CN208406572U - 一种低温烟气脱硫脱硝消白系统 - Google Patents

Abstract

一种低温烟气脱硫脱硝消白系统，涉及湿法脱硫、脱硝后烟气消白系统，包括湿法脱硫塔、气气换热器、脱硝反应器、烟囱，湿法脱硫后的湿烟气与热气体混合预热后进入气气换热器，经加热后再与热气体混合升温后进入脱硝反应脱除氮氧化物，脱硝后的烟气经气气换热器降温后经烟囱排出，一方面解决了水蒸气、粉尘对脱销催化剂的影响，另外一方面，在同等脱硝反应温度的情况下，采用先脱硫再除湿最后脱硝的工艺，大幅降低了脱销烟气升温热负荷，有效降低装置投资及运行成本。

Description

一种低温烟气脱硫脱硝消白系统

技术领域

本实用新型涉及低温烟气脱硫脱销消白应用领域，尤其涉及一种烟气湿法脱硫脱硝消白系统。

背景技术

现有电力、钢铁、石化、生化等行业烟气一般都需要经过脱硫、脱硝等处理，才能达标排放，而随着超净排放的指标日益严格，对于钢铁、石化、生化等行业，由于生产工艺不同，电力行业常用的高温脱硝+低温脱硫工艺不再适用，而湿法脱硫是目前较为有效的主导脱硫工艺，为满足环保要求，需要结合脱硝，对现有系统进行改造，在满足超净排放的前提下综合治理，以满足脱硫、脱硝、消白等要求。

由于石化、钢铁、生化等行业的烟气的温度较低，现有的高温脱硝工艺不再适用，需要采用低温脱硝，而低温脱硝工艺对粉尘、烟气含湿量、余热综合利用、消白等问题尤为突出，需要尽快解决。

现有技术中，基本沿用先脱硝，再脱硫的技术路线，一方面脱硝操作中的烟气中粉尘含量、含湿量较高，影响脱硝催化剂使用，另外一方面，脱硫后的烟气消白处理需要耗费大量的热能，装置复杂且能耗较高，不经济。

实用新型内容

本实用新型从脱硫、脱硝的总体工艺出发，结合关键换热设备，按照先脱硫、后脱硝，对烟气先降温除湿，再升温消白的方式，即满足了脱硫、脱硝要求，同时降低了系统能耗，并解决了烟气白色烟羽问题。

综上，本实用新型具有如下创新性：

1)烟气先脱硫后脱硝，脱硝操作的烟气中水气含量、粉尘含量、 SOx含量大幅降低，降低了脱硝反应催化剂的失效风险，有利于延长脱硝催化剂的使用寿命，而对脱硫几乎没有影响；

2)直接利用热介质与来自气气换热器的脱硫后烟气混合，利用热风混合的方式对进入脱硝反应器的烟气补热，满足脱硝反应的温度要求，不仅可以节省烟气加热器设备，而且在装置开车过程中，可以大幅提升装置开车进程，保证脱硝短时间内投入运行，减少开车能耗及不达标烟气排放；

3)通过浆液冷却器对脱硫浆液降温，提高脱硫效率，同时减少脱硫后烟气中的含湿量，或者，通过烟气冷凝器对脱硫后烟气进行除湿，有利于延长催化剂使用寿命；

4)与先脱硝后脱硫工艺相比，在同等脱硝反应温度的前提下，本实用新型在降低了烟气含湿量的基础上，大幅降低了烟气升温热负荷。

5)利用气气换热器对脱硝反应器的余热进行回收，利用脱硝后烟气的余热加热进入脱硝反应器中的烟气，最大限度地降低了系统能耗；

6)经过气气换热器的脱硝后烟气可以直接排放，无需再次加热即可解决白色烟羽问题；

7)在气气换热器之前设置烟气预热器，对脱硫后的烟气进行余热，提升烟气温度，减少对下游设备的腐蚀，进一步降低成本。

本实用新型是通过以下技术方案予以实现：

一种低温烟气脱硫脱硝消白系统，其特征在于，包括湿法脱硫塔、气气换热器、脱硝反应器及烟囱，其中，

所述湿法脱硫塔的湿法脱硫塔烟气出口与气气换热器的冷介质通道入口连通，气气换热器的冷介质通道出口与脱硝反应器的烟气入口连通，脱硝反应器的烟气出口与气气换热器的热介质通道入口连通，气气换热器的热介质通道出口与烟囱连通；

烟气在所述气气换热器的冷介质通道入口前端和气气换热器的冷介质通道出口后端被补热使得温度提升。

所述湿法脱硫塔烟气出口与气气换热器的冷介质入口之间的管路内混入热介质和所述气气换热器的冷介质通道出口与脱硝反应器的烟气入口之间的管路内混入热介质，使得烟气温度被提升。

