CN209490675U - 一种用于烧结烟气的半干法与低温scr脱硝组合净化装置 - Google Patents

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李军伟
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朱政
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Abstract

本实用新型属于工业废气处理技术领域，具体涉及一种用于烧结烟气的半干法与低温SCR脱硝组合净化装置，包括沿烧结烟气流动方向依次连通的半干法脱硫塔、除尘器和低温SCR脱硝反应器，所述半干法脱硫塔的烟气入口通过文丘里管与弯管的出口端连通，所述弯管的入口端与烧结烟气进烟道连通。本实用新型提供的半干法与低温SCR脱硝组合净化装置将半干法脱硫与低温脱硝组合，半干法有效脱除SO3降低系统烟气腐蚀性，为低温脱硝创造了条件；采用低温脱硝，降低了运行温度，节约能耗，NOX低于50mg/Nm3，脱硝效率≥90％，SO2低于30mg/Nm3，粉尘浓度低于10mg/Nm3。

Description

一种用于烧结烟气的半干法与低温SCR脱硝组合净化装置
技术领域
本实用新型属于工业废气处理技术领域，具体涉及一种用于烧结烟气的半干法与低温SCR脱硝组合净化装置。
背景技术
钢铁厂烧结机排烟量大，烟气主要污染物为NOX、SO2和粉尘。因此，烧结厂烟气必须进行烟气脱硫脱硝。由于烧结烟气温度低，目前国内烧结机很多采用半干法脱硫，未设置脱硝装置，排入大气中烟气中含有NOX，对环境造成污染。
国内烧结烟气脱硝技术分为三种：活性炭法、SCR脱硝和臭氧氧化法脱硝。活性炭是脱硫脱硝一体化技术，适合新建烧结机烟气净化。臭氧氧化脱硝技术适用于NOX浓度较低的烟气，高浓度NOX的烟气采用臭氧氧化脱硝运行成本过高，并会产生含氮污水。传统中高温SCR脱硝工艺以氨为还原剂，在280～420℃温度区间内利用催化剂将NOX还原为N2。烧结烟气脱硫后温度低，为保证脱硝效果和系统的正常运行，需对烧结烟气进行加热升温。传统升温SCR脱硝工艺余热利用率低，运行成本也较高。因此，有必要提供一种脱硫脱硝效率高的且能耗低的用于烧结烟气的半干法脱硫和低温SCR脱硝组合净化装置。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种用于烧结烟气的半干法与低温SCR脱硝组合净化装置，能够有效地提高脱硫脱硝效率，节约能耗，减少运行成本。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为一种用于烧结烟气的半干法与低温SCR脱硝组合净化装置，包括沿烧结烟气流动方向依次连通的半干法脱硫塔、除尘器和低温SCR脱硝反应器，所述半干法脱硫塔的烟气入口通过文丘里管与弯管的出口端连通，所述弯管的入口端与烧结烟气进烟道连通。
进一步地，所述文丘里管包括依次连通的入口段、收缩段、喉部和扩散段，所述文丘里管的入口段与所述弯管的出口端连通，所述文丘里管的扩散段与所述半干法脱硫塔的烟气入口连通。
更进一步地，所述文丘里管的入口段上设有消石灰入口，所述文丘里管的扩散段上设有水入口。
进一步地，所述弯管内设有弧度与所述弯管相适应的均流板。
进一步地，所述低温SCR脱硝反应器的底部设有GGH换热器，所述GGH 换热器底部的进口与所述除尘器的出烟道连通，所述GGH换热器顶部的出口与所述低温SCR脱硝反应器的进烟道连通，所述GGH换热器顶部的进口与所述低温SCR脱硝反应器的出烟道连通，所述GGH换热器底部的出口与净烟出烟道连通。
进一步地，所述低温SCR脱硝反应器的进烟道内设有烟道燃烧器，所述烟道燃烧器位于所述GGH换热器上方的，所述烟道燃烧器连接有用于供风的助燃风机和用于供燃料的煤气进管。
更进一步地，所述低温SCR脱硝反应器的进烟道内还设有喷氨格栅，所述喷氨格栅位于所述烟道燃烧器的上方。
更进一步地，所述喷氨格栅的进气口与空气/氨气混合稀释器连通，且所述空气/氨气混合稀释器连接有用于供空气的稀释风机和用于供氨气的氨气进管。
进一步地，所述低温SCR脱硝反应器内设有至少一层低温脱硝催化剂层。
进一步地，所述文丘里管的入口段与所述除尘器的排灰口之间通过消石灰循环管连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
(1)本实用新型提供的半干法与低温SCR脱硝组合净化装置将半干法脱硫与低温脱硝组合，半干法有效脱除SO3降低系统烟气腐蚀性，为低温脱硝创造了条件；采用低温脱硝，降低了运行温度，节约能耗，NOX低于50mg/Nm3，脱硝效率≥90％，SO2低于30mg/Nm3，粉尘浓度低于10mg/Nm3；
(2)本实用新型提供的半干法与低温SCR脱硝组合净化装置通过在文丘里管的入口处增加一段弯管，使烟气进入文丘里管后与脱硫剂和水均匀混合；
(3)本实用新型提供的半干法与低温SCR脱硝组合净化装置采用半干法脱硫，可将烟气中几乎全部的SO3脱除，SO3脱除为SCR催化剂较低温度运行创造了条件，并控制喷水量使烟气温度高于露点温度15℃以上，大大降低了烟气的腐蚀性，节约设备造价；
(4)本实用新型提供的半干法与低温SCR脱硝组合净化装置还结合了余热利用，采用GGH换热器回收脱硝后净烟气余热，提高原烟气温度，脱硝净烟气可从230℃降低至140℃，余热利用率约85％，降低原烟气升温燃料消耗；
