CN215233233U - 一种烟囱式脱硫脱硝除尘集成装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种烟囱式脱硫脱硝除尘集成装置，包括主处理塔及脱硫除尘反应器；主处理塔的底部与焦炉主烟道直接连通，顶部开口上方设防雨顶盖；脱硫除尘反应器设于主处理塔的下部外侧；主处理塔内自下至上依次设有底部隔层板、下部隔层板、脱硝还原剂喷入管、泡沫金属均布层、脱硝催化剂层及风机；底部隔层板下方的主处理塔塔体上开设脱硫除尘入口与脱硫除尘反应器连通，下部隔层板上方的主处理塔塔体上开设脱硫除尘出口与脱硫除尘反应器连通；风机设于主处理塔的顶部开口处。本实用新型在满足烟气治理要求的前提下，进一步优化工艺设计，装置结构紧凑、运行可靠、占地面积小，能够有效降低焦炉烟气净化处理系统的投入及运行成本。

Description

一种烟囱式脱硫脱硝除尘集成装置

技术领域

本实用新型涉及焦炉烟气净化技术领域，尤其涉及一种烟囱式脱硫脱硝除尘集成装置。

背景技术

在目前的冶金行业中，焦炉是造成大气污染最严重的设备之一。我国大多数焦炉使用的是焦炉煤气加热方式，其烟囱会排放大量的污染物，其成分复杂，主要含有氮氧化物(NO_X)、二氧化硫(SO₂)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO₂)、硫化氢(H₂S)、氰化氢(HCN)、残氨、酚以及煤尘、焦油等。面对日益严峻的环保压力，近年来，我国对环境污染问题越来越重视，对烟气排放和节能降耗的要求越来越严格。而减少焦炉烟气污染物排放的关键就在于加强对二氧化硫、氮氧化物以及颗粒物排放的控制。

干法脱硫及SCR脱硝技术具有烟气温降低、脱硫效率高、脱硝温度低、脱硝效率高等优点，在烟气治理领域已有一定范围的推广应用。现行的焦炉烟气脱硫脱硝工艺中，由于焦炉烟气存在的烟气量大、污染物种类多的特点，普遍存在工艺环节多、设备占地大、投资高等问题，因此合并处理单元、缩短处理环节、模块化设计是主要的发展方向。

发明内容

本实用新型提供了一种烟囱式脱硫脱硝除尘集成装置，在满足烟气治理要求的前提下，进一步优化工艺设计，装置结构紧凑、运行可靠、占地面积小，能够有效降低焦炉烟气净化处理系统的投入及运行成本。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种烟囱式脱硫脱硝除尘集成装置，包括主处理塔及脱硫除尘反应器；所述主处理塔的顶部及底部均为敞开式结构，主处理塔的底部与焦炉主烟道直接连通，顶部开口上方设防雨顶盖；所述脱硫除尘反应器设于主处理塔的下部外侧，脱硫除尘反应器内设滤袋；所述主处理塔内自下至上依次设有底部隔层板、下部隔层板、脱硝还原剂喷入管、泡沫金属均布层、脱硝催化剂层及风机；底部隔层板下方的主处理塔塔体上开设脱硫除尘入口与脱硫除尘反应器下部的烟尘入口连通，下部隔层板上方的主处理塔塔体上开设脱硫除尘出口与脱硫除尘反应器上部的脱硫除尘后烟气出口连通；脱硫除尘反应器的烟尘入口处设脱硫剂喷入管；脱硝还原剂喷入管的顶部设多个脱硝还原剂喷入孔；所述风机设于主处理塔的顶部开口处。

所述焦炉主烟道在靠近主处理塔一端设电动烟气切断阀。

所述主处理塔为圆筒状结构。

所述脱硫除尘反应器为多个，沿主处理塔的周向均匀设置。

所述脱硫除尘反应器的烟尘入口处设入口阀，脱硫除尘后烟尘出口处设出口阀；脱硫除尘反应器的滤袋下方设灰斗，灰斗底部出灰口处设脱硫剂卸灰阀。

所述底部隔层板为平板，下部隔层板为锥形结构；所述底部隔层板、下部隔层板上分别设有多个检修通道，检修通道通过检修通道板封闭。

所述脱硝还原剂喷入管为多根，自主处理塔中心向四周辐射排布，脱硝还原剂喷入管的外端连接脱硝还原剂主管，脱硝还原剂主管为设于主处理塔外部的环形管；所述脱硝还原剂喷入孔自主处理塔中心向外其孔径逐渐缩小。

