CN209696659U - 一种高尘烧结烟气脱硫脱硝装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高尘烧结烟气脱硫脱硝装置，采用双塔脱硫装置、旋流式高效除尘除雾装置、湿式电除尘装置、SCR脱硝装置，高尘烧结烟气经过多次浆液喷淋吸收反应，使烟气脱硫反应更加彻底，再经过旋流式高效除尘除雾装置和湿式电除尘装置，使烟气烟尘洗涤更彻底，最后经过升温SCR脱硝装置，完成烟气脱硝反应，依次去除烟气中SO2、烟尘雾滴及NOX后达到烧结烟气超低排放标准要求。该高尘烧结烟气脱硫脱硝装置具有脱硫效率高、除尘效率高和脱硝效率高的特点，能够实现二氧化硫、烟尘和氮氧化物超低排放目标；该装置具有良好的调节特性，长期稳定运行的特点，能够在机组工况条件下可靠和稳定地连续运行。

Description

一种高尘烧结烟气脱硫脱硝装置

技术领域

本实用新型涉及烟气脱硫脱硝领域，具体涉及一种高尘烧结烟气脱硫脱硝装置。

背景技术

钢厂烧结机烟气量大，烟气温度不稳定，烟气含尘量大，烟气含湿大，并且污染物浓度根据原料和燃料差异而变化范围大。现有单塔脱硫装置液化气比小、“石膏雨”现象严重无法满颗粒物及二氧化硫超低排放标准要求。烧结烟气的温度太低和含氧量太高，很难直接应用火电厂锅炉烟气的SCR(Selective Catalytic Reduction选择性催化还原)或者SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction选择性非催化还原)工艺脱硝，这是一个很大的限制，而臭氧氧化脱硝工艺存在冒黄烟现象；活性炭吸附工艺阻力高、占地面积大、投资运行成本高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种湿法高效节能、运行稳定的高尘烧结烟气脱硫脱硝装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种高尘烧结烟气脱硫脱硝装置，包括：一级脱硫塔，所述一级脱硫塔包括一级脱硫塔喷淋管、一级脱硫塔除雾器、第一进烟口和第一排烟口，所述一级脱硫塔喷淋管和所述一级脱硫塔除雾器由下至上依次设置于所述第一进烟口上方并与所述一级脱硫塔的内壁相连接，所述第一进烟口和第一排烟口设置在所述一级脱硫塔的侧壁上；二级脱硫塔，所述二级脱硫塔内设置有二级脱硫塔喷淋除雾装置，所述二级脱硫塔的下部侧壁具有第二进烟口，所述二级脱硫塔的顶部具有第二排烟口，所述第二进烟口与所述第一排烟口相连通；所述二级脱硫塔喷淋除雾装置设置于所述第二进烟口上方并与所述二级脱硫塔的内壁相连接；换热器，所述换热器具有冷媒入口、冷媒出口、热媒进口和热媒出口，所述冷媒入口与所述冷媒出口相连通，所述热媒进口与所述热媒出口相连通，所述冷媒入口与所述第二排烟口相连通；脱硝装置，所述脱硝装置的进气口与所述冷媒出口相连通，所述脱硝装置的出气口与所述热媒进口相连通；烟囱，所述烟囱与所述热媒出口相连通。

本实用新型的有益效果是：采用双塔浆液喷淋系统，双塔双除雾器装置，经过两次浆液喷淋吸收反应，使烟气脱硫反应更加彻底，经过两次除雾器除雾装置，使烟气烟尘洗涤更彻底。高尘烟气依次经一级脱硫塔喷淋、除雾和二级脱硫塔喷淋、除雾两次洗涤除雾，去除高浓度二氧化硫气体及烟尘雾滴，净烟气由烟囱排出，达到SO2的超低排放指标。采用换热器和脱硝装置，经过低温烟气和高温烟气换热，使低温烟气温度升高、烟气温差减小，脱硝反应彻底，降低脱硝装置中需要补热的温度，节省能源。脱硫脱硝除尘效率高、长期运行稳定、节约能源消耗，能满足钢铁行业烧结机及烧结球团烟气超低排放要求。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述脱硝装置包括SCR脱硝反应器、氨气供给装置和烟气加热炉，所述SCR脱硝反应器的进气口与所述冷媒出口相连通，所述SCR脱硝反应器的出气口与所述热媒进口相连通，所述氨气供给装置的出气口与所述SCR脱硝反应器的进气口相连通，所述烟气加热炉与所述冷媒出口相连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：低温烟气经过换热器后排出，烟气通过烟气加热炉升温至脱硝反应的最佳温度，氨气供给装置向SCR脱硝反应器内通入氨气，烟气在SCR脱硝反应器内进行脱硝反应，反应后的高温烟气进入换热器并与低温烟气进行换热。