所述热介质是高温气体。

所述湿法脱硫塔烟气出口与气气换热器的冷介质入口之间设有烟气加热器和所述气气换热器的冷介质通道出口与脱硝反应器的烟气入口之间设有烟气加热器，烟气加热器的冷介质通道通过烟气，烟气加热器的热介质通道通过加热介质。

所述湿法脱硫塔的湿法脱硫塔烟气出口与气气换热器的冷介质通道入口之间靠近湿法脱硫塔烟气出口设有烟气冷凝器。

所述湿法脱硫塔包括塔体及设于塔体底部的脱硫浆液池，所述脱硫浆液池设有用于浆液循环的浆液管线，所述浆液管线设有浆液冷却器。

所述浆液冷却器为板式热交换器。

所述湿法脱硫塔烟气出口与气气换热器的冷介质入口之间设有靠近湿法脱硫塔烟气出口的湿式除尘器。

本实用新型的有益效果是：

对于采用湿法脱硫工艺的烟气，尤其是对于温度较低的烧结烟气、炉窑烟气等，通过先湿法脱硫塔后脱硝的工艺路线，一方面解决了水蒸气、粉尘对脱销催化剂的影响，另外一方面，在同等脱硝反应温度的情况下，采用先脱硫再除湿最后脱硝的工艺，大幅降低了脱销烟气升温热负荷，有效降低装置投资，同时脱销后的烟气在经气气换热器后可直接经烟囱排放而无白色烟羽问题，与先脱硝再脱硫的工艺相比，减少了烟气升温换热器的设置，装置投资省且系统更加简单，改造成本低且简单易行，同时与气气换热器下游设置烟气加热器的系统相比，系统更加简单，开车进程更快，能耗更低。

附图说明

图1是本实用新型的系统示意图。

图2-图5是本实用新型的其它实施连接示意图。

图中：1.湿法脱硫塔，101.湿法脱硫塔烟气入口，102.湿法脱硫塔烟气出口，103.浆液入口，104.浆液管线，105.浆液出口，106.浆液泵，2. 气气换热器，201.气气换热器的冷介质通道入口，202.气气换热器的冷介质通道出口，203.气气换热器的热介质通道入口，204.气气换热器的热介质通道出口，3.烟气加热器，4.脱硝反应器，401.脱硝反应器的烟气入口，402.脱硝反应器烟气的出口，5.烟囱，6.浆液冷却器，7.烟气冷凝器，8.第二烟气加热器。

A.脱硫前烟气，B.脱硫后烟气，C.脱销后烟气，D.第一热介质，E.脱硫浆液，F.冷介质，G.冷媒介，J.第二热介质，H.冷凝液。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型包括湿法脱硫塔1、气气换热器2、脱硝反应器4及烟囱5；

所述湿法脱硫塔的湿法脱硫塔烟气出口101与气气换热器的冷介质通道入口201连通，气气换热器的冷介质通道出口202与脱硝反应器的烟气入口401连通，脱硝反应器的烟气出口402与气气换热器的热介质通道入口203连通，气气换热器的热介质通道出口204与烟囱连通；

烟气在所述气气换热器的冷介质通道入口前端和气气换热器的冷介质通道出口后端被补热使得温度提升。

对烟气的补热工序可设置于气气换热器的冷介质通道的前后两端；具体的可在湿法脱硫塔烟气出口与气气换热器的冷介质入口之间的管路内混入热介质并在所述气气换热器的冷介质通道出口与脱硝反应器的烟气入口之间的管路内混入热介质，从而使得烟气温度被提升。优选的，热介质为高温气体。

脱硫前烟气A通过湿法脱硫塔烟气入口101进入湿法脱硫塔，在浆液作用下降温、除湿、除尘、脱硫，脱硫后烟气B由湿法脱硫塔烟气出口102排出并进入气气换热器的冷介质通道，从冷介质通道气气换热器流出的烟气经补热后温度被提升，而后进入脱硝反应器，脱销后烟气C 排出并进入气气换热器的热介质通道，被冷却后经烟道进入烟囱，并排入大气。脱硫后的烟气在气气换热器内与脱硝后烟气热交换，对脱硫后的烟气升温，对脱硝后烟气降温。在此过程中，烟气先后经过湿法脱硫、加热、补热、脱硝、降温等过程，实现无白烟超净排放。

对烟气进行补热升温采用进入脱硝反应器前端采用直接混入第一热介质的，并在脱硝反应器后端采用直接混入第二热介质J的方式。

对烟气进行补热升温采用在脱硝反应器前端设置第一烟气加热器3，第一热介质通入烟气加热器内对烟气补热，并在脱硝反应器后端设置第二烟气加热器8，第二热介质通入烟气加热器内对烟气补热；

