CN212651555U - 一种生物质锅炉烟气综合处理系统 - Google Patents

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李明玉
张鑫
刘家林
刘如民
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    • Y02A50/2351—Atmospheric particulate matter [PM], e.g. carbon smoke microparticles, smog, aerosol particles, dust

Abstract

本实用新型涉及环境污染治理领域，尤其涉及一种生物质锅炉烟气综合处理系统,包括生物质锅炉、旋风除尘器、干法脱硫反应塔、布袋除尘器和SCR脱硝反应器，生物质锅炉和旋风除尘器之间通过管道连接；旋风除尘器通过管道连接干法脱硫反应塔；干法脱硫反应塔通过管道连接布袋除尘器，布袋除尘器通过管道输连接SCR反应器。对生物质锅炉产生的烟气通过旋风除尘、干法脱硫、布袋除尘和SCR脱硝对燃烧产生的烟气进行综合处理，有效避免省煤器堵塞和从根源上杜绝白雾拖尾现象的产生，实现污染物的超低排放；同时为SCR脱硝提供良好的烟气净化条件，防止SCR催化剂中毒，降低SCR反应器的运行和维护费用，设备少，无废水产生，成本低，占地面积小，操作维护便捷。

Description

一种生物质锅炉烟气综合处理系统
技术领域
本实用新型涉及燃烧设备技术领域，尤其涉及一种生物质锅炉烟气综合处理系统。
背景技术
生物质锅炉是利用生物质燃料热解和气化技术，将废弃的农作物 (秸秆、稻草、麦秆、豆杆、谷壳)、杂草、藻类、木屑等生物质原料在气化炉内进行氧化燃烧、还原和热分解等反应，将低热值的固体原料转化为高热值的气体燃料。生物质燃料在我国来源广泛，是一种可再生的洁净能源，同时生物质锅炉的价格较低且燃料成本也低，是比较经济环保的新型能源。但生物质在燃烧过程中，仍会产生大量的粉尘和一定浓度的气态污染物SO2及NOx。由于生物质锅炉产生的粉尘特殊性和烟气温度较低的原因，无法直接采用以往燃煤锅炉烟气净化系统的工艺方法，从而使得生物质锅炉烟气净化，尤其是烟气脱硝超低排放难度很大。
目前，国内大部分生物质锅炉采用的烟气处理工艺主要为“炉内高温脱硝+旋风除尘+布袋除尘”，或少部分采用“旋风除尘+布袋除尘 +中低温SCR脱硝”或采用“旋风除尘+中高温SCR脱硝+布袋除尘”。随着环保标准的不断提高，采用“炉内高温脱硝+旋风除尘+布袋除尘”工艺无法满足超低排放要求。而采用“旋风除尘+布袋除尘+中低温 SCR脱硝”或“旋风除尘+中高温SCR脱硝+布袋除尘”工艺，虽能实现污染物的超低排放，但存在以下问题：
一是对于“旋风除尘+布袋除尘+中低温SCR脱硝”，由于生物质锅炉其主要燃烧介质为生物质，因此其烟气中含硫量总体较低，一般烟气中的SO2低于200mg/Nm3。由于其含量低，如果采用传统的湿法脱硫工艺，总体投资很高，因此国内大部分生物质锅炉较少安装脱硫设备。但由于锅炉烟气经省煤器后温度低于280℃，用SCR脱硝前若没有先经过脱硫处理，则烟气中容易生成硫酸氢铵，导致SCR催化剂堵塞和省煤器腐蚀堵塞等问题，使得系统无法长期稳定运行。
二是对于“旋风除尘+中高温SCR脱硝+布袋除尘”工艺，燃生物质后所产生的烟灰很容易粘附在SCR催化剂表面，而使催化剂堵塞和中毒，从而逐渐失效。
为了使生物质锅炉烟气中氮氧化物等污染物实现超低排放，亟需针对生物质锅炉烟气的特点，开发一套适用于生物质锅炉烟气综合处理系统。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种生物质锅炉烟气综合处理系统。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种生物质锅炉用烟气综合处理系统，包括生物质锅炉、旋风除尘器、干法脱硫反应塔、布袋除尘器和SCR脱硝反应器，所述生物质锅炉和旋风除尘器之间通过管道连接；
