CN208583143U - 余热利用系统 - Google Patents

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Abstract

包括脱硫脱硝系统与活性炭制备系统的一种余热利用系统，其中脱硫脱硝系统包括：吸附塔(1)，具有加热段(201)和冷却段(202)的解析塔(2)，第一活性炭输送机(3)和第二活性炭输送机(4)；其中活性炭制备系统(5)包括磨粉设备(501)，混合设备(502)，造粒设备(503)，干燥设备(504),炭化设备(505)，活化设备(506)，冷却设备(507)；和，其中从解析塔(2)的冷却段(202)的出风口引出的冷却空气管道分成两个支路(Lx,Ly)分别连接至活性炭制备系统(5)的磨粉设备(501)的进风口和干燥设备(504)的进风口。

Description

余热利用系统
技术领域
本实用新型涉及钢铁领域的活性炭法烟气净化系统即脱硫脱硝系统中的余热利用装置，该系统属于一种适用于大气污染治理的活性炭法烟气净化装置，该余热利用装置是在脱硫脱硝系统与活性炭制备系统之间的余热利用装置，并且还可以是在脱硫脱硝系统与烧结矿冷却装置之间的余热利用装置。
背景技术
对于工业烟气、尤其钢铁工业的烧结机烟气而言，采用包括活性炭吸附塔和解析塔的脱硫、脱硝装置和工艺是比较理想的。在包括活性炭吸附塔和解析塔(或再生塔)的脱硫、脱硝装置中，活性炭吸附塔用于从烧结烟气或废气(尤其钢铁工业的烧结机的烧结烟气)吸附包括硫氧化物、氮氧化物和二噁英在内的污染物，而解析塔用于活性炭的热再生。
活性炭法脱硫具有脱硫率高、可同时实现脱硝、脱二噁英、除尘、不产生废水废渣等优点，是极有前景的烟气净化方法。活性炭可以在高温下再生，在温度高于350℃时，吸附在活性炭上的硫氧化物、氮氧化物、二噁英等污染物发生快速解析或分解(二氧化硫被解析，氮氧化物和二噁英被分解)。并且随着温度的升高，活性炭的再生速度进一步加快，再生时间缩短，优选的是一般控制解析塔中活性炭再生温度约等于430℃，因此，理想的解析温度(或再生温度)是例如在390-450℃范围、更优选在400-440℃范围。
传统的活性炭脱硫工艺中，烟气由增压风机引入吸附塔，在入塔口喷入氨气和空气的混合气体，以提高NOx的脱除效率，净化后的烟气进入烧结主烟囱排放。活性炭由塔顶加入到吸附塔中，并在重力和塔底出料装置的作用下向下移动。解析塔出来的活性炭由活性炭输送机输送至吸附塔，吸附塔吸附污染物饱和后的活性炭由底部排出，排出的活性炭由活性炭输送机输送至解析塔，进行活性炭再生。
解析塔的作用是将活性炭吸附的SO2释放出来，同时在400℃以上的温度和一定的停留时间下，二噁英可分解80％以上，活性炭经冷却、筛分后重新再利用。释放出来的SO2可制硫酸等，解析后的活性炭经传送装置送往吸附塔重新用来吸附SO2和NOX等。
在吸附塔与解析塔中NOX与氨发生SCR、SNCR等反应，从而去除NOX。粉尘在通过吸附塔时被活性炭吸附，在解析塔底端的振动筛被分离，筛下的为活性炭粉末送去灰仓，然后可送往高炉或烧结作为燃料使用。
目前，在脱硫脱硝系统与活性炭制备系统之间，以及在脱硫脱硝系统与烧结矿冷却装置之间均没有统一考虑的余热利用装置。
实用新型内容
为了在脱硫脱硝系统与活性炭制备系统之间实现余热利用，以及在脱硫脱硝系统与烧结矿冷却装置之间实现余热利用，本申请提出了余热利用方案。