(5)本实用新型提供的半干法与低温SCR脱硝组合净化装置先利用GGH 换热器将原烟气升温至约200℃，再通过燃烧加热至约230℃；燃烧加热热量占直接燃烧加热法的约25％，节约能耗，减少运行成本。
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用于烧结烟气的半干法与低温SCR脱硝组合净化装置的示意图；
图中：1、半干法脱硫塔，2、除尘器，3、GGH换热器，4、烟道燃烧器，5、喷氨格栅，6、低温脱硝催化剂层，7、稀释风机，8、空气/氨气混合稀释器，9、助燃风机，10、低温SCR脱硝反应器，11、文丘里管，12、弯管，13、烧结烟气进烟道，14、导流分布板。
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。
如图1所示，本实用新型实施例提供一种用于烧结烟气的半干法与低温SCR 脱硝组合净化装置，包括沿烧结烟气流动方向依次连通的半干法脱硫塔1、除尘器2和低温SCR脱硝反应器10，所述半干法脱硫塔1的烟气入口通过文丘里管 11与弯管12的出口端连通，所述弯管12的入口端与烧结烟气进烟道13连通。本实施例采用半干法脱硫将烧结烟气中大部分的SO2及几乎全部的SO3脱除， SO3的脱除可大大提高烟气的酸露点，降低烟气的腐蚀性，降低脱硫塔设备造价成本，为SCR催化剂较低温度运行创造了条件；除尘器既可以脱除烟气中的粉尘，又可以与脱硫塔形成循环系统，提高脱硫效率，提高脱硫剂利用率，降低运行成本；
进一步地，所述文丘里管11包括依次连通的入口段、收缩段、喉部和扩散段，所述文丘里管11的入口段与所述弯管12的出口端连通，所述文丘里管11 的扩散段与所述半干法脱硫塔1的烟气入口连通。
更进一步地，所述文丘里管11的入口段上设有消石灰入口，所述文丘里管 11的扩散段上设有水入口。
进一步地，所述文丘里管11的入口段与所述除尘器2的的排灰口之间通过消石灰循环管连接。所述除尘器2的的排灰口还与排灰管连接，排灰管用于将脱硫反应形成的硫酸钙等排除。本实施例中所述除尘器2的底部设有灰斗，灰斗的排灰口设有卸料器，通过卸料器将灰斗内的粉尘排至文丘里管11的入口段或排灰管。所述除尘器2为袋式除尘器。
进一步地，所述弯管12内设有弧度与所述弯管相适应的均流板。弯管12 的内表面为弧形，通过在弯管12内设置均流板，使烧结烟气均匀进入文丘里管 11与脱硫剂和水均匀混合。优选的，弯管12的弯曲角度为90°。
进一步地，所述低温SCR脱硝反应器10的底部设有GGH换热器，所述 GGH换热器底部的进口与所述除尘器2的出烟道连通，所述GGH换热器顶部的出口与所述低温SCR脱硝反应器10的进烟道连通，所述GGH换热器顶部的进口与所述低温SCR脱硝反应器10的出烟道连通，所述GGH换热器底部的出口与净烟出烟道连通。可在净烟出烟道的出口安装一风机，及时将已经完成净化的烟气抽出。由于脱硝过程不消耗热量，本实施例通过GGH换热器充分利用脱硝后净烟气余热加热脱硝前原烟气，节约SCR脱硝升温能耗，降低排烟热损失。
进一步地，所述低温SCR脱硝反应器10的进烟道内设有烟道燃烧器4，所述烟道燃烧器4位于所述GGH换热器上方的，所述烟道燃烧器4连接有用于供风的助燃风机9和用于供燃料的煤气进管。
更进一步地，所述低温SCR脱硝反应器10的进烟道内还设有喷氨格栅5，所述喷氨格栅5位于所述烟道燃烧器4的上方。
更进一步地，所述喷氨格栅的进气口与空气/氨气混合稀释器连通，且所述空气/氨气混合稀释器8连接有用于供空气的稀释风机7和用于供氨气的氨气进管。
进一步地，所述低温SCR脱硝反应器10内设有至少一层低温脱硝催化剂层 6。由于脱硝过程运行温度低，本实施例采用低温脱硝催化剂，从而降低运行温度，节约SCR脱硝升温能耗，降低排烟热损失。如图1所示，本实施例中低温 SCR脱硝反应器10内设有三层低温脱硝催化剂层6，最上面一层的低温脱硝催化剂层6的上面设有导流分布板。可以在每层的低温脱硝催化剂上方设置吹灰器，定期吹灰，延长催化剂使用寿命，防止灰尘在催化剂表面聚积造成堵塞。
采用本实施例提供的半干法与低温SCR脱硝组合净化装置来处理烧结烟气，来自烧结机的原烟气先进入半干法脱硫塔1将大部分的SO2及几乎全部的 SO3脱除，SO3的脱除为SCR催化剂较低温度运行创造了条件，并通过控制喷水量使烟气温度高于露点温度15℃以上，含尘烟气再经除尘器2将大量的粉尘除去；脱硫除尘后烧结烟气进入GGH换热器3，与从低温SCR脱硝反应器10出烟道出来的净烟气换热升温，再通过烟道燃烧器4将烟气加热升温到适于低温催化剂反应的温度约230℃，氨气与稀释风机7送来的空气进入空气/氨气混合器8后，送入喷氨格栅5与原烟气混合，在低温脱硝催化剂层6表面与还原剂氨发生反应，脱除烟气中的NOx；从低温SCR脱硝反应器10出来的净烟气与 GGH换热器3换热回收热量后排放。本发明先采用半干法脱硫工艺脱除烟气中 SO3，降低系统烟气腐蚀性，为低温脱硝创造了条件；通过控制喷水量使烟气温度高于露点温度15℃以上；并在烟道上设置烟道燃烧器4、GGH换热器3，在保证脱硝效率的情况下，采用低温催化剂，脱硝反应温度较低，并能利用脱硝后烟气余热加热原烟气，煤气消耗量较少，节省烧结烟气净化的运行成本。
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)

