CN203848703U - 一种烧结机烟气脱硫脱硝设备 - Google Patents
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Abstract
一种烧结机烟气脱硫脱硝设备，包括烧结机、风箱、旋风除尘器、增压风机、脱硫塔、布袋除尘器、SCR反应器、主风机、烟囱，其特征在于：所述烧结机顺序连接风箱、旋风除尘器、增压风机、脱硫塔、布袋除尘器、SCR反应器、主风机、烟囱，所述增压风机出口与脱硫塔入气口连接，脱硫塔入气口上部连接有喉管，喉管上部连接有脱硫塔喷粉口，喷粉口上部连接有烟气出口，烟气出口连接布袋除尘器，所述SCR反应器中间设有催化剂层，SCR反应器上部与氨气/空气混合器连接，氨气/空气混合器一路与稀释氨气风机连接，另一路与氨气缓冲槽连接，氨气缓冲槽与氨蒸发器连接。本实用新型具有脱硫脱硝效率高，投资运行费用低，可靠性高，使用寿命长。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种烟气的脱硫脱硝设备，尤其是涉及一种烧结机烟气脱硫脱硝设备。
背景技术
目前，烧结生产所用的焦粉和煤粉在经烧结机1200℃高温烧制过程中，原料中硫、氮经化学反应生成SO2、NOx进入烧结烟气，烧结机排放的SO2、NOx占到国内SO2、NOx排放总量的很大一部分，是仅次于火电厂的排放源，根据对烧结烟气的分析，有如下特点：
(1)烧结烟气中SO2浓度变化非常快且浓度波动幅度大；
(2)烧结排放的烟气温度通常在100℃～150℃之间波动；
(3)烧结烟气中的粉尘浓度基本上在100g/Nm3至150g/Nm3之间变化；
(4)烧结排放烟气的氧含量在14％～18％之间变化，而且烟气中SO2浓度的变化与氧含量的变化存在一定的对应关系：氧含量偏低时烟气中的SO2浓度偏高；氧含量偏高时烟气中的SO2浓度偏低；
(5)煤中约含有0.5～2％的氮(按质量计)，在燃烧过程中氧化形成NOx；浓度基本上在300g/Nm3至1000g/Nm3之间变化；
(6)烧结排放烟气的含湿量较大，通常在8％～10.5％之间波动。
综上所述，烧结机的烟气温度相对较低，大多在100～150℃之间，所处的烟气环境条件比较恶劣，如粉尘浓度较高、烟气的氧含量较高、含湿量较大、重金属浓度较高等，在采用高硫煤的情况下，烧结机机头烟气SO2的排放浓度达到6000～8000mg/Nm3，NOx浓度达到800～1000g/Nm3，对环境造成严重污染，但是目前还没有适用于烧结机烟气的脱硫脱硝设备。
发明内容
本实用新型针对上述问题，提供一种烧结机烟气脱硫脱硝设备，具有脱硫、脱硝效率高，投资运行费用低，可靠性高，能耗低，维护易，占地面积小，系统使用寿命长等优点。
本实用新型的技术方案是：一种烧结机烟气脱硫脱硝设备，包括烧结机、风箱、旋风除尘器、增压风机、脱硫塔、布袋除尘器、SCR反应器、主风机、烟囱，其特征在于：所述烧结机顺序连接风箱、旋风除尘器、增压风机、脱硫塔、布袋除尘器、SCR反应器、主风机、烟囱，所述风箱与旋风除尘器之间连接有电动调节阀，旋风除尘器下部连接有电动卸灰阀，所述增压风机出口与脱硫塔入气口连接，脱硫塔入气口下部连接有锥形集灰槽，锥形集灰槽连接电动卸灰阀，脱硫塔入气口上部连接有喉管，喉管上部连接有脱硫塔喷粉口，喷粉口上部连接有烟气出口，烟气出口连接布袋除尘器，布袋除尘器下部连接有空气斜槽，空气斜槽底部连接有罗茨风机，空气斜槽侧面连接脱硫剂循环管道，脱硫剂循环管道一路连接脱硫剂循环进料阀，另一路连接灰仓电动阀，灰仓电动阀连接灰仓，灰仓下部连接电动卸灰阀，脱硫塔喷粉口通过喷射管连接混合发生器，混合发生器一路连接罗茨风机，混合发生器上方连接变频旋转给料机，变频旋转给料机连接电子螺旋称，电子螺旋称连接卸料器，卸料器连接脱硫剂料仓，所述SCR反应器中间设有催化剂层，SCR反应器上部与氨气/空气混合器连接，氨气/空气混合器一路与稀释氨气风机连接，另一路与氨气缓冲槽连接，氨气缓冲槽与氨蒸发器连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型具有脱硫、脱硝效率高，投资运行费用低，可靠性高，能耗低，维护易，占地面积小，系统使用寿命长等优点。