所述旋风除尘器中分离和沉降处理后的烟气通过管道输送至干法脱硫反应塔中；
所述干法脱硫反应塔通过化学反应对烟气中的SO2做脱硫处理，使烟气中的SO2等酸性物质被吸收净化。SO2等酸性物质被吸收和干燥后的含粉尘烟气通过管道输送至布袋除尘器中，烟气中的粉尘被布袋除尘器高效拦截实现除尘的目的，布袋除尘器收集的烟尘和脱硫灰定期通过罐车外排；
所述布袋除尘器中的烟气经处理后通过管道输送至SCR脱硝反应器中；
所述布袋除尘器包括有脉冲喷吹系统；
所述SCR脱硝反应器包括有催化剂反应器、氨气存储和注入系统，以及烟道系统。
优选的，所述除尘管道之间安装设置有导流装置，使生物质锅炉中燃料燃烧产生的粉尘输送至旋风除尘器中。
优选的，所述旋风除尘包括有旋风沉降器，且旋风沉降器与所述干法脱硫反应塔连接。
优选的，所述干法脱硫反应塔包括有脉冲喷吹系统，通过脉冲喷吹系统将粉尘颗粒喷射到反应塔中做化学反应。
优选的，所述布袋除尘器具有高温滤袋，所述布袋除尘器处理烟气温度<250℃，布袋除尘器密封材料选择耐高温材料。
优选的，所述SCR脱硝反应器选择NH3作为脱硝剂，与烟气中的 NOx反应，将烟气中的NOx还原为氮气和水。
优选的，所述SCR脱硝反应器有效反应温度范围在160℃-250℃之间。
本实用新型的有益效果是：
与传统的生物质锅炉烟气综合处理系统相比，本实用新型开发的系统没有硫酸氢铵的生成，可以有效避免SCR催化剂表面和省煤器出现堵塞的问题。由于脱硫剂喷入管道是干态物质，因此为全干系统、无需用水，无废液，排烟温度高，既有效避免白雾拖尾现象，无需进行脱白；同时，可为SCR脱硝提供良好的烟气净化条件，防止SCR催化剂中毒，节省SCR反应器的运行和维护费用，实现污染物的超低排放。与采用传统湿法脱硫的系统相比，本实用新型开发的系统所需设备少，一次性投资很少，占地面积很小，操作维护更加便捷。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种生物质锅炉烟气综合和处理系统的前视结构示意图；
图2为本实用新型提出的一种生物质锅炉烟气综合处理的工作流程图。
图中：1、生物质锅炉；2、旋风除尘器；3、干法脱硫反应塔；4、布袋除尘器；5、SCR脱硝反应器。
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。
实施例：参照图1-2，一种生物质锅炉烟气综合处理系统，包括生物质锅炉1、旋风除尘器2、干法脱硫反应塔3、布袋除尘器4和 SCR脱硝反应器5，生物质锅炉1和旋风除尘器2之间通过除尘管道连接，除尘管道之间安装设置有导流装置，使生物质锅炉1中燃料燃烧产生的粉尘输送至旋风除尘器2中；
旋风除尘器2中分离和沉降处理后的烟气通过管道流动至干法脱硫反应塔3中，干法脱硫反应塔3通过化学反应对烟气中的SO2做脱硫处理，使烟气中的SO2等酸性物质被吸收净化。SO2等酸性物质被吸收和干燥后的含粉尘烟气通过管道输送至布袋除尘器4中，烟气中的粉尘被布袋除尘器高效拦截实现除尘的目的，布袋除尘器收集的烟尘和脱硫灰定期通过吸引压送罐车外排。布袋除尘器4中的烟气经过处理后通过管道输送至SCR脱硝反应器中，布袋除尘器4包括有脉冲喷吹系统，SCR脱硝反应器包括有催化剂反应器、脱硝还原剂存储和注入系统，以及烟道系统；
旋风除尘包括有旋风沉降器，且旋风沉降器与干法脱硫反应塔3 连接，干法脱硫反应塔3包括有脉冲喷吹系统，通过脉冲喷吹系统将粉尘颗粒喷射到反应塔中做化学反应，布袋除尘器4具有高温滤袋，处理烟气温度<250℃，布袋除尘器4密封材料选择耐高温材料。SCR 脱硝反应器5选择NH3作为脱硝剂，采用中低温催化剂，与烟气中的 NOx反应，将烟气中的NOx还原为氮气和水，SCR脱硝反应器5有效反应温度范围在160-250℃之间。
