CN219355817U - 一种玻璃窑的尘硝一体化烟气治理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种玻璃窑的尘硝一体化烟气治理设备，涉及玻璃窑炉烟气的处理技术领域，包括脱硫剂储存仓和脱硫塔，脱硫塔的一侧设置有沉降室，沉降室的一侧连接有除尘器，除尘器包括外壳，外壳的内壁固接有金属滤袋；外壳内壁固接有两个SCR层，且两个SCR层位于金属滤袋的上方；外壳的外部设置有进气管，外壳的顶部设置有排气管；排气管的另一端与引风机连接；本实用新型采用高温金属滤袋过滤除尘与SCR组合式设备，具有工程造价低、运行阻力低、占地面积小等明显优点；虽然玻璃窑NO_x浓度高，但是先脱硫、除尘后，可选择的SCR催化剂的比表面积大，空速高，催化剂的体积用量并不大。

Description

一种玻璃窑的尘硝一体化烟气治理设备

技术领域

本实用新型涉及玻璃窑炉烟气的处理技术领域，具体为一种玻璃窑的尘硝一体化烟气治理设备。

背景技术

目前，玻璃窑炉烟气具有细微尘多且黏性强、碱/碱土金属浓度高的特点，而且HF、HC l等物质容易造成脱硝催化剂的堵塞与中毒，对脱硝催化剂有较大影响；烟气中NO_x达到3000mg/Nm³，远高于其他行业，脱硝效率要求高。

目前，对于玻璃窑炉烟气的处理，一般采用高温复合滤筒尘硝一体化脱除技术，脱硫后的烟气经过陶瓷滤筒表面时，由于滤筒的筛滤、拦截作用，将粉尘阻留在滤筒外表面，达到高效除尘的目的。经过除尘及再次脱硫的烟气继续穿过带催化剂陶瓷滤筒的脱硝催化剂层，烟气与脱硝催化剂充分接触，在350℃左右环境下，氮氧化物与还原剂充分反应，从而达到脱除NOX的效果，最终实现除尘脱硝一体化。

但是，上述装置在对玻璃窑炉烟气的处理，存在以下缺点：由于陶瓷滤筒本体的刚度限制，单个陶瓷滤筒只能做到3m长，过滤面积仅仅只有1.4㎡，针对玻璃窑行业，尤其是光伏玻璃行业，烟气量大，需要的陶瓷滤筒数量特别多，造成占地面积特别大，尤其是改造项目，更是难以布置；而且陶瓷滤筒为保证过滤精度，由致密的20mm厚的纤维层粘合固定而成，当过滤风速在1m/mi n以下时，仅穿过滤管的阻力就在1500Pa左右，整套系统阻力在3500pa左右，从而导致影响其整体使用效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种玻璃窑的尘硝一体化烟气治理设备。

本实用新型所解决的技术问题为：现有的玻璃窑炉烟气处理装置，由于陶瓷滤筒本体的刚度限制，单个陶瓷滤筒只能做到3m长，过滤面积仅仅只有1.4㎡，针对玻璃窑行业，尤其是光伏玻璃行业，烟气量大，需要的陶瓷滤筒数量特别多，造成占地面积特别大，尤其是改造项目，更是难以布置；而且陶瓷滤筒为保证过滤精度，由致密的20mm厚的纤维层粘合固定而成，当过滤风速在1m/mi n以下时，仅穿过滤管的阻力就在1500Pa左右，整套系统阻力在3500pa左右，从而导致影响其整体使用效果。

本实用新型可以通过以下技术方案实现：一种玻璃窑的尘硝一体化烟气治理设备，包括脱硫剂储存仓和脱硫塔，脱硫塔的一侧设置有沉降室，沉降室内设置有除尘器，除尘器包括外壳，外壳的内壁固接有金属滤袋；外壳内壁固接有两个SCR层，且两个SCR层位于金属滤袋的上方；外壳的外部设置有进气管，外壳的顶部设置有排气管；排气管的另一端与引风机连接。

