本发明专利技术属于烟气净化技术领域，提出一种玻璃窑炉烟气一体化脱硝脱硫除尘工艺设备及工艺。提出的一种玻璃窑炉烟气同步脱硝脱硫除尘工艺设备的余热锅炉（2）内顺着烟气流向由前至后依次设置有一级换热器（7）、中温脱硝反应器（8）、二级换热器（9）以及多级换热器（10）；低温脱硝脱硫除尘反应塔（3）具有分割为主塔（11）、副塔（12）的塔体；主塔（11）一侧的烟气进口内设置有还原剂蒸发器（13）；副塔（12）内设置低温催化反应床（20）。本发明专利技术既节约了一次性投资成本和占地面积面积，同时又减少了运行成本，总体实现了清洁治理和零排放的目标。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于烟气净化
，具体涉及一种玻璃窑炉烟气一体化脱硝脱硫除尘工艺设备及工艺。
技术介绍
玻璃工业熔窑烟气脱硫、除尘和脱硝，是国家近几年陆续提出并推进的环保政策，旨在保护环境，抑制行业产能过剩，促进行业技术转型。目前传统玻璃窑炉烟气脱硫技术包括干法（包括半干法）和湿法两大类，主要有CFB循环流化床烟气脱硫技术和NID烟气脱硫技术，其主要原理是利用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂来脱除烟气中的SO2，技术本身脱硫效率能够达到70%～90%，在经过国内近几年的使用，这两种技术本身仍然存在一些缺点，比如脱硫效率不稳定、设备投资和占地面积较大，本身运行过程中将产生大量脱硫固废，难以处置。现有湿法脱硫技术主要有石灰石石膏法和钠碱法，同样存在占地面积大，运行费用高，脱硫固废难以处置等缺点。目前传统玻璃窑炉烟气脱硝技术主要有SCR法，属于高温烟气脱硝，要求温度窗口为320～420oC，脱硝效率较高能够达到90%以上；经过国内玻璃窑炉近几年的使用，技术本身仍然存在较多问题，包括一次性设备投资大，占地面积大，尤其是玻璃窑炉尾端一般配套有600～180℃的烟气余热回收锅炉，传统的SCR技术反应温度窗口刚好在余热回收温度区间内，导致传统的SCR技术在配套有余热回收锅炉的玻璃窑炉烟气脱硝中，余热锅炉需要开口，将SCR工艺装置需要赘余在锅炉中间，工艺布置非常不合理，流程阻力大，还会带来烟气温降，降低余热锅炉的热效率约20%左右，减少了发电收益；同时，传统的SCR脱硝技术，需要配套庞大的电除尘器，进一步增加了投资和占地面积，同时电除尘器运行过程中故障率较多，对于整体系统长期运行造成影响。目前传统玻璃窑炉烟气除尘技术，主要为电除尘和布袋除尘，电除尘一般配套在SCR脱硝系统前端使用，布袋除尘一般配套在干法或者半干法之后使用。对于玻璃窑炉烟气治理，目前国内还没有一种组合技术，能够实现将烟气中氮氧化物、二氧化硫和粉尘进行同步脱除，同时还能与玻璃窑炉所配套的余热回收锅炉有机衔接，为此本专利技术提出一种玻璃窑炉烟气同步脱硝脱硫除尘技术，并已通过中式，正在经进行工业化应用。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提出一种玻璃窑炉烟气同步脱硝脱硫除尘工艺设备及工艺。