一种烟气脱硫脱硝系统的制作方法

本发明涉及冶金、煤电、有色金属、水泥行业的烟气处理技术领域，具体涉及采用活性焦进行烟气脱硫脱硝的烟气脱硫脱硝系统。

背景技术：

在冶金、煤电、有色金属及水泥行业中，从烧结机出来的高温烟气需要经过烟气脱硫脱硝系统进行脱硫脱硝后再从烟囱排出。如图1所示，目前所使用的烟气脱硫脱硝系统的结构包括：增压风机1、吸附塔2及再生塔3，所述增压风机1的出口与吸附塔2的进烟口相连通，吸附塔2的出烟口与烟囱4相连通，所述吸附塔2底部的出料口与再生塔3顶部的进料口相连通，再生塔3底部的出料口与振动筛5的进料口相连通，振动筛5的筛上物出料口与吸附塔2顶部的进料口相连通；还包括能对再生塔预热段及再生塔加热段内的换热管进行加热的循环加热系统、以及能对再生塔冷却段内的换热管进行冷却的风冷系统，所述循环加热系统的结构包括：加热循环风机6及加热炉7，加热循环风机6的进口与再生塔预热段31上部侧壁的出气口相连通，加热循环风机6的出口与加热炉7的进口相连通，加热炉7的出口与再生塔加热段32下部侧壁的进气口相连通；所述风冷系统的结构包括：低温冷却风机8，低温冷却风机8的出口与再生塔冷却段33下部侧壁的进气口相连通，再生塔冷却段33上部侧壁的出气口与大气相连通；所述振动筛5的结构包括：筛箱，在筛箱外设置有振动电机，在筛箱内设置有筛网支撑架，在筛网支撑架上设置有筛网，筛网将筛箱内部分隔成只通过筛孔相连通上腔室与下腔室，在上腔室的筛箱顶板上设置的进料口，在上腔室的筛箱侧壁上设置有筛上物出料口，在下腔室的筛箱底板上设置有筛下物出料口。

上述烟气脱硫脱硝系统的工作原理如下：烧结机出来的约160℃左右的高温烟气参冷空气后温度降至120℃~130℃，降温后的烟气经增压风机1加压后进入吸附塔2，进入吸附塔2内的烟气经活性焦处理后脱出so2和nox，脱出so2和nox后的烟气再通过烟囱4排入大气，而吸附塔2中吸附了so2和nox的温度约400℃~420℃的活性焦颗粒会从吸附塔2底部的出料口排出，再从再生塔3顶部的进料口进入再生塔3的上部氮封室，再从上部氮封室依次向下自流入再生塔预热段31的换热管及再生塔加热段32的换热管，然后再经再生塔加热段32的换热管向下进入抽气室，在活性焦经过再生塔预热段31的换热管及再生塔加热段32的换热管的过程中，加热循环风机6会将加热炉7产生的高温烟气不断循环通入再生塔预热段31及再生塔加热段32，从而对再生塔预热段31及再生塔加热段32内的换热管进行加热，进而换热管内的吸附了so2和nox的活性焦进行加热，吸附了so2和nox的活性焦经加热后会脱出so2和nox，脱出的so2和nox富集气体会从抽气室的出气口排出，而脱出so2和nox的活性焦会从抽气室向下自流入再生塔冷却段33的换热管，在脱出so2和nox的活性焦经过再生塔冷却段33的换热管的过程中，低温冷却风机8会将冷空气通入再生塔冷却段33内，从而对再生塔冷却段33内的换热管进行冷却，进而对经过再生塔冷却段33的换热管内的活性焦进行冷却，经冷却后的活性焦会经再生塔冷却段33的换热管向下进入下部氮封室，再经下部氮封室进入再生塔排料段，再从再生塔排料段向下排入振动筛5，经振动筛5的筛网过滤后，无法回收利用的小于1.4mm的小颗粒活性焦会经筛网的筛孔向下落入振动筛5的下腔室，再从下腔室的筛下物出料口排入焦粉仓，而可以重新回收利用的大颗粒活性焦会滞留在筛网上，并从振动筛5的上腔室的筛上物出料口重新排入吸附塔2顶部的进料口，从而实现活性焦的循环利用；并且在振动筛5的上腔室中的大颗粒活性焦进入吸附塔的过程中，扩散在振动筛5上腔室的微粉及部分落灰伴随大颗粒活性焦一起进入到吸附塔中。

