CN217795430U - 一种高温脱硫除尘脱硝一体化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高温脱硫除尘脱硝一体化系统，属于烟气高温脱硫除尘脱硝装置技术领域；包括：脱硫剂喷射装置、喷氨装置以及除尘脱硝装置、出烟管，其中，所述脱硫剂喷射装置、喷氨装置依次安装在所述高温烟气段的烟道上，且，所述脱硫剂喷射装置位于所述喷氨装置的上游；所述除尘脱硝装置包括：壳体，其具有进口端且与所述高温烟气段的烟道出口连通，其内设置一水平的具有若干通孔的隔板，所述隔板与其顶部围成排气通道；n根管状袋体，其间隔地竖直卡接在所述通孔内，其顶端开口且其内设置花板，且所述管状袋体的管壁内设置脱硝催化剂负载层。本实用新型能够显著提高高温烟气段的脱硫除尘脱硝效果，运行可靠、效果稳定，能耗小，价格低廉。

Description

一种高温脱硫除尘脱硝一体化系统

技术领域

本实用新型涉及烟气高温脱硫除尘脱硝装置技术领域，特别是指一种高温脱硫除尘脱硝一体化系统。

背景技术

烟气的除尘、脱硫、脱硝是烟气净化工序中最常见的工艺段，工艺路线多种多样，但对高温烟气同时实现脱硫、除尘、脱硝，尤其是脱硫除尘脱硝一体化的可选技术工艺路线和工艺设备均比较少。

目前，国内现有的成熟的脱硫工艺大多采用湿法脱硫工艺，主要应用在大型燃煤锅炉机组，该技术耗水量较大，且产生废水污染，运行费用较大。针对小的窑炉行业应用起来成本相对较高。

国内成熟应用的脱硝工艺为SCR脱硝，即在高温烟气段利用催化剂进行脱硝，由于此段烟气含尘量高，容易造成催化剂的堵塞，甚至粉尘中的碱金属会导致催化剂失活，从而降低催化剂的使用寿命。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种高温脱硫除尘脱硝一体化系统，其构造简单，运行可靠、效果稳定，能耗小，价格低廉，能实现高温烟气段的脱硫除尘脱硝效果，尤其适用于一种非电行业小烟气量高温烟气污染物的处理。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种高温脱硫除尘脱硝一体化系统，其用于安装在脱硫塔的高温烟气段，包括：脱硫剂喷射装置、喷氨装置以及除尘脱硝装置、出烟管，其中，

所述脱硫剂喷射装置、喷氨装置依次安装在所述高温烟气段的烟道上，且，在烟气的流动方向上，所述脱硫剂喷射装置位于所述喷氨装置的上游；

所述除尘脱硝装置的进口与所述高温烟气段的烟道出口连通，出口与所述出烟管连通；

且，所述除尘脱硝装置包括：

壳体，其具有进口端且与所述高温烟气段的烟道出口连通，其内设置一水平的具有若干通孔的隔板，所述隔板与其顶部围成排气通道，所述排气通道的出口端与所述出烟管连通，用于排出净化后的烟气；

n根管状袋体，n≥1，其竖直卡接在所述隔板的通孔内且下端沿所述隔板向下伸出至所述壳体内，其管壁具有透气性，其顶端开口且该开口端内设置花板以与所述排气通道连通，且所述管状袋体的管壁内设置脱硝催化剂负载层；用于对所述烟道出口排出的烟气先进行除尘，再进行催化剂脱硝。

优选地，所述脱硝催化剂负载层满足：负载量为0.3-8kg/㎡。

优选地，所述管状袋体的长度为1-3米，径向最大直径≤150mm,管壁厚度≤30mm。

优选地，所述管状袋体顶部的花板的开孔率在25-35％，且所述管状袋体设置为10-12根/㎡隔板。

优选地，所述管状袋体具有透气的内壁和外壁，以及中心开口的安装托盘，所述安装托盘安装在所述内壁和外壁的顶部开口端，用于卡接在所述隔板上。

优选地，所述管状袋体通过陶瓷纤维、金属粉末或金属滤网材质构成。

优选地，所述除尘脱硝装置为N个，N≥2，其并联设置，用于将烟气进行多级除尘脱硝后排出。

优选地，所述除尘脱硝装置具有控制模块，N个除尘脱硝装置的控制模块相互独立。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案能够显著提高高温烟气段的脱硫除尘脱硝效果，运行可靠、效果稳定，能耗小，价格低廉，尤其适用于非电行业小烟气量高温烟气污染物的处理。其中，尤其是，一方面，通过设置脱硫剂喷射装置、喷氨装置分别位于烟道的上下游，能够先对烟气进行脱硫，然后再与氨气充分混合，能够使得氨气更充分地集中分散在脱硫后的烟气中各物料的表面，从而提高后续氨气参与脱硝的反应效率和反应程度。另一方面，在管状袋体的管壁内设置脱硝催化剂负载层，能够使得先对烟气进行除尘，然后再集中脱硝，能够避免除尘过程对催化剂脱硝造成不利影响，例如造成堵塞，甚至粉尘中的碱金属导致催化剂失活，降低催化剂的使用寿命等问题。本实用新型先除尘后脱硝，脱硝催化剂使用寿命长，可以达到5-10年。

