CN210699488U - 一种玻璃窑全绿色清洁生产工艺装备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种玻璃窑全绿色清洁生产工艺装备，包括对窑炉烟气进行处理的依次相连接的脱硫塔、陶瓷纤维管除尘器、SCR脱硝反应器、余热锅炉、烟囱；陶瓷纤维管除尘器和SCR脱硝反应器之间的管道连接有混合气体管道，用于提供氨气和空气的混合气体；陶瓷纤维管除尘器和SCR脱硝反应器都连接有压缩空气管道，利用压缩空气进行陶瓷纤维管和催化剂表面清灰；脱硫塔入口连接有压缩空气管道，用于压缩空气对脱硫剂进行气力输送。本实用新型可以实现玻璃窑烟气超低排放，产生的副产物纯度高，硫酸钠和碳酸钠可以直接回炉生产玻璃，不产生固废，装置使用比一般工艺寿命长。

Description

一种玻璃窑全绿色清洁生产工艺装备

技术领域

本实用新型涉及一种玻璃窑烟气超低排放改造装置，尤其是涉及一种玻璃窑全绿色清洁生产工艺装备。

背景技术

传统的玻璃窑烟气超低排放治理，主要有以下几种工艺技术装备：

(1)中温SCR脱硝+石灰石/石膏法脱硫+湿式电除尘。

该技术为目前比较传统技术，主要有以下特点：脱硫效率高，技术成熟，投资较大，存在以下技术缺陷：脱硝催化剂易中毒、堵塞，脱硫系统运行维护成本高，产生二次废水及烟气拖尾污染，

(2)中温SCR脱硝+半干法脱硫+布袋除尘。

该技术为比较热门技术，主要有以下特点：技术成熟，投资大，存在以下技术缺陷：脱硝催化剂易中毒、堵塞，布袋耐温性差、使用年限短，副产物不易处理。

(3)干法脱硫+布袋除尘+低温SCR脱硝。

该技术为市场兴起技术，主要有以下特点：技术成熟，投资比较小，但是存在以下技术缺陷：布袋耐温性差、使用年限短，脱硝温度低，易中毒。

针对玻璃窑生产工况特点：1个窑龄大概5-8年，期间不允许停炉检修，而烟气成分又较电厂烟气复杂，玻璃生产窑炉动态换火导致排烟温度变化等不确定性因素，新近提出的″近零排放″要求，必须在脱硫脱硝除尘超低排放治理上进一步优化，提高脱硫除尘脱硝环保系统运行稳定可靠性，同时进一步提高效率，并实现副产物的有效回收处理。

实用新型内容

本实用新型提供了一种玻璃窑全绿色清洁生产工艺装备，通过采用干法脱硫+陶瓷纤维管除尘+SCR脱硝，解决了玻璃窑烟气的排放问题，其技术方案如下所述：

一种玻璃窑全绿色清洁生产工艺装备，包括对窑炉烟气进行处理的依次相连接的脱硫塔、陶瓷纤维管除尘器、SCR脱硝反应器、余热锅炉、烟囱；陶瓷纤维管除尘器和SCR脱硝反应器之间的管道连接有混合气体管道，用于提供氨气和空气的混合气体；陶瓷纤维管除尘器和SCR脱硝反应器都连接有压缩空气管道，用于利用压缩空气进行陶瓷纤维管和催化剂表面清灰；脱硫塔入口连接有压缩空气管道，用于利用压缩空气对脱硫剂进行气力输送。