上述烟气脱硫脱硝系统存在以下缺点：

（1）当烟气中颗粒物浓度超过100mg/m3时，短时间内容易造成吸附塔阻力升高，当吸附塔的塔阻大于3kpa时，会造成车间被迫减产；

（2）烧结机出来的约160℃左右的高温烟气参冷空气后温度一般只能降至120℃~130℃，在增压风机将温度为120℃~130℃的烟气加压后通入吸附塔的过程中，增压风机电耗高，并且烟气的热能不能被有效利用；

（3）在低温冷却风机将冷空气通入再生塔冷却段内的过程中，再生塔冷却段内的换热管极易受冷空气冲刷而发生酸结露腐蚀，一旦再生塔冷却段内的换热管因腐蚀发生串漏后，极易导致再生塔冷却段的换热管内的活性焦发生自燃，从而造成严重的再生塔内部“着火事故”；而且再生塔冷却段内的换热管因腐蚀发生串漏后，还会导致加热炉炉膛压力大，不利于加热炉的安全运行；

（4）在振动筛对活性焦进行筛分的过程中，扩散在振动筛上腔室的微粉及部分落灰会伴随大颗粒活性焦一起进入到吸附塔，从而导致从烟囱排放出的烟气中的烟气颗粒物含量高，排放的烟气颗粒物平均值大于20mg/m3，难以满足今后的环保要求；

（5）系统运行不稳定，脱硫脱硝效率低于60%。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种系统长期运行稳定性与安全性高，脱硫脱硝效率高，能实现烟气安全超低排放的烟气脱硫脱硝系统。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：所述的一种烟气脱硫脱硝系统，包括布袋除尘器、增压风机、余热锅炉、吸附塔及再生塔，所述布袋除尘器的出口通过增压风机与余热锅炉的进烟口相连通，余热锅炉的出烟口与吸附塔的进烟口相连通，吸附塔的出烟口与烟囱相连通，所述吸附塔底部的出料口与再生塔顶部的进料口相连通，再生塔底部的出料口与振动筛的进料口相连通，振动筛的筛上物出料口与吸附塔顶部的进料口相连通。

进一步地，前述的一种烟气脱硫脱硝系统，其中：余热锅炉的结构包括：前、后两端分别设置有进烟口及出烟口的炉体，在炉体内由前至后依次设置有前换热管组与后换热管组，在炉体的上方设置有锅筒及冷凝器，所述锅筒底部的出水口与前换热管组的进口相连通，前换热管组的出口与锅筒顶部的汽水混合物进口相连通，锅筒顶部的蒸汽出口与汽包相连通；所述冷凝器的进气口与后换热管组的出口相连通，冷凝器的冷凝水出口与后换热管组的进口相连通，使炉体内部的后换热管组、冷凝器中连通其进气口与冷凝水出口的冷凝管共同形成冷凝循环回路，冷凝器的冷水进口与热水出口分别连通冷水源与热水储罐。

进一步地，前述的一种烟气脱硫脱硝系统，其中：还包括既能防止再生塔冷却段内的换热管发生酸结露腐蚀，又能防止再生塔冷却段内的换热管串漏后发生活性焦自燃的循环氮气冷却系统；所述循环氮气冷却系统的结构包括：氮气气源、氮气冷却器及低温冷却风机，所述氮气冷却器的进气口同时与氮气气源及再生塔冷却段上部侧壁的出气口相连通，氮气冷却器的出气口与低温冷却风机的进口相连通，低温冷却风机的出口与再生塔冷却段下部侧壁的进气口相连通。

进一步地，前述的一种烟气脱硫脱硝系统，其中：还包括能对再生塔预热段及再生塔加热段内的换热管进行加热的循环加热系统；所述循环加热系统的结构包括：加热循环风机及加热炉，所述加热循环风机的进口与再生塔预热段上部侧壁的出气口相连通，加热循环风机的出口通过进风管路与加热炉的进口相连通，在进风管路上设置有尾气排放口，在尾气排放口上设置有尾气排放调节阀，加热炉的出口与再生塔加热段下部侧壁的进气口相连通。

进一步地，前述的一种烟气脱硫脱硝系统，其中：在振动筛的上腔室的筛箱顶板上设置有若干吸尘口，在每个吸尘口处分别设置有一个吸尘罩，所有吸尘罩同时与除尘风机的进口相连通，除尘风机的出口与除尘器的进口相连通。

进一步地，前述的一种烟气脱硫脱硝系统，其中：在振动筛的上腔室的筛箱顶板上设置有若干吸尘口，在每个吸尘口处分别设置有一个吸尘罩，所有吸尘罩同时与除尘风机的进口相连通，除尘风机的出口与除尘器的进口相连通。