附图说明

图1为本实用新型高温脱硫除尘脱硝一体化系统的结构示意图；

图2为图1中管状袋体的结构示意图；

图3为图2的俯视图。

[附图标记]

1、脱硫剂喷射装置；2、喷氨装置；3、管状袋体；4、除尘脱硝装置；5、烟道；6、出烟管；7、安装托盘；8、内壁；9、外壁；10、空心腔体；11、隔板；12、排气通道。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型提供一种高温脱硫除尘脱硝一体化系统，其用于安装在脱硫塔的高温烟气段，如图1所示，包括：脱硫剂喷射装置1、喷氨装置2以及除尘脱硝装置4、出烟管6，其中，所述脱硫剂喷射装置1、喷氨装置2依次安装在所述高温烟气段的烟道5上，且，在烟气的流动方向上，所述脱硫剂喷射装置1位于所述喷氨装置2的上游；所述除尘脱硝装置4的进口与所述高温烟气段的烟道5出口连通，出口与所述出烟管6连通；且，所述除尘脱硝装置4包括：

壳体，其具有进口端且与所述高温烟气段的烟道5出口连通，其内设置一水平的具有若干通孔的隔板11，所述隔板11与其顶部(即位于隔板11上方的壳体部分)围成排气通道12，所述排气通道12的出口端与所述出烟管6连通，用于排出净化后的烟气；

n根管状袋体3，n≥1，其竖直卡接在所述隔板11的通孔内且下端沿所述隔板11向下伸出至所述壳体内，其管壁具有透气性，其顶端开口且该开口端内设置花板(图中未标出)以与所述排气通道12连通，且所述管状袋体3的管壁内设置脱硝催化剂负载层；用于对所述烟道5出口排出的烟气先进行除尘，再进行催化剂脱硝后排出。

本实用新型的系统设备简单，操作运行方便，占地面积小，脱硫除尘脱硝一体化，集成效果好，污染物治理效果显著，运行可靠，安装方便，维护简单；在非电行业，例如窑炉、钢铁、焦化等行业烟气污染物治理中应用更好。本实用新型一体化即指脱硫、除尘、脱硝三个过程虽然依次完成，但是基本上均在一个反应器内反应。

本发明实现高温脱硫除尘脱硝一体化系统的主要工作原理可表述为脱硫、除尘、脱硝三个过程，三个过程在同一装置内依次完成。所述脱硫即在烟道5内喷射钠基或钙基脱硫剂完成烟气和脱硫剂的混合反应；除尘是指喷射的脱硫剂以及烟气中原有的尘在经过管状袋体3时被过滤掉；脱硝是指在烟气透过管状袋体3的过程时，在管状袋体3上负载脱硝催化剂的作用下结合烟道5内喷氨达到脱硝效果。

本实用新型所述壳体的下方设置灰尘收集区，以及灰尘排出口，用于排出过滤后的灰尘等颗粒物。

本发明中，所述管状袋体3的管壁具有透气性，用于将壳体内的气体过滤灰尘等颗粒物后，透过其顶部的花板进入排气通道12。

可以理解的是，烟气从烟管5通过壳体进入所述管状袋体3内，只能从所述管状袋体3顶部的花板流向出烟管6。应当理解的是，花板具有一定开孔。

优选地，所述脱硝催化剂负载层满足：负载量为0.3-8kg/㎡。

优选地，所述管状袋体3的长度为1-3米，径向最大直径≤150mm,管壁厚度≤30mm。此处径向最大直径包括管壁厚度。

在本实用新型的上述优选方案中，所述管状袋体3具有一定厚度，配合脱硝催化剂的特定负载，更利于对高温烟气除尘，同时管状袋体3内负载的脱硝催化剂在氨气的作用下完成对烟气中氮氧化物的脱除。

优选地，所述管状袋体3顶部的花板的开孔率在25-35％，且所述管状袋体3设置为10-12根/㎡隔板11。该优选方案，根据每㎡隔板11确定管状袋体3的数量及其顶部开孔率，更利于对除尘后的适宜量的烟气进行充分、更快速地脱硝。

优选地，如图2-图3所示，所述管状袋体3具有透气的内壁8和外壁9，以及中心开口的安装托盘7，所述安装托盘7安装在所述内壁8和外壁9的顶部开口端，用于卡接在所述隔板11上。应当理解的是，花板嵌装在所述安装托盘7的中心开口处。

可以理解的是，所述内壁8内为空心腔体10。

优选地，所述管状袋体3通过陶瓷纤维、金属粉末或金属滤网材质构成。

优选地，所述除尘脱硝装置4为N个，N≥2，其并联设置，用于将烟气进行高效多量除尘脱硝后排出。

优选地，所述除尘脱硝装置4具有控制模块，N个除尘脱硝装置4的控制模块相互独立。该优选方案下，N个除尘脱硝装置4可以同时工作，也具备临时个别单独检修功能。

N个所述除尘脱硝装置4为N个模块化箱体并联连接，每个模块化箱体均有烟气进出口阀门控制。检修时，可以单独将需要检修的模块化箱体的烟气进出口阀门关闭，然后进行检修；检修完毕后打开进烟气出口阀门即可投入使用。