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点、经济效果：
1)脱硫剂用量少而且利用率高，循环过程中脱硫剂颗粒在相互摩擦作用下，不断裸露出新表面，使脱硫反应不断充分地进行，脱硫率高达95％；
2)反应塔强化了均质过程，延长了脱硫反应的时间，保证了系统运行质量；
3)在整个脱硫过程中，操作温度高于露点，没有腐蚀或冷凝现象，无废水产生；
4)脱硫塔用普通钢材制作，而且无需合金、涂料和橡胶衬里等特殊防腐措施；
5)废气无需再加热即可排放；
6)SCR反应器布置在脱硫塔、布袋除尘器之后，烟气中大部分毒性物质和灰尘已经在脱硫塔、布袋除尘器中脱除，所以催化剂寿命可大大延长，其工作寿命可达3～5年(在“不干净”的烟气中的工作寿命为2～3年)，同时可以选用较小的催化剂烟气通道，大大提高催化剂的比面积，从而降低催化剂的整体用量，降低初投资和催化剂更换运行费用。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图1中，1.烧结机，2.风箱，3.电动流量调节阀，4.旋风除尘器，5.电动卸灰阀，6.增压风机，7.脱硫塔入气口，8.锥形集灰槽，9.电动卸灰阀，10.喉管，11.喷粉口，12.脱硫塔，13.烟气出口，14.脱硫剂循环进料阀，15.脱硫剂循环管道，16.灰仓电动阀，17.灰仓，18.电动卸灰阀，19.喷射管，20.中压罗茨风机，21.空气斜槽，22.布袋除尘器，23.脱硫剂料仓，24.卸料器25.电子螺旋称，26.变频旋转给料机，27高压罗茨风机，28.混合发生器，29.主风机，30.烟囱，31.催化剂层，32.SCR反应器，33.稀释氨气风机，34.氨气/空气混合器，35.氨气缓冲槽，36.氨蒸发器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，本实用新型是一种烧结机烟气脱硫脱硝设备，包括烧结机1、风箱2、旋风除尘器4、增压风机6、脱硫塔12、布袋除尘器22、主风机29、烟囱30，其特征在于：所述烧结机1顺序连接风箱2、旋风除尘器4、增压风机6、脱硫塔12、布袋除尘器22、主风机29、烟囱30，所述风箱2与旋风除尘器4之间连接有电动调节阀3，旋风除尘器4下部连接有电动卸灰阀5，所述增压风机6出口与脱硫塔入气口7连接，脱硫塔入气口7下部连接有锥形集灰槽8，锥形集灰槽8连接电动卸灰阀9，脱硫塔入气口7上部连接有喉管10，喉管10上部连接有脱硫塔喷粉口11，喷粉口11上部连接有烟气出口13，烟气出口13连接布袋除尘器22，布袋除尘器22下部连接有空气斜槽21，空气斜槽21底部连接有中压罗茨风机20，空气斜槽21侧面连接脱硫剂循环管道15，脱硫剂循环管道15一路连接脱硫剂循环进料阀14，另一路连接灰仓电动阀16，灰仓电动阀16连接灰仓17，灰仓17下部连接电动卸灰阀18，脱硫塔喷粉口11通过管道19连接混合发生器28，混合发生器28一路连接高压罗茨风机27，混合发生器28上方连接变频旋转给料机26，变频旋转给料机26连接电子螺旋称25，电子螺旋称25连接卸料器24，卸料器24连接脱硫剂料仓23，所述SCR反应器32中间设有催化剂层31，SCR反应器32上部与氨气/空气混合器34连接，氨气/空气混合器34一路与稀释氨气风机33连接，另一路与氨气缓冲槽35连接，氨气缓冲槽35与氨蒸发器36连接。