所述风机由风机电机、传动轴及风机扇叶组成，所述风机电机设于防雨顶盖上，风机电机的输出轴向下伸出，通过传动轴连接风机扇叶；主处理塔的塔体内侧在对应风机扇叶处设密封结构。

所述风机电机与设于焦炉主烟道上的压力监测装置联锁控制。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)能够满足各种类型烟气脱硫、脱硝、除尘的要求。

2)装置结构紧凑，节省占地，减少一次投资及运行成本。

3)工艺流程短，检修方便。

附图说明

图1是本实用新型所述一种烟囱式脱硫脱硝除尘集成装置的结构示意图。

图中：1-1.主处理塔 1-2.脱硫除尘入口 1-3.底部隔层板 1-4.下部隔层板 1-5.脱硫除尘出口 1-6.脱硝还原剂喷入管 1-7.泡沫金属均布层 1-8.脱硝催化剂层 1-9.防雨顶盖 2-1.焦炉主烟道 2-2.电动烟气切断阀 3-1.脱硫除尘反应器 3-2.入口阀 3-3.脱硫剂喷入管 3-4.脱硫剂卸灰阀 3-5.脱硫剂转运装置 3-6.出口阀 4-1.风机 4-2.风机电机 4-3.密封结构

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本实用新型所述一种烟囱式脱硫脱硝除尘集成装置，包括主处理塔1-1及脱硫除尘反应器3-1；所述主处理塔1-1的顶部及底部均为敞开式结构，主处理塔1-1的底部与焦炉主烟道2-1直接连通，顶部开口上方设防雨顶盖1-9；所述脱硫除尘反应器3-1设于主处理塔1-1的下部外侧，脱硫除尘反应器3-1内设滤袋；所述主处理塔1-1内自下至上依次设有底部隔层板1-3、下部隔层板1-4、脱硝还原剂喷入管1-6、泡沫金属均布层1-7、脱硝催化剂层1-8及风机4-1；底部隔层板1-3下方的主处理塔1-1塔体上开设脱硫除尘入口1-2与脱硫除尘反应器3-1下部的烟尘入口连通，下部隔层板1-4上方的主处理塔1-1塔体上开设脱硫除尘出口1-5与脱硫除尘反应器3-1上部的脱硫除尘后烟气出口连通；脱硫除尘反应器3-1的烟尘入口处设脱硫剂喷入管3-3；脱硝还原剂喷入管1-6的顶部设多个脱硝还原剂喷入孔；所述风机4-1设于主处理塔1-1的顶部开口处。

所述焦炉主烟道2-1在靠近主处理塔1-1一端设电动烟气切断阀2-2。

所述主处理塔1-1为圆筒状结构。

所述脱硫除尘反应器3-1为多个，沿主处理塔1-1的周向均匀设置。

所述脱硫除尘反应器3-1的烟尘入口处设入口阀3-2，脱硫除尘后烟尘出口处设出口阀3-6；脱硫除尘反应器3-1的滤袋下方设灰斗，灰斗底部出灰口处设脱硫剂卸灰阀3-4。

所述底部隔层板1-3为平板，下部隔层板1-4为锥形结构；所述底部隔层板1-3、下部隔层板1-4上分别设有多个检修通道，检修通道通过检修通道板封闭。

所述脱硝还原剂喷入管1-6为多根，自主处理塔1-1中心向四周辐射排布，脱硝还原剂喷入管1-6的外端连接脱硝还原剂主管，脱硝还原剂主管为设于主处理塔1-1外部的环形管；所述脱硝还原剂喷入孔自主处理塔1-1中心向外其孔径逐渐缩小。

所述风机4-1由风机电机4-2、传动轴及风机扇叶组成，所述风机电机4-2设于防雨顶盖1-9上，风机电机4-2的输出轴向下伸出，通过传动轴连接风机扇叶；主处理塔1-1的塔体内侧在对应风机扇叶处设密封结构4-3。