根据本申请的第一个实施方案，提供了包括脱硫脱硝系统与活性炭制备系统的一种余热利用(集成)系统，其中脱硫脱硝系统包括：吸附塔，具有加热段和冷却段的解析塔，第一活性炭输送机和第二活性炭输送机；其中活性炭制备系统包括磨粉设备，混合设备，造粒设备，干燥设备,炭化设备，活化设备，冷却设备；和，其中从解析塔的冷却段的出风口引出的冷却空气管道分成两个支路(Lx和Ly)分别连接至活性炭制备系统的磨粉设备的进风口和干燥设备的进风口。
也就是说，提供一种在脱硫脱硝系统与活性炭制备系统之间的余热利用装置，该余热利用装置包括：具有加热段和冷却段的解析塔，磨粉设备以及干燥设备,其中从解析塔的冷却段的出风口引出的冷却空气管道分成两个支路(Lx和Ly)分别连接至活性炭制备系统的磨粉设备的进风口和干燥设备的进风口。
活性炭制备系统的操作中，煤/炭粉被加入到磨粉设备中进行磨粉而得到粉末，粉末在混合设备中与粘结剂混合而形成混合物，混合物在造粒设备中进行造粒而获得粒料，粒料在干燥设备中干燥而获得干燥后的粒料，干燥粒料在炭化设备中进行炭化，炭化的物料在活化设备中进行活化，然后在冷却设备中进行冷却，最终获得成品活性炭。
在活性炭制备过程中，磨粉和干燥工序需要90-150℃的热空气，而解析塔内活性炭冷却过程中，间接换热的外排冷却空气正好是这个温度范围，可利用。
根据本申请的第二个实施方案，提供了包括脱硫脱硝系统与活性炭制备系统和余热回收设备的一种余热利用(集成)系统，其中脱硫脱硝系统包括：吸附塔，具有加热段和冷却段的解析塔，第一活性炭输送机和第二活性炭输送机；其中活性炭制备系统包括磨粉设备，混合设备，造粒设备，干燥设备,炭化设备，活化设备，冷却设备；和，其中炭化/活化回转窑用作炭化设备和活化设备(即，炭化设备和活化设备两者设计成或构成一种炭化/活化回转窑)，该炭化/活化回转窑包括燃烧室、回转窑的筒体和炉头；其中烟气输送管道(即，作为烟气输送管道的第一管道)连接至吸附塔的烟气入口，从燃烧室的热风出口引出的第二管道连接至解析塔的加热段的进风口，从解析塔的加热段的出风口引出的第三管道连接至余热回收设备的进风口，从余热回收设备的出风口引出的第四管道与作为烟气输送管道的第一管道汇合。
优选，在第二管道上连接了用于兑入空气的冷风支管并且在冷风支管上设有阀门。
一般，在解析塔的下方设有振动筛。
也就是说，提供一种在脱硫脱硝系统与活性炭制备系统之间的余热利用装置，其中余热利用装置包括：包括燃烧室、回转窑的筒体和炉头的炭化/活化回转窑，具有加热段和冷却段的解析塔，以及余热回收设备；其中从燃烧室的热风出口引出的第二管道连接至解析塔的加热段的进风口，从解析塔的加热段的出风口引出的第三管道连接至余热回收设备的进风口。
炭化/活化回转窑属于活性炭制备系统中的设备。解析塔属于脱硫脱硝系统中的设备。
活性炭制备过程中，炭化或活性回转窑的燃烧室会产生≥400℃的烟气，可将此部分烟气经温度调节后引入解析塔的加热段作为活性炭再生的热源，然后经余热回收后送至吸附塔进行净化。
根据本申请的第三个实施方案，提供了包括脱硫脱硝系统与立式冷却机和余热利用设备的一种余热利用(集成)系统，其中脱硫脱硝系统包括：吸附塔，具有加热段和冷却段的解析塔，第一活性炭输送机和第二活性炭输送机；其中烟气输送管道(即，作为烟气输送管道的第一管道)连接至吸附塔的烟气入口，从立式冷却机的热风出口引出的第一热风管道连接至解析塔的加热段的进风口，从立式冷却机的热风出口引出的第二热风管道连接至余热利用设备的进风口，从余热利用设备的出风口引出的第三热风管道连接至立式冷却机的进风口。
优选，从解析塔的加热段的出风口引出的第四热风管道连接至余热利用设备的进风口(或另一个进风口)。
一般，在第三热风管道上设有第一抽风机。一般，在第四热风管道上设有第二抽风机。