所述脱硫塔为钢制空塔结构，窑炉烟气从脱硫塔的下方往上方流动，在脱硫塔的下部设置有文丘里段，使喷入的脱硫剂和SO₂加速发生反应。

脱硫塔的前端设置有脱硫剂储料仓，压缩空气与脱硫剂储料仓相连接，辅助脱硫剂储料仓的脱硫剂进入脱硫塔。

所述脱硫塔、陶瓷纤维管除尘器、SCR脱硝反应器、余热锅炉、烟囱之间的连接管道上，都设置有膨胀节。

所述窑炉烟气通过第一管道进入脱硫塔，通过第二管道直接通向烟囱。

氨气管道提供的氨气，与稀释风机提供的空气，混合后进入SCR脱硝反应器入口的第四管道；第四管道的末端能够通过与SCR脱硝反应器并联的第三管道直接通向余热锅炉。

所述SCR脱硝反应器和烟囱之间设置有余热锅炉，余热锅炉的换热进出口都设置有管道挡板门，同时并联有第八管道，第八管道上也设置有管道挡板门。

脱硫塔进行脱硫产生的副产物硫酸钠、碳酸钠能够进入循环返料系统，再次喷入脱硫塔，参与反应，经多次循环后的脱硫剂，经过卸料阀后进入灰库，作为玻璃生产原料使用。

部分压缩空气通过管道输入储存到压缩空气罐内，用于提供陶瓷纤维管清灰所用气体。

SCR脱硝反应器的底部设置有换热器，脱硝所用压缩空气经管道通过换热器，使得压缩空气经脱硝尾部烟气加热至130-180℃，再进入吹灰器。

所述玻璃窑全绿色清洁生产工艺装备不仅可以实现玻璃窑烟气超低排放，而且产生的副产物纯度高，硫酸钠和碳酸钠可以直接回炉生产玻璃，不产生固废，采用陶瓷管除尘和SCR工艺，除尘装置可以耐烟气高温(≤400℃)，脱硝不存在催化剂中毒和堵塞，装置使用比一般工艺寿命长(可使用5-8年)，正好满足1个玻璃窑炉窑龄生产周期需要。

附图说明

图1是所述玻璃窑全绿色清洁生产工艺装备的结构示意图。

具体实施方式

如图1所述的玻璃窑全绿色清洁生产工艺装备，包括脱硫塔1、陶瓷纤维管除尘器2、脱硫剂储料仓3、SCR脱硝反应器4、稀释风机系统9、余热锅炉13、烟囱5，其中，对窑炉烟气10进行处理的是依次相连接的脱硫塔 1、陶瓷纤维管除尘器2、SCR脱硝反应器4、余热锅炉13、烟囱5，在脱硫塔1前端设置有脱硫剂储料仓3，在SCR脱硝反应器4前端设置有混合器36。

所述脱硫塔1为钢制空塔结构，下部有文丘里段20，能够使喷入的脱硫剂和SO₂更好发生的发生反应，进而脱除SO₂。脱硫塔1采用干法脱硫工艺，窑炉烟气不断从下往上流动，经过文丘里段20，烟气流速加快形成强烈的湍流，加速脱硫剂和烟气中的SO₂反应。

陶瓷滤管除尘器2作为烟气中粉尘及杂质的拦截装置，利用陶瓷纤维管过滤原理将粉尘拦截。陶瓷滤管除尘器2与布袋除尘器相比，在于采用了不同的材质，其材质结构稳定，使得气体能够排出，应用的陶瓷纤维管为核心部件，能够过滤处理不同粒径的粉尘，达到HEPA等级，可以充分拦截烟气中的粉尘和脱硫产生的副产物。

脱硫剂储料仓3位于脱硫塔1前端，用于向脱硫塔1内补充消耗掉的脱硫剂。

SCR脱硝反应器4，内部装有带触媒的SCR高效催化剂模块。充分考虑烟气工况变化，可满足60％至110％烟气负荷变化，采用高效脱硝催化剂，提高脱硝效率同时，减少氨逃逸产生。

使用时，玻璃窑生产产生的窑炉烟气10从窑炉出来，经脱硫、除尘后的烟气，进入SCR脱硝反应器4脱硝，处理后的洁净烟气经余热锅炉13进行余热吸收回用，再由引风机17引入烟囱5排放。

本实用新型的生产工艺装备流程如下：

玻璃窑炉烟气→干法脱硫→陶瓷纤维管除尘器→SCR脱硝→余热锅炉→风机→烟囱。

管道连接如下所述：

S1：窑炉烟气10通过第一管道到达脱硫塔1，通过第二管道能够直接到达烟囱5。

S2：脱硫塔1通过第九管道到达陶瓷滤管除尘器2，陶瓷滤管除尘器2 通过第四管道通向SCR脱硝反应器4。

S3：稀释风机系统9内设置有两台稀释风机，包括第一稀释风机18和第二稀释风机19，用于提供空气；脱硝还原剂储罐11用于提供氨气，空气和氨气在混合器36混合后，进入第四管道。