所述风机电机4-2与设于焦炉主烟道2-1上的压力监测装置联锁控制。

本实用新型所述一种烟囱式脱硫脱硝除尘集成装置的工作方法如下：

1)焦炉主烟道2-1的烟气进入主处理塔1-1后，在底部隔层板1-3的阻挡作用下，经脱硫除尘入口1-2进入脱硫除尘反应器3-1；

2)烟气经过烟尘入口时，与脱硫剂喷入管3-3喷入的脱硫剂混合，经脱硫及滤袋除尘后，由脱硫除尘出口1-5返回主处理塔1-1；脱硫剂及过滤后的粉尘落入底部的灰仓中，由脱硫剂卸灰阀3-4卸到脱硫剂转运装置3-5中外运；

3)烟气在主处理塔1-1中向上流动，先经过脱硝还原剂喷入管1-6，与脱硝还原剂混合；

4)烟气和脱硝还原剂共同进入泡沫金属均布层1-7，达到均匀混合的目的；

5)混合后的烟气及脱硝还原剂进入脱硝催化剂层1-8，在此区域完成脱硝反应；

6)脱硫除尘脱硝后的洁净烟气在风机4-1作用下，自主处理塔1-1顶部开口处沿水平方向排入大气。

焦炉主烟道2-1的一端连接焦炉各分烟道，另一端连接主处理塔1-1底部的烟气入口，在焦炉主烟道2-1靠近主处理塔1-1的位置设有电动烟气切断阀2-2。当系统正常运行时，电动烟气切断阀2-2打开，通过风机4-1将焦炉烟气从焦炉主烟道2-1抽入主处理塔1-1内；当主处理塔1-1进行检修时，电动烟气切断阀2-2关闭，将焦炉烟气与主处理塔1-1隔开，使主处理塔1-1实现离线检修处理。焦炉主烟道2-1同时连接2个或多个主处理塔1-1时，可通过电动烟气切断阀2-2切换，满足主处理塔1-1在线检修的要求。

本实用新型中，所述主处理塔1-1集烟囱和反应器于一体，故整个系统无需另建烟囱。主处理塔1-1呈圆筒状结构，底部与焦炉主烟道2-1连通，自下而上分别设底部隔板层1-3、下部隔板层1-4、脱硝还原剂喷入管1-6、泡沫金属均布层1-7、脱硝催化剂层1-8，顶部设有风机4-1及防雨顶盖1-9。

所述底部隔板层1-3、下部隔层板1-4上分别设检修通道以方便检修，其中下部隔层板1-4为中间高外围低的锥形结构，分散中间压力的同时，便于顶部落灰清理。

所述脱硫除尘反应器3-1可设两台或多台，环绕主处理塔1-1均匀分布，其上的烟尘入口与主处理塔1-1上的脱硫除尘入口1-2开孔相对应，脱硫除尘后烟气出口与主处理塔1-1上的脱硫除尘出口1-5开孔相对应；主处理塔1-1为四周密闭空间。焦炉烟气进入主处理塔1-1后，在底部隔层板1-3的阻挡作用下，经脱硫除尘入口1-2进入脱硫除尘反应器3-1。所述脱硫除尘反应器3-1设有入口阀3-2、脱硫剂喷入管3-3、脱硫剂卸灰阀3-4、出口阀3-6等。在入口阀3-2开启的情况下，焦炉烟气经过脱硫除尘入口1-2进入脱硫除尘反应器3-1，在烟尘入口处与脱硫剂喷入管3-3喷入的脱硫剂混合后，进入到脱硫除尘反应器3-1的主体中，完成烟气脱硫及除尘过程。在多层滤袋作用下，脱硫剂及粉尘被过滤下来，落入到底部的灰仓中，通过脱硫剂卸灰阀3-4卸到脱硫剂转运装置3-5中，再被转运至其他指定地点。

焦炉烟气在脱硫除尘反应器3-1中完成脱硫及除尘过程后，通过脱硫除尘出口1-5返回主处理塔1-1，在主处理塔1-1中先与由脱硝还原剂喷入管1-6喷入的脱硝还原剂初步混合，然后进入泡沫金属均布层1-7，进一步达到均匀混合的目的；接着烟气和脱硝还原剂混合物进入脱硝催化剂层1-8，在此区域完成脱硝反应。

