实现全工况脱硫脱硝的烟气循环流化床脱硫与SCR脱硝的组合处理系统和烟气处理方法与流程

文档序号:18169325发布日期:2019-07-13 09:47阅读:390来源:国知局
实现全工况脱硫脱硝的烟气循环流化床脱硫与SCR脱硝的组合处理系统和烟气处理方法与流程

本发明属于环保领域,尤其涉及一种实现全工况脱硫脱硝的烟气循环流化床脱硫与scr脱硝的组合处理系统和烟气处理方法。



背景技术:

钢铁烧结、球团是so2和nox排放的重要来源,2018年部分地区开始要求钢铁烧结、球团实现超低排放,烧结机头(球团焙烧)烟气在基准含氧量16%条件下,颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放限值分别为10mg/nm3、35mg/nm3、50mg/nm3

目前,钢铁烧结等非电行业脱硫主要选用半干法、干法工艺,脱硝主要是选择scr脱硝。专利号为cn201320565147的中国专利公开了一种烧结烟气脱硫脱硝装置,该装置的工作流程为:需要净化的烟气首先在预除尘器中进行处理,然后经ggh换热器和燃烧器加热升温后进入scr脱硝装置,之后脱硝烟气在依次在脱硫装置和除尘装置中进行处理,最后排入烟囱。该装置虽然在烧结机正常运转工况下具有不错的脱硫脱硝效果,但在烧结机启机阶段却无法满足排放要求。这是由于,在烧结机启机2~4小时内烟温较低(一般在10℃左右),虽然该技术配置了烟气换热器和燃烧器等加热装置,但由于启机阶段入口烟温过低,因此加热装置也无法快速将其加热到需求温度,从而导致脱硫、脱硫设备无法投运。

近年来,环境问题日益严峻,面对越来越严格的环保要求,钢铁烧结等非电行业如何实现脱硫、脱硝设备的全工况投运,是本领域技术人员亟待解决的技术难题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种实现全工况脱硫脱硝的烟气循环流化床脱硫与scr脱硝的组合处理系统和烟气处理方法,本发明提供的处理系统可在烟气发生设备启机前进行快速预热,实现烟气发生设备启停机阶段、低负荷工况等全工况下投运脱硫脱硝,确保烟气发生设备从启动到关闭的全过程中so2和nox排放均满足排放要求。

本发明提供了一种实现全工况脱硫脱硝的烟气循环流化床脱硫与scr脱硝的组合处理系统,沿烟气运动方向,包括顺序连接的原烟道、第一烟气处理设备、第二烟气处理设备和净烟道,所述原烟道顺序设置有风挡和再循环烟气进口;所述净烟道顺序设置有引风机、再循环烟气出口和净烟气排放口,所述再循环烟气出口的出气端通过再循环烟道与所述再循环烟气进口的进气端相连接,所述再循环烟道上设置有风挡;

所述第一烟气处理设备为循环流化床脱硫除尘设备,所述第二烟气处理设备为scr脱硝设备;或,所述第一烟气处理设备为scr脱硝设备,所述第二烟气处理设备为循环流化床脱硫除尘设备;

所述scr脱硝设备包括:烟气换热器,所述烟气换热器设置有原烟气进口、原烟气出口、净烟气进口和净烟气出口;与所述烟气换热器的原烟气出口相连接的scr脱硝反应器,其连接烟道上设置有烟气加热装置,所述scr脱硝反应器的脱硝烟气出口与所述烟气换热器的净烟气进口相连接。

优选的,所述再循环烟道设置有再循环支路烟道,所述再循环支路烟道的出气端与所述第二烟气处理设备的烟气进口相连接,所述再循环支路烟道设置有风挡。

优选的,沿烟气运动方向,连接所述第一烟气处理设备和所述第二烟气处理设备的烟道上顺序设置有风挡和再循环支路烟气进口,所述再循环支路烟道的出气端与所述再循环支路烟气进口相连接。

优选的,所述烟气加热装置的热源为热烟气。

优选的,所述循环流化床脱硫除尘设备包括:

循环流化床脱硫吸收塔,所述循环流化床脱硫吸收塔设置有烟气进口和脱硫烟气出口,

用于向所述循环流化床脱硫吸收塔的塔内投加吸收剂的吸收剂给料装置;

用于向所述循环流化床脱硫吸收塔的塔内喷射雾化水的雾化水喷射装置;

与所述脱硫烟气出口相连的除尘器。

优选的,所述除尘器底部设置有空气斜槽,所述空气斜槽与所述循环流化床脱硫吸收塔相连。

优选的,所述除尘器为布袋除尘器。

优选的,连接所述第一烟气处理设备和所述第二烟气处理设备的烟道上不设置引风机。

优选的,还包括烟囱,所述烟囱的烟气进口与所述净烟道的净烟气排放口相连。

本发明提供了一种在上述技术方案所述的处理系统中进行烟气处理方法,包括以下步骤:

a)关闭设置在所述原烟道上的风挡,并开启设置在所述再循环烟道上的风挡,同时开启所述引风机、所述烟气换热器和所述烟气加热装置,使烟气在系统内循环加热;

b)待所述scr脱硝反应器入口处的烟气达到允许喷氨的反应温度后,启动与所述原烟道相连的烟气发生设备,开启设置在所述原道上的风挡,之后所述烟气发生设备产生的烟气依次在所述第一烟气处理设备和所述第二烟气处理设备中进行处理,得到净化烟气。

与现有技术相比,本发明提供了一种实现全工况脱硫脱硝的烟气循环流化床脱硫与scr脱硝的组合处理系统和烟气处理方法。本发明提供的处理系统沿烟气运动方向,包括顺序连接的原烟道、第一烟气处理设备、第二烟气处理设备和净烟道,所述原烟道顺序设置有风挡和再循环烟气进口;所述净烟道顺序设置有引风机、再循环烟气出口和净烟气排放口,所述再循环烟气出口的出气端通过再循环烟道与所述再循环烟气进口的进气端相连接,所述再循环烟道上设置有风挡;所述第一烟气处理设备为循环流化床脱硫除尘设备,所述第二烟气处理设备为scr脱硝设备;或,所述第一烟气处理设备为scr脱硝设备,所述第二烟气处理设备为循环流化床脱硫除尘设备;所述scr脱硝设备包括:烟气换热器,所述烟气换热器设置有原烟气进口、原烟气出口、净烟气进口和净烟气出口;与所述烟气换热器的原烟气出口相连接的scr脱硝反应器,其连接烟道上设置有烟气加热装置,所述scr脱硝反应器的脱硝烟气出口与所述烟气换热器的净烟气进口相连接。在上述烟气处理系统处理烟气的主要流程如下:a)关闭设置在所述原烟道上的风挡,并开启设置在所述再循环烟道上的风挡,同时开启所述引风机、所述烟气换热器和所述烟气加热装置,使烟气在系统内循环加热;b)待所述scr脱硝反应器入口处的烟气达到允许喷氨的反应温度后,启动与所述原烟道相连的烟气发生设备,开启设置在所述原道上的风挡,之后所述烟气发生设备产生的烟气依次在所述第一烟气处理设备和所述第二烟气处理设备中进行处理,得到净化烟气。本发明提供的系统在净烟道的引风机出口设置了再循环烟道,通过调节系统中各风挡的开合,可利用再循环烟道将引风机出口的高温烟气引回至第一烟气处理设备的烟气进口,从而对烟气处理系统进行快速预热,实现烟气发生设备启停机阶段、低负荷工况等全工况下投运脱硫脱硝,确保烟气发生设备从启动到关闭的全过程中so2和nox排放均满足排放要求,避免现有技术因为启机初期烟温低而无法实现脱硝超低排放的问题。在本发明提供的优选技术方案中,第一烟气处理设备和第二烟气处理设备直接采用烟道连接(即两者之间不设置引风机),更加节能;同时由于直接采用烟道连接,scr脱硝反应器的烟气进口烟道负压高,烟气加热装置配套的直接式热风炉炉膛不会出现回火、冒正压的问题,控制更为简单。在本发明提供的另一个优选技术方案中,在直接式热风炉炉膛出口烟道加设隔离挡板用于控制炉膛负压,可避免因炉膛负压高导致热风炉易熄火点火难的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的烟气处理系统流程图;

