一种锅炉烟气脱硫脱硝除尘系统的制作方法

    技术2023-03-22  61


    本实用新型锅炉烟气处理技术领域,具体地说,涉及一种锅炉烟气脱硫脱硝除尘系统。



    背景技术:

    燃气在锅炉炉膛中燃烧时会生成氮氧化物(以nox表示)。锅炉燃烧过程中生成的nox就其形成机理看有三种类型,即温度热力型nox、快速型nox及燃料型nox。锅炉燃烧过程中生成的no,主要属于温度热力型。在锅炉燃烧过程中生成的nox中,no占90~95%以上,有效减少锅炉燃烧过程中nox的含量,以降低后续的繁复的净化操作、减少锅炉炉膛的腐蚀及降低空气的污染是亟待解决的问题。



    技术实现要素:

    本实用新型提供一种减少锅炉燃烧过程中nox的含量,以降低后续的繁复的净化操作及降低空气的污染的锅炉烟气脱硫脱硝除尘系统。

    为实现上述目的,本实用新型所采用的技术方案如下:

    一种锅炉烟气脱硫脱硝除尘系统,包括沿锅炉烟气的流向依次设于锅炉内的蒸汽过热器、省煤器及空气换热器,于锅炉外沿烟气的流向依次连通有干法脱硫器、袋式除尘器、scr脱硝器、第一引风机及锅炉烟囱;所述干法脱硫器的进口端通过两管道分别连通于锅炉蒸汽过热器与省煤器的位置,和连通于空气换热器的出口端;于所述第一引风机的出口端与空气换热器进口端通过管道连接有用于向空气换热器鼓风的离心风机,于所述离心风机的进口管道上连通有常温空气吸入管。

    进一步的,于锅炉内且位于所述蒸汽过热器的前端安装有若干喷头,于锅炉外设置有与各喷头连通并用于将20%氨水泵压至喷头的sncr脱硝计量泵。

    进一步的,于所述scr脱硝器与第一引风机之间安装有软水加热器,所述软水加热器与所述省煤器连通。

    进一步的,所述锅炉的烟气出口端通过第二引风机与锅炉烟囱连接。

    进一步的,所述蒸汽过热器、省煤器及空气换热器均为两套,且依次串联设置。

    进一步的,所述锅炉为多个,且所述多个锅炉相互并联,且于各锅炉内沿烟气的流向依次设有所述蒸汽过热器、省煤器及空气换热器。

    进一步的,两所述锅炉均与所述干法脱硫器连通,各锅炉分别通过相对应的离心风机与所述第一引风机的出口端连通。

    进一步的,于各所述锅炉内且位于所述蒸汽过热器的前端安装有若干喷头,于锅炉外设置有分别与位于各锅炉内的各喷头连通的,并用于将20%氨水泵压至喷头的sncr脱硝计量泵。

    进一步的,各所述锅炉的烟气出口端分别通过相对应的第二引风机与所述锅炉烟囱连通。

    本实用新型由于采用了上述的结构,其与现有技术相比,所取得的技术进步在于:烟气依次经蒸汽过热器、省煤器、空气换热器、干法脱硫器、袋式除尘器、scr脱硝器及第一引风机并由锅炉烟囱排出,或依次经蒸汽过热器、干法脱硫器、袋式除尘器、scr脱硝器及第一引风机并由锅炉烟囱排出;由于在第一引风机的出口端与空气换热器进口端通过管道连接有离心风机,在离心风机的进口管道上连通有常温空气吸入管,离心风机用于将第一引风机出口端的废气和常温空气输送给锅炉炉膛内的空气换热器处;约120℃左右的烟气,和常温空气混合后,经离心风机进入锅炉空气换热器,经升温后进入锅炉炉膛助燃锅炉煤气,实现了锅炉的废气循环,并可以降低锅炉出口烟气的含氧量,同时降低nox约20%,nox生成量从最高700mg降低到550mg以下,其原理为:由于加入锅炉废气,降低了助燃空气的含氧量,因此在保证焦炉煤气充分燃烧的前提下,拉长了锅炉火焰长度,降低了火焰峰值温度,减少了nox的产生量,同时利用了废气热能,具有节能和降低nox的效果;本实用新型具有减少锅炉燃烧过程中nox的含量,以降低后续的繁复的净化操作及降低空气的污染的特点。

    附图说明

    附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。

    在附图中:

    图1为本实用新型实施例的工艺流程图。

    标注部件:1-锅炉,2-蒸汽过热器,3-省煤器,4-空气换热器,5-sncr脱硝计量泵,6-第二引风机,7-干法脱硫器,8-袋式除尘器,9-scr脱硝器,10-软水加热器,11-第一引风机,12-锅炉烟囱,13-常温空气,14-焦炉煤气,15-离心风机。

    具体实施方式

    以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明。应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

    实施例一种锅炉烟气脱硫脱硝除尘系统

    本实施例公开了一种锅炉烟气脱硫脱硝除尘系统,如图1所示,包括安装在锅炉1内的并且沿锅炉1烟气的流向依次设置的蒸汽过热器2、省煤器3及空气换热器4,和安装在锅炉1外沿烟气的流向依次连通有干法脱硫器7、袋式除尘器8、scr脱硝器9、第一引风机11及锅炉烟囱12。其中,干法脱硫器7的进口端通过管道与锅炉1连通,其连通的位置为蒸汽过热器2和省煤器3之间,干法脱硫器7的进口端还通过另一管道与空气换热器4的出口端连通,即与锅炉1的烟气出口端连通;锅炉1的烟气出口端通过第二引风机6与锅炉烟囱12连接。由上述第一引风机11所在的线路和第二引风机6所在的线路可知,根据烟气的化学物质的含量或燃烧物的不同,可选择烟气的不同排出方式,当锅炉1燃烧所产生的烟气符合排放标准时,使烟气依次通过蒸汽过热器2、省煤器3及空气换热器4并经第一引风机11将达标的烟气直接由锅炉烟囱12排出;当锅炉1燃烧所产生的烟气不符合排放标准时,使烟气依次通过蒸汽过热器2、干法脱硫器7、袋式除尘器8及scr脱硝器9,进行脱硫脱氮,之后再经第一引风机11由锅炉烟囱12排出。本实施例在第一引风机11的出口端与空气换热器4进口端通过管道连接有离心风机15,在离心风机15的进口管道上连通有常温空气13吸入管。由于在第一引风机11的出口端与空气换热器4进口端通过管道连接有离心风机15,在离心风机15的进口管道上连通有常温空气13吸入管,离心风机15用于将第一引风机11出口端的废气和常温空气13输送给锅炉1炉膛内的空气换热器4处;约120℃左右的烟气,和常温空气13混合后,经离心风机15进入锅炉1空气换热器4,经升温后进入锅炉1炉膛助燃锅炉1煤气,实现了锅炉1的废气循环,并可以降低锅炉1出口烟气的含氧量,同时降低nox约20%,nox生成量从最高700mg降低到550mg以下,其原理为:由于加入锅炉1废气,降低了助燃空气的含氧量,因此在保证焦炉煤气14充分燃烧的前提下,拉长了锅炉1火焰长度,降低了火焰峰值温度,减少了nox的产生量,同时利用了废气热能,具有节能和降低nox的效果。

    本实施例为了充分降低锅炉1炉膛内nox的含量,在锅炉1内且位于蒸汽过热器2的前端均匀地安装有多个喷头,在锅炉1外设置有与各个喷头连通并用于将20%氨水泵压至喷头的sncr脱硝计量泵5,且该sncr脱硝计量泵5的吸入端连接有盛装有浓度为20%氨水的容器。

    本实施例干法脱硫器7的干法脱硫工艺是采用碳酸氢钠(nahco3,小苏打)作为烟气脱硫的吸附剂,通过化学吸附并脱除烟气中的酸性污染物,同时还可以通过物理吸附脱除一些有机和无机微量物质。此工艺是将nahco3细粉(600-800目)直接喷入温度200℃-250℃烟气中,在200℃-250℃高温下,nahco3迅速分解生成na2co3、h2o和co2。新产生的na2co3是非常活跃的,当烟气温度高于140°c时,na2co3会立刻与烟气中的酸性污染物发生反应。由于新生成的na2co3在反应瞬间具有高度的反应活性,可自发的与烟气中的酸性污染物进行反应,实现脱除so2等酸性污染物的效果。

    2nahco3→na2co3+h2o+co2

    na2co3+so2+0.5o2→na2so4+co2

    na2co3+so3→na2so4+co2

    na2co3+2hcl→2nacl+h2o+co2

    na2co3+2hf→2naf+h2o+co2

    利用nahco3干粉作为脱硫剂,进行高效烟气脱硫,在满足so2排放要求的同时,还可以吸附烟气中的焦油等粘性物质,同时脱除烟气中的hcl、hf等,降低烟气中so2、hcl及其他组分对低温脱硝效率的影响。