进一步，所述氨气供给装置包括依次连通的氨水储罐、氨水输送泵和氨水蒸发器，所述氨水蒸发器的出口与所述SCR脱硝反应器的进气口相连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：氨水经氨水输送泵泵入氨水蒸发器产生氨气，氨气进入SCR脱硝反应器与烟气中的NOX发生氧化还原反应，净化烟气。

进一步，还包括引风机，所述热媒出口与所述引风机的进气口相连通，所述引风机的出气口与所述烟囱相连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：引风机加速烟气流动，使烟气排出烟囱。

进一步，所述二级脱硫塔喷淋除雾装置包括由下至上依次设置并与所述二级脱硫塔内壁相连接的二级脱硫塔喷淋管、二级脱硫塔除雾器、旋流式除尘除雾器和湿式电除尘器。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用常规形式的除雾器，除雾效果差，不能达到超低排放指标。在二级脱硫塔上部设置二级脱硫塔除雾器和旋流式除尘除雾器，烟气中的烟尘、浆液雾滴、SO3、重金属等污染物被有效去除，达到烟尘的超低排放指标。设置湿式电除尘器进一步降低污染物的排放量，并且湿式电除尘器具有良好的除尘除雾效果，若二级脱硫塔除雾器或旋流式除尘除雾器出现运行故障，二级脱硫塔可以依靠湿式电除尘器继续工作，避免污染物超量排放。

进一步，还包括二级脱硫塔浆液循环泵，所述二级脱硫塔内的下部具有二级脱硫塔浆液槽；所述二级脱硫塔浆液循环泵的入水口与所述二级脱硫塔浆液槽相连通，所述二级脱硫塔浆液循环泵的出水口与所述二级脱硫塔喷淋管相连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：二级脱硫塔内喷淋管的喷淋水通过循环泵循环利用，节约水资源、降低运行成本。二级脱硫塔内的粉尘比一级脱硫塔少，喷淋水较为洁净，循环使用时间长。一级脱硫塔的喷淋水粉尘较多，需要经常换水，使用时间短。二级脱硫塔的喷淋水独立循环，可以减少污水排放，节约能源。

进一步，还包括冲洗水箱和冲洗水泵，所述冲洗水泵的入水口与所述冲洗水箱相连通，所述冲洗水泵的出水口分别与所述二级脱硫塔除雾器、所述旋流式除尘除雾器和所述湿式电除尘器相连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：冲洗水箱内的水经冲洗水泵泵入二级脱硫塔除雾器、所述旋流式除尘除雾器和所述湿式电除尘器的冲洗管道中。

进一步，还包括一级脱硫塔浆液循环泵；所述一级脱硫塔内的下部具有一级脱硫塔浆液槽，所述一级脱硫塔浆液循环泵的入水口与所述一级脱硫塔浆液槽相连通，所述一级脱硫塔浆液循环泵的出水口与所述一级脱硫塔喷淋管相连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：一级脱硫塔内的喷淋水循环使用，节能减排。

附图说明

图1为本实用新型一种高尘烧结烟气脱硫脱硝装置的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、一级脱硫塔，2、一级脱硫塔浆液槽，3、一级脱硫塔喷淋管，4、一级脱硫塔除雾器，5、一级脱硫塔浆液循环泵，6a、第一烟道，6b、第二烟道，6c、第三烟道，7、二级脱硫塔，8、二级脱硫塔浆液槽，9、二级脱硫塔喷淋管，10、二级脱硫塔除雾器，11、旋流式除尘除雾器，12、湿式电除尘器，13、二级脱硫塔浆液循环泵，14、冲洗水箱，15、冲洗水泵，16、换热器，17、SCR脱硝反应器，18、催化剂，19、烟气加热炉，20、氨水储罐，21、氨水输送泵，22、氨水蒸发器，23、引风机，24、烟囱。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，一种高尘烧结烟气脱硫脱硝装置，包括：

