玻璃窑炉脱硫脱硝除尘装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及玻璃窑炉脱硫脱硝除尘装置及方法。
【背景技术】
[0002] 2011年4月2日，环境保护部和国家质量监督检验检疫总局发布的《平板玻璃工 业大气污染物排放标准》规定于2011年10月1日实施。对现有玻璃企业排放限值为：玻 璃恪窖颗粒物l〇〇mg/m 3,二氧化硫600mg/m3,氯化氢30mg/m3,氟化物5mg/m3;新建线排放限 值为：玻璃恪窖颗粒物50mg/m 3,二氧化硫400mg/m3,氯化氢30mg/m3,氟化物5mg/m3,氮氧化 物700mg/m 3。并明确规定自2014年1月1日起，现有企业按新建线标准执行。
[0003] 玻璃窑炉的烟气量不大。烟气中的主要污染物为SOjP NOx和微细粉尘。如天然 气窑炉，SOdII始排放浓度在300~500mg/m 3, NOjli始排放浓度在1800~2870mg/m 3,粉尘 初始排放浓度在100~300mg/m3,但由于玻璃原料和各种添加剂的原因，灰分中碱金属氧化 物含量较高。如表1，灰分中碱金属氧化物含量达到近50%。
[0004] 表1某天然气窖炉实际灰分分析
[0006] 根据资料，玻璃窑炉初始氮氧化物浓度在1800~2870mg/m3之间，达标排放浓度 为700mg/m 3的情况，我们考虑脱硝效率为80 %及以上，保证出口的氮氧化物排放浓度控制 在600mg/m3之内。
[0007] 天然气玻璃窑炉的二氧化硫初始排放浓度在300~500mg/m3,为了达到更高的环 保要求，考虑设计脱硫效率为80%及以上，确保出口的二氧化硫排放浓度在lOOmg/m 3之内。
[0008] 玻璃窑炉粉尘初始排放浓度在100~300mg/m3,考虑到日益严格的环保要求，我们 在脱硫后使用布袋除尘器，确保出口的粉尘排放浓度在30mg/m 3之内。
[0009] 目前，国内玻璃窑炉脱硝基本用SNCR(选择性非催化还原），在窑炉内喷入还原 剂，进行脱硝反应。
[0010] 另外，如黎鹏等在专利号ZL201210536560.X的发明专利中公开的一种玻璃窑炉 烟气的SCR(选择性催化还原）脱硝装置。它是将玻璃窑炉出来的烟气通过第一余热锅炉降 温至320~420°C，再接入SCR脱硝装置，脱硝后烟气进入第二余热锅炉降温至150~170°C 后排入烟囱。
[0011] 还有，如峁令文等在专利号ZL201210233555. 1的发明专利中公开的一种玻璃窑 炉烟气的SCR(选择性催化还原）脱硝装置。它是将玻璃窑炉出来的烟气通过第一余热锅 炉降温至320~420°C，再接入SCR脱硝装置，脱硝后烟气进入第二余热锅炉降温至150~ 170°C后排入烟囱。
[0012] 玻璃窑炉脱硝采用SNCR (选择性非催化还原），窑炉内部温度高达1500°C，SNCR适 合的温度800~1050°C，高达1500°C时还原剂会被大量氧化为NOx，导致脱硝效率低，无法 做到达标排放。另外，考虑到还原剂对玻璃添加剂和玻璃质量的影响，采用SNCR技术不是 很合适。
[0013] 黎鹏等的方法，由于玻璃窑炉出来的烟气灰分中碱金属氧化物含量达到近50%， 大量的 Na+、K+会直接与SCR (选择性催化还原）中的催化剂活性组分反应，使催化剂失去活 性，催化剂寿命大大降低。
[0014] 峁令文等的方法，脱硝后排入烟囱的烟气温度过高，且不涉及到脱硫系统。
[0015] 另外，现有的脱硫系统基本采用湿法脱硫，但湿法脱硫存在着废液难以处理、结 垢、堵塞、腐蚀和磨损等棘手的问题。
【发明内容】
[0016] 为了解决上述存在问题，提供了玻璃窑炉脱硫脱硝除尘装置及方法，使脱硝及脱 硝效率均能达到80 %及以上，且粉尘排放不超过30mg/Nm3。
