CN213966002U - 回转窑炉尾气超净排放处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种回转窑炉尾气超净排放处理系统，涉及工业炉窑废气处理技术领域，其能够对回转窑炉尾气进行处理、并经热能回收后，最终实现超洁净排放，同时整个工艺流程合理高效、节能经济。回转窑炉尾气超净排放处理系统，包括：小苏打粉仓，以及与其通过小苏打粉研磨机连接的小苏打中间仓，小苏打中间仓经小苏打粉喷射器分别连接有烟道喷射式反应器和文丘里式反应器，且烟道喷射式反应器和文丘里式反应器的烟风道最低处设置有船型灰斗及输灰装置；文丘里式反应器连接有高温布袋除尘器，高温布袋除尘器经烟气加热器和烟气混合器连接有SCR低温脱硝反应器，且SCR低温脱硝反应器连接有余热锅炉。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业炉窑废气处理技术领域，尤其涉及到一种回转窑炉尾气超净排放处理系统。
背景技术
随着社会环保意识的增强，国内大型燃煤锅炉都已经实现超净排放，大量的工业炉窑的废气排放问题越来越引起关注，其中包括回转窑炉，随着环保要求的提高，原先的污染物排放标准已经不适用，因此急需升级尾气处理装置，从而达到超净排放水平，以确保企业可持续性发展。
目前，针对工业窑炉已有多种处理废气的手段，脱硫主要有干法脱硫、半干法脱硫、湿法脱硫；脱硝主要有SNCR脱硝、SCR脱硝、臭氧氧化脱硝、氧化剂氧化脱硝；除尘主要有布袋除尘、静电除尘、布袋+静电除尘、湿电除尘。现有技术中，通常将脱硫、脱硝、除尘这几种工艺组合起来实现废气的超净排放。
然而，由于工业炉窑种类繁多，产品特性差异明显，燃烧物质有所不同，因此不可能有通用的废气处理工艺路线，需要因地制宜针对不同情况制定合理的技术路线。其中，回转窑炉是工业炉窑中较为常见的类型，广泛应用于水泥行业、高岭土煅烧行业等。回转窑炉主要燃烧物质是煤粉，煅烧物是碳酸钙矿石、高岭土矿石等；回转窑炉尾气特点是SO2含量低、不高于1000mg/Nm3，NOx含量高、不低于1000mg/Nm3，粉尘含量高、不低于5g/Nm3，并且尾气温度较高（160~260℃）。
具体地，回转窑炉原有的环保设施主要是在窑尾合适温度位置装设SNCR脱硝喷枪，并在尾气进入烟囱之前配置布袋除尘器；但是，随着环保标准的提高，已有的废气处理设施需要改造升级。
实用新型内容
本实用新型的一个目的在于提供一种回转窑炉尾气超净排放处理系统，其能够对回转窑炉尾气进行处理、并经热能回收后，最终实现超洁净排放，同时整个工艺流程合理高效、节能经济。
本实用新型的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，得以充分体现。
为实现本实用新型以上至少一个目的，本实用新型提供一种回转窑炉尾气超净排放处理系统，包括：小苏打粉仓，以及与所述小苏打粉仓通过小苏打粉研磨机连接的小苏打中间仓，所述小苏打中间仓经小苏打粉喷射器分别连接有烟道喷射式反应器和文丘里式反应器，所述文丘里式反应器通过增大烟气流速、以加剧烟气与小苏打粉的混合效果并提高脱硫效率，且所述烟道喷射式反应器和所述文丘里式反应器的烟风道最低处设置有船型灰斗及输灰装置，以防止积灰；所述文丘里式反应器连接有高温布袋除尘器，所述高温布袋除尘器经烟气加热器和烟气混合器连接有SCR低温脱硝反应器，且所述SCR低温脱硝反应器连接有余热锅炉。
实际应用时，所述回转窑炉尾气超净排放处理系统还包括：与所述余热锅炉通过引风机连接的烟囱，洁净尾气最终通过所述引风机进入所述烟囱并外排至大气。
其中，所述烟囱安装有监测装置，所述监测装置用于对尾气中的污染物含量进行在线检测，洁净尾气最终通过所述引风机进入所述烟囱并外排至大气，且安装在所述烟囱上的所述监测装置能够对污染物含量进行在线检测。
具体地，所述高温布袋除尘器的长期稳定运行温度不低于260℃，出口粉尘浓度不高于5mg/Nm3。