图2是本发明实施例提供的循环流化床脱硫除尘设备的结构示意图;

图3是本发明实施例提供的scr脱硝设备的结构示意图;

图4是本发明实施例提供的设置有再循环支路烟道的烟气处理系统流程图;

图5是本发明实施例1提供的先脱硫后脱硝的烟气处理系统流程图;

图6是本发明实施例1提供的先脱硝后脱硫的烟气处理系统流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种实现全工况脱硫脱硝的烟气循环流化床脱硫与scr脱硝的组合处理系统,沿烟气运动方向,包括顺序连接的原烟道、第一烟气处理设备、第二烟气处理设备和净烟道,所述原烟道顺序设置有风挡和再循环烟气进口;所述净烟道顺序设置有引风机、再循环烟气出口和净烟气排放口,所述再循环烟气出口的出气端通过再循环烟道与所述再循环烟气进口的进气端相连接,所述再循环烟道上设置有风挡;

所述第一烟气处理设备为循环流化床脱硫除尘设备,所述第二烟气处理设备为scr脱硝设备;或,所述第一烟气处理设备为scr脱硝设备,所述第二烟气处理设备为循环流化床脱硫除尘设备;

所述scr脱硝设备包括:烟气换热器,所述烟气换热器设置有原烟气进口、原烟气出口、净烟气进口和净烟气出口;与所述烟气换热器的原烟气出口相连接的scr脱硝反应器,其连接烟道上设置有烟气加热装置,所述scr脱硝反应器的出气口与所述烟气换热器的净烟气进口相连接。

参见图1~图4,图1是本发明实施例提供的烟气处理系统流程图,图1中,1表示原烟道,2表示原烟道风挡,3表示再循环烟气进口,4表示第一烟气处理设备,5表示第一烟气处理设备和第二烟气处理设备连接烟道,6表示第二烟气处理设备,7表示净烟道,8表示引风机,9表示再循环烟气出口,10表示净烟气排放口,11表示再循环烟道,12表示再循环烟道风挡;图2是本发明实施例提供的循环流化床脱硫除尘设备的结构示意图,图2中,a1表示吸收剂给料装置,a2表示雾化水喷射装置,a3表示循环流化床脱硫吸收塔,a4表示除尘器,a5表示除尘器烟气出口,a6表示空气斜槽,a7表示脱硫副产物外排口;图3是本发明实施例提供的scr脱硝设备的结构示意图,图3中,b1表示烟气换热器(简称ggh),b2表示烟气加热装置,b3表示scr脱硝反应器,a表示原烟气进口,b表示原烟气出口,c表示净烟气进口,d表示净烟气出口;图4是本发明实施例提供的设置有再循环支路烟道的烟气处理系统流程图,图4中,标号1~12参考图1,13表示再循环支路烟道,14表示再循环支路烟道风挡,15表示第一烟气处理设备和第二烟气处理设备连接烟道风挡。

沿烟气运动方向,本发明提供的烟气处理系统包括顺序连接的原烟道1、第一烟气处理设备4、第二烟气处理设备6和净烟道7。其中,原烟道1上顺序设置有风挡2和再循环烟气进口3。

