玻璃窯爐NOx控制的脫硝裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種玻璃窯爐NOx控制的脫硝裝置，所述還原劑噴入系統設置于玻璃窯爐的爐尾，玻璃窯爐內的煙氣從爐尾和第一余熱鍋爐相連，第一余熱鍋爐的煙氣出口和脫硫塔相連，脫硫塔的煙氣出口換熱器的高溫煙氣進口相連，換熱器的低溫煙氣出口和袋式除塵器的煙氣進口相連，袋式除塵器的煙氣出口和換熱器的低溫煙氣進口相連，換熱器的高溫煙氣出口和SCR反應器的煙氣進口相連，SCR反應器的煙氣出口和第二余熱鍋爐的煙氣進口相連，第二余熱鍋爐的煙氣通過煙囪排放。將SNCR、除塵脫硝一體化、SCR三種脫硝技術結合，使得玻璃窯爐煙氣經過三次脫硝。
【專利說明】玻璃窯爐NOjJg制的脫硝裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種玻璃窯爐污染物的排放控制技術，尤其涉及的是一種玻璃窯爐NOx控制的脫硝裝置。
【背景技術】
[0002]玻璃工業作為國民經濟的基礎產業，既是耗能大戶，又是污染嚴重的行業之一。玻璃窯爐的主要污染物有SOx、粉塵和NOx。相關數據表明2010年我國平板玻璃總產量達6.0億重量箱以上，占全球產量一半左右，而我國平板玻璃行業污染物年排放總量在逐年增加，污染物控制形勢非常嚴峻。玻璃窯爐煙氣脫硫技術逐漸成熟，粉塵和SOx污染已經得到一定的控制。但目前玻璃窯爐的氮氧化物NOJ兌除技術還沒有得到推廣。隨著我國進入“十二五”時期，控制NOx的排放已刻不容緩，2011年我國頒布實施了《平板玻璃工藝大氣污染物排放標準》(GB26453-2011)要求，規定NOx排放濃度為≤700mg/Nm3。
[0003]目前，運用比較廣泛的煙氣脫硝技術是SCR (選擇性催化還原)技術和SNCR (選擇性非催化還原)技術。SNCR是將還原劑噴入爐內溫度為800-1100°C的區域，還原劑熱解為NH3和NH2，選擇性地還原N0X，生成N2和H2O, SNCR工藝存在的問題是脫硝效率低，在40%以下。SCR技術是在280-420°C溫度下，脫硝還原劑與煙氣接觸，在催化劑層的作用下進行催化選擇性還原反應。SCR脫硝效率高，但是玻璃窯爐產生的粉塵粒徑小，黏結性較強，NOx的濃度一般在1200-3000mg/Nm3，遠遠高于普通工業鍋爐和電廠鍋爐的NOx濃度，為此玻璃窯爐SCR脫硝對催化劑的性能要求更為苛刻。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種玻璃窯爐NOx控制的脫硝裝置，實現對玻璃窯爐的除塵、脫硫和三次脫硝。
[0005]本實用新型是通過以下技術方案實現的:本實用新型包括玻璃窯爐、第一余熱鍋爐、脫硫塔、換熱器、還原劑噴入系統、袋式除塵器、SCR反應器和第二余熱鍋爐，所述還原劑噴入系統設置于玻璃窯爐的爐尾，玻璃窯爐內的煙氣從爐尾和第一余熱鍋爐相連，第一余熱鍋爐的煙氣出口和脫硫塔相連，脫硫塔的煙氣出口換熱器的高溫煙氣進口相連，換熱器的低溫煙氣出口和袋式除塵器的煙氣進口相連，袋式除塵器的煙氣出口和換熱器的低溫煙氣進口相連，換熱器的高溫煙氣出口和SCR反應器的煙氣進口相連，SCR反應器的煙氣出口和第二余熱鍋爐的煙氣進口相連，第二余熱鍋爐的煙氣通過煙?排放。
[0006]作為本實用新型的優選方式之一，所述還原劑噴入系統設置于玻璃窯爐的窯爐燃燒區之后。
[0007]所述還原劑噴入系統和玻璃窯爐之間設有氨/空氣混合器，用于將空氣和還原劑氨氣進行混合。
[0008]所述第一余熱鍋爐上設有煙氣熱量回收裝置。將部分熱量進行回收利用，減少了運營成本。[0009]作為本實用新型的優選方式之一，所述換熱器為氣-氣換熱器。
[0010]所述換熱器包括矩形外殼和多個熱管，所述熱管分別設置于矩形外殼內，多根熱管形成高溫流體和低溫流體的通道。
[0011]所述袋式除塵器上設有濾袋，所述濾袋包括依次連接的迎塵層、緩沖層、催化分解層和增強層。
[0012]作為本實用新型的優選方式之一，所述SCR反應器為蜂窩式反應器。
