一種玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發明涉及玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理方法，包括以下步驟：將玻璃窯爐高溫煙氣經余熱鍋爐吸收熱量并降溫，從余熱鍋爐降溫至250-300℃的溫度段引出進入除塵裝置除塵；除塵達標的煙氣返回余熱鍋爐升溫至選擇性催化還原法SCR的溫度窗口300～420℃后引出進入SCR脫硝裝置；脫硝達標的煙氣繼續返回余熱鍋爐回收熱量，至120±20℃左右進入濕法脫硫裝置；濕法脫硫處理達標的煙氣通過煙囪排入大氣。通過余熱鍋爐的設計改造，使其有三個合適的溫度出口和入口，從而保證各系統在其適合的溫度窗口下工作，保證各系統的可靠性，降低了運行投資成本，并使熱損失降至最低。
【專利說明】一種玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及煙氣處理領域，具體為除塵、脫硝、脫硫一體化工藝，尤其是玻璃爐窯煙氣(尾氣)除塵、脫硝、脫硫一體化處理新工藝。
【背景技術】
[0002]隨著我國經濟和生活水平的日益提高，將會對環境給予越來越大的關注。目前環境問題日趨惡化，近兩年霧霾籠罩于中國的華東六省一市，且大有擴散之趨勢，各地的PM2.5監測系統也是相繼爆表，目前其已引起了社會的廣泛的關注。國家對此也是相繼出臺了一系列政策，國家環保部《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)中規定，2004年以后新建鍋爐氮氧化物排放標準執行100mg/Nm3的規定，二氧化硫濃度小于50mg/Nm3，粉塵含量小于30mg/Nm3。李克強總理2014年的政府報告中美麗中國、建設生態文明中國之章節也是占了很大的篇幅，其中提到以下幾個數據:2014年脫硫改造機組1800萬千瓦，脫硝1.3億千瓦，除塵1.8億千瓦，從這些都可以看出國家對環境污染所出的重拳。
[0003]目前玻璃和水泥行業也是國家重點關注的領域，雖然相對于火力發電其所占比例較小，但是國家也是對其排放做出了明確指示，以玻璃行業為例:氮氧化物排放標注不大于700mg/Nm3,硫化物濃度不大于400mg/Nm3,粉塵含量不大于50mg/Nm3。
[0004]玻璃行業的煙氣處理工藝目前普遍采取從第一余熱鍋爐350°C左右的溫度窗口引出煙氣進入高溫電除塵系統除塵，隨后煙氣進入SCR脫硝系統(選擇性催化還原法，即在催化劑(V2O5-WVT12)作用下，還原劑NH3在300-420°C下將NOx還原成N2和H2O)，除塵、脫硝達標煙氣隨即進入第二余熱鍋爐回收熱量至120°C左右進入干法脫硫裝置并最終通過煙囪排入大氣。可參見CN201220686178，玻璃窯爐煙氣的SCR脫硝裝置。包括余熱鍋爐和脫硝反應器，氨法SCR脫硝反應器進氣端與第一余熱鍋爐連通接收經熱交換降溫至320?420°C煙氣、排氣端與第二余熱鍋爐連通并將脫硝后煙氣經熱交換降溫至120°C?170°C后排入煙? ;脫硝反應器包括依次安裝在煙氣通道中的噴氨格柵、氨-煙氣混合器、整流器和多層催化劑床及其吹灰裝置。但是由于玻璃行業的特殊性，即粉塵微粒極小且具有較強的黏性，目前該工藝普遍存在一些問題:1)高溫電除塵效率很難達到設計效率；2)由于高溫電除塵的問題導致脫硝催化劑很快失活，從而使脫硝運行幾個月無法達到設計效率；3)該工藝存在兩個除塵工藝，電除塵工藝和干法脫硫所必需的布袋除塵系統，從而使系統冗余，造成投資、運營成本過大。
【發明內容】
[0005]本發明目的旨在提供一種玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理新工藝，能夠充分回收熱量，且處理的成本，過程控制更為經濟合理。
