CN208372791U - 一种窑炉烟气超低排放治理装置 - Google Patents

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雷双建
胡旭升
赖文峰
葛介龙
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Abstract

本实用新型公开了一种窑炉烟气超低排放治理装置，包括依次通过管道连接的脱硫塔、布袋除尘器、SCR反应器、余热锅炉、引风机和烟囱，所述脱硫塔的进烟口还与窑炉通过管道连接，所述脱硫塔与窑炉连接的管道上还连有脱硫粉末喷射装置，所述脱硝粉末喷射装置包括依次通过管道连接的粉仓、给料机、称重计量器和喷射泵，所述喷射泵还连有吹风机，所述喷射泵与脱硫塔和窑炉之间的管道相通。优点是：采用粉末作为脱硫剂，受温度影响较小，系统温降低，可以保证后续SCR脱硝温度需求，进过布袋后的烟气粉尘可以达到超低排放要求，进入SCR反应器，SCR脱硝还原剂可以采用氨水雾化或氨气，大大降低了烟气对脱硝催化剂的毒害及堵塞，延长催化剂使用寿命。

Description

一种窑炉烟气超低排放治理装置
技术领域
本实用新型涉及一种窑炉烟气超低排放治理装置。
背景技术
窑炉烟气排放中现有技术成熟且使用最多的脱硫工艺主要是湿法脱硫工艺、半干法脱硫工艺、喷雾干燥脱硫工艺；脱硝工艺主要是低氮燃烧、SCR脱硝工艺和SNCR脱硝工艺；除尘工艺主要是电除尘、布袋除尘、湿式电除尘。
湿法脱硫工艺投资运行运行费用高，后续烟气温度低，烟道烟囱需要防腐；半干法脱硫工艺对烟气温度一般要求不高于140℃，且脱硫效率不易满足现有超低排放要求，传统石灰浆喷雾干燥脱硫工艺不适合应用于小烟气窑炉。
低氮燃烧改造降低NOx排放难单独达到超低排放，且容易降低锅炉热效率； SCR及SNCR对反应温度由特定需求，部分窑炉烟气、粉尘特性容易造成SCR 脱硝催化剂中毒及堵塞。
电除尘器难以单独达到粉尘超低排放；布袋除尘厂用滤袋材质难以承受高温；湿式电除尘器一般配合湿法脱硫或增湿降温塔使用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种窑炉烟气超低排放治理装置，能够有效解决现有窑炉烟气脱销时催化剂中毒易堵塞，而且温度过高无法采用布袋除尘器的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种窑炉烟气超低排放治理装置，包括依次通过管道连接的脱硫塔、布袋除尘器、SCR 反应器、余热锅炉、引风机和烟囱，所述脱硫塔的进烟口还与窑炉通过管道连接，所述脱硫塔与窑炉连接的管道上还连有脱硫粉末喷射装置，所述脱硫粉末喷射装置包括依次通过管道连接的粉仓、给料机、称重计量器和喷射泵，所述喷射泵还连有吹风机，所述喷射泵与脱硫塔和窑炉之间的管道相通。
优选的，所述布袋除尘器底部和脱硫塔之间还设有循环灰传送装置；将部分布袋除尘器收集的灰尘送回脱硫塔，这些灰尘中还含有未反应完全的脱硫剂，可以提高脱硫剂的利用率。
优选的，所述脱硫塔包括上部、中部和下部，所述上部为空心圆柱形，所述脱硫塔的中部包括上筒体、中筒体和下筒体，所述上筒体和下筒体均为空心圆台形，所述中筒体为空心圆柱形，所述上筒体的较大端与脱硫塔上部相连，所述上筒体较小端和下筒体较小端通过中筒体相连，所述循环灰传送装置与中筒体相连；
所述下部包括竖直段，连接段和水平段，所述连接段连接在竖直段和水平段之间，进烟口设置在水平段上；上部为空心圆柱形可以为烟气在上部与脱硝粉末充分接触提供反应的空间，而中部的设置其上筒体是为了让下方上升的烟气尽快均匀扩散到上部，同时下落的循环灰在中筒体和下筒体连接处形成粉末帘，让上升的烟气尽早开始多与循环灰接触进行脱硫反应。
优选的，竖直方向上所述水平段低于竖直段，所述竖直段在水平面上的投影与水平段在水平面上的投影不重合；烟气在从水平段到竖直段时一定要经过连接段，而不能从水平段直接进入到竖直段内，这样烟气才能在脱硫塔中扩散的更加均匀，同时竖直段在水平面上的投影与水平段正在水平面上的投影不重合，可以让上方落下的碳酸钠或碳酸氢钠粉末形成粉末帘，让烟气尽早尽快的与脱硫粉末反应。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：采用碳酸钠或碳酸氢钠粉末或超细消石灰粉末作为脱硫剂，通过给料机、称重计量器、喷射泵喷射到脱硫塔前烟道中，粉末在烟道、脱硫塔及后续布袋表面中与烟气中的SO2接触反应，脱除SO2，满足SO2超低排放，此外，碳酸钠/碳酸氢钠粉末/超细消石灰粉末的脱硫效率受温度影响较小，可以≥200℃温度下脱硫，系统温降低，可以保证后续 SCR脱硝温度需求。