本实用新型的进一步技术改进在于：沉降室的底部固接有中间过渡仓，中间过渡仓的底部通过脱硫灰回用输送管与脱硫塔内部连通。

本实用新型的进一步技术改进在于：脱硫塔为空塔结构；脱硫塔自下而上依次为进口烟道、塔底排灰装置、文丘里管、反应段和顶部出口段。

本实用新型的进一步技术改进在于：脱硫塔的外壁设置有保温层。

本实用新型的进一步技术改进在于：进口烟道内壁至少固接有两个弧形叶片，且两个弧形叶片呈交叉设置，相邻两个弧形叶片凹向的方向相反。

本实用新型的进一步技术改进在于：弧形叶片的表面设置有无机涂料层。

与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：

1、采用高温金属滤袋过滤除尘工艺与SCR组合式工艺，替代目前流行的陶瓷滤筒尘硝一体化工艺，其使用的设备具有工程造价低、运行阻力低、占地面积小等明显优点；不管在新建还是改造项目上都有明显的优势。

2、虽然玻璃窑NO_x浓度高，但是先脱硫、除尘后，可选择的SCR催化剂的比表面积大，空速高，催化剂的体积用量并不大，并不会造成太高的成本。

3、金属滤袋和SCR催化剂功能上分开，金属滤袋和SCR催化剂均可单独回收；解决了目前陶瓷滤筒与SCR催化剂融为一体，导致固废较难处理的问题。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型中进口烟道的局部剖面结构连接示意图；

图3为本实用新型中弧形叶片的局部剖面结构连接示意图。

图中：1、脱硫剂储存仓；2、脱硫塔；3、沉降室；4、进口烟道；5、塔底排灰装置；6、文丘里管；7、反应段；8、顶部出口段；9、保温层；10、弧形叶片；11、无机涂料层；12、脱硫灰回用输送管；13、除尘器；14、中间过渡仓；15、外壳；16、金属滤袋；17、SCR层；18、灰斗；19、引风机；20、排气管；21、进气管。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。

请参阅图1-图3所示，一种玻璃窑的尘硝一体化烟气治理设备，包括脱硫剂储存仓1、脱硫塔2、沉降室3和除尘器13，脱硫剂储存仓1与脱硫塔2之间通过管道连接，脱硫塔2和沉降室3之间通过管道连接，沉降室3和除尘器13之间通过管道连接；

脱硫剂储存仓1内储存有消石灰；用密封罐车运送符合品质要求的消石灰粉到脱硫剂储存仓1内前，通过输送软管接入到消石灰粉输送管快速接头，用压缩空气输送到脱硫剂储存仓1内储存，然后这些消石灰粉经输送设备(如管道)进入脱硫塔2。

脱硫塔2自下而上依次为进口烟道4、塔底排灰装置5、文丘里管6、反应段7、顶部出口段8，且各个部分之间固定连接，成为一个整体；脱硫塔2为钢结构，外壁设置有保温层9；塔底排灰装置5指的是排灰阀，固接在脱硫塔2的底部；脱硫塔2为空塔结构，内部不设任何支撑件以防止灰的堆积；

脱硫塔2入口气流分布均匀，设置有导流结构，使气体均匀进入吸收塔；导流结构包括固接在进口烟道4内壁的弧形叶片10，弧形叶片10至少设置两个，且两个弧形叶片10呈交叉设置，相邻两个弧形叶片10凹向的方向相反；脱硫剂和烟气进入进口烟道4后，经过弧形叶片10结构的约束，会产生旋转运动，从而使气体混合得更加均匀；

弧形叶片10的表面设置有无机涂料层11；无机涂料不易吸附灰尘，使得物料不易粘附在弧形叶片10表面，进而使得脱硫剂不会大量粘附在弧形叶片10表面；

文丘里管6的外部连接有脱硫灰回用输送管12，脱硫灰中未反应完全的氢氧化钙或者未参加反应的氢氧化钙会从沉降室3的底部沿着脱硫灰回用输送管12重新进入脱硫塔2，提高氢氧化钙的反应效率；