[0006]本發明的技術方案是，玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理方法，包括以下步驟:(1)將玻璃窯爐高溫煙氣經余熱鍋爐吸收熱量并降溫，從余熱鍋爐降溫至2500-300°C的溫度段引出進入除塵裝置除塵；
[0007](2)除塵達標的煙氣返回余熱鍋爐升溫至選擇性催化還原法SCR的溫度窗口300?420°C后引出進入SCR脫硝裝置；
[0008](3)脫硝達標的煙氣繼續返回余熱鍋爐回收熱量，至120±20°C左右進入濕法脫硫裝置；
[0009](4)濕法脫硫處理達標的煙氣通過煙囪排入大氣。
[0010]步驟(I)所述的除塵裝置為高溫布袋除塵；
[0011]步驟(3)所述的濕法脫硫裝置為氨法脫硫、鎂法脫硫、雙堿法脫硫等；
[0012]本發明的有益效果是:
[0013]1、相對于高溫電除塵，通過高溫布袋除塵可以使粉塵含量降至10mg/Nm3甚至更低，系統穩定可靠且投資相對于高溫濾棒除塵低；
[0014]2、除塵達標的煙氣在合適的溫度段進入SCR脫硝裝置可保證脫硝效率，同時由于除塵的可靠性，使脫硝催化劑能夠長時間穩定可靠運行，運行壽命延長至4-5年；
[0015]3、后續的濕法脫硫裝置脫硫效率高、可靠性強，占地面積小，投資成本低；
[0016]4、特別是采用氨法脫硫裝置，其可以和SCR脫硝裝置共用還原劑液氨或氨水系統，同時由于副產物硫酸銨可作為化肥降低了運營成本，實現了廢物的在循環利用；
[0017]5、引入250-300°C的煙氣進入高溫除塵裝置，而非180°C的煙氣進入常規的布袋除塵裝置，從而把換熱的熱損失降至最低。本發明通過余熱鍋爐的設計改造，使其有三個合適的溫度出口和入口，從而保證各系統在其適合的溫度窗口下工作，保證各系統的可靠性；通過高溫布袋除塵、SCR脫硝和濕法脫硫特別是氨法脫硫三個處理工段的選擇和有機整合，降低了運行投資成本，并使熱損失降至最低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0019]參見圖1工藝流程圖:
[0020]I)余熱鍋爐(可以是一種換熱器):
[0021]余熱鍋爐2-1、包括第二組余熱鍋爐2-2具有三個入口、三個出口，三個入口分別為玻璃窯爐的高溫煙氣I的入口(會有500°c左右的溫度進氣)、除塵達標的煙氣入口和脫硝達標的煙氣入口 ；三個出口分別為進入高溫除塵段、進入脫硝段和進入脫硫段。通過余熱鍋爐的合理設計改造，保證各個煙氣處理工段在最適合的溫度條件下進行，從而確保了系統的可靠性；余熱鍋爐可分為兩組，第一組余熱鍋爐為玻璃高溫煙氣和除塵達標的煙氣入口，其可產生蒸汽并再加熱除塵后煙氣；通過第二組余熱鍋爐2-2或換熱器對脫硝達標的煙氣進行吸熱，使其溫度降至120°C左右進入濕法脫硫裝置。除塵達標的煙氣返回余熱鍋爐升溫時，是通過換熱器直接與玻璃窯爐的高溫煙氣的入口處接觸，至選擇性催化還原法SCR的溫度窗口 300?420°C后引出進入SCR脫硝裝置；
[0022]余熱鍋爐降溫至250-300°C的溫度段是通過設置在余熱鍋爐的換熱器或熱管的數量和傳熱介質的流量帶出的熱量進行溫度控制。換熱器陣列通過流動的工質的流量控制玻璃窯爐的高溫煙氣降至250-300°C。
[0023]如果采用效率更高的陣列熱管吸熱的效果更好，可以控制熱管輸出端排出熱量的再輸出量、從而控制熱管吸收多少玻璃窯爐的高溫煙氣的熱量，從而控制其輸出溫度。
[0024]2)布袋除塵:
[0025]余熱鍋爐出口的250_300°C的煙氣進入布袋除塵裝置3，由于煙氣溫度較高，所以布袋濾料采取硅酸鹽材料從而保證布袋的穩定運行，同時預涂消石灰以消除黏性顆粒的糊袋；并采取低壓脈沖反吹除塵技術進行反吹，其通過壓降來進行反饋控制。
[0026]3) SCR 脫硝:
[0027]采取SCR對煙氣進行脫硝，其關鍵點為合適的溫度窗口、催化劑不被堵塞和毒化。通過從余熱鍋爐的合適溫度段引出煙氣從而解決了第一個關鍵點；通過高溫布袋除塵的高效除塵解決了第二個關鍵點。以上方式解決了最佳的熱量利用，節能效果明顯且SCR脫硝、布袋除塵的工藝控制質量有保證。
[0028]4)濕法脫硫:
[0029]采取濕法脫硫特別是氨法脫硫(FGD)進行煙氣的脫硫從而確保脫硫效率并減少干法脫硫除塵和前面除塵的冗余。為了保證余熱的充分利用和脫硫系統的可靠性，使煙氣在余熱鍋爐充分回收能量后進入煙氣脫硫裝置。通過氨法脫硫和SCR脫硝共用氨區，可以參見現有成熟技術，如CN200510040800.7等成熟的氨法脫硫工藝，降低投資、運營成本，同時占地面積小、總圖布局更為合理；采取氨法脫硫，副產物只有硫酸銨可作為產生經濟效益進一步降低運營成本，實現廢物的再循環利用，符合國家的廢物回收利用政策，最后從煙囪4排出。
[0030]應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現有技術加以實現。
【權利要求】
1.玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理方法，其特征是包括以下步驟: 1)將玻璃窯爐高溫煙氣經余熱鍋爐吸收熱量并降溫，從余熱鍋爐降溫至250-30(TC的溫度段引出進入除塵裝置除塵； 2)除塵達標的煙氣返回余熱鍋爐升溫至選擇性催化還原法SCR的溫度窗口300?420°C后引出進入SCR脫硝裝置； 3)脫硝達標的煙氣繼續返回余熱鍋爐回收熱量，至120±20°C左右進入濕法脫硫裝置； 4)濕法脫硫處理達標的煙氣通過煙?排入大氣。
2.根據權利要求1所述的玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理方法，其特征是余熱鍋爐三個入口、三個出口，三個入口分別為玻璃窯爐高溫煙氣的入口、除塵達標的煙氣入口和脫硝達標的煙氣入口 ；三個出口分別為進入高溫除塵裝置、進入SCR脫硝裝置和進入濕法脫硫裝置的出口。
3.根據權利要求1所述的玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理方法，其特征是余熱鍋爐分為兩組，第一組余熱鍋爐進行為玻璃高溫煙氣和除塵達標的煙氣入口，其可產生蒸汽并再加熱除塵后煙氣；第二組余熱鍋爐或換熱器對脫硝達標的煙氣進行吸熱，使其溫度降至120°C左右進入濕法脫硫裝置。
4.根據權利要求1所述的玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理方法，其特征是余熱鍋爐出口的250-300°C的煙氣進入布袋除塵裝置，所以布袋濾料采取硅酸鹽材料，同時預涂消石灰以消除黏性顆粒的糊袋；并采取低壓脈沖反吹除塵技術進行反吹，其通過壓降來進行反饋控制。
5.根據權利要求1所述的玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理方法，其特征是步驟3)所述的濕法脫硫裝置為氨法脫硫、鎂法脫硫或雙堿法脫硫。
6.根據權利要求1所述的玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理方法，其特征是除塵達標的煙氣返回余熱鍋爐升溫時，是通過換熱器直接與玻璃窯爐的高溫煙氣的入口處接觸。
7.根據權利要求1所述的玻璃窯爐煙氣除塵、脫硝、脫硫一體化處理方法，其特征是余熱鍋爐降溫至250-300°C的溫度段是通過設置在余熱鍋爐的換熱器或熱管的數量和傳熱介質的流量帶出的熱量進行溫度控制。
【文檔編號】B01D46/02GK104162352SQ201410172776
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年4月25日 優先權日:2014年4月25日
【發明者】韓冰, 劉訓穩, 陳勇, 魏敏 申請人:南京中電環保科技有限公司