可以理解的是，在N个除尘脱硝装置4中，烟气依次经过N个除尘脱硝装置4后，进入出烟管6排出。其中，可以控制N个除尘脱硝装置4中的某几个进行工作。

本实用新型脱硫效果好，出口硫含量可达35mg/Nm³以下，运行阻力小，可替代常规的湿法脱硫工艺，为烟气脱硫提供一种新的可靠的廉价的新工艺设备选择。除尘效果好，出口尘含量可达5mg/Nm³，运行阻力≤2kPa,装置耐高温、耐酸碱腐蚀。脱硝效果好，出口氮氧化物含量≤50mg/Nm³，先除尘后脱硝，脱硝催化剂使用寿命长，可以达到5-10年。

根据本实用新型的一种具体实施方式，如图1-3所示，一种高温脱硫除尘脱硝一体化系统包括脱硫剂喷射装置1、喷氨装置2、除尘脱硝装置4。脱硫剂喷射装置1和喷氨装置2依次与烟道5连接，经脱硫剂喷射装置1喷射的脱硫剂和喷氨装置2喷射的氨先后进入烟道5后与烟气分别依次混合；除尘脱硝装置4主要由若干管状袋体3组成，其中管状袋体3的数量根据烟气量以及隔板11面积确定；与脱硫剂和氨初步混合的烟气在烟道5内进行了脱硫反应去除烟气中大部分的二氧化硫，混合有脱硫剂、粉尘及氨的烟气进入除尘脱硝装置4，先进行除尘，之后在管状袋体3内烟气流速降低进一步进行脱硝反应，除尘脱硝装置4内管状袋体3具有足够的透气性，其中烟气在经过管状袋体3时，首先粉尘颗粒被过滤掉，经过沉降在除尘脱硝装置4的壳体底部排出，然后烟气再透过管状袋体3进入其管壁内的过程中，结合烟气中的氨及管壁内负载的催化剂进行脱硝反应，最后净化后的烟气经过花板由出烟管6排出。

本实用新型的高温脱硫除尘脱硝一体化系统，其中管状袋体采用陶瓷纤维或金属滤网制造，重量轻，透气性好，满足耐腐蚀和结构强度要求。其可在除尘脱硝装置4内直接布置，运行操作简单方便。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种高温脱硫除尘脱硝一体化系统，其用于安装在脱硫塔的高温烟气段，包括：脱硫剂喷射装置、喷氨装置以及除尘脱硝装置、出烟管，其特征在于，

所述脱硫剂喷射装置、喷氨装置依次安装在所述高温烟气段的烟道上，且，在烟气的流动方向上，所述脱硫剂喷射装置位于所述喷氨装置的上游；

所述除尘脱硝装置的进口与所述高温烟气段的烟道出口连通，出口与所述出烟管连通；

且，所述除尘脱硝装置包括：

壳体，其具有进口端且与所述高温烟气段的烟道出口连通，其内设置一水平的具有若干通孔的隔板，所述隔板与其顶部围成排气通道，所述排气通道的出口端与所述出烟管连通，用于排出净化后的烟气；

n根管状袋体，n≥1，其竖直卡接在所述隔板的通孔内且下端沿所述隔板向下伸出至所述壳体内，其管壁具有透气性，其顶端开口且该开口端内设置花板以与所述排气通道连通，且所述管状袋体的管壁内设置脱硝催化剂负载层；用于对所述烟道出口排出的烟气先进行除尘，再进行催化剂脱硝。

2.根据权利要求1所述的高温脱硫除尘脱硝一体化系统，其特征在于，所述脱硝催化剂负载层满足：负载量为0.3-8kg/㎡。

3.根据权利要求1所述的高温脱硫除尘脱硝一体化系统，其特征在于，所述管状袋体的长度为1-3米，径向最大直径≤150mm,管壁厚度≤30mm。

4.根据权利要求1所述的高温脱硫除尘脱硝一体化系统，其特征在于，所述管状袋体顶部的花板的开孔率在25-35％，且所述管状袋体设置为10-12根/㎡隔板。

5.根据权利要求1所述的高温脱硫除尘脱硝一体化系统，其特征在于，所述管状袋体具有透气的内壁和外壁，以及中心开口的安装托盘，所述安装托盘安装在所述内壁和外壁的顶部开口端，用于卡接在所述隔板上。

6.根据权利要求1所述的高温脱硫除尘脱硝一体化系统，其特征在于，所述管状袋体通过陶瓷纤维、金属粉末或金属滤网材质构成。

7.根据权利要求1所述的高温脱硫除尘脱硝一体化系统，其特征在于，所述除尘脱硝装置为N个，N≥2，其并联设置，用于将烟气进行多级除尘脱硝后排出。

8.根据权利要求7所述的高温脱硫除尘脱硝一体化系统，其特征在于，所述除尘脱硝装置具有控制模块，N个除尘脱硝装置的控制模块相互独立。

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