本专利技术为实现上述目的采用如下技术方案：一种玻璃窑炉烟气同步脱硝脱硫除尘工艺设备，所述的工艺设备包括有余热锅炉、低温脱硝脱硫除尘反应塔、氨水系统、水处理系统、压缩空气系统；所述的余热锅炉为倒U形，炉内顺着烟气流向由前至后依次设置有一级换热器、中温脱硝反应器、二级换热器以及位于二级换热器后的多级换热器；余热锅炉的烟气进口设置在余热锅炉的下部，并与玻璃窑炉的烟气出口连通；所述的氨水系统通过氨水泵、雾化喷嘴将雾化后的氨水喷入预热锅炉进口烟道内，烟道内的高速烟气携带氨水，经过一级换热器换热后烟气与氨水实现均匀混合后进入中温脱硝反应器；所述的中温脱硝反应器内设置有多级中温脱硝催化剂；进入中温脱硝反应器镍并携带还原剂氨水的烟气在多级中温脱硝催化剂的作用下对烟气进行中温脱硝处理；中温脱硝后的烟气进入二级换热器和多级换热器，进行剩余热量回收后烟气通过烟气出口进入所述的低温脱硝脱硫除尘反应塔；所述的低温脱硝脱硫除尘反应塔具有塔体，所述的塔体内设置有将其内腔分割为主塔、副塔的隔板；所述的隔板的下端与塔体内壁面的底部相连接，隔板的上端与塔体内壁面的顶部之间具有间隙；所述的主塔、副塔通过隔板上端与塔体顶部之间的间隙相连通；所述主塔一侧的下部通过烟气进口与余热锅炉的烟气出口相连通，并在主塔一侧的烟气进口内设置有还原剂蒸发器，所述的还原剂蒸发器与氨水系统相连通；利用烟气本身热量，预热还原剂蒸发器内还原剂，使之成为蒸汽，蒸汽状态的还原剂与烟气中的二氧化硫充分接触并迅速反应到达脱硫的目的；所述主塔的顶部具有上下设置的多层高效气液分离器；多层所述的高效气液分离器用以将烟气中的水分与烟气进行分离，将主塔脱硫反应的产物、粉尘、烟气本身的水分、还原剂所含的水分，分离截留在主塔内，使相对干燥的无尘烟气和还原剂，通过主塔顶部进入副塔，以免影响副塔内的二次脱硝效果；所述的副塔内设置有与副塔轴线垂直的低温催化反应床，所述的低温催化反应床为上下设置的多个；所述的低温催化反应床内部填充有低温脱硝催化剂，由主塔而来的烟气混合有还原剂，经过低温催化剂反应床，在催化剂作用下，实现烟气的二次催化脱硝，实现氮氧化物的超低排放指标；所述副塔一侧的下部设置有烟气出口；所述的烟气出口与烟囱相连；所述的压缩空气系统分别与中温脱硝反应器、低温催化剂反应床相连通，对中温催化剂和低温催化剂具有连续吹扫清洁的作用；所述的工艺设备还设置有用于供给余热锅炉清洗、低温脱硝脱硫除尘塔以及循环水系统清洗、用水的水处理系统。所述主塔、副塔底部均设置有卸灰斗。所述的低温催化反应床为可翻转式结构，实现低温催化反应床的180度翻转，减少了催化剂长期运行后的表面堵塞造成的催化剂物理性中毒，同时旋转过程中对于颗粒催化剂具有机械均化作用，使得新鲜的催化剂能够接触烟气，保证了催化剂的长期连续使用寿命和高效催化活性。所述主塔、副塔的顶部均设有烟气导流均布装置，所述的烟气导流均布装置由多组板状或带有一定弧度的板状组合而成。所述的余热锅炉内内置有压缩空气预热管道。采用玻璃窑炉烟气同步脱硝脱硫除尘工艺设备进行脱硝脱硫除尘的工艺为：玻璃熔窑燃烧烟气首先通过余热锅炉的一级换热器进行一次热交换，实现高温余热回收利用，之后烟气进入余热锅炉的中温脱硝反应器，进行烟气中温脱硝，随后烟气进入余热锅炉二级换热器和多级换热器，进行剩余热量回收，之后烟气引出余热锅炉，进入所述的低温脱硝脱硫除尘反应塔，实现脱硫、除尘和二次脱硝，最后进入烟囱清洁排放；其具体分步工艺步骤如下：1）玻璃窑炉排出的温度为550～600℃烟气首先进入设有还原剂喷嘴的锅炉入口烟道，与喷入烟道内的雾化氨水混合，之后进入所述的余热锅炉，并通过余热锅炉一级换热器，进行烟气余热一次回收，加热锅炉水，产生水蒸气，送往汽轮发电机组进行发电，之后烟气温度降至350～380℃，进入炉内中温脱硝反应器；2）在炉内中温脱硝反应器内，烟气携带氨蒸汽，在反应器内填装的中温催化剂上，实现脱硝反应，具体反应原理见下述。