立式冷却机用于冷却从烧结机G输送来的热烧结矿。
解析塔属于脱硫脱硝系统中的设备。
余热利用设备是利用热风作为加热介质的余热锅炉。
烧结热矿进入立式冷却机实现冷却，此时立式冷却机的冷却空气出口处(即热风出口)温度为400-500℃，可将此部分空气引入解析塔的加热段作为活性炭再生的热源，然后返回至余热利用设备的烟气入口，经余热利用后的烟气循环使用。
一般，第一活性炭输送机收集从吸附塔的底部排出的、已经吸附了烟气的活性炭物料，然后输送到解析塔的顶部。
第二活性炭输送机收集从解析塔排出的已经再生的活性炭，然后输送到吸附塔的顶部料仓中。
一般，吸附塔的主体结构的高度是6-60m(米)，优选8-55m(米)，优选10-50m，优选15-45m，18-40m，优选20-35m，优选22-30m。吸附塔的主体结构的高度是指从吸附塔(主体结构)的进口到出口之间的高度。
另外，在本申请中，烟气在广义上包括：常规的工业烟气或工业废气，例如烧结烟气。
本实用新型的优点或有益技术效果
1、将活性炭制备系统和烟气净化系统统一考虑，即，烟气净化系统可以为活性炭制备系统的配套设施，活性炭制备系统也可以为大型烟气净化系统的配套设施。
2、在不同的系统中实现余热利用，气体具有的温度与实际应用中所需的温度比较匹配，热利用效率高。
附图说明
图1是本实用新型的包括脱硫脱硝系统与活性炭制备系统的一种余热利用(集成)系统的流程图。
图2是本实用新型的包括脱硫脱硝系统与活性炭制备系统的一种余热利用(集成)系统的结构示意图。
图3是本实用新型的包括脱硫脱硝系统与活性炭制备系统的另一种余热利用(集成)系统的示意图。
图4是本实用新型的包括脱硫脱硝系统与活性炭制备系统的另一种余热利用(集成)系统的结构示意图。
图5是本实用新型的包括脱硫脱硝系统与立式冷却机(C)和余热利用设备(D)的一种余热利用(集成)系统的示意图。
附图标记：
1：活性炭吸附塔；A：烟气入口；B：烟气出口；2：解析塔；201：加热区(段)；202：冷却区(段)；3：第一活性炭输送机，4：第二活性炭输送机；Lx和Ly：冷却空气管道的两个支路。
5：活性炭制备系统；501：磨粉设备；502：混合设备；503：造粒设备；504：干燥设备；505：炭化设备；506：活化设备；507：冷却设备。
6：炭化/活化回转窑；601：燃烧室(601)；602：回转窑的筒体；603：炉头。
7：余热利用设备；8：振动筛。
L1：烟气输送管道(或第一管道)；L2：第二管道；L3：第三管道；L4：第四管道。
C：立式冷却机；D：余热利用设备；E：第一抽风机；F：第二抽风机；G：烧结机。V1：阀门；
La：第一热风管道；Lb：第二热风管道；Lc：第三热风管道；Ld：第四热风管道。
具体实施方式
实施例中需要处理的烧结烟气是来自钢铁工业的烧结机烟气。
参见图1，提供了包括脱硫脱硝系统与活性炭制备系统的一种余热利用(集成)系统，其中脱硫脱硝系统包括：吸附塔1，具有加热段201和冷却段202的解析塔2，第一活性炭输送机3和第二活性炭输送机4；其中活性炭制备系统5包括磨粉设备501，混合设备502，造粒设备503，干燥设备504,炭化设备505，活化设备506，冷却设备507；和，其中从解析塔2 的冷却段202的出风口引出的冷却空气管道分成两个支路(Lx和Ly)分别连接至活性炭制备系统5的磨粉设备501的进风口和干燥设备504的进风口。
也就是说，提供一种在脱硫脱硝系统与活性炭制备系统之间的余热利用装置，该余热利用装置包括：具有加热段201和冷却段202的解析塔2，磨粉设备501以及干燥设备504,其中从解析塔2的冷却段202的出风口引出的冷却空气管道分成两个支路(Lx和Ly)分别连接至活性炭制备系统5的磨粉设备501的进风口和干燥设备504的进风口。