S4：第四管道的末端能够通过与SCR脱硝反应器4并联的第三管道直接通向余热锅炉13；

S5：SCR脱硝反应器4出口的第五管道末端与第三管道末端汇合，通过第六管道直接通向余热锅炉13。

S6：余热锅炉13通过第七管道通向烟囱5，余热锅炉13并联有第八管道。

在管道上安装有挡板门及膨胀节，管道挡板门用于控制管道内烟气的流动，膨胀节用于调节管道受热发生的形变，调整管道压力。

结合附图，对于生产过程进行详细的描述，窑炉烟气的处理如下：

A1：玻璃窑炉的窑炉烟气10首先进入脱硫塔1，在窑炉烟气10通向脱硫塔1的第一管道上设置有第一挡板门21和第一膨胀节31。

窑炉烟气10能够直接通向烟囱5，在通向烟囱5的第二管道上设置有第二管道挡板门22和第二膨胀节32。

A2：脱硫塔1对窑炉烟气10进行脱硫处理后，烟气通过管道进入陶瓷纤维管除尘器2，并在第九管道上设置有第三膨胀节33。

A3：陶瓷纤维管除尘器2对烟气进行除尘后，烟气进入SCR脱硝反应器4，陶瓷纤维管除尘器2和SCR脱硝反应器4之间的第四管道设置有第四膨胀节34。

在空气和氨气组成的混合气体进入第四管道后，SCR脱硝反应器4入口的第四管道设置有第五膨胀节35和第四管道挡板门24。

氨、空气混合气体、同脱硫除尘后的窑炉烟气进一步充分混合后，通过第四管道挡板门24到达SCR脱硝反应器4，同时，SCR脱硝反应器4并联的第三管道设置有第三管道挡板门23。

A4：SCR脱硝反应器4的出口处的第五管道设置有第五管道挡板门25，烟气从SCR脱硝反应器4的出口出来后，经过第五管道挡板门25、第六膨胀节36到达余热锅炉13。

第五管道和第三管道两者的末端汇合后通过第六管道直接通向余热锅炉13，第六管道上设置有第六膨胀节36。

所述余热锅炉13的两端都设置有管道挡板门，分别为进口处的第六管道挡板门26和出口处的第七管道挡板门27。此外，余热锅炉13并联的第八管道还设置有第八管道挡板门28。

A5：烟气从余热锅炉13出来后通过第七管道直接通向烟囱5，烟囱5 的进口处设置有第二风机17，用于排气。

对于脱硫塔1、陶瓷纤维管除尘器2的物料处理，描述如下：

B1：脱硫剂储料仓3向脱硫塔1提供脱硫剂，脱硫剂(碳酸氢钠、消石灰等)进入干法脱硫塔1后与窑炉烟气10充分混合，脱除烟气中的SO₂，脱硫剂和窑炉烟气10在脱硫塔1、陶瓷纤维管除尘器2内发生反应产生副产物硫酸钠、碳酸钠；

B2：陶瓷纤维管除尘器2对脱硫处理过的窑炉烟气10进行除尘处理，经陶瓷纤维管除尘，灰尘从陶瓷纤维管除尘器2的底部排出收集，进行回收利用。

B3：脱硫产生的副产物硫酸钠、碳酸钠进入循环返料系统，在风机16 的气力输送下再次喷入脱硫塔，参与反应，经多次循环后的脱硫剂，经过卸料阀6后进入灰库7，后续作为玻璃生产原料使用。

B4：脱硝还原剂(液氨、氨水、尿素)储罐11提供的氨气与稀释风机系统9提供的空气在混合器36混合后，进入脱硝反应器4，氨气和烟气中 NOx发生化学反应，进而脱除烟气中的NOx。