脱硫后的烟气进入布袋除尘器，布袋除尘器采用PTFE材质，该材质最高可以承受260～280℃烟气温度，进过布袋后的烟气粉尘可以达到超低排放要求。
脱硫除尘后的烟气进入SCR反应器，SCR脱硝还原剂可以采用氨水雾化或氨气，SCR脱硝催化剂采用低温SCR脱硝催化剂，催化剂反应温度区间 180～260℃，经SCR脱硝后，NOx排放达到超低排放要求，前段脱硫就除尘设施不仅大大降低了烟气中的SO2、粉尘浓度，且改变了烟气粉尘组成，大大降低了烟气对脱硝催化剂的毒害及堵塞，延长催化剂使用寿命。低温SCR脱硝避免烟气加热后采用高温SCR脱硝的能量损耗。
经脱硫、除尘、脱硝后的烟气经余热回收后最终经烟囱排放，降低能源损耗。
附图说明
图1为本实用新型一种窑炉烟气超低排放治理装置的结构示意图；
图2为本实用新型中脱硫塔的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参阅图1、图2为本实用新型一种窑炉烟气超低排放治理装置的实施例，一种窑炉烟气超低排放治理装置，包括依次通过管道连接的脱硫塔2、布袋除尘器 3、SCR反应器4、余热锅炉5、引风机6和烟囱7，所述脱硫塔2的进烟口还与窑炉1通过管道连接，所述脱硫塔2与窑炉1连接的管道上还连有脱硫粉末喷射装置，所述脱硫粉末喷射装置包括依次通过管道连接的粉仓8、给料机9、称重计量器10和喷射泵12，所述喷射泵12还连有吹风机11，所述喷射泵12与脱硫塔2和窑炉1之间的管道相通。
采用碳酸钠或碳酸氢钠粉末或超细消石灰粉末作为脱硫剂，目数在500目以上，存放在粉仓8中，通过给料机9、称重计量器10、喷射泵12，由吹风机 11提供能量，喷射到脱硫塔2前烟道中，粉末在烟道、脱硫塔2及后续布袋表面中与烟气中的SO2接触反应，脱除SO2，满足SO2超低排放，此外，碳酸钠/ 碳酸氢钠粉末/超细消石灰粉末的脱硫效率受温度影响较小，可以≥200℃温度下脱硫，系统温降低，可以保证后续SCR脱硝温度需求。
脱硫后的烟气进入布袋除尘器3，布袋除尘器3采用PTFE材质，该材质最高可以承受260～280℃烟气温度，进过布袋后的烟气粉尘可以达到超低排放要求。
脱硫除尘后的烟气进入SCR反应器4，SCR脱硝还原剂可以采用氨水雾化或氨气，SCR脱硝催化剂采用低温SCR脱硝催化剂，催化剂反应温度区间 180～260℃，经SCR脱硝后，NOx排放达到超低排放要求，前段脱硫就除尘设施不仅大大降低了烟气中的SO2、粉尘浓度，且改变了烟气粉尘组成，大大降低了烟气对脱硝催化剂的毒害及堵塞，延长催化剂使用寿命。低温SCR脱硝避免烟气加热后采用高温SCR脱硝的能量损耗。
进一步，为了提高脱硫剂的利用率，所述布袋除尘器3底部和脱硫塔2之间还设有循环灰传送装置13，将布袋除尘器3收集的灰尘部分送回脱硫塔2，让没反应完的脱硫剂与烟气继续反应。
进一步，为了更好的实现脱硫剂与烟气混合，所述脱硫塔2包括上部21、中部22和下部23，所述上部21为空心圆柱形，所述脱硫塔2的中部22包括上筒体221、中筒体222和下筒体223，所述上筒体221和下筒体223均为空心圆台形，所述中筒体222为空心圆柱形，所述上筒体221的较大端与脱硫塔2上部21相连，所述上筒体221较小端和下筒体223较小端通过中筒体222相连，所述循环灰传送装置13与中筒体222相连；
所述下部23包括竖直段231，连接段232和水平段233，所述连接段232 连接在竖直段231和水平段233之间，进烟口设置在水平段233上，竖直方向上所述水平段233低于竖直段231，所述竖直段231在水平面上的投影与水平段 233在水平面上的投影不重合。
烟气从水平段经过连接段进入竖直段，在进入竖直段的时候就经过了脱硫剂流下形成的席帘，使脱硫剂与烟气混合，随着烟气的上升，靠近周壁的烟气在进入下筒体的时候开始向中心汇集，烟气流速加快，进一步加快烟气与脱硫剂的混合，同时在中筒体还有补充进来的循环灰，然后烟气继续上升，在脱硫塔2的上部扩散开，上升速度降低，从而有足够脱硫反应时间，再进入到布袋除尘器3中进行脱尘。
经脱硫、除尘、脱硝后的烟气经余热锅炉5回收余热后最终经烟囱7排放，降低能源损耗，而整个过程中可以采用引风机6加强装置内的负压，加速烟气流动，以便能顺利通过布袋除尘器等装置。
以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。