反应结束的烟气温度为340～370℃，进入二级换热器和之后的多级换热器进行进一步的余热回收；3）、在锅炉二级和之后的换热器中，烟气进行逐步余热回收并产生水蒸气送往汽轮发电机组进行发电，最后，烟气温度降至160～180℃，进入低温脱硝脱硫除尘反应塔；4）在低温脱硝脱硫除尘反应塔内，烟气首先进入该反应塔主塔烟气进口内，与进口内的还原剂蒸发器接触，通过烟气自身热量加热还原剂蒸发器，使其内部的氨水蒸发成氨蒸汽；氨蒸汽通过管道输送到喷氨格栅，而烟气继续进入主塔，烟气从主塔底部向上流动，首先经过经过喷氨格栅，实现烟气与还原剂氨蒸汽接触，主要实现烟气中二氧化硫与氨反应，完成脱硫反应，随后烟气继续享受流动通过多级高效气液分离器，使主塔脱硫反应的产物、粉尘、烟气本身的水分、还原剂所含的水分，分离截留再主塔内，随后烟气通过主塔顶部进入副塔，此时烟气改为向下流动，通过布置在副塔内的低温催化剂反应床，烟气中的氮氧化物和氨在低温催化剂的作用下，可进一步反应而被脱除，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种玻璃窑炉烟气同步脱硝脱硫除尘工艺设备，其特征在于：所述的工艺设备包括有余热锅炉（2）、低温脱硝脱硫除尘反应塔（3）、氨水系统（4）、水处理系统（5）、压缩空气系统（6）；所述的余热锅炉（2）为倒U形，炉内顺着烟气流向由前至后依次设置有一级换热器（7）、中温脱硝反应器（8）、二级换热器（9）以及位于二级换热器后的多级换热器（10）；余热锅炉（2）的烟气进口设置在余热锅炉的下部，并与玻璃窑炉（1）的烟气出口连通；所述的氨水系统（4）通过氨水泵（18）、雾化喷嘴将雾化后的氨水喷入预热锅炉进口烟道内，烟道内的高速烟气携带氨水，经过一级换热器（7）换热后烟气与氨水实现均匀混合后进入中温脱硝反应器（8）；所述的中温脱硝反应器（8）内设置有多级中温脱硝催化剂；进入中温脱硝反应器（8）并携带还原剂氨水的烟气在多级中温脱硝催化剂的作用下对烟气进行中温脱硝处理；中温脱硝后的烟气进入二级换热器（9）和多级换热器（10），进行剩余热量回收后烟气通过烟气出口进入所述的低温脱硝脱硫除尘反应塔（3）；所述的低温脱硝脱硫除尘反应塔（3）具有塔体，所述的塔体内设置有将其内腔分割为主塔（11）、副塔（12）的隔板（19）；所述的隔板（19）的下端与塔体内壁面的底部相连接，隔板（19）的上端与塔体内壁面的顶部之间具有间隙；所述的主塔（11）、副塔（12）通过隔板（19）上端与塔体顶部之间的间隙相连通；所述主塔（11）一侧的下部通过烟气进口与余热锅炉（2）的烟气出口相连通，并在主塔（11）一侧的烟气进口内设置有还原剂蒸发器（13），所述的还原剂蒸发器（13）与氨水系统（4）相连通；利用烟气本身热量，预热还原剂蒸发器内还原剂，使之成为蒸汽，蒸汽状态的还原剂与烟气中的二氧化硫充分接触并迅速反应到达脱硫的目的；所述主塔（11）的顶部具有上下设置的多层高效气液分离器（14）；多层所述的高效气液分离器（14）用以将烟气中的水分与烟气进行分离，将主塔脱硫反应的产物、粉尘、烟气本身的水分、还原剂所含的水分，分离截留在主塔内，使相对干燥的无尘烟气和还原剂，通过主塔顶部进入副塔，以免影响副塔内的二次脱硝效果；所述的副塔（12）内设置有与副塔轴线垂直的低温催化反应床（20），所述的低温催化反应床（20）为上下设置的多个；所述的低温催化反应床（20）内部填充有低温脱硝催化剂，由主塔而来的烟气混合有还原剂，经过低温催化剂反应床，在催化剂作用下，实现烟气的二次催化脱硝，实现氮氧化物的超低排放指标；所述副塔（12）一侧的下部设置有烟气出口；所述的烟气出口与烟囱（21）相连；所述的压缩空气系统（6）分别与中温脱硝反应器（8）、低温催化剂反应床0（2）相连通，对中温催化剂和低温催化剂具有连续吹扫清洁的作用；所述的工艺设备还设置有用于供给余热锅炉清洗、低温脱硝脱硫除尘塔以及循环水系统清洗、用水的水处理系统（5）。...