[0017] 为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：玻璃窑炉脱硫脱硝 除尘装置，按烟气流动方向包括依次连接的余热锅炉、高温电除尘器、SCR脱硝反应器、冷却 塔、循环半干法脱硫反应器、布袋除尘器、引风机和烟囱，所述冷却塔与循环半干法脱硫反 应器之间设有脱硫剂添加装置，所述循环半干法脱硫反应器上还设有混合器，所述混合器 内设有工艺水喷头，所述混合器还连有流化槽。
[0018] 优选的，所述脱硫剂添加装置包括石灰料仓，所述石灰料仓通过下料装置与循环 半干法脱硫反应器相连；合理的控制石灰加入量，保证脱硫效率。
[0019] 优选的，所述高温电除尘器和SCR脱硝反应器之间的烟道内设有还原剂喷洒装 置，并在所述SCR脱硝反应器内还设有一层或多层催化剂；以达到良好的脱硝效果。
[0020] 一种玻璃窑炉脱硫脱硝除尘方法，依次包括以下步骤：
[0021] A.从玻璃炉窑内排出的烟气经过余热锅炉后温度降为300~320°C ;
[0022] B.经过步骤A的烟气进入高温电除尘器，去除烟气中的碱金属氧化物；
[0023] C.经过步骤B的烟气进入SCR脱硝反应器，进行脱硝反应，将NOx还原为N 2;
[0024] D.经过步骤C的烟气进入冷却塔，喷入冷水使烟气温度降至180~200°C ;
[0025] E.经过步骤D的烟气进入循环半干法脱硫反应器，加入脱硫剂，并且通过混合器 加入工艺水，同流化槽下来的循环灰搅拌均匀后溢流进入循环半干法脱硫反应器，通过水 分蒸发，使烟气温度降为脱硫所需温度，并迅速在脱硫反应器内部发生脱硫反应；
[0026] F.经过步骤E的烟气再经过布袋除尘器除尘、引风机，最后从烟囱排出。
[0027] 优选的，步骤E中脱硫后烟气温度为120~130°C ;使排出的烟气符合环保要求。
[0028] 与现有技术相比，本发明的优点是：脱硝效率达到80%及以上，出口氮氧化物小 于600mg/Nm 3,脱硝效率较高，在脱硝前使用高温电除尘器，除掉大部分碱金属氧化物，保证 催化剂的使用寿命；脱硫效率达到80%及以上，保证出口二氧化硫小于100mg/Nm 3,出口排 放粉尘浓度小于30mg/Nm3,能满足日益严格的环保要求。
【附图说明】
[0029] 图1为本发明玻璃窑炉脱硫脱硝除尘装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030] 参阅图1为本发明玻璃窑炉脱硫脱硝除尘装置的实施例，玻璃窑炉脱硫脱硝除尘 装置，按烟气流动方向包括依次连接的余热锅炉2、高温电除尘器3、SCR脱硝反应器4、冷却 塔7、循环半干法脱硫反应器8、布袋除尘器13、引风机14和烟囱15,所述冷却塔7与循环 半干法脱硫反应器8之间设有脱硫剂添加装置，所述循环半干法脱硫反应器8上还设有混 合器11，所述混合器11内设有工艺水喷头16,所述混合器11还连有流化槽12。
[0031] 所述脱硫剂添加装置包括石灰料仓9,所述石灰料仓9通过下料装置10与循环半 干法脱硫反应器8相连，所述高温电除尘器3和SCR脱硝反应器4之间的烟道内设有还原 剂喷洒装置5,所述SCR脱硝反应器4内还设有一层或多层催化剂6。
[0032] 一种玻璃窑炉脱硫脱硝除尘方法，玻璃炉窑1内部温度可以达到1500°C，炉窑出 口温度达500°C以上，依次包括以下步骤：
[0033] A.从玻璃炉窑1内排出的烟气经过余热锅炉2后温度降为300~320°C ;
[0034] B.经过步骤A的烟气进入高温电除尘器3,去除烟气中的碱金属氧化物；
[0035] C.经过步骤B的烟气进入SCR脱硝反应器4,进行脱硝反应，将NOx还原为N 2;
[0036] D.经过步骤C的烟气进入冷却塔7,喷入冷水使烟气温度降至180~200°C ;
[0037] E.经过步骤D的烟气进入循环半干法脱硫反应器8,加入脱硫剂，并且通过混合器 11加入工艺水，同流化槽12下来的循环灰搅拌均匀后溢流进入循环半干法脱硫反应器8， 通过水分蒸发，使烟气温度降为脱硫所需温度，并迅速在脱硫反应器8内部发生脱硫反应， 脱硫后烟气温度为120~130 °C ;
[0038] F.经过步骤E的烟气再经过布袋除尘器13除尘、引风机14,最后从烟囱15排出。