本实用新型的工作过程：180m2烧结机1，烟气量300000Nm3/h，SO2的浓度7000mg/Nm3，NOx浓度900g/Nm3，粉尘浓度100mg/Nm3，烟气温度100～150℃，烧结机1烟气通过主风机29的负压作用进入风箱2中，在连接各个风箱2到主管道上，设有电动流量调节阀3，用于匹配各风箱2风量，然后进入旋风除尘器4，对烧结机1烟气起到预除尘的作用，预除尘下来的粉尘通过电动卸灰阀5排出，经过旋风除尘器4的烧结机1烟气由增压风机6的作用进入脱硫塔12，烟气进入脱硫塔12后在喉管10处得到加速，高速气流在脱硫塔12内形成强烈的湍流，产生高效充分的气-固接触；经过脱硫处理的含有高浓度粉尘的烟气从脱硫塔12上部烟气出口13出来后，进入后部的布袋除尘器22内进行除尘净化，经过净化的烟气流出布袋除尘器22，经SCR反应器32后，通过主风机29和净烟道进入烟囱30外排；
由料仓23、卸料器24、电子螺旋称25、变频旋转给料机26、高压罗茨风机27、混合发生器28、喷射管19等组成脱硫剂的喷射装置；根据烧结机1的烟气量及生成硫化物的量，计算Ca(OH)2的消耗量，经电子螺旋称25称重计量后，通过变频旋转给料机26，根据烧结工况，用改变转速的方式调整输粉量，输粉量送入混合器28，来自高压罗茨风机27的风力，将落入混合器28的粉料通过喷射管19送入喷粉口11进入脱硫塔12内；在脱硫塔12内，弥漫在烟气中的脱硫剂颗粒在相互摩擦作用下，不断把氢氧化钙颗粒表面生成的(亚)硫酸钙去除，使颗粒内部的氢氧化钙不断裸露出新表面，使脱硫反应不断充分地进行下去，烟气中的SO2的脱除效率能够达到95％，由于SO3、HF、HCL等酸性气体比SO2更易与氢氧化钙发生反应，脱硫塔12内SO3、HF、HCL的脱除效率能够达到99％以上；在脱硫塔12内反应后的脱硫剂通过空气斜槽21、脱硫剂循环管道15与脱硫塔12进行脱硫剂反复循环，其循环量通过脱硫剂循环进料阀14控制，空气斜槽21底部设有中压罗茨风机20，将空气斜槽21中的脱硫剂始终处于悬浮状态，确保发生好的脱除反应，当脱硫运行一段时间后，打开灰仓电动阀16，将脱硫产物、烟气中的粉尘进入灰仓17，通过电动卸灰阀18排出循环系统，脱硫剂输送系统将脱硫剂反复循环与烟气接触，循环倍率达100～200倍，脱硫剂利用率高。
在上述的工艺过程中发生一系列的化学变化：
Ca(OH)2+SO2+1/2H2O→CaSO3.1/2H2O+H2O
Ca(OH)2+SO3+H2O→CaSO4.2H2O
Ca(OH)2+2HCL→CaCL2.2H2O
Ca(OH)2+2HF→CaF2.2H2O
CaSO3.1/2H2O+1/2O2+2/3H2O→CaSO4.2H2O
Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O
脱硫塔12内混合物的干燥相对均匀，循环脱硫剂具有极好的流动性，能确保脱硫塔12中工况的稳定；脱硫过程中因结团而变得较粗的颗粒在重力的作用下落在脱硫塔锥形集灰槽8中，经脱硫塔底部电动卸灰阀9排出。
布袋上二次脱硫反应：在负压的作用下，Ca(OH)2粉末吸附在布袋表面形成一层Ca(OH)2粉层，与进入除尘器的含硫烟气进一步反应。在反应过程中，采用除尘器进、出口压力差来控制清灰频率，当压力差超过设定的上限时，对布袋进行清灰，以便Ca(OH)2粉末不断吸附在布袋表面与含硫烟气反应。Ca(OH)2反复循环与烟气接触，Ca(OH)2利用率高，提高脱硫效率。