通过上述技术方案的实施，本发明的有益效果是：

（1）通过在增压风机前增设布袋除尘器，将排入吸附塔的烟气中的粉尘颗粒物浓度控制在50mg/m3以内，从而有效控制吸附塔的塔阻小于3kpa，确保吸附塔的塔阻不升高，不会造成因吸附塔塔阻升高而会使车间被迫减产的现象的发生，提高了系统的运行稳定性与安全性，使系统能长期稳定安全运行；

（2）使用余热锅炉代替兑冷空气对烟气进行降温，不仅能降低增压风机20%的风量负荷，有效降低增压风机电耗，节能效果好，而且可以同时产生0.1mpa的低压蒸汽和70℃~90℃的热水，有效回收利用了烟气余热；

（3）采用循环氮气冷却方式对再生塔冷却段的换热管进行降温，不仅可以有效防止再生塔冷却段内的换热管发生酸结露腐蚀，而且当再生塔冷却段内的换热管发生串漏时，因氮气有窒息作用，所以可以有效防止再生塔冷却段内的换热管内的活性焦发生自燃，大大提高了系统的运行稳定性与安全性；同时氮气温度可以控制，通过适当调整氮气温度，可以增加活性焦再生解吸时间，从而使进入冷却段的活性焦解吸地更加彻底，进一步确保系统能长期稳定运行；

（4）在加热循环风机的出口侧增设尾气排放口及尾气排放阀，可以有效降低进入加热炉的循环烟气量，进而可降低加热炉炉膛压力，避免因加热炉炉膛压力过高而导致的煤气回火事故的发生，进一步提高了系统的运行稳定性与安全性；

（5）通过除尘器、除尘风机及吸尘罩相配合及时将振动筛筛后扩散在其上腔室的微粉及部分落灰吸走，避免微粉及部分落灰随筛后的大颗粒活性焦进入吸附塔，降低了随大颗粒活性焦进入吸附塔的微粉量，进而降低了从烟囱排放出的烟气中的烟气颗粒物含量，最终实现烟气超低排放：so2≤10mg/m3、nox≤50mg/m3、颗粒物≤10mg/m3，使排放烟气符合环保要求；

（6）系统运行稳定，脱硫脱硝效率高，脱硝效率大于80%。

附图说明

图1为本发明背景技术中所述的一种烟气脱硫脱硝系统的结构原理示意图。

图2为本发明所述的一种烟气脱硫脱硝系统的结构原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，所述的一种烟气脱硫脱硝系统，包括布袋除尘器11、增压风机12、余热锅炉13、吸附塔14及再生塔15，所述布袋除尘器11的出口通过增压风机12与余热锅炉13的进烟口相连通，余热锅炉13的出烟口与吸附塔14的进烟口相连通，吸附塔14的出烟口与烟囱16相连通，所述吸附塔14底部的出料口与再生塔15顶部的进料口相连通，再生塔15底部的出料口与振动筛17的进料口相连通，振动筛17的筛上物出料口与吸附塔14顶部的进料口相连通；通过在增压风机前增设布袋除尘器，将排入吸附塔的烟气中的粉尘颗粒物浓度控制在50mg/m3以内，从而有效控制吸附塔的塔阻小于3kpa，确保吸附塔的塔阻不升高，不会造成因吸附塔塔阻升高而会使车间被迫减产的现象的发生，提高了系统的运行稳定性与安全性，使系统能长期稳定安全运行；并且使用余热锅炉代替兑冷空气对烟气进行降温，不仅能降低增压风机20%的风量负荷，有效降低增压风机电耗，节能效果好，而且能有效回收利用了烟气余热；

在本实施例中，余热锅炉的结构包括：前、后两端分别设置有进烟口及出烟口的炉体，在炉体内由前至后依次设置有前换热管组131与后换热管组132，在炉体的上方设置有锅筒133及冷凝器134，所述锅筒133底部的出水口与前换热管组131的进口相连通，前换热管组131的出口与锅筒133顶部的汽水混合物进口相连通，锅筒133顶部的蒸汽出口与汽包135相连通；所述冷凝器134的进气口与后换热管组132的出口相连通，冷凝器134的冷凝水出口与后换热管组132的进口相连通，使炉体内部的后换热管组132、冷凝器134中连通其进气口与冷凝水出口的冷凝管136共同形成冷凝循环回路，冷凝器134的冷水进口与热水出口分别连通冷水源137与热水储罐138；使用余热锅炉代替兑冷空气对烟气进行降温，不仅能降低增压风机20%的风量负荷，有效降低增压风机电耗，节能效果好，而且可以同时产生0.1mpa的低压蒸汽和70℃~90℃的热水，有效回收利用了烟气余热；