Claims (4)

1.一种窑炉烟气超低排放治理装置，其特征在于：包括依次通过管道连接的脱硫塔(2)、布袋除尘器(3)、SCR反应器(4)、余热锅炉(5)、引风机(6)和烟囱(7)，所述脱硫塔(2)的进烟口还与窑炉(1)通过管道连接，所述脱硫塔(2)与窑炉(1)连接的管道上还连有脱硫粉末喷射装置，所述脱硫粉末喷射装置包括依次通过管道连接的粉仓(8)、给料机(9)、称重计量器(10)和喷射泵(12)，所述喷射泵(12)还连有吹风机(11)，所述喷射泵(12)与脱硫塔(2)和窑炉(1)之间的管道相通。
2.如权利要求1所述的一种窑炉烟气超低排放治理装置，其特征在于：所述布袋除尘器(3)底部和脱硫塔(2)之间还设有循环灰传送装置(13)。
3.如权利要求2所述的一种窑炉烟气超低排放治理装置，其特征在于：所述脱硫塔(2)包括上部(21)、中部(22)和下部(23)，所述上部(21)为空心圆柱形，所述脱硫塔(2)的中部(22)包括上筒体(221)、中筒体(222)和下筒体(223)，所述上筒体(221)和下筒体(223)均为空心圆台形，所述中筒体(222)为空心圆柱形，所述上筒体(221)的较大端与脱硫塔(2)上部(21)相连，所述上筒体(221)较小端和下筒体(223)较小端通过中筒体(222)相连，所述循环灰传送装置(13)与中筒体(222)相连；
所述下部(23)包括竖直段(231)，连接段(232)和水平段(233)，所述连接段(232)连接在竖直段(231)和水平段(233)之间，进烟口设置在水平段(233)上。
4.如权利要求3所述的一种窑炉烟气超低排放治理装置，其特征在于：竖直方向上所述水平段(233)低于竖直段(231)，所述竖直段(231)在水平面上的投影与水平段(233)在水平面上的投影不重合。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110898667A (zh) * 2019-12-16 2020-03-24 湖北思搏盈环保科技股份有限公司 基于浸渍型scr脱硝催化剂的烟气处理控制方法及系统

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