在本发明中,第一烟气处理设备4设置有烟气进口和烟气出口,第一烟气处理设备4的烟气进口与原烟道1的出气端相连接,第一烟气处理设备4具体为循环流化床脱硫除尘设备或scr脱硝设备。在本发明提供的一个实施例中,所述循环流化床脱硫除尘设备包括吸收剂给料装置a1、雾化水喷射装置a2、循环流化床脱硫吸收塔a3和除尘器a4,其中,吸收剂给料装置a1用于向循环流化床脱硫吸收塔a3的塔内投加吸收剂;雾化水喷射装置a2用于向循环流化床脱硫吸收塔a3的塔内喷射雾化水;循环流化床脱硫吸收塔a3设置有烟气进口和脱硫烟气出口。在本发明提供的一个实施例中,沿烟气运动方向,吸收剂给料装置a1投加吸收剂的位置和雾化水喷射装置a2喷射雾化水的位置在塔体内顺序设置。在本发明提供的一个实施例中,循环流化床脱硫吸收塔a3的烟气进口位于塔底,脱硫烟气出口位于塔顶,雾化水喷射装置a2喷射雾化水的位置靠近循环流化床脱硫吸收塔a3的烟气进口,且位于吸收剂给料装置a1投加吸收剂位置的上方。在本发明中,除尘器a4上设置有烟气入口和除尘器烟气出口a5,除尘器a4的烟气入口与循环流化床脱硫吸收塔a3的脱硫烟气出口相连接。在本发明提供的一个实施例中,除尘器a4的底部设置有空气斜槽a6,空气斜槽a6与循环流化床脱硫吸收塔a3相连,用于将除尘器捕集的未反应完的物料输送回循环流化床脱硫吸收塔a3中继续参与反应。在本发明提供的一个实施例中,沿烟气运动方向,空气斜槽a6与循环流化床脱硫吸收塔a3的连接位置位于吸收剂给料装置a1投加吸收剂位置的上游。在本发明提供的一个实施例中,除尘器a4的底部设置有脱硫副产物外排口a7。在本发明提供的一个实施例中,除尘器a4为布袋除尘器。在本发明中,当第一烟气处理设备4为循环流化床脱硫除尘设备时,循环流化床脱硫吸收塔a3的烟气进口即为第一烟气处理设备4的烟气进口,除尘器a4的除尘器烟气出口a5即为第一烟气处理设备4的烟气出口。

在本发明中,所述scr脱硝设备包括烟气换热器b1、烟气加热装置b2和scr脱硝反应器b3。其中,烟气换热器b1设置有原烟气进口a、原烟气出口b、净烟气进口c和净烟气出口d。在本发明中,scr脱硝反应器b3设置有烟气进口和脱硝烟气出口,scr脱硝反应器b3的烟气进口与原烟气出口b相连,scr脱硝反应器b3的脱硝烟气出口与净烟气进口c相连。在本发明中,原烟气出口b与scr脱硝反应器b3的烟气进口的连接烟道上设置有烟气加热装置b2,用于对进入scr脱硝反应器b3的烟气进行加热。在本发明提供的一个实施例中,烟气加热装置b2的热源为热烟气,所述热烟气由直接式热风炉提供,所述直接式热风炉的炉膛出口烟道设置有隔离挡板。在本发明中,当第一烟气处理设备4为scr脱硝设备时,原烟气进口a即为第一烟气处理设备4的烟气进口,净烟气出口d即为第一烟气处理设备4的烟气出口。

在本发明中,第二烟气处理设备6设置有烟气进口和烟气出口,第二烟气处理设备6的烟气进口通过烟道5与第一烟气处理设备4的烟气出口相连。在本发明中,当第一烟气处理设备4为循环流化床脱硫除尘设备时,第二烟气处理设备6为scr脱硝设备;当第一烟气处理设备4为scr脱硝设备时,第二烟气处理设备6为循环流化床脱硫除尘设备。在本发明中,所述循环流化床脱硫除尘设备和所述scr脱硝设备在上文中已经介绍,在此不再赘述,需要说明的是,当第二烟气处理设备6为循环流化床脱硫除尘设备时,循环流化床脱硫吸收塔a3的烟气进口即为第二烟气处理设备6的烟气进口,除尘器a4的除尘器烟气出口即为第二烟气处理设备6的烟气出口;当第二烟气处理设备6为scr脱硝设备时,原烟气进口a即为第二烟气处理设备6的烟气进口,净烟气出口d即为第二烟气处理设备6的烟气出口。在本发明提供的一个实施例中,连接第一烟气处理设备4和第二烟气处理设备6的烟道5上不设置引风机。