在本实施例中，还包括能对再生塔预热段151及再生塔加热段152内的活性焦进行加热的循环加热系统；所述循环加热系统的结构包括：加热循环风机18及加热炉19，所述加热循环风机18的进口与再生塔预热段151上部侧壁的出气口相连通，加热循环风机18的出口通过进风管路20与加热炉19的进口相连通，在进风管路20上设置有尾气排放口，在尾气排放口上设置有尾气排放调节阀21，加热炉19的出口与再生塔加热段152下部侧壁的进气口相连通；通过在加热循环风机18的出口侧增设尾气排放口及尾气排放阀，可以有效降低进入加热炉的循环烟气量，进而可降低加热炉炉膛压力，避免因加热炉炉膛压力过高而导致的煤气回火事故的发生，进一步提高了系统的运行稳定性与安全性；

在本实施例中，还包括既能防止再生塔冷却段153内的换热管发生酸结露腐蚀，又能防止再生塔冷却段153内的换热管串漏后发生活性焦自燃的循环氮气冷却系统；所述循环氮气冷却系统的结构包括：氮气气源22、氮气冷却器23及低温冷却风机24，所述氮气冷却器23的进气口同时与氮气气源22及再生塔冷却段153上部侧壁的出气口相连通，氮气冷却器23的出气口与低温冷却风机24的进口相连通，低温冷却风机24的出口与再生塔冷却段153下部侧壁的进气口相连通；采用循环氮气冷却方式对再生塔冷却段的换热管进行降温，不仅可以有效防止再生塔冷却段内的换热管发生酸结露腐蚀，而且当再生塔冷却段内的换热管发生串漏时，因氮气有窒息作用，所以可以有效防止再生塔冷却段内的换热管内的活性焦发生自燃，大大提高了系统的运行稳定性与安全性；同时氮气温度可以控制，通过适当调整氮气温度，可以增加活性焦再生解吸时间，从而使进入冷却段的活性焦解吸地更加彻底，进一步确保系统能长期稳定运行；

在本实施例中，在振动筛17的上腔室的筛箱顶板上设置有若干吸尘口，在每个吸尘口处分别设置有一个吸尘罩25，所有吸尘罩25同时与除尘风机26的进口相连通，除尘风机26的出口与除尘器27的进口相连通；通过除尘器27、除尘风机26及吸尘罩25相配合及时将振动筛17筛后扩散在其上腔室的微粉及部分落灰吸走，避免微粉及部分落灰随筛后的大颗粒活性焦进入吸附塔14，降低了随大颗粒活性焦进入吸附塔14的微粉量，进而降低了从烟囱排放出的烟气中的烟气颗粒物含量，最终实现烟气超低排放：so2≤10mg/m3、nox≤50mg/m3、颗粒物≤10mg/m3，使排放烟气符合环保要求；

本发明的工作原理如下：

烧结机出来的约160℃左右的高温烟气先经过布袋除尘器11除尘，布袋除尘器11将进入吸附塔14的烟气的烟气颗粒物浓度控制在50mg/m3以内，使吸附塔14的阻力稳定在2.5kpa以内，经除尘后的烟气再经增压风机12进入余热锅炉13进行降温，在除尘后的烟气经过余热锅炉13内的前换热管组131的过程中，锅筒133中的冷水会向下自流入前换热管组131，通过前换热管组131与高温烟气进行换热后形成汽水混合物重新向上进入锅筒133，并在锅筒133内分离成0.1mpa的低压蒸汽和水，0.1mpa的低压蒸汽再进入汽包135存储，在除尘后的烟气经过余热锅炉13内的后换热管组132的过程中，后换热管组132中中的工质水经换热后形成工质蒸汽，工质蒸汽再循环回流入冷凝器134的冷凝管136，在工质蒸汽经过冷凝管136的过程中，工质蒸汽会通过冷凝管136与进入冷凝器136中的冷水进行换热，从而将冷水加热成70℃~90℃的热水，热水进入热水储罐138存储，而工质蒸汽与冷水换热后变成冷凝水重新进入后换热管组132与进入余热锅炉13的高温烟气进行换热；