进一步地，所述SCR低温脱硝反应器包括：烟气导流板和烟气整流器，所述烟气导流板和所述烟气整流器用于使烟气均匀分散地通过催化剂层；催化剂表面吹灰器，所述催化剂表面吹灰器用于当所述催化剂层的阻力大于设定值时对其进行吹扫清灰。
更进一步地，所述催化剂表面吹灰器采用耙式吹灰器或声波吹灰器。
本实用新型的回转窑炉尾气超净排放处理系统中，利用小苏打粉研磨机对小苏打粉仓里的小苏打粉进行细化处理后存放于小苏打中间仓，并由小苏打粉喷射器送入烟道喷射式反应器和文丘里式反应器，文丘里式反应器内有工业水雾化喷嘴、用于降温增湿，且在反应器的最低处设置船型灰斗和输灰装置、以防止烟道堵塞，文丘里式反应器的出口烟气进入高温布袋除尘器，烟道防积灰，烟气均匀经过除尘器各室，烟气由烟气加热器升温后，喷入雾化的脱硝还原剂，然后经烟气混合器将脱硝还原剂与烟气充分混合，在与脱硝还原剂充分混合后的烟气进入SCR低温脱硝反应器，SCR低温脱硝反应器的出口烟气温度较高，通过余热锅炉将热能回收，因此本实用新型提供的回转窑炉尾气超净排放处理系统，能够对回转窑炉尾气进行处理、并经热能回收后，最终实现超洁净排放，同时整个工艺流程合理高效、节能经济；此外，本系统工艺高效、工况适应性强、运行稳定、适用范围广，尾气清洁排放同时实现余热回收利用。
附图说明
图1示出了本实用新型中的回转窑炉尾气超净排放处理系统结构示意图；
图2示出了本实用新型中的回转窑炉尾气超净排放处理系统流程示意图。
图中，1-小苏打粉仓；2-小苏打粉研磨机；3-小苏打中间仓；4-小苏打粉喷射器；5-烟道喷射式反应器；6-文丘里式反应器；7-船型灰斗；8-输灰装置；9-高温布袋除尘器；10-烟气加热器；11-烟气混合器；12-SCR低温脱硝反应器；13-余热锅炉；14-引风机；15-烟囱。
具体实施方式
下面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。
本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
结合说明书附图1至图2，依本实用新型一较佳实施例的回转窑炉尾气超净排放处理系统，包括：小苏打粉仓1，以及与小苏打粉仓1通过小苏打粉研磨机2连接的小苏打中间仓3，小苏打中间仓3经小苏打粉喷射器4分别连接有烟道喷射式反应器5和文丘里式反应器6，文丘里式反应器6通过增大烟气流速（增至流速为：45~55m/s）、以加剧烟气与小苏打粉的混合效果并提高脱硫效率，且烟道喷射式反应器5和文丘里式反应器6的烟风道最低处设置有船型灰斗7及输灰装置8，以防止积灰；文丘里式反应器6连接有高温布袋除尘器9，高温布袋除尘器9经烟气加热器10和烟气混合器11连接有SCR低温脱硝反应器12，且SCR低温脱硝反应器12连接有余热锅炉13。
本实用新型的回转窑炉尾气超净排放处理系统中，利用小苏打粉研磨机2对小苏打粉仓1里的小苏打粉进行细化处理后存放于小苏打中间仓3，并由小苏打粉喷射器4送入烟道喷射式反应器5和文丘里式反应器6，文丘里式反应器6内有工业水雾化喷嘴、用于降温增湿，且在反应器的最低处设置船型灰斗7和输灰装置8以防止烟道堵塞，文丘里式反应器6的出口烟气进入高温布袋除尘器9，烟道防积灰，烟气均匀经过除尘器各室，烟气由烟气加热器10升温后，喷入雾化的脱硝还原剂，然后经烟气混合器11将脱硝还原剂与烟气充分混合，在与脱硝还原剂充分混合后的烟气进入SCR低温脱硝反应器12，SCR低温脱硝反应器12的出口烟气温度较高，通过余热锅炉13将热能回收，因此本实用新型实施例提供的回转窑炉尾气超净排放处理系统，能够对回转窑炉尾气进行处理、并经热能回收后，最终实现超洁净排放，同时整个工艺流程合理高效、节能经济；此外，本系统工艺高效、工况适应性强、运行稳定、适用范围广，尾气清洁排放同时实现余热回收利用。
其中，袋装小苏打存储在小苏打粉仓1内，存储时间不超过8h；通过小苏打粉研磨机2将小苏打制成500~600目的粉末存储在小苏打中间仓3内，并通过小苏打粉喷射器4将小苏打粉末送入烟道喷射式反应器5。