工作原理：通过生物质锅炉1将生物质燃料做燃烧处理，燃烧产生的烟气，在导流装置的作用下，通过管道输送至旋风除尘器2中，利用旋风除尘器2对烟尘中的粉尘颗粒，在其离心作用下进行分离，大颗粒粉尘由旋风除尘器2沉降处理，细小颗粒粉尘由管道进入干法脱硫反应塔3中，利用干法脱硫技术将固体状态的石灰粉料直接喷射到炉膛或反应塔内，通过化学反应，吸收固定烟气中的SO2，在干法脱硫反应塔3进行脱硫处理后，通过管道输送至布袋除尘器4中，经高温布袋过滤(选择高温布袋，增加了布袋除尘器4的耐高温性能)，通过脉冲喷吹将粘附在布袋表面的粉尘进行沉降，并使草木灰、氧化钾小颗粒集中在布袋除尘器4的独立分室灰斗内，利用自动除料控制器进行回收或利用；
沉降处理后的粉尘颗粒将通过管道输送至SCR脱硝反应器5中，选择的脱硝剂NH3与烟气中的NOx反应，将烟气中的NOx还原为氮气和水，SCR脱硝反应器5有效反应温度范围约在160-250℃之之间，烟气经处理后通过烟囱排出；
SCR烟气脱硝的脱硝效率高，在保证脱硝效率的同时还有控制NH3的逃逸率，以保证SCR系统的安全稳定运行；
与传统的生物质锅炉烟气综合处理系统相比，本实用新型开发的系统没有硫酸氰铵的生成，可以有效避免SCR催化剂表面和省煤器出现堵塞的问题。由于脱硫剂喷入管道是干态物质，因此为全干系统、无需用水，无废液，排烟温度高，既有效避免白雾拖尾现象，无需进行脱白；同时，可为SCR脱硝提供良好的烟气净化条件，防止SCR催化剂中毒，节省SCR反应器的运行和维护费用，实现污染物超低排放。与采用传统湿法脱硫的系统相比，本实用新型开发的系统所需设备少，因此一次性投资很少，占地面积很小，操作维护更加便捷。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种生物质锅炉烟气综合处理系统，包括生物质锅炉(1)旋风除尘器(2)、干法脱硫反应塔(3)、布袋除尘器(4)和SCR脱硝反应器(5)，其特征在于，所述生物质锅炉(1)和旋风除尘器(2)之间通过管道连接；
经所述旋风除尘器(2)分离和沉降处理后的烟气通过管道流动至干法脱硫反应塔(3)中；
所述干法脱硫反应塔(3)通过化学反应对烟气中的SO2做脱硫处理，且干法脱硫反应塔(3)中的脱硫灰通过管道输送至布袋除尘器(4)中；
所述布袋除尘器(4)将烟气中的粉尘颗粒高效拦截后，经除尘处理后的烟气通过管道输送至SCR脱硝反应器(5)中；
所述布袋除尘器(4)包括有脉冲喷吹系统；
所述SCR脱硝反应器(5)包括有催化剂反应器、脱硝还原剂存储和注入系统，以及烟道系统。
2.根据权利要求1所述的一种生物质锅炉烟气综合处理系统，其特征在于，所述管道之间安装设置有导流装置，使生物质锅炉(1)中燃烧产生的烟气输送至旋风除尘器(2)中。
3.根据权利要求1所述的一种生物质锅炉烟气综合处理系统，其特征在于，所述旋风除尘器(2)包括有旋风沉降器，且旋风沉降器与所述干法脱硫反应塔(3)连接。
4.根据权利要求3所述的一种生物质锅炉烟气综合处理系统，其特征在于，所述干法脱硫反应塔(3)包括有脉冲喷吹系统，通过脉冲喷吹系统将粉尘颗粒喷射到反应塔中做化学反应。
5.根据权利要求1所述的一种生物质锅炉烟气综合处理系统，其特征在于，所述布袋除尘器(4)内具有高温滤袋，所述布袋除尘器(4)处理烟气的温度<250℃，布袋除尘器(4)的密封材料为耐高温材料。
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CN116658925A (zh) * 2023-07-07 2023-08-29 广州长晟环保有限公司 一种生物质锅炉烟气深度脱硝工艺

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