一级脱硫塔1，所述一级脱硫塔1包括一级脱硫塔喷淋管3、一级脱硫塔除雾器4、第一进烟口和第一排烟口，所述一级脱硫塔喷淋管3和所述一级脱硫塔除雾器4由下至上依次设置于所述第一进烟口上方并与所述一级脱硫塔1的内壁相连接，所述第一进烟口和第一排烟口设置在所述一级脱硫塔1的侧壁上；

二级脱硫塔7，所述二级脱硫塔7内设置有二级脱硫塔喷淋除雾装置，所述二级脱硫塔7的下部侧壁具有第二进烟口，所述二级脱硫塔7的顶部具有第二排烟口，所述第二进烟口与所述第一排烟口相连通；所述二级脱硫塔喷淋除雾装置设置于所述第二进烟口上方并与所述二级脱硫塔7的内壁相连接；

换热器16，所述换热器16具有冷媒入口、冷媒出口、热媒进口和热媒出口，所述冷媒入口与所述冷媒出口相连通，所述热媒进口与所述热媒出口相连通，所述冷媒入口与所述第二排烟口相连通；

脱硝装置，所述脱硝装置的进气口与所述冷媒出口相连通，所述脱硝装置的出气口与所述热媒进口相连通；

烟囱24，所述烟囱24与所述热媒出口相连通。

具体的，所述第二进烟口与所述第一排烟口通过第一烟道6a相连通。所述冷媒入口与所述第二排烟口通过第二烟道6b相连通。所述脱硝装置的进气口与所述冷媒出口通过第三烟道6c相连通。

具体的，一级脱硫塔除雾器4可以选用平板式除雾器或屋脊式除雾器，也可以选用其他形式的除雾器。

具体的，其中冷媒为除雾除尘后的烟气，热媒为经过脱硝装置后的烟气，冷媒和热媒是指其进入换热器前的相对温度的冷热，而不是只相对于某一特定温度的冷热。

作为本实施例的进一步方案，所述脱硝装置包括SCR脱硝反应器17、氨气供给装置和烟气加热炉19，所述SCR脱硝反应器17的进气口与所述冷媒出口相连通，所述SCR脱硝反应器17的出气口与所述热媒进口相连通，所述氨气供给装置的出气口与所述SCR脱硝反应器17的进气口相连通，所述烟气加热炉19与所述冷媒出口相连通。

具体的，所述SCR脱硝反应器17内填充有催化剂18。脱硝装置采用中低温SCR工艺，催化剂反应温度280℃左右，在催化剂的作用下氨气与NOX发生氧化还原反应，将NOX还原成N2和H2O，达到NOX的超低排放指标。

作为本实施例的进一步方案，所述氨气供给装置包括依次连通的氨水储罐20、氨水输送泵21和氨水蒸发器22，所述氨水蒸发器22的出口与所述SCR脱硝反应器17的进气口相连通。

作为本实施例的进一步方案，还包括引风机23，所述热媒出口与所述引风机23的进气口相连通，所述引风机23的出气口与所述烟囱24相连通。

作为本实施例的进一步方案，所述二级脱硫塔喷淋除雾装置包括由下至上依次设置并分别与所述二级脱硫塔7内壁相连接的二级脱硫塔喷淋管9、二级脱硫塔除雾器10、旋流式除尘除雾器11和湿式电除尘器12。