具体地，烟道喷射式反应器5和文丘里式反应器6的烟风道最低处可以设置有船型灰斗7及输灰装置8，从而有效防止积灰，进而有效防止事故状态时烟温过高烧毁下游的布袋，并且可以预留工业水雾化降温装置。
进一步地，上述烟气加热器10将烟气温度升高至230℃以上，并通过烟气混合器11保证冷热烟气混合效果，尤其是雾化脱硝还原剂与热烟气的混合气化效果。
更进一步地，余热锅炉13用于将烟气中的热能回收利用，余热锅炉13的出口烟气温度不低于120℃；此外，余热锅炉13的过流部件材质抗腐蚀能力不低于2205合金，并具备在线冲洗功能；同时，为了方便余热锅炉13的检修，可以设置有旁路烟风道（当余热锅炉阻力大于设定值时开启）。
实际应用时，如图1所示，本实用新型实施例提供的回转窑炉尾气超净排放处理系统还可以包括：与余热锅炉13通过引风机14连接的烟囱15，洁净尾气最终通过该引风机14进入烟囱15并外排至大气。
其中，上述烟囱15可以安装有监测装置，该监测装置用于对尾气中的污染物含量进行在线检测，从而洁净尾气最终能够通过引风机14进入烟囱15并外排至大气，且安装在烟囱15上的监测装置能够对污染物含量进行在线检测。
具体地，上述高温布袋除尘器9的长期稳定运行温度不低于260℃、降温不低于10℃，尽量为后续SCR脱硝创造有利条件，且出口粉尘浓度不高于5mg/Nm3；并且，该高温布袋除尘器9具有抗高温、耐磨损、效率高等特点。此外，高温布袋除尘器9的顶盖和壳体均具有保温功能，进口水平烟道倾斜，防止积灰；进出口风箱设置导流板，能够均匀流场并降低阻力。
进一步地，上述SCR低温脱硝反应器12可以包括：烟气导流板和烟气整流器，以及催化剂表面吹灰器；该烟气导流板和烟气整流器能够用于使烟气均匀分散地通过催化剂层，该催化剂表面吹灰器能够用于当催化剂层的阻力大于设定值时对其进行吹扫清灰。
更进一步地，上述催化剂表面吹灰器可以采用耙式吹灰器或声波吹灰器。此外，SCR低温脱硝反应器12具有低温催化剂，且反应温度区间可以优选为180℃~230℃，脱硝效率不低于97%。
本实用新型实施例提供的回转窑炉尾气超净排放处理系统，还可以包括电气自动控制系统，该电气自动控制系统可以包括控制子系统和检测子系统；检测子系统把分析结果反馈到控制子系统，及时调整运行参数。分析指标有NOx、O2、SO2、粉尘、烟气湿度及流量；温度检测仪、压力监测仪、流量监测仪、变频控制仪、料位显示仪等分别设置在系统各个检测点；此外，引风机出口烟道或烟囱上符合规范的位置留取样口及在线检测接口，用于连续监测排放气体中NOx、O2、SO2、粉尘、H2O浓度，实时调整环保装置运行状态，确保外排烟气符合超洁净排放标准。
使用时，小苏打研磨机2将小苏打粉磨细制成500~600目的粉末存储在小苏打中间仓3内；回转窑出口的尾气温度在160~260℃，首先进入的是烟道喷射式反应器5，小苏打粉喷射器4将小苏打粉末送入烟道喷射式反应器5中与含有SO2的烟气混合并反应；然后烟气进入文丘里式反应器6，小苏打粉末也通过小苏打粉喷射器4被送入喉口部位，随着烟气被加速，小苏打粉末在文丘里式反应器6与烟气充分混合并反应，最终使得SO2浓度降低至35mg/Nm3以下。考虑到烟道中粉尘浓度较高，容易沉积堵塞烟风道，因此在烟道喷射式反应器5和文丘里式反应器6最低处用船型灰斗7连通，烟气从烟道喷射式反应器5通往文丘里式反应器6，而粉尘在此沉积，通过船型灰斗7上设置的输灰装置8将积灰排出。脱硫后的烟气进入高温布袋除尘器9，如果入口处的烟气温度高于设定温度，将触发文丘里式反应器6内工业水雾化降温装置，保护布袋免遭烧毁；经过布袋除尘后，烟气中粉尘浓度降低至5mg/Nm3以下。低硫低尘的烟气的温度，如果在低温催化剂反应温度区间以下，则启动烟气加热器10；在烟气混合器11之前喷入脱硝还原剂，让它与烟气充分混合后进入SCR低温脱硝反应器12。烟气导流板和烟气整流器将烟气均匀分散的通过催化剂层，当催化剂层阻力大于设定值时启动吹灰器进行吹扫清灰；低温催化剂反应温度区间为180℃~230℃，通过调节烟气温度和脱硝还原剂给定量来保证脱硝效率，经过SCR低温脱硝后，烟气中NOx浓度降低至50mg/Nm3以下。SCR低温脱硝反应器12的出口烟气进入余热锅炉13与介质换热后温度不低于120℃；余热锅炉13具备在线冲洗功能，当余热锅炉13的阻力大于设定值时开启旁路烟风道。净化后的尾气由引风机14输送到达烟囱15，在烟囱15的合适高度设置监测口检测排放气体中NOx、O2、SO2、粉尘等浓度，实时监测进入大气的尾气符合超洁净排放标准。