    本实施例采用的袋式除尘器8就是用过滤布袋把粉尘从烟气中分离出来的设备。袋式除尘器8也称为过滤式除尘器,是一种干式高效除尘器,它是利用纤维编织物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的除尘装置。其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截下来。袋式除尘器8采用下进风方式,含尘气体由灰斗侧上部进入除尘器。设置在进风口部位的气流分配系统兼有分离含尘气体中的大颗粒粉尘和对含尘气体进行导流、匀流的作用。

    本实施例的scr脱硝器9,采用选择性催化剂还原法(selectivecatalyticreduction)简称scr,指在一定的温度和在催化剂的作用下,以液氨、氨水或尿素作为还原剂,有选择性地与烟气中的氮氧化物反应并生成无毒无污染的氮气和水。该技术可使用液氨、氨水或尿素为脱硝还原剂。scr脱硝技术原理为:

    4no+4nh3+o2→4n2+6h2o(1)

    6no+4nh3→5n2+6h2o(2)

    2no2+4nh3+o2→3n2+6h2o(3)

    在锅炉1燃烧过程中生成的nox中,no占90~95%以上,所以以上反应中方程(1)、(2)为主反应方程式。

    本实施例为实现烟气热能重复回收利用,在scr脱硝器9与第一引风机11之间安装有软水加热器10,且软水加热器10与省煤器3连通,脱硝后的烟气,烟气温度降至约180℃左右进入软水加热器10,将原锅炉1用软水,从35℃升高到约75℃左右,进而实现烟气热能重复回收利用。

    本实施例可以对多套并联的锅炉1进行脱硫脱氮,图1中以两套为例,每套锅炉1的内部沿烟气的流向均设置有蒸汽过热器2、省煤器3及空气换热器4,且每套锅炉1中的蒸汽过热器2、省煤器3及空气换热器4均为两套,且两套蒸汽过热器2、两套省煤器3及两套空气换热器4均分别串联,这样提高效率。这两个锅炉1均与上述的干法脱硫器7连通,其连接方式和位置与上述一套锅炉1与干法脱硫器7的连接方式相同,这两个锅炉1公用一套干法脱硫器7,和与该干法脱硫器7依次连接的袋式除尘器8、scr脱硝器9、第一引风机11及锅炉烟囱12。每套锅炉1均通过管路连接有一个上述的离心风机15,每套锅炉1通过相对应的离心风机15与第一引风机11的出口端连通,其连接方式和位置与上述一套锅炉1的连接方式和位置相同。在每套锅炉1内且位于蒸汽过热器2的前端均分别均布安装有多个喷头,这些喷头均与上述的sncr脱硝计量泵5连通,通过操作sncr脱硝计量泵5实现为各套锅炉1的喷头提供20%氨水。每套锅炉1分别连接一个第二引风机6,每套锅炉1的烟气出口端分别通过相对应的第二引风机6与上述的锅炉烟囱12连通。

    本实用新型实施例的工艺流程如下:

    1、从第一引风机11后,引出烟气管道到锅炉1空气换热器4前的离心风机15。约120℃左右的烟气,和常温空气13混合后,经离心风机15进入锅炉1空气换热器4,经升温后进入锅炉1炉膛助燃锅炉1煤气,实现了锅炉1的废气循环。通过废气循环工艺技术,可以降低锅炉1出口烟气的含氧量。同时降低nox约20%,nox生成量从最高700mg降低到550mg以下。

    2、在锅炉1省煤器3前,通过烟道将部分约450℃左右的高温烟气引出,与锅炉1出口约100-130℃左右的锅炉1烟气混合,混合温度≥220℃,以满足低温脱硝前的温度要求,混合后的约220℃左右的烟气,首先进入sds钠基干法脱硫器7。

    3、来自锅炉1出口约220℃左右的混合烟气首先进入干法脱硫器7,在干法脱硫器7内喷入nahco3细粉末,nahco3细粉末与高温烟气充分湍流混合,经反应后脱除so2等酸性污染物,使so2含量<10mg/nm³。