沉降室3的底部固接有中间过渡仓14，中间过渡仓14的底部通过脱硫灰回用输送管12与脱硫塔2内部连通；从脱硫塔2出来的含有较多未被反应脱硫剂的脱硫灰，被气流夹带从脱硫塔2顶部出口排出，并且沿着管道流进沉降室3内，通过降低烟气流速，实现大颗粒脱硫剂与烟气的重力分离和沉降；这些脱硫灰大部分通过气流输送到沉降室3底端的中间过渡仓14，一部分循环至脱硫塔2，一部分通过沉降室3底部仓泵输送至灰库中；

除尘器13包括外壳15、金属滤袋16和SCR层17，外壳15的底端固接有灰斗18，金属滤袋16固接在外壳15内壁，SCR层17也固接在外壳15内壁，且位于金属滤袋16的顶部，外壳15的顶部通过排气管20连接有引风机19，外壳15表面设置有进气管21，进气管21上设置有阀门，进气管21位于金属滤袋16的下方；引风机19将沉降室3内的气体从进气管21导入外壳15内部，经金属滤袋16进行气固分离，使得脱硫灰落在灰斗18处，从除尘器13的灰斗18排出的脱硫灰大部分通过气流输送到沉降室3底端的中间过渡仓14，一部分循环至脱硫塔2，一部分通过沉降室3底部仓泵输送至灰库中；灰库灰斗18配置伴热；

随着除尘器13的使用，金属滤袋16表面的滤饼层厚度增加，内外压差越来越大，可设计定时或定压反吹清灰；

沉降室3和除尘器13的灰通过系统设置的仓泵将灰输送到灰库，灰库采用钢结构，储存的灰通过罐车外运；

该设备还设置了脱硝氨区，脱硝氨区包括氨水卸料泵、氨水储罐、氨水输送及循环装置、背压控制系统、计量及分配装置和氨喷射系统；采用20％浓度的商品氨水，采用氨水直喷的方式，将这些氨水喷在进入金属滤袋16前的烟道中，喷氨可以在金属滤袋16前喷，也可以在脱硫塔2前喷。

金属滤袋16由金属纤维毡制成；金属纤维毡由纯金属纤维经过无纺铺制后烧结而成，采用梯度纤维层结构，迎尘面为超细纤维，后层为粗纤维层，纤维空隙呈喇叭梯形结构，全部为贯通孔；表层超细纤维层可以保证滤料的较高过滤效率，梯度结构能实现较好的清灰效果；金属纤维毡滤袋的过滤方式与布袋类似，设计灵活，可直接替换用于现有的袋式除尘器13结构中。

SCR层17选用高孔数催化剂、两层催化剂：SCR层17指的是高温SCR脱硝催化剂层，其置于金属滤袋16区净气室之上，处于微尘环境(≤10mg/Nm³)，可使用高孔数(40孔以上)催化剂，比表面积大，催化剂用量小，有效解决催化剂堵塞、磨损、中毒等不利因素。玻璃窑烟气SCR脱硝仅设置两层催化剂即可满足超低排放要求，因此系统阻力低。

滤管脱硝技术为选择性催化还原(SCR)技术，是目前应用最多而且最有成效的烟气脱硝技术。SCR技术是在金属/金属氧化物催化剂作用下，以NH₃作为还原剂，将NO_x还原成N₂和H₂O。NH₃不和烟气中的残余的O₂反应，而如果采用H₂、CO、CH₄等还原剂，它们在还原NO_x的同时会与O₂作用，因此称这种方法为“选择性”。SCR的工作原理主要反应方程式为：

4NH₃+4NO+O₂─>4N₂+6H₂O

8NH₃+6NO₂─>7N₂+12H₂O

金属滤袋16出口排放烟气温度约350℃，通过采用合适的纤维附着催化剂，可以获得高达95％的NO_x脱除效率。

由于烟气已经经过脱硫、除尘，烟气中的SO₂、HF、HC l、重金属已经被去除，并且烟气温度高达320℃左右，是高温催化剂的温度窗口，采用SCR脱硝，没有硫酸氢铵结垢问题的存在，也没有粉尘对催化剂通道的堵塞，因此催化剂的孔数可以选的高(最高可选40孔)，有较高的比表面积，催化剂的用量相对于放置于脱硫除尘前可大幅度下降。