【技术特征摘要】
1.一种玻璃窑炉烟气同步脱硝脱硫除尘工艺设备，其特征在于：所述的工艺设备包括有余热锅炉（2）、低温脱硝脱硫除尘反应塔（3）、氨水系统（4）、水处理系统（5）、压缩空气系统（6）；所述的余热锅炉（2）为倒U形，炉内顺着烟气流向由前至后依次设置有一级换热器（7）、中温脱硝反应器（8）、二级换热器（9）以及位于二级换热器后的多级换热器（10）；余热锅炉（2）的烟气进口设置在余热锅炉的下部，并与玻璃窑炉（1）的烟气出口连通；所述的氨水系统（4）通过氨水泵（18）、雾化喷嘴将雾化后的氨水喷入预热锅炉进口烟道内，烟道内的高速烟气携带氨水，经过一级换热器（7）换热后烟气与氨水实现均匀混合后进入中温脱硝反应器（8）；所述的中温脱硝反应器（8）内设置有多级中温脱硝催化剂；进入中温脱硝反应器（8）并携带还原剂氨水的烟气在多级中温脱硝催化剂的作用下对烟气进行中温脱硝处理；中温脱硝后的烟气进入二级换热器（9）和多级换热器（10），进行剩余热量回收后烟气通过烟气出口进入所述的低温脱硝脱硫除尘反应塔（3）；所述的低温脱硝脱硫除尘反应塔（3）具有塔体，所述的塔体内设置有将其内腔分割为主塔（11）、副塔（12）的隔板（19）；所述的隔板（19）的下端与塔体内壁面的底部相连接，隔板（19）的上端与塔体内壁面的顶部之间具有间隙；所述的主塔（11）、副塔（12）通过隔板（19）上端与塔体顶部之间的间隙相连通；所述主塔（11）一侧的下部通过烟气进口与余热锅炉（2）的烟气出口相连通，并在主塔（11）一侧的烟气进口内设置有还原剂蒸发器（13），所述的还原剂蒸发器（13）与氨水系统（4）相连通；利用烟气本身热量，预热还原剂蒸发器内还原剂，使之成为蒸汽，蒸汽状态的还原剂与烟气中的二氧化硫充分接触并迅速反应到达脱硫的目的；所述主塔（11）的顶部具有上下设置的多层高效气液分离器（14）；多层所述的高效气液分离器（14）用以将烟气中的水分与烟气进行分离，将主塔脱硫反应的产物、粉尘、烟气本身的水分、还原剂所含的水分，分离截留在主塔内，使相对干燥的无尘烟气和还原剂，通过主塔顶部进入副塔，以免影响副塔内的二次脱硝效果；所述的副塔（12）内设置有与副塔轴线垂直的低温催化反应床（20），所述的低温催化反应床（20）为上下设置的多个；所述的低温催化反应床（20）内部填充有低温脱硝催化剂，由主塔而来的烟气混合有还原剂，经过低温催化剂反应床，在催化剂作用下，实现烟气的二次催化脱硝，实现氮氧化物的超低排放指标；所述副塔（12）一侧的下部设置有烟气出口；所述的烟气出口与烟囱（21）相连；所述的压缩空气系统（6）分别与中温脱硝反应器（8）、低温催化剂反应床0（2）相连通，对中温催化剂和低温催化剂具有连续吹扫清洁的作用；所述的工艺设备还设置有用于供给余热锅炉清洗、低温脱硝脱硫除尘塔以及循环水系统清洗、用水的水处理系统（5）。2.如权利要求1所述的一种玻璃窑炉烟气同步脱硝脱硫除尘工艺设备，其特征在于：所述主塔（11）、副塔（12）底部均设置有卸灰（17）。3.如权利要求1所述的一种玻璃窑炉烟气同步脱硝脱硫除尘工艺设备，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺建雄，姜宏，费晓勇，肖琴，谢东恒，张国辉，黄小叶，曾晶，有学军，
申请(专利权)人：海南中航特玻科技有限公司，海南中航特玻材料有限公司，
类型：发明
国别省市：海南;46
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