经余热锅炉13降温后的烟气再进入吸附塔14，进入吸附塔14内的烟气经活性焦处理后脱出so2和nox，脱出so2和nox后的烟气再通过烟囱16排入大气，而吸附塔14中吸附了so2和nox的温度约400℃~420℃的活性焦颗粒会从吸附塔14底部的出料口排出，再从再生塔15顶部的进料口进入再生塔15的上部氮封室，再从上部氮封室依次向下自流入再生塔预热段151的换热管及再生塔加热段512的换热管，然后再经再生塔加热段152的换热管向下进入抽气室，在活性焦经过再生塔预热段151的换热管及再生塔加热段152的换热管的过程中，加热循环风机18会将加热炉19产生的高温烟气不断循环通入再生塔预热段151及再生塔加热段152，从而对再生塔预热段151及再生塔加热段152内的换热管进行加热，进而对换热管内的吸附了so2和nox的活性焦进行加热，吸附了so2和nox的活性焦经加热后会脱出so2和nox，脱出的so2和nox富集气体会从抽气室的出气口排出，而脱出so2和nox的活性焦会从抽气室向下自流入再生塔冷却段153的换热管，在脱出so2和nox的活性焦经过再生塔冷却段153的换热管的过程中，低温冷却风机8会将经氮气冷却器23冷却后的循环氮气不断通入再生塔冷却段153内，从而对再生塔冷却段153内的换热管进行冷却，进而对再生塔冷却段153的换热管内的活性焦进行冷却，经冷却后的活性焦会经再生塔冷却段153的换热管向下进入下部氮封室，再经下部氮封室进入再生塔排料段，再从再生塔排料段向下排入振动筛17，经振动筛17的筛网过滤后，无法回收利用的小于1.4mm的小颗粒活性焦会经筛网的筛孔向下落入振动筛17的下腔室，再从下腔室的筛下物出料口排入焦粉仓，而可以重新回收利用的大颗粒活性焦会滞留在筛网上，并从振动筛17的上腔室的筛上物出料口重新排入吸附塔14顶部的进料口，从而实现活性焦的循环利用；在振动筛17筛分活性焦的过程中，除尘风机26会将扩散在振动筛17上腔室的微粉及部分落灰吸出并排入除尘器27中，避免微粉及部分落灰随筛后的大颗粒活性焦进入吸附塔14，从而降低了随大颗粒活性焦进入吸附塔14的微粉量，进而降低了从烟囱排放出的烟气中的烟气颗粒物含量，最终实现烟气超低排放。

本发明的优点是：

（1）通过在增压风机前增设布袋除尘器，将排入吸附塔的烟气中的粉尘颗粒物浓度控制在50mg/m3以内，从而有效控制吸附塔的塔阻小于3kpa，确保吸附塔的塔阻不升高，不会造成因吸附塔塔阻升高而会使车间被迫减产的现象的发生，提高了系统的运行稳定性与安全性，使系统能长期稳定安全运行；

（2）使用余热锅炉代替兑冷空气对烟气进行降温，不仅能降低增压风机20%的风量负荷，有效降低增压风机电耗，节能效果好，而且可以同时产生0.1mpa的低压蒸汽和70℃~90℃的热水，有效回收利用了烟气余热；

（3）采用循环氮气冷却方式对再生塔冷却段的换热管进行降温，不仅可以有效防止再生塔冷却段内的换热管发生酸结露腐蚀，而且当再生塔冷却段内的换热管发生串漏时，因氮气有窒息作用，所以可以有效防止再生塔冷却段内的换热管内的活性焦发生自燃，大大提高了系统的运行稳定性与安全性；同时氮气温度可以控制，通过适当调整氮气温度，可以增加活性焦再生解吸时间，从而使进入冷却段的活性焦解吸地更加彻底，进一步确保系统能长期稳定运行；

（4）在加热循环风机的出口侧增设尾气排放口及尾气排放阀，可以有效降低进入加热炉的循环烟气量，进而可降低加热炉炉膛压力，避免因加热炉炉膛压力过高而导致的煤气回火事故的发生，进一步提高了系统的运行稳定性与安全性；

（5）通过除尘器、除尘风机及吸尘罩相配合及时将振动筛筛后扩散在其上腔室的微粉及部分落灰吸走，避免微粉及部分落灰随筛后的大颗粒活性焦进入吸附塔，降低了随大颗粒活性焦进入吸附塔的微粉量，进而降低了从烟囱排放出的烟气中的烟气颗粒物含量，最终实现烟气超低排放：so2≤10mg/m3、nox≤50mg/m3、颗粒物≤10mg/m3，使排放烟气符合环保要求；

（6）系统运行稳定，脱硫脱硝效率高，脱硝效率大于80%。