活性炭制备系统5的操作中，煤/炭粉被加入到磨粉设备501中进行磨粉而得到粉末，粉末在混合设备502中与粘结剂混合而形成混合物，混合物在造粒设备503中进行造粒而获得粒料，粒料在干燥设备504中干燥而获得干燥后的粒料，干燥粒料在炭化设备505中进行炭化，炭化的物料在活化设备506中进行活化，然后在冷却设备507中进行冷却，最终获得成品活性炭。
在活性炭制备过程中，磨粉和干燥工序需要90-150℃的热空气，而解析塔2内活性炭冷却过程中，间接换热的外排冷却空气正好是这个温度范围，可利用。
参见图3，提供了包括脱硫脱硝系统与活性炭制备系统和余热回收设备7的一种余热利用(集成)系统，其中脱硫脱硝系统包括：吸附塔1，具有加热段201和冷却段202的解析塔2，第一活性炭输送机3和第二活性炭输送机4；其中活性炭制备系统5包括磨粉设备501，混合设备502，造粒设备503，干燥设备504,炭化设备505，活化设备506，冷却设备507；和，其中炭化/活化回转窑6用作炭化设备505和活化设备506(即，炭化设备505和活化设备506 两者设计成或构成一种炭化/活化回转窑6)，该炭化/活化回转窑6包括燃烧室601、回转窑的筒体602和炉头603；其中烟气输送管道L1(即，作为烟气输送管道的第一管道)连接至吸附塔1的烟气入口A，从燃烧室601的热风出口引出的第二管道L2连接至解析塔2的加热段 201的进风口，从解析塔2的加热段201的出风口引出的第三管道L3连接至余热回收设备7 的进风口，从余热回收设备7的出风口引出的第四管道L4与作为烟气输送管道的第一管道 L1汇合。
优选，在第二管道L2上连接了用于兑入空气的冷风支管并且在冷风支管上设有阀门V1。
一般，在解析塔2的下方设有振动筛8。
也就是说，提供一种在脱硫脱硝系统与活性炭制备系统之间的余热利用装置，其中余热利用装置包括：包括燃烧室601、回转窑的筒体602和炉头603的炭化/活化回转窑6，具有加热段201和冷却段202的解析塔2，以及余热回收设备7；其中从燃烧室601的热风出口引出的第二管道L2连接至解析塔2的加热段201的进风口，从解析塔2的加热段201的出风口引出的第三管道L3连接至余热回收设备7的进风口。
炭化/活化回转窑6属于活性炭制备系统中的设备。解析塔2属于脱硫脱硝系统中的设备。
活性炭制备过程中，炭化或活性回转窑的燃烧室601会产生≥400℃的烟气，可将此部分烟气经温度调节后引入解析塔2的加热段201作为活性炭再生的热源，然后经余热回收后送至吸附塔1进行净化。
参见图4，提供了包括脱硫脱硝系统与立式冷却机C和余热利用设备D的一种余热利用(集成)系统，其中脱硫脱硝系统包括：吸附塔1，具有加热段201和冷却段202的解析塔2，第一活性炭输送机3和第二活性炭输送机4；其中烟气输送管道L1(即，作为烟气输送管道的第一管道)连接至吸附塔1的烟气入口A，从立式冷却机C的热风出口引出的第一热风管道La 连接至解析塔2的加热段201的进风口，从立式冷却机C的热风出口引出的第二热风管道Lb 连接至余热利用设备D的进风口，从余热利用设备D的出风口引出的第三热风管道Lc连接至立式冷却机C的进风口。
优选，从解析塔2的加热段201的出风口引出的第四热风管道Ld连接至余热利用设备D 的进风口或另一个进风口。
一般，在第三热风管道Lc上设有第一抽风机E。一般，在第四热风管道Ld上设有第二抽风机F。
立式冷却机C用于冷却从烧结机G输送来的热烧结矿。