1.一种用于烧结烟气的半干法与低温SCR脱硝组合净化装置，其特征在于：包括沿烧结烟气流动方向依次连通的半干法脱硫塔、除尘器和低温SCR脱硝反应器，所述半干法脱硫塔的烟气入口通过文丘里管与弯管的出口端连通，所述弯管的入口端与烧结烟气进烟道连通。
2.如权利要求1所述的一种用于烧结烟气的半干法与低温SCR脱硝组合净化装置，其特征在于：所述文丘里管包括依次连通的入口段、收缩段、喉部和扩散段，所述文丘里管的入口段与所述弯管的出口端连通，所述文丘里管的扩散段与所述半干法脱硫塔的烟气入口连通。
3.如权利要求2所述的一种用于烧结烟气的半干法与低温SCR脱硝组合净化装置，其特征在于：所述文丘里管的入口段上设有消石灰入口，所述文丘里管的扩散段上设有水入口。
4.如权利要求1所述的一种用于烧结烟气的半干法与低温SCR脱硝组合净化装置，其特征在于：所述弯管内设有弧度与所述弯管相适应的均流板。
5.如权利要求1所述的一种用于烧结烟气的半干法与低温SCR脱硝组合净化装置，其特征在于：所述低温SCR脱硝反应器的底部设有GGH换热器，所述GGH换热器底部的进口与所述除尘器的出烟道连通，所述GGH换热器顶部的出口与所述低温SCR脱硝反应器的进烟道连通，所述GGH换热器顶部的进口与所述低温SCR脱硝反应器的出烟道连通，所述GGH换热器底部的出口与净烟出烟道连通。
6.如权利要求5所述的一种用于烧结烟气的半干法与低温SCR脱硝组合净化装置，其特征在于：所述低温SCR脱硝反应器的进烟道内设有烟道燃烧器，所述烟道燃烧器位于所述GGH换热器上方的，所述烟道燃烧器连接有用于供风的助燃风机和用于供燃料的煤气进管。
7.如权利要求6所述的一种用于烧结烟气的半干法与低温SCR脱硝组合净化装置，其特征在于：所述低温SCR脱硝反应器的进烟道内还设有喷氨格栅，所述喷氨格栅位于所述烟道燃烧器的上方。
8.如权利要求7所述的一种用于烧结烟气的半干法与低温SCR脱硝组合净化装置，其特征在于：所述喷氨格栅的进气口与空气/氨气混合稀释器连通，且所述空气/氨气混合稀释器连接有用于供空气的稀释风机和用于供氨气的氨气进管。
9.如权利要求1所述的一种用于烧结烟气的半干法与低温SCR脱硝组合净化装置，其特征在于：所述低温SCR脱硝反应器内设有至少一层低温脱硝催化剂层。
10.如权利要求2所述的一种用于烧结烟气的半干法与低温SCR脱硝组合净化装置，其特征在于：所述文丘里管的入口段与所述除尘器的排灰口之间通过消石灰循环管连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111151108A (zh) * 2020-02-21 2020-05-15 中冶大地工程咨询有限公司 一种烧结机机头烟气脱硫脱硝处理装置及其处理方法
CN114832616A (zh) * 2022-04-13 2022-08-02 同兴环保科技股份有限公司 一种烧结烟气低温scr脱硝系统及催化剂在线原位再生系统
CN115282775A (zh) * 2022-08-23 2022-11-04 中冶南方（武汉）热工有限公司 一种对工业炉烟气的处理方法

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