[0013]本實用新型相比現有技術具有以下優點:
[0014]1、高溫煙氣中的NOx首先在爐尾與還原劑NH3發生選擇性非催化反應，其后通過安裝脫硝功能催化濾袋的袋式除塵器除塵和二次脫硝，最后在SCR反應器三次脫硝，相對于SNCR技術，脫硝效率大大提高；
[0015]2、相對于已有的SCR技術，SCR反應器安裝在脫硫系統和袋式除塵脫硝系統之后，實現了三次脫硝，脫硝效率穩定在95%以上的情況下，極大的降低了煙氣中粉塵對催化劑的磨損和堵塞，延長了催化劑的使用壽命，降低了催化劑的維護更換成本；
[0016]3、玻璃窯爐尾的高溫煙氣與袋式除塵器出口的低溫煙氣在換熱器處進行熱量交換，一方面能避免高溫煙氣的熱能損失，一方面煙氣溫度降低，滿足袋式除塵器的適應溫度；
[0017]4、適用于現有的玻璃窯爐SCR脫硝系統的升級改造，目的是達到高效脫硝。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0019]圖2是袋式除塵器過濾脫硝一體化原理示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面對本實用新型的實施例作詳細說明，本實施例在以本實用新型技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。
[0021]如圖1所示，本實施例包括玻璃窯爐1、第一余熱鍋爐2、脫硫塔3、換熱器4、還原劑噴入系統5、袋式除塵器6、SCR反應器7和第二余熱鍋爐8，所述還原劑噴入系統5設置于玻璃窯爐I的爐尾，玻璃窯爐I內的煙氣從爐尾和第一余熱鍋爐2相連，第一余熱鍋爐2的煙氣出口和脫硫塔3相連，脫硫塔3的煙氣出口換熱器4的高溫煙氣進口相連，換熱器4的低溫煙氣出口和袋式除塵器6的煙氣進口相連，袋式除塵器6的煙氣出口和換熱器4的低溫煙氣進口相連，換熱器4的高溫煙氣出口和SCR反應器7的煙氣進口相連，SCR反應器7的煙氣出口和第二余熱鍋爐8的煙氣進口相連，第二余熱鍋爐8的煙氣通過煙囪9排放。
[0022]本實施例的還原劑噴入系統5設置于玻璃窯爐I的窯爐燃燒區之后。
[0023]還原劑噴入系統5和玻璃窯爐I之間設有氨/空氣混合器51。本實施例的還原劑采用15%?25%濃度的氨水溶液。氨水通過蒸發器蒸發，在氨/空氣混合器51處經過空氣稀釋，再噴入到玻璃窯爐I中。
[0024]本實施例的脫硫塔3采用NaOH溶液半干法脫硫。脫硫效率高，無二次污染。
[0025]所述第一余熱鍋爐2上設有煙氣熱量回收裝置21。將部分熱量進行回收利用，減少了運營成本。
[0026]作為本實用新型的優選方式之一，所述換熱器4為氣-氣換熱器。
[0027]所述換熱器4包括矩形外殼和多個熱管，所述熱管分別設置于矩形外殼內，多根熱管形成高溫流體和低溫流體的通道。當高溫、低溫流體同時在各自的通道中流過時，熱管就將原煙氣的熱量傳給凈煙氣，實現了兩種流體的熱交換，使原煙氣的溫度300?350°C降低到180?230°C，達到袋式除塵器6的使用條件，同時，凈煙氣的溫度130?180°C升高至280?330°C，達到脫硝催化劑的活性范圍。
[0028]本實施例的袋式除塵器6上設有濾袋，所述濾袋包括依次連接的迎塵層61、緩沖層62、催化分解層63和增強層64。迎塵層61和緩沖層62由芳綸纖維和聚四氟乙烯纖維混紡制得，含有V205-W03-Mn0x/Ti02脫硝催化劑的聚四氟乙烯膜制成催化分解層63，聚四氟乙烯基布和纖維組成增強層64，所述濾袋可在230°C下長期使用，所述催化分解層63含有過渡金屬氧化物MnOx的V205-W03/Ti02脫硝催化劑，可在較低的溫度范圍內200?250°C保持較高的催化活性，溫度匹配性好。
[0029]本實施例的SCR反應器7為蜂窩式反應器。催化劑層為五用一備，所用催化劑選取技術最為成熟的V205-W03/Ti02脫硝催化劑，其中，二氧化鈦TiO2為載體，金屬氧化物V2O5-WO3為活性成分，有效的活性溫度為300?400°C。SCR催化劑的各活性成分所占質量百分比如下:W03:10%?12%，V2O5:0.3%?1.5%，余量為載體。