在本发明中,净烟道7的进气端与第二烟气处理设备6的烟气出口相连,沿烟气运动方向,净烟道7上顺序设置有引风机8、再循环烟气出口9和净烟气排放口10。其中,再循环烟气出口9的出气端通过再循环烟道11与再循环烟气进口3的进气端相连接,再循环烟道11上设置有风挡12。在本发明提供的一个实施例中,再循环烟道11还设置有再循环支路烟道13,再循环支路烟道13的出气端与第二烟气处理设备6的烟气进口相连接,再循环支路烟道13上设置有风挡14。在本发明提供的一个实施例中,沿烟气运动方向,连接第一烟气处理设备4和第二烟气处理设备6的烟道5上顺序设置有风挡15和再循环支路烟气进口,再循环支路烟道13的出气端与所述再循环支路烟气进口相连接。

为更清楚起见,下面以第一烟气处理设备4为循环流化床脱硫除尘设备,第二烟气处理设备6为scr脱硝设备为例,对在本发明提供的烟气处理系统中处理烟气的主要流程进行说明:

1)烟气发生设备(如烧结机)产生的烟气可从原烟道1进入烟气处理系统,烟气依次经过循环流化床脱硫除尘设备,烟气换热器b1的原烟气进、出口,烟气加热装置b2,scr脱硝反应器b3,烟气换热器b1的净烟气进、出口,再经引风机8向外排放,引风机8的下游连接有再循环烟道11,烟气可直接利用两端压差,返回循环流化床脱硫除尘设备的入口烟道。

2)为了满足启机时同步投脱硝的需求,在烟气发生设备启机前2~4小时(依据脱硝需要的反应温度情况确定需要提前启机的时间)前,先启动烟气换热器b1、关闭原烟道风挡2,全开再循环烟道风挡12,再慢慢开启引风机8,调整引风机慢慢将风量拉升至所需的烟气量。同时,开启烟气加热装置b2,加热进入scr脱硝反应器b3的烟气,升温速率控制在合适的范围(50~90℃/h,具体根据ggh最大升降温速率而定),确保ggh不会因为快速受热变形而卡死。

3)随着烟气不断循环加热,烟气快速升温,同时在烟气发生设备启机前提前慢慢在循环流化床脱硫除尘设备的脱硫吸收塔内建立合适的吸收剂床层。2~4小时后,scr脱硝反应器b3的烟气进口处的温度已经达到催化剂允许喷氨的反应温度(200~280℃),此时再启动烟气发生设备的主抽风机,慢慢开启原烟道风挡2,同时慢慢调节关闭再循环烟道风挡12,使烟气发生设备需处理的烟气慢慢引入,同时可根据需要在scr脱硝反应器b3的烟气进口进行喷氨,进行同步脱硝。

4)烟气中的so2、so3、hcl、no2等污染物在循环流化床脱硫除尘设备内与吸收剂快速反应脱除。

5)循环流化床脱硫除尘设备出来的脱硫除尘后烟气经过烟气换热器b1,与scr脱硝反应器b3出来的热烟气进行换热升温,再经过烟气加热装置b2加热20~30℃,补偿换热损失,进入scr脱硝反应器b3进行脱硝,脱硝后进入烟气换热器b1,换热完的热烟气经过引风机8向外排放。同时引风机出口设置的再循环烟道11可将换热完的热烟引回至循环流化床脱硫除尘设备,通过调整再循环烟道风挡12的开度,保证不同负荷工况下系统的稳定。