具体的，二级脱硫塔除雾器10可以选用平板式除雾器或屋脊式除雾器，也可以选用其他形式的除雾器。

作为本实施例的进一步方案，还包括二级脱硫塔浆液循环泵13，所述二级脱硫塔7内的下部具有二级脱硫塔浆液槽8；

所述二级脱硫塔浆液循环泵13的入水口与所述二级脱硫塔浆液槽8相连通，所述二级脱硫塔浆液循环泵13的出水口与所述二级脱硫塔喷淋管9相连通。

作为本实施例的进一步方案，还包括冲洗水箱14和冲洗水泵15，所述冲洗水泵15的入水口与所述冲洗水箱14相连通，所述冲洗水泵15的出水口分别与所述二级脱硫塔除雾器10、所述旋流式除尘除雾器11和所述湿式电除尘器12相连通。

作为本实施例的进一步方案，还包括一级脱硫塔浆液循环泵5；所述一级脱硫塔1内的下部具有一级脱硫塔浆液槽2，所述一级脱硫塔浆液循环泵5的入水口与所述一级脱硫塔浆液槽2相连通，所述一级脱硫塔浆液循环泵5的出水口与所述一级脱硫塔喷淋管3相连通。

本实用新型的一种高尘烧结烟气脱硫脱硝装置，采用双塔双循环浆液喷淋系统，双塔双除雾器装置，经过两塔浆液喷淋吸收反应，使烟气脱硫反应更加彻底，经过两塔除雾器装置、二级脱硫塔上的旋流式高效除尘除雾器及湿式电除尘器，使烟气烟尘洗涤更彻底；采用烟气的换热器16、烟气加热炉19、SCR脱硝反应器17和氨气供给装置，经过低温烟气和高温烟气换热，使烟气温差减小，再由烟气加热炉19对烟气进行补热达到催化剂催化作用温度，使氨气蒸发器22输送来的氨气与NOX发生氧化还原反应更加彻底。高尘烟气依次经双塔喷淋段和除雾段、二级脱硫塔内设置的旋流式除尘除雾器11和湿式电除尘器12、SCR脱硝反应器17，去除高浓度二氧化硫气体、烟尘雾滴及氮氧化物，最后净烟气经引风机23升压后由烟囱24排出。

一级脱硫塔1和二级脱硫塔7双塔串联使用，由一级脱硫塔1进行烟气粗处理，二级脱硫塔7进行烟气精处理，双塔喷淋段吸收烟气中的SO2，除雾段去除烟气中的较大粉尘颗粒；二级脱硫塔7内设置的旋流式除尘除雾器11和湿式电除尘器12去除烟气中的微小颗粒物；净烟气颗粒物排放浓度≤5mg/Nm3，SO2排放浓度≤30mg/Nm3。

脱硫除尘后的烧结烟气进行脱硝反应，脱硫后烟气与脱硝后烟气先进行烟气换热，即二级脱硫塔7出口的50℃低温烟气与脱硝后反应后的280℃高温烟气经过换热器16进行换热，低温烟气温度升至250℃，再经过烟气加热炉补热至280℃，补热温度仅为30℃，减少高炉煤气(或焦炉煤气)用量，节约能源。280℃烟气中NO_X的在中低温催化剂的作用下，与喷入的氨气进行氧化还原反应，净烟气NO_X排放浓度≤45mg/Nm3。脱硫除尘后的烧结烟气低硫低尘，减缓催化剂堵塞及中毒现象的发生，延长催化剂的使用寿命，降低运行成本。

脱硝反应后的高温烟气经烟气换热器换热后，烟气温度由280℃降至90℃，该温度高于烟气露点，不需要再设置烟气“消白”装置，降低工程投资及运行成本。

本实用新型的脱硫脱硝除尘工艺，具有高脱硫脱硝除尘效率，使烟气中二氧化硫、颗粒物和氮氧化物达到超低排放标准要求，又具有节约工程投资和能源消耗、降低运行成本、良好的调节特性的特点。

本实用新型中所涉及的除雾器、除雾除尘器、湿式电除尘器、SCR脱硝反应器和氨水蒸发器的具体结构和工作原理均为现有技术，不是本申请需要保护的方案，为了表述简洁，在此不再赘述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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 (8)

