一种烧结机烟气脱硫脱硝设备的制作方法
【专利摘要】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。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 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。 一种烧结机烟气脱硫脱硝设备
【背景技术】
[0002] 目前，烧结生产所用的焦粉和煤粉在经烧结机1200°C高温烧制过程中，原料中硫、 氮经化学反应生成S02、N0x进入烧结烟气，烧结机排放的S0 2、N0x占到国内S02、N0x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：
[0003] (1)烧结烟气中S02浓度变化非常快且浓度波动幅度大；
[0004] (2)烧结排放的烟气温度通常在100°C?150°C之间波动；
[0005] (3)烧结烟气中的粉尘浓度基本上在100g/Nm3至150g/Nm3之间变化；
[0006] (4)烧结排放烟气的氧含量在14%?18%之间变化，而且烟气中S02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S0 2浓度偏高；氧含量偏高 时烟气中的S02浓度偏低；
[0007] (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；
[0008] (6)烧结排放烟气的含湿量较大，通常在8%?10. 5%之间波动。
[0009] 综上所述，烧结机的烟气温度相对较低，大多在100?150°c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S0 2的排放浓度达到6000?8000mg/Nm3，N0x浓度达 到800?1000g/Nm 3,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】
[0010] 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。 [0011] 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。
[0012] 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。
[0013] 与现有技术相比，本实用新型具有如下优点、经济效果：
[0014] 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% ;
[0015] 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；
[0016] 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；
[0017] 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；
[0018] 5)废气无需再加热即可排放；
[0019] 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。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0021] 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】
[0022] 下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0023] 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@ 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 -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 -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 -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。
[0024] 本实用新型的工作过程：180m2烧结机1，烟气量300000Nm3/h，S0 2的浓度7000mg/ Nm3, NOx浓度900g/Nm3,粉尘浓度100mg/Nm3,烟气温度100?150°C，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；
[0025] 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(0H) 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S0 2的脱除效率能够达到95%，由于S03、HF、HCL等酸性气体比S02更易与氢氧化 钙发生反应，脱硫塔12内S0 3、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。
[0026] 在上述的工艺过程中发生一系列的化学变化：
[0027] Ca (OH) 2+S02+l/2H20 - CaS03. 1/2H20+H20
[0028] Ca (OH) 2+S03+H20 - CaS04. 2H20
[0029] Ca (OH) 2+2HCL - CaCL2. 2H20
[0030] Ca (OH) 2+2HF - CaF2. 2H20
[0031] CaS03. l/2H20+l/202+2/3H20 - CaS04. 2H20
[0032] Ca (OH) 2+C02 - CaC03+H20
[0033] 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。
[0034] 布袋上二次脱硫反应：在负压的作用下，Ca(0H)2粉末吸附在布袋表面形成一层 Ca (0H) 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(0H) 2粉末不 断吸附在布袋表面与含硫烟气反应。Ca (0H) 2反复循环与烟气接触，Ca (0H) 2利用率高，提高 脱硫效率。
[0035] 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：
[0036] 4NH3+4N0+02 - 4N2+6H20
[0037] 8NH3+6N02 - 7N2+12H20
[0038] 在反应器内NOx被还原为N2和水。
[0039] 该设备的最大特点是利用粉状的钙基脱硫剂（Ca(0H)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N 2和水。
[0040] 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：
[0041]
【权利要求】
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?，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?，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。
【文档编号】F27D17/00GK203848703SQ201420280124
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月24日 优先权日:2014年5月24日
【发明者】吕翰旭, 程滨, 施勇, 施红星, 周亮 申请人:利保科技有限公司