如图3所示，结合图1，在湿法脱硫塔烟气出口与气气换热器脱硫后烟气进口之间的烟道上靠近气气换热器设置有第二烟气加热器8，通过热媒介J对脱硫后烟气进行预热，提高烟气中水蒸气过热度，降低下游设备的腐蚀和烟气加热器的热负荷，提高装置可靠性。

本例中的，第一热介质、第二热介质可以分别单独使用于系统内；第一烟气加热器、第二烟气加热器也可以分别单独使用于系统内；

优选的，本例中的气气换热器为间壁式热交换器，结构形式为管式换热器或板式换热器。

如图2所示，结合图1，湿法脱硫塔的湿法脱硫塔烟气出口与气气换热器的冷介质通道入口之间的烟道上靠近湿法脱硫塔烟气出口设置有烟气冷凝器7，通过冷媒介对脱硫后烟气进行冷凝除湿，降低脱硫后烟气含尘量与含湿量，进一步地，降低烟气加热器热负荷，可有效降低装置投资与运行费用。烟气冷凝器将烟气内的湿气冷凝后将冷凝液H排出。

如图4所示，结合图2、图3，烟气冷凝器、烟气预热器共同设于系统中，相互配合，在对脱硫后烟气进行冷凝除湿后进行预热。

另外，本例中的湿法脱硫塔烟气出口与气气换热器的冷介质入口之间设有靠近湿法脱硫塔烟气出口的湿式除尘器，对烟气起到除湿除尘的作用。

如图5所示，结合图1，湿法脱硫塔包括塔体及设于塔体底部的脱硫浆液池，所述脱硫浆液池设有用于浆液循环的浆液管线104，所述浆液管线设有浆液冷却器6。通过冷介质E对脱硫浆液E进行冷却，进而提高脱硫效率、降低脱硫后烟气含尘量与含湿量，进一步地，降低烟气加热器热负荷，可有效降低装置投资与运行费用。

浆液管线连通于脱硫浆液池的浆液入口103与浆液出口105之间，并在浆液管线上设置浆液泵106，带动浆液通过浆液管线循环流动并降温。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种低温烟气脱硫脱硝消白系统，其特征在于，包括湿法脱硫塔、气气换热器、脱硝反应器及烟囱，其中，

所述湿法脱硫塔的湿法脱硫塔烟气出口与气气换热器的冷介质通道入口连通，气气换热器的冷介质通道出口与脱硝反应器的烟气入口连通，脱硝反应器的烟气出口与气气换热器的热介质通道入口连通，气气换热器的热介质通道出口与烟囱连通；

烟气在所述气气换热器的冷介质通道入口前端和气气换热器的冷介质通道出口后端被补热使得温度提升。

2.根据权利要求1所述一种低温烟气脱硫脱硝消白系统，其特征在于，所述湿法脱硫塔烟气出口与气气换热器的冷介质入口之间的管路内混入热介质和所述气气换热器的冷介质通道出口与脱硝反应器的烟气入口之间的管路内混入热介质，使得烟气温度被提升。

3.根据权利要求2所述一种低温烟气脱硫脱硝消白系统，其特征在于，所述热介质是高温气体。

4.根据权利要求1所述一种低温烟气脱硫脱硝消白系统，其特征在于，所述湿法脱硫塔烟气出口与气气换热器的冷介质入口之间设有烟气加热器和所述气气换热器的冷介质通道出口与脱硝反应器的烟气入口之间设有烟气加热器，烟气加热器的冷介质通道通过烟气，烟气加热器的热介质通道通过加热介质。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种低温烟气脱硫脱硝消白系统，其特征在于，所述湿法脱硫塔的湿法脱硫塔烟气出口与气气换热器的冷介质通道入口之间靠近湿法脱硫塔烟气出口设有烟气冷凝器。

6.根据权利要求1、2、3、4中任一项所述的一种低温烟气脱硫脱硝消白系统，其特征在于，所述湿法脱硫塔包括塔体及设于塔体底部的脱硫浆液池，所述脱硫浆液池设有用于浆液循环的浆液管线，所述浆液管线设有浆液冷却器。

7.根据权利要求6中所述的一种低温烟气脱硫脱硝消白系统，其特征在于，所述浆液冷却器为板式热交换器。

8.根据权利要求1、2、3、4或7中任一项所述的一种低温烟气脱硫脱硝消白系统，其特征在于，所述湿法脱硫塔烟气出口与气气换热器的冷介质入口之间设有靠近湿法脱硫塔烟气出口的湿式除尘器。