在具体的应用中，我们发现了：

a、采用金属滤袋16，单根袋长6-8m，过滤面积3-4㎡，在同样的过滤风速下，占地面积可节省一半以上；

b、价格便宜，折合600元/㎡，是陶瓷滤筒的1/2。投资成本可降低30％以上。使用寿命同样可保证5年；

c、采用高温干法脱硫+沉降室3+金属布袋+SCR，整体工艺阻力在2800Pa以下；

d、相比于干法脱硫+陶瓷滤筒尘硝一体化工艺所采用的设备，整体造价可低20-30％左右；

e、采用耐高温金属滤袋16，不存在断管等现象；系统更加稳定可靠，并且废旧金属布袋为不锈钢，可妥善回收，对环境没有二次污染。

本实用新型在使用时，玻璃窑炉出口的高温烟气首先经过余热锅炉高温段降温至350℃左右，之后烟气进入脱硫塔2，脱硫塔2采用CFB塔，在脱硫塔2的进口段，高温烟气与加入的脱硫剂充分混合。混合气体通过脱硫塔2底部的文丘里管6加速，进入脱硫塔2塔体，含硫烟气首先与脱硫剂反应，反应过程一直持续到金属滤袋16表面，能够95％以上的硫氧化物被脱除；

两级高效除尘：脱硫塔2后设置烟气沉降室3，在沉降室3内，通过降低烟气流速，实现大颗粒脱硫剂与烟气的重力分离、沉降；设置高温金属滤袋16实现第二级高效除尘，有效保证粉尘超低排放；沉降室3内除了能实现粉尘的预处理以外，还能通过脱硫灰重新返回到塔内实现较高的床压，维持较高的固气比，保持高脱硫效率；当含尘气体进入除尘器13中，并在引风机19的作用下由外表面向内通过金属滤袋16，灰尘被拦截在金属滤袋16的外表面，洁净气体由内部被收集；金属滤袋16出口排放烟气温度约350℃，通过设置SCR层17，可以获得高达95％的NO_x脱除效率。

本申请中，引风机19的型号为Y9-38-8D。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种玻璃窑的尘硝一体化烟气治理设备，包括脱硫剂储存仓(1)和脱硫塔(2)，其特征在于：所述脱硫塔(2)的一侧设置有沉降室(3)，所述沉降室(3)的一侧连接有除尘器(13)，所述除尘器(13)包括外壳(15)，所述外壳(15)的内壁固接有金属滤袋(16)；所述外壳(15)内壁固接有两个SCR层(17)，且两个SCR层(17)位于金属滤袋(16)的上方；所述外壳(15)的外部设置有进气管(21)，所述外壳(15)的顶部设置有排气管(20)；所述排气管(20)的另一端与引风机(19)连接。

2.根据权利要求1所述的一种玻璃窑的尘硝一体化烟气治理设备，其特征在于，所述沉降室(3)的底部固接有中间过渡仓(14)，所述中间过渡仓(14)的底部通过脱硫灰回用输送管(12)与脱硫塔(2)内部连通。

3.根据权利要求1所述的一种玻璃窑的尘硝一体化烟气治理设备，其特征在于，所述脱硫塔(2)为空塔结构；所述脱硫塔(2)自下而上依次为进口烟道(4)、塔底排灰装置(5)、文丘里管(6)、反应段(7)和顶部出口段(8)。

4.根据权利要求1所述的一种玻璃窑的尘硝一体化烟气治理设备，其特征在于，所述脱硫塔(2)的外壁设置有保温层(9)。

5.根据权利要求3所述的一种玻璃窑的尘硝一体化烟气治理设备，其特征在于，所述进口烟道(4)内壁至少固接有两个弧形叶片(10)，且两个弧形叶片(10)呈交叉设置，相邻两个弧形叶片(10)凹向的方向相反。

6.根据权利要求5所述的一种玻璃窑的尘硝一体化烟气治理设备，其特征在于，所述弧形叶片(10)的表面设置有无机涂料层(11)。