[0030]本實施例工作時，在玻璃窯爐I爐尾煙氣溫度900?1100°C范圍內安裝有還原劑噴入系統5，還原劑NH3與煙氣中NOx的摩爾比在1.05?1.10范圍內。由還原劑噴入系統5噴入的NH3 —部分與NOx發生選擇性非催化反應生成N2和H2O,減少煙氣中NOx的濃度，另一部分NH3和剩余的NOx隨著煙氣向后流動。玻璃窯爐I煙氣經過第一余熱鍋爐2先回收一部分高溫蒸汽，然后進入脫硫塔3，SO2與NaOH發生脫硫反應，同時部分干態粉塵在重力作用下落入灰斗。脫硫后的煙氣因溫度過高，需從從換熱器4的高溫進口流入進行換熱，溫度降至200°C左右，流入袋式除塵器6中，如圖2所示，混合氣體會經過迎塵層61、緩沖層62的表面過濾、煙氣緩沖作用，去除了大部分的飛灰、鹵代有機物、重金屬等；同時，氣體混合過程中還原劑NH3在催化分解層63的作用下與煙氣中的氮氧化物發生選擇性催化還原反應，使大部分NOx被還原為N2,達到二次脫硝。
[0031]煙氣從袋式除塵器6的出口流出，溫度偏低無法使脫硝催化劑具有較高的活性，需在風機作用下流向換熱器4的低溫進口，凈化后的煙氣與原煙氣在換熱器4中進行熱量交換，煙氣溫度升至280?330°C后，流向SCR反應器7，還原劑與煙氣中剩下的NOx在催化劑表面發生選擇性催化還原反應，絕大部分NOx被還原為N2,實現三次脫硝，脫硝率可穩定在95%以上，SCR反應器7出口氮氧化物的濃度在50mg/m3，氨的平均逃逸率在2?3ppm。由催化劑反應器出來的經過除塵、脫硝的煙氣進入第二余熱鍋爐8，將熱量再次回收利用，最后從煙園9排出。
【權利要求】
1.一種玻璃窯爐NOx控制的脫硝裝置，其特征在于，包括玻璃窯爐(I )、第一余熱鍋爐(2)、脫硫塔(3)、換熱器(4)、還原劑噴入系統(5)、袋式除塵器(6)、SCR反應器(7)和第二余熱鍋爐(8)，所述還原劑噴入系統(5)設置于玻璃窯爐(I)的爐尾，玻璃窯爐(I)內的煙氣從爐尾和第一余熱鍋爐(2)相連，第一余熱鍋爐(2)的煙氣出口和脫硫塔(3)相連，脫硫塔(3)的煙氣出口換熱器(4)的高溫煙氣進口相連，換熱器(4)的低溫煙氣出口和袋式除塵器(6)的煙氣進口相連，袋式除塵器(6)的煙氣出口和換熱器(4)的低溫煙氣進口相連，換熱器(4)的高溫煙氣出口和SCR反應器(7)的煙氣進口相連，SCR反應器(7)的煙氣出口和第二余熱鍋爐(8)的煙氣進口相連，第二余熱鍋爐(8)的煙氣通過煙囪排放。
2.根據權利要求1所述的玻璃窯爐NOx控制的脫硝裝置，其特征在于，所述還原劑噴入系統(5)設置于玻璃窯爐(I)的窯爐燃燒區之后。
3.根據權利要求1所述的玻璃窯爐NOx控制的脫硝裝置，其特征在于，所述還原劑噴入系統(5)和玻璃窯爐(I)之間設有氨/空氣混合器(51)。
4.根據權利要求1所述的玻璃窯爐NOx控制的脫硝裝置，其特征在于，所述第一余熱鍋爐(2)上設有煙氣熱量回收裝置(21)。
5.根據權利要求1所述的玻璃窯爐NOx控制的脫硝裝置，其特征在于，所述換熱器(4)為氣-氣換熱器。
6.根據權利要求1所述的玻璃窯爐NOx控制的脫硝裝置，其特征在于，所述換熱器(4)包括矩形外殼和多個熱管，所述熱管分別設置于矩形外殼內，多根熱管形成高溫流體和低溫流體的通道。
7.根據權利要求1所述的玻璃窯爐NOx控制的脫硝裝置，其特征在于，所述袋式除塵器(6)上設有濾袋，所述濾袋包括依次連接的迎塵層(61)、緩沖層(62)、催化分解層(63)和增強層(64)。
8.根據權利要求1所述的玻璃窯爐NOx控制的脫硝裝置，其特征在于，所述SCR反應器(7)為蜂窩式反應器。
【文檔編號】B01D53/56GK203501199SQ201320540099
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月30日 優先權日:2013年8月30日
【發明者】張慶麗, 徐輝, 劉江峰 申請人:安徽省元琛環保科技有限公司