脱硝过程：液氨由槽车运送到液氨贮槽，输出的液氨经氨蒸发器36后变成氨气，将其送至氨气缓冲槽35备用；缓冲槽内的氨气经减压后送入氨气/空气混合器34中，与来自稀释氨气风机33的空气混合后，通过喷氨隔栅的喷嘴喷入烟气中并与之充分混合，继而进入SCR反应器32，当烟气流经SCR反应器32的催化剂层31时，发生催化反应，NOx被选择性的还原：
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
8NH3+6NO2→7N2+12H2O
在反应器内NOx被还原为N2和水。
该设备的最大特点是利用粉状的钙基脱硫剂(Ca(OH)2)与布袋除尘器收集的循环脱硫剂一起，通过空气斜槽输送到浓相干塔内，在脱硫塔内烟气中的含硫酸性气体与大量的高浓度的脱硫剂在悬浮状态发生脱硫反应；在有催化剂的烟气中注入氨作还原剂对NOx进行还原，在反应器内NOx被还原为N2和水。
以180m2烧结机烟气脱硫脱硝工艺为例，本实用新型与常规装置比较，说明如下：
注：按年工作330日计算。
由此可见，本实用新型具有脱硫脱硝效率高，投资运行费用低，可靠性高，能耗低，维护易，占地面积小，系统使用寿命长等优点。
Claims (1)
1.一种烧结机烟气脱硫脱硝设备，包括烧结机、风箱、旋风除尘器、增压风机、脱硫塔、布袋除尘器、SCR反应器、主风机、烟囱，其特征在于：所述烧结机顺序连接风箱、旋风除尘器、增压风机、脱硫塔、布袋除尘器、SCR反应器、主风机、烟囱，所述风箱与旋风除尘器之间连接有电动调节阀，旋风除尘器下部连接有电动卸灰阀，所述增压风机出口与脱硫塔入气口连接，脱硫塔入气口下部连接有锥形集灰槽，锥形集灰槽连接电动卸灰阀，脱硫塔入气口上部连接有喉管，喉管上部连接有脱硫塔喷粉口，喷粉口上部连接有烟气出口，烟气出口连接布袋除尘器，布袋除尘器下部连接有空气斜槽，空气斜槽底部连接有罗茨风机，空气斜槽侧面连接脱硫剂循环管道，脱硫剂循环管道一路连接脱硫剂循环进料阀，另一路连接灰仓电动阀，灰仓电动阀连接灰仓，灰仓下部连接电动卸灰阀，脱硫塔喷粉口通过喷射管连接混合发生器，混合发生器一路连接罗茨风机，混合发生器上方连接变频旋转给料机，变频旋转给料机连接电子螺旋称，电子螺旋称连接卸料器，卸料器连接脱硫剂料仓，所述SCR反应器中间设有催化剂层，SCR反应器上部与氨气/空气混合器连接，氨气/空气混合器一路与稀释氨气风机连接，另一路与氨气缓冲槽连接，氨气缓冲槽与氨蒸发器连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN106880996A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-06-23 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种控制尾气中粉尘与氮氧化物排放的方法及实现该方法的装置 |
| CN110787630A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-02-14 | 陕西大秦环境科技有限公司 | 一种电石渣半干法脱硫、低温scr脱硝烟气处理装置及工艺 |
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- 2014-05-24 CN CN201420280124.5U patent/CN203848703U/zh not_active Expired - Fee Related
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