[0039] 在采用上述装置和方法后，脱硝效率达到80%及以上，出口氮氧化物小于600mg/ Nm3,脱硝效率较高，在脱硝前使用高温电除尘器，除掉大部分碱金属氧化物，保证催化剂的 使用寿命；脱硫效率达到80%及以上，保证出口二氧化硫小于100mg/Nm 3,出口排放粉尘浓 度小于30mg/Nm3,能满足日益严格的环保要求。
[0040] 以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本 领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
【主权项】
1. 玻璃窑炉脱硫脱硝除尘装置，其特征在于：按烟气流动方向包括依次连接的余热锅 炉（2)、高温电除尘器（3)、SCR脱硝反应器（4)、冷却塔（7)、循环半干法脱硫反应器（8)、布 袋除尘器（13)、引风机（14)和烟囱（15)，所述冷却塔（7)与循环半干法脱硫反应器⑶之 间设有脱硫剂添加装置，所述循环半干法脱硫反应器（8)上还设有混合器（11)，所述混合 器（11)内设有工艺水喷头（16)，所述混合器（11)还连有流化槽（12)。2. 如权利要求1所述的玻璃窑炉脱硫脱硝除尘装置，其特征在于：所述脱硫剂添加装 置包括石灰料仓（9)，所述石灰料仓（9)通过下料装置（10)与循环半干法脱硫反应器（8) 相连。3. 如权利要求1所述的玻璃窑炉脱硫脱硝除尘装置，其特征在于：所述高温电除尘器 (3) 和SCR脱硝反应器（4)之间的烟道内设有还原剂喷洒装置（5)，所述SCR脱硝反应器 (4) 内还设有一层或多层催化剂（6)。4. 一种采用权利要求1所述玻璃窑炉脱硫脱硝除尘装置的脱硫脱硝除尘方法，其特征 在于：依次包括以下步骤： A. 从玻璃炉窑（1)内排出的烟气经过余热锅炉（2)后温度降为300~320°C ; B. 经过步骤A的烟气进入高温电除尘器（3)，去除烟气中的碱金属氧化物； C. 经过步骤B的烟气进入SCR脱硝反应器（4)，进行脱硝反应，将NOx还原为N 2; D. 经过步骤C的烟气进入冷却塔（7)，喷入冷水使烟气温度降至180~200°C ; E. 经过步骤D的烟气进入循环半干法脱硫反应器（8)，加入脱硫剂，并且通过混合器 (11)加入工艺水，同流化槽（12)下来的循环灰搅拌均匀后溢流进入循环半干法脱硫反应 器（8)，通过水分蒸发，使烟气温度降为脱硫所需温度，并迅速在脱硫反应器（8)内部发生 脱硫反应； F. 经过步骤E的烟气再经过布袋除尘器（13)除尘、引风机（14)，最后从烟囱（15)排 出。5. 如权利要求4所述的玻璃窑炉脱硫脱硝除尘方法，其特征在于：步骤E中脱硫后烟 气温度为120~130 °C。
【专利摘要】本发明公开了玻璃窑炉脱硫脱硝除尘装置，按烟气流动方向包括依次连接的余热锅炉、高温电除尘器、SCR脱硝反应器、冷却塔、脱硫剂添加装置、循环半干法脱硫反应器、布袋除尘器和烟囱，循环半干法脱硫反应器上还设有混合器，混合器内设有工艺水喷头，混合器还连有流化槽。一种玻璃窑炉脱硫脱硝除尘方法，烟气依次经过上述装置，分别进行脱硝、脱硫、除尘操作。本发明的优点是：脱硝效率达到80％及以上，出口氮氧化物小于600mg/Nm3，脱硝效率较高，在脱硝前使用高温电除尘器，除掉大部分碱金属氧化物，保证催化剂的使用寿命；脱硫效率达到80％及以上，保证出口二氧化硫小于100mg/Nm3，出口排放粉尘浓度小于30mg/Nm3，能满足日益严格的环保要求。
【IPC分类】B01D53/60, C03B5/16, B01D53/80, B01D53/86, B01D53/18, B01D50/00
【公开号】CN104958978
【申请号】CN201510315770
【发明人】斯洪良, 王少权, 孟银灿, 詹王祥, 冯国华, 赵济锋, 杨微
【申请人】浙江菲达脱硫工程有限公司, 浙江菲达环保科技股份有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月10日