解析塔2属于脱硫脱硝系统中的设备。
余热利用设备D是利用热风作为加热介质的余热锅炉。
烧结热矿进入立式冷却机C实现冷却，此时立式冷却机的冷却空气出口处即热风出口温度为400-500℃，可将此部分空气引入解析塔2的加热段201作为活性炭再生的热源，然后返回至余热利用设备D的烟气入口，经余热利用后的烟气循环使用。
一般，第一活性炭输送机3收集从吸附塔1的底部排出的、已经吸附了烟气的活性炭物料，然后输送到解析塔2的顶部。
第二活性炭输送机4收集从解析塔2排出的已经再生的活性炭，然后输送到吸附塔1的顶部料仓中。

Claims (6)

1.包括脱硫脱硝系统与活性炭制备系统的一种余热利用系统，其中脱硫脱硝系统包括：吸附塔(1)，具有加热段(201)和冷却段(202)的解析塔(2)，第一活性炭输送机(3)和第二活性炭输送机(4)；其特征在于：活性炭制备系统(5)包括磨粉设备(501)，混合设备(502)，造粒设备(503)，干燥设备(504),炭化设备(505)，活化设备(506)，冷却设备(507)；和，其中从解析塔(2)的冷却段(202)的出风口引出的冷却空气管道分成两个支路(Lx,Ly)分别连接至活性炭制备系统(5)的磨粉设备(501)的进风口和干燥设备(504)的进风口。
2.包括脱硫脱硝系统与活性炭制备系统和余热回收设备的一种余热利用系统，其中脱硫脱硝系统包括：吸附塔(1)，具有加热段(201)和冷却段(202)的解析塔(2)，第一活性炭输送机(3)和第二活性炭输送机(4)；其特征在于：活性炭制备系统(5)包括磨粉设备(501)，混合设备(502)，造粒设备(503)，干燥设备(504),炭化设备(505)，活化设备(506)，冷却设备(507)；和，其中炭化/活化回转窑(6)用作炭化设备(505)和活化设备(506)，该炭化/活化回转窑(6)包括燃烧室(601)、回转窑的筒体(602)和炉头(603)；其中烟气输送管道(L1)连接至吸附塔(1)的烟气入口(A)，从燃烧室(601)的热风出口引出的第二管道(L2)连接至解析塔(2)的加热段(201)的进风口，从解析塔(2)的加热段(201)的出风口引出的第三管道(L3)连接至余热回收设备(7)的进风口，从余热回收设备(7)的出风口引出的第四管道(L4)与作为烟气输送管道的第一管道(L1)汇合。
3.根据权利要求2所述的余热利用系统，其特征在于：在第二管道(L2)上连接了用于兑入空气的冷风支管并且在冷风支管上设有阀门(V1)。
4.包括脱硫脱硝系统与立式冷却机和余热利用设备的一种余热利用系统，其中脱硫脱硝系统包括：吸附塔(1)，具有加热段(201)和冷却段(202)的解析塔(2)，第一活性炭输送机(3)和第二活性炭输送机(4)；其特征在于：烟气输送管道(L1)连接至吸附塔(1)的烟气入口(A)，从立式冷却机(C)的热风出口引出的第一热风管道(La)连接至解析塔(2)的加热段(201)的进风口，从立式冷却机(C)的热风出口引出的第二热风管道(Lb)连接至余热利用设备(D)的进风口，从余热利用设备(D)的出风口引出的第三热风管道(Lc)连接至立式冷却机(C)的进风口。
5.根据权利要求4所述的余热利用系统，其特征在于：从解析塔(2)的加热段(201)的出风口引出的第四热风管道(Ld)连接至余热利用设备(D)的进风口。
6.根据权利要求4或5所述的余热利用系统，其特征在于：在第三热风管道(Lc)上设有第一抽风机(E)和在第四热风管道(Ld)上设有第二抽风机(F)。
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