对于陶瓷纤维管除尘器2、SCR脱硝反应器4的吹灰器的气流走向，描述如下：

C1：压缩空气12为脱硫剂储料仓3提供气力，提供输送脱硫剂到脱硫塔入口所用气体。

C2：SCR脱硝反应器的底部设置有换热器37，压缩空气12经管道通过换热器37，使得部分压缩空气经脱硝尾部烟气加热至130-180℃，再进入吹灰器，包括第一吹灰器14和第二吹灰器15。

C3：另一部分压缩空气进入压缩空气罐8，缓存后的压缩空气通过管道为陶瓷纤维管除尘器2纤维管清灰提供气体。

可见，本实用新型具有以下优点：

1、可以实现超低排放；

2，副产物纯度高，硫酸钠和碳酸钠可以直接回炉生产玻璃，不产生固废；

3，采用陶瓷管除尘+SCR脱硝工艺，陶瓷滤管除尘器可以耐烟气高温 (≤400℃)，先脱硫除尘后脱硝，不存在催化剂中毒和堵塞，装置使用比一般工艺寿命长(可使用5-8年)。

Claims (10)

1.一种玻璃窑全绿色清洁生产工艺装备，其特征在于：包括对窑炉烟气进行处理的依次相连接的脱硫塔、陶瓷纤维管除尘器、SCR脱硝反应器、余热锅炉、烟囱；陶瓷纤维管除尘器和SCR脱硝反应器之间的管道连接有混合气体管道，用于提供氨气和空气的混合气体；陶瓷纤维管除尘器和SCR脱硝反应器都连接有压缩空气管道，用于压缩空气进行陶瓷纤维管和催化剂表面清灰；脱硫塔入口连接有压缩空气管道，用于压缩空气对脱硫剂进行气力输送。

2.根据权利要求1所述的玻璃窑全绿色清洁生产工艺装备，其特征在于：所述脱硫塔为钢制空塔结构，窑炉烟气从脱硫塔的下方往上方流动，在脱硫塔的下部设置有文丘里段，使喷入的脱硫剂和SO₂加速发生反应。

3.根据权利要求1所述的玻璃窑全绿色清洁生产工艺装备，其特征在于：脱硫塔的前端设置有脱硫剂储料仓，压缩空气与脱硫剂储料仓相连接，辅助脱硫剂储料仓的脱硫剂进入脱硫塔。

4.根据权利要求1所述的玻璃窑全绿色清洁生产工艺装备，其特征在于：所述脱硫塔、陶瓷纤维管除尘器、SCR脱硝反应器、余热锅炉、烟囱之间的连接管道上，都设置有膨胀节。

5.根据权利要求1所述的玻璃窑全绿色清洁生产工艺装备，其特征在于：所述窑炉烟气通过第一管道进入脱硫塔，通过第二管道直接通向烟囱。

6.根据权利要求1所述的玻璃窑全绿色清洁生产工艺装备，其特征在于：氨气管道提供的氨气，与稀释风机提供的空气，混合后进入SCR脱硝反应器入口的第四管道；第四管道的末端能够通过与SCR脱硝反应器并联的第三管道直接通向余热锅炉。

7.根据权利要求1所述的玻璃窑全绿色清洁生产工艺装备，其特征在于：所述SCR脱硝反应器和烟囱之间设置有余热锅炉，余热锅炉的换热进出口都设置有管道挡板门，同时并联有第八管道，第八管道上也设置有管道挡板门。

8.根据权利要求1所述的玻璃窑全绿色清洁生产工艺装备，其特征在于：脱硫塔进行脱硫产生的副产物硫酸钠、碳酸钠能够进入循环返料系统，再次喷入脱硫塔，参与反应，经多次循环后的脱硫剂，经过卸料阀后进入灰库，作为玻璃生产原料使用。

9.根据权利要求1所述的玻璃窑全绿色清洁生产工艺装备，其特征在于：部分压缩空气通过管道输入储存到压缩空气罐内，用于提供陶瓷纤维管清灰所用气体。

10.根据权利要求1所述的玻璃窑全绿色清洁生产工艺装备，其特征在于：SCR脱硝反应器的底部设置有换热器，脱硝所用压缩空气经管道通过换热器，使得压缩空气经脱硝尾部烟气加热至130-180℃，再进入吹灰器。

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