氢化合物再燃脱硝效率与天然气基本相当。
因此，研究开发一种利用有机液废和轻柴油再燃脱硝与选择性非催化还原脱硝相结合的危废焚烧系统烟气高效、低成本脱硝技术将具有重要的环保意义和广阔的市场应用前景。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种危废焚烧系统烟气组合脱硝装置，该装置利用待处理的有机液废和二燃室辅助燃料轻柴油作为再燃燃料，结合再燃脱硝和选择性非催化还原(SNCR)的各自特点，对烟气中的NOX分级还原脱除，既能大幅度提高脱硝效率，使烟气中的NOX满足排放标准，又能提高还原剂的利用率，减少氨水的喷淋量，降低生产运行成本，同时对原有危废焚烧系统设备改动小，投资低。
为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种危废焚烧系统烟气组合脱硝装置，该装置包括二燃室，所述二燃室从下至上依次分为喷氨区、再燃区和燃烬区；所述喷氨区设置单层氨水喷枪和氨水输送管道；所述再燃区设置有2组燃料喷枪，分别采用有机液废和轻柴油作为再燃燃料，喷枪在二燃室同一高度上切向对称布置，轻柴油喷枪通过管道与油泵和油罐连接，有机液废通过管道与隔膜泵和液废罐连接；所述燃烬区对称设置2组空气喷枪，喷枪通过管道与鼓风机连接；余热锅炉膜式壁冷却室上部高度方向设置3层氨水喷枪，喷枪通过管道与离心泵和氨水储罐连接。
进一步，所述二燃室与余热锅炉之间的烟道上设置有O2和温度探头，随时监控烟气中的氧含量和温度，并将监测数据反馈，确保喷入的再燃燃料和燃烬空气量控制在一定的范围内。
进一步，烟道上部还设置有氨气和NOX监测探头，监控氨气逃逸率和NOX的排放浓度并根据监测数据对氨水喷入量进入调节，确保氨水喷入量控制在一定的摩尔比范围内。
本实用新型的有益效果在于：
1)本实用新型结合了再燃脱硝技术和选择性非催化还原脱硝技术(SNCR)的各自特点，脱硝效率远高于上述单一一种脱硝技术，可接近90％，完全能满足国内现行最高的欧盟2000(EU2000/76/EC)标准中的排放限值。
2)本实用新型对氨水采用分级利用，与SNCR比较，大幅度减少了氨水喷入量，降低了脱硝运行成本，且氨气逃逸率低，对后续设备的腐蚀小，提高了危废焚烧系统的使用寿命。
3)本实用新型的组合脱硝装置对现有危废焚烧系统改动小，设备投资低，且不受地域限制，市场应用广泛。
附图说明
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：
图1为本实用新型的危废焚烧系统烟气组合脱硝装置的结构示意图；
图2为二燃室再燃燃料喷枪平面布置示意图；
其中：1.液废储罐；2.气动隔膜泵；3.鼓风机；4.回转窑；5.日用油罐；6.油泵；7.柴油喷枪；8a/8b.空气喷枪；9.二燃室；10.氧气探头；11.温度探头；12.液废喷枪；13.二燃室氨水喷枪；14.余热锅炉氨水喷枪；15.氨水储罐；16.氨水泵；17.余热锅炉；18.急冷塔；19.布袋除尘器；20.湿法脱酸塔；21.引风机；22.烟囱；23.氨气探头；24.NOX探头。
具体实施方式
下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。
图1为本实用新型的结构示意图，图2为二燃室再燃燃料喷枪平面布置示意图，如图1和图2所示，该装置采取有机液废、轻柴油再燃脱硝和选择性非催化还原脱硝(SNCR)相结合的工艺方法。该装置主要包括：回转窑4、二燃室9、余热锅炉17、急冷塔18、布袋除尘器19、湿法脱酸塔20、引风机21和烟囱22。二燃室9主要用于有机液废、轻柴油的再燃脱硝以及部分氨水的SNCR脱硝，主要包括柴油喷枪7、液废喷枪12、空气喷枪8a/8b、二燃室氨水喷枪13。