    4、完成反应后的脱硫产物也为极细的颗粒状干燥的粉料,经脱硫后的烟气进入袋式除尘器8,经袋式除尘器8后除去烟气中的颗粒物,使排放烟气颗粒物含量<10mg/nm³。

    5、20%氨水由sncr脱硝计量泵5经喷头喷入烟道中。氨/烟气的混合气进入scr反应器内,烟气中的nox与氨气在催化剂的作用下发生还原反应转化为氮气和水,实现脱除nox的目的,满足nox含量<50mg/nm³。

    6、脱硝后的烟气,烟气温度降至约180℃左右进入软水加热器10,将原锅炉1用软水,从35℃升高到约75℃左右,实现了烟气热能重复回收利用。

    7、软水加热器10后约120℃左右的锅炉1烟气,经引风机增压回送至锅炉烟囱12根部排放。

    最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型权利要求保护的范围之内。


    技术特征:

    1.一种锅炉烟气脱硫脱硝除尘系统,其特征在于:包括沿锅炉烟气的流向依次设于锅炉内的蒸汽过热器、省煤器及空气换热器,于锅炉外沿烟气的流向依次连通有干法脱硫器、袋式除尘器、scr脱硝器、第一引风机及锅炉烟囱;所述干法脱硫器的进口端通过两管道分别连通于锅炉蒸汽过热器与省煤器的位置,和连通于空气换热器的出口端;于所述第一引风机的出口端与空气换热器进口端通过管道连接有用于向空气换热器鼓风的离心风机,于所述离心风机的进口管道上连通有常温空气吸入管。

    2.根据权利要求1所述的一种锅炉烟气脱硫脱硝除尘系统,其特征在于:于锅炉内且位于所述蒸汽过热器的前端安装有若干喷头,于锅炉外设置有与各喷头连通并用于将20%氨水泵压至喷头的sncr脱硝计量泵。

    3.根据权利要求1所述的一种锅炉烟气脱硫脱硝除尘系统,其特征在于:于所述scr脱硝器与第一引风机之间安装有软水加热器,所述软水加热器与所述省煤器连通。

    4.根据权利要求1所述的一种锅炉烟气脱硫脱硝除尘系统,其特征在于:所述锅炉的烟气出口端通过第二引风机与锅炉烟囱连接。

    5.根据权利要求1所述的一种锅炉烟气脱硫脱硝除尘系统,其特征在于:所述蒸汽过热器、省煤器及空气换热器均为两套,且依次串联设置。

    6.根据权利要求1所述的一种锅炉烟气脱硫脱硝除尘系统,其特征在于:所述锅炉为多个,且所述多个锅炉相互并联,且于各锅炉内沿烟气的流向依次设有所述蒸汽过热器、省煤器及空气换热器。

    7.根据权利要求6所述的一种锅炉烟气脱硫脱硝除尘系统,其特征在于:两所述锅炉均与所述干法脱硫器连通,各锅炉分别通过相对应的离心风机与所述第一引风机的出口端连通。

    8.根据权利要求6所述的一种锅炉烟气脱硫脱硝除尘系统,其特征在于:于各所述锅炉内且位于所述蒸汽过热器的前端安装有若干喷头,于锅炉外设置有分别与位于各锅炉内的各喷头连通的,并用于将20%氨水泵压至喷头的sncr脱硝计量泵。

    9.根据权利要求6所述的一种锅炉烟气脱硫脱硝除尘系统,其特征在于:各所述锅炉的烟气出口端分别通过相对应的第二引风机与所述锅炉烟囱连通。

    技术总结
    本实用新型公开了一种锅炉烟气脱硫脱硝除尘系统,包括沿锅炉烟气的流向依次设于锅炉内的蒸汽过热器、省煤器及空气换热器,于锅炉外沿烟气的流向依次连通有干法脱硫器、袋式除尘器、SCR脱硝器、第一引风机及锅炉烟囱;所述干法脱硫器的进口端通过两管道分别连通于锅炉蒸汽过热器与省煤器的位置,和连通于空气换热器的出口端;于所述第一引风机的出口端与空气换热器进口端通过管道连接有用于向空气换热器鼓风的离心风机,于所述离心风机的进口管道上连通有常温空气吸入管。本实用新型具有减少锅炉燃烧过程中NOx的含量,以降低后续的繁复的净化操作及降低空气的污染的特点,适用于锅炉烟气处理技术领域。

    技术研发人员:赵引德
    受保护的技术使用者:廊坊市晋盛节能技术服务有限公司
    技术研发日:2019.07.09
    技术公布日:2020.04.03

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