脱硝还原剂主管环绕主处理塔1-1的外侧圆周布置，脱硝还原剂喷入管1-6自主处理塔1-1中心向四周辐射布置。脱硝还原剂喷入管1-6上沿轴线方向开设渐变孔径的圆孔，用以实现脱硝还原剂与烟气均匀混合。

通过以上步骤，焦炉烟气先后经过脱硫、除尘、脱硝处理变为洁净烟气，最后通过风机4-1沿水平方向排入大气。防雨顶盖1-9用于防止雨水进入到主处理塔1-1内。

所述风机4-1设置在主处理塔1-1的顶部，用于为主处理塔1-1中的烟气流动提供动力，同时保证整个系统内呈稳定的负压状态。根据烟气流量与压力情况，可设1台或多台风机，风机电机4-2可根据情况设置在防雨顶盖1-9上或在主处理塔1-1塔体侧壁上，以达到风冷降温的目的。风机电机4-2运行频率与设置在焦炉主烟道2-1上的压力监测装置联锁控制，确保系统负压稳定，保证安全生产。

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 (9)

1.一种烟囱式脱硫脱硝除尘集成装置，其特征在于，包括主处理塔及脱硫除尘反应器；所述主处理塔的顶部及底部均为敞开式结构，主处理塔的底部与焦炉主烟道直接连通，顶部开口上方设防雨顶盖；所述脱硫除尘反应器设于主处理塔的下部外侧，脱硫除尘反应器内设滤袋；所述主处理塔内自下至上依次设有底部隔层板、下部隔层板、脱硝还原剂喷入管、泡沫金属均布层、脱硝催化剂层及风机；底部隔层板下方的主处理塔塔体上开设脱硫除尘入口与脱硫除尘反应器下部的烟尘入口连通，下部隔层板上方的主处理塔塔体上开设脱硫除尘出口与脱硫除尘反应器上部的脱硫除尘后烟气出口连通；脱硫除尘反应器的烟尘入口处设脱硫剂喷入管；脱硝还原剂喷入管的顶部设多个脱硝还原剂喷入孔；所述风机设于主处理塔的顶部开口处。

2.根据权利要求1所述的一种烟囱式脱硫脱硝除尘集成装置，其特征在于，所述焦炉主烟道在靠近主处理塔一端设电动烟气切断阀。

3.根据权利要求1所述的一种烟囱式脱硫脱硝除尘集成装置，其特征在于，所述主处理塔为圆筒状结构。

4.根据权利要求1所述的一种烟囱式脱硫脱硝除尘集成装置，其特征在于，所述脱硫除尘反应器为多个，沿主处理塔的周向均匀设置。

5.根据权利要求1所述的一种烟囱式脱硫脱硝除尘集成装置，其特征在于，所述脱硫除尘反应器的烟尘入口处设入口阀，脱硫除尘后烟尘出口处设出口阀；脱硫除尘反应器的滤袋下方设灰斗，灰斗底部出灰口处设脱硫剂卸灰阀。

6.根据权利要求1所述的一种烟囱式脱硫脱硝除尘集成装置，其特征在于，所述底部隔层板为平板，下部隔层板为锥形结构；所述底部隔层板、下部隔层板上分别设有多个检修通道，检修通道通过检修通道板封闭。

7.根据权利要求1所述的一种烟囱式脱硫脱硝除尘集成装置，其特征在于，所述脱硝还原剂喷入管为多根，自主处理塔中心向四周辐射排布，脱硝还原剂喷入管的外端连接脱硝还原剂主管，脱硝还原剂主管为设于主处理塔外部的环形管；所述脱硝还原剂喷入孔自主处理塔中心向外其孔径逐渐缩小。

8.根据权利要求1所述的一种烟囱式脱硫脱硝除尘集成装置，其特征在于，所述风机由风机电机、传动轴及风机扇叶组成，所述风机电机设于防雨顶盖上，风机电机的输出轴向下伸出，通过传动轴连接风机扇叶；主处理塔的塔体内侧在对应风机扇叶处设密封结构。

9.根据权利要求8所述的一种烟囱式脱硫脱硝除尘集成装置，其特征在于，所述风机电机与设于焦炉主烟道上的压力监测装置联锁控制。

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