综上所述，本实用新型实施例提供的回转窑炉尾气超净排放处理系统，通过烟道喷射式反应集合文丘里式反应实现干法脱硫，利用高温布袋除尘器实现高温除尘，采用烟气升温混合集合SCR低温催化剂实现脱硝，借助余热锅炉实现烟气热能回收。此套工艺路线技术成熟、运行稳定、节能高效，最终达到回转窑炉尾气超洁净排放标准，为企业实现可持续发展提供关键性保障。
具体实施例一：
作为实施例一的优选方案，采用罗茨风机及喷射泵气力输送方式将小苏打粉末喷入烟道喷射式反应器和文丘里式反应器，输送距离远，分散面积大，与烟气的混合效果极佳。
具体实施例二：
作为实施例二的优选方案，烟气加热器采用烟道直燃式，燃烧效率高，操作安全简便，占地面积小，造价较低。
具体实施例三：
作为实施例三的优选方案，除尘后的尾气进入SCR低温脱硝反应器前，采用20%浓度的氨水经雾化或气化后作为还原剂进入烟道与烟气充分混合；并且，SCR低温脱硝反应器的入口布置气流均布装置，SCR低温脱硝反应器的入口段、出口段均设导流板；SCR低温脱硝反应器采用多层布置方式装配低温催化剂模块，在180℃~230℃温度条件下达到97%以上的脱硝效率，催化剂装在模块组件中，便于安装、检修和更换。
此处需要补充说明的是，本实用新型实施的技术方案针对广泛应用于水泥行业、高岭土煅烧行业的回转窑炉。主要燃烧物质是煤粉，煅烧物是碳酸钙矿石、高岭土矿石等。回转窑炉尾气特点是SO2含量低，不高于1000mg/Nm3；NOx含量高，不低于1000mg/Nm3；粉尘含量高，不低于5g/Nm3；并且尾气温度较高，160~260℃。余热回收装置能产生稳定温度和压力的热水，能为日常厂区提供生活用水。本技术适用于回转窑炉业主升级尾气处理装置，从而达到超净排放水平，以确保企业可持续性发展。
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 (6)
1.一种回转窑炉尾气超净排放处理系统，其特征在于，包括：小苏打粉仓，以及与所述小苏打粉仓通过小苏打粉研磨机连接的小苏打中间仓，所述小苏打中间仓经小苏打粉喷射器分别连接有烟道喷射式反应器和文丘里式反应器，且所述烟道喷射式反应器和所述文丘里式反应器的烟风道最低处设置有船型灰斗及输灰装置；
所述文丘里式反应器连接有高温布袋除尘器，所述高温布袋除尘器经烟气加热器和烟气混合器连接有SCR低温脱硝反应器，且所述SCR低温脱硝反应器连接有余热锅炉。
2.如权利要求1所述的回转窑炉尾气超净排放处理系统，其特征在于，还包括：与所述余热锅炉通过引风机连接的烟囱。
3.如权利要求2所述的回转窑炉尾气超净排放处理系统，其特征在于，所述烟囱安装有监测装置，所述监测装置用于对尾气中的污染物含量进行在线检测。
4.如权利要求1所述的回转窑炉尾气超净排放处理系统，其特征在于，所述高温布袋除尘器的长期稳定运行温度不低于260℃，出口粉尘浓度不高于5mg/Nm3。
5.如权利要求1所述的回转窑炉尾气超净排放处理系统，其特征在于，所述SCR低温脱硝反应器包括：
烟气导流板和烟气整流器，所述烟气导流板和所述烟气整流器用于使烟气均匀分散地通过催化剂层；
催化剂表面吹灰器，所述催化剂表面吹灰器用于当所述催化剂层的阻力大于设定值时对其进行吹扫清灰。
6.如权利要求5所述的回转窑炉尾气超净排放处理系统，其特征在于，所述催化剂表面吹灰器采用耙式吹灰器或声波吹灰器。
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