该装置的工艺方法步骤为：回转窑4出来的高温烟气从二燃室9底部进入，从下至上依次通过喷氨区、再燃区和燃烬区；氨水从氨水储罐15通过氨水泵16输送到二燃室氨水喷枪13，再进入二燃室喷氨区对烟气中的NOx进行初步脱除；从喷氨区出来的烟气往上进入再燃区，再燃区内采用轻柴油和待处理的有机液废作为再燃脱硝剂，轻柴油和有机液废分别从日用油罐5、液废储罐1中通过油泵6和气动隔膜泵2输送到柴油喷枪7及液废喷枪12中，通过压力雾化喷入再燃区形成还原气氛对进入的烟气进行脱硝处理，这其中柴油喷枪7和液废喷枪12的相对位置以及喷入量尤为关键，是确保再燃脱硝效率的关键；补燃空气通过鼓风机3和空气喷枪8a/8b喷入燃烬区与再燃区出口的过剩轻柴油和有机液废进行充分混合燃烧，确保二燃室9出口烟气O2和烟气温度均满足标准和后续SNCR脱硝要求；烟气中剩余的少量NOX进入余热锅炉17，在950℃～1050℃温度区间内通过余热锅炉氨水喷枪14喷入氨水接触反应脱除；经过三级分段脱除NOX后的烟气再依次通过急冷塔18、布袋除尘器19、湿法脱酸塔20、引风机21和烟囱22达标排放到大气中。
本实用新型在应用时，回转窑焚烧炉出来的烟气从二燃室底部进入喷氨区，此区间温度范围为900℃～1050℃，在上升过程中首先与SNCR喷枪喷入的氨水接触反应还原部分NOX，降低进入再燃区烟气的NOX浓度；烟气继续上升到二燃室中部的再燃区，再燃区2组切向布置的喷枪喷入有机液废和轻柴油与高温烟气接触形成强还原气氛将烟气中的NOX大部分还原脱除；鼓风机提供的空气通过2组对称布置的喷枪喷入二燃室上部燃烬区，将未完全燃烧的碳氢化合物完全燃烧；烟气中剩余的NOX进入余热锅炉膜式壁冷却室上部，再次与SNCR喷枪喷入的氨水接触反应脱除。经过三段分级反应后，危废焚烧系统烟气整体脱硝效率可接近90％。采用上述的装置可实现再燃脱硝与SNCR脱硝的高效结合，有效地降低了烟气中NOX的排放量，使脱硝效率达到90％左右，且对原有焚烧系统改动小，利用本需焚烧处理的有机液废作为再燃燃料达到高效脱硝烟气达标排放的目的，具有广阔的市场推广使用价值。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims (3)

1.一种危废焚烧系统烟气组合脱硝装置，其特征在于：该装置包括二燃室，所述二燃室从下至上依次分为喷氨区、再燃区和燃烬区；所述喷氨区设置单层氨水喷枪和氨水输送管道；所述再燃区设置有2组燃料喷枪，分别采用有机液废和轻柴油作为再燃燃料，喷枪在二燃室同一高度上切向对称布置，轻柴油喷枪通过管道与油泵和油罐连接，有机液废通过管道与隔膜泵和液废罐连接；所述燃烬区对称设置2组空气喷枪，喷枪通过管道与鼓风机连接；余热锅炉膜式壁冷却室上部高度方向设置3层氨水喷枪，喷枪通过管道与离心泵和氨水储罐连接。
2.根据权利要求1所述的一种危废焚烧系统烟气组合脱硝装置，其特征在于：所述二燃室与余热锅炉之间的烟道上设置有O2和温度探头，随时监控烟气中的氧含量和温度，并将监测数据反馈，确保喷入的再燃燃料和燃烬空气量控制在一定的范围内。
3.根据权利要求2所述的一种危废焚烧系统烟气组合脱硝装置，其特征在于：烟道上部还设置有氨气和NOX监测探头，监控氨气逃逸率和NOX的排放浓度并根据监测数据对氨水喷入量进入调节，确保氨水喷入量控制在一定的摩尔比范围内。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108671736A (zh) * 2018-07-19 2018-10-19 上海市机电设计研究院有限公司 基于高浓度还原剂的焚烧烟气非催化还原脱硝工艺及系统
CN110360575A (zh) * 2019-08-12 2019-10-22 台州市德长环保有限公司 一种危废处置中心的焚烧系统

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