1.一种高尘烧结烟气脱硫脱硝装置，其特征在于，包括：

一级脱硫塔(1)，所述一级脱硫塔(1)包括一级脱硫塔喷淋管(3)、一级脱硫塔除雾器(4)、第一进烟口和第一排烟口，所述一级脱硫塔喷淋管(3)和所述一级脱硫塔除雾器(4)由下至上依次设置于所述第一进烟口上方并与所述一级脱硫塔(1)的内壁相连接，所述第一进烟口和第一排烟口设置在所述一级脱硫塔(1)的侧壁上；

二级脱硫塔(7)，所述二级脱硫塔(7)内设置有二级脱硫塔喷淋除雾装置，所述二级脱硫塔(7)的下部侧壁具有第二进烟口，所述二级脱硫塔(7)的顶部具有第二排烟口，所述第二进烟口与所述第一排烟口相连通；所述二级脱硫塔喷淋除雾装置设置于所述第二进烟口上方并与所述二级脱硫塔(7)的内壁相连接；

换热器(16)，所述换热器(16)具有冷媒入口、冷媒出口、热媒进口和热媒出口，所述冷媒入口与所述冷媒出口相连通，所述热媒进口与所述热媒出口相连通，所述冷媒入口与所述第二排烟口相连通；

脱硝装置，所述脱硝装置的进气口与所述冷媒出口相连通，所述脱硝装置的出气口与所述热媒进口相连通；

烟囱(24)，所述烟囱(24)与所述热媒出口相连通。

2.根据权利要求1所述一种高尘烧结烟气脱硫脱硝装置，其特征在于，所述脱硝装置包括SCR脱硝反应器(17)、氨气供给装置和烟气加热炉(19)，所述SCR脱硝反应器(17)的进气口与所述冷媒出口相连通，所述SCR脱硝反应器(17)的出气口与所述热媒进口相连通，所述氨气供给装置的出气口与所述SCR脱硝反应器(17)的进气口相连通，所述烟气加热炉(19)与所述冷媒出口相连通。

3.根据权利要求2所述一种高尘烧结烟气脱硫脱硝装置，其特征在于，所述氨气供给装置包括依次连通的氨水储罐(20)、氨水输送泵(21)和氨水蒸发器(22)，所述氨水蒸发器(22)的出口与所述SCR脱硝反应器(17)的进气口相连通。

4.根据权利要求1所述一种高尘烧结烟气脱硫脱硝装置，其特征在于，还包括引风机(23)，所述热媒出口与所述引风机(23)的进气口相连通，所述引风机(23)的出气口与所述烟囱(24)相连通。

5.根据权利要求1所述一种高尘烧结烟气脱硫脱硝装置，其特征在于，所述二级脱硫塔喷淋除雾装置包括由下至上依次设置并与所述二级脱硫塔(7)内壁相连接的二级脱硫塔喷淋管(9)、二级脱硫塔除雾器(10)、旋流式除尘除雾器(11)和湿式电除尘器(12)。

6.根据权利要求5所述一种高尘烧结烟气脱硫脱硝装置，其特征在于，还包括二级脱硫塔浆液循环泵(13)，所述二级脱硫塔(7)内的下部具有二级脱硫塔浆液槽(8)；

所述二级脱硫塔浆液循环泵(13)的入水口与所述二级脱硫塔浆液槽(8)相连通，所述二级脱硫塔浆液循环泵(13)的出水口与所述二级脱硫塔喷淋管(9)相连通。

7.根据权利要求5所述一种高尘烧结烟气脱硫脱硝装置，其特征在于，还包括冲洗水箱(14)和冲洗水泵(15)，所述冲洗水泵(15)的入水口与所述冲洗水箱(14)相连通，所述冲洗水泵(15)的出水口分别与所述二级脱硫塔除雾器(10)、所述旋流式除尘除雾器(11)和所述湿式电除尘器(12)相连通。

8.根据权利要求1所述一种高尘烧结烟气脱硫脱硝装置，其特征在于，还包括一级脱硫塔浆液循环泵(5)；所述一级脱硫塔(1)内的下部具有一级脱硫塔浆液槽(2)，所述一级脱硫塔浆液循环泵(5)的入水口与所述一级脱硫塔浆液槽(2)相连通，所述一级脱硫塔浆液循环泵(5)的出水口与所述一级脱硫塔喷淋管(3)相连通。