6)在本发明设置有再循环支路烟道13的技术方案中,烟气发生设备启机前若需要更加快速的对系统进行升温,则可在ggh启动后,先关闭第一烟气处理设备和第二烟气处理设备连接烟道风挡15和再循环烟道风挡12,开启再循环支路烟道风挡14,开启引风机8,开启烟气加热装置b2,再循环热烟气不经过循环流化床脱硫除尘设备降温,更加快速的预热scr脱硝反应器b3,在烟气发生设备启机前再开启再循环烟道风挡12,开启第一烟气处理设备和第二烟气处理设备连接烟道风挡15,关闭或减小再循环支路烟道风挡14,提前脱硫建床,满足建床需要的时间即可。这样一方面scr脱硝反应器预热时,再循环热烟气散热损失更小,可更快速预热,另一方面,预热期间,再循环烟气未经过脱硫除尘设备,阻力更小,可节约脱硝预热时能耗。

7)烟气发生设备停机时,烟气量和烟气温度慢慢降低,按启机相反的操作,同样可以利用再循环烟道,利用循环回的热烟气保持一定的烟气流量和温度,满足脱硝温度的需求,实现全负荷脱硫脱硝。

本发明提供的系统在净烟道的引风机出口设置了再循环烟道,通过调节系统中各风挡的开合,可利用再循环烟道将引风机出口的高温烟气引回至第一烟气处理设备的烟气进口,从而对烟气处理系统进行快速预热,实现烟气发生设备启停机阶段、低负荷工况等全工况下投运脱硫脱硝,确保烟气发生设备从启动到关闭的全过程中so2和nox排放均满足排放要求,避免现有技术因为启机初期烟温低而无法实现脱硝超低排放的问题。

在本发明提供的优选技术方案中,第一烟气处理设备和第二烟气处理设备直接采用烟道连接(即两者之间不设置引风机),更加节能;同时直接采用烟道连接,scr脱硝反应器的烟气进口烟道负压高,烟气加热装置配套的直接式热风炉炉膛不会出现回火、冒正压的问题,控制更为简单。

在本发明提供的优选技术方案中,在直接式热风炉炉膛出口烟道加设隔离挡板用于控制炉膛负压,可避免因炉膛负压高导致热风炉易熄火、点火难的问题。

本发明还提供了一种在上述技术方案所述的处理系统中进行烟气处理方法,包括以下步骤:

a)关闭设置在所述原烟道上的风挡,并开启设置在所述再循环烟道上的风挡,同时开启所述引风机、所述烟气换热器和所述烟气加热装置,使烟气在系统内循环加热;

b)待所述scr脱硝反应器入口处的烟气达到允许喷氨的反应温度后,启动与所述原烟道相连的烟气发生设备,开启设置在所述原道上的风挡,之后所述烟气发生设备产生的烟气依次在所述第一烟气处理设备和所述第二烟气处理设备中进行处理,得到净化烟气。

在本发明提供的烟气处理方法在上述技术方案公开的系统中进行,在该方法中,首先通过调整系统中各风挡的开合,形成系统内的烟气循环回路,使烟气通过设置在系统内的烟气换热器和烟气加热装置进行循环加热。

之后,待所述scr脱硝反应器入口处的烟气达到允许喷氨的反应温度后,通过调整系统中各风挡的开合程度,在保证第一烟气处理设备进烟量稳定的情况下,慢慢将烟气发生设备产生的烟气引入所述烟气处理系统,所述烟气发生设备产生的烟气依次在所述第一烟气处理设备和所述第二烟气处理设备中进行处理,得到净化烟气。

在本发明中,对所述第一烟气处理设备和所述第二烟气处理设备处理烟气的具体条件没有特别限定,本领域技术人员基于其掌握的技术知识和实际工况,进行选择即可。

本发明提供的烟气处理方法在所述系统中进行,该方法可在烟气发生设备启机前对整个烟气处理系统进行快速预热,实现烟气发生设备启停机阶段、低负荷工况等全工况下投运脱硫脱硝,确保烟气发生设备从启动到关闭的全过程中so2和nox排放均满足排放要求。

为更清楚起见,下面通过以下实施例进行详细说明。

实施例1

本实施例提供了一种如图5所示的烟气处理系统,图5是本发明实施例1提供的先脱硫后脱硝的烟气处理系统流程图,本实施例提供的烟气处理系统包括:原烟道(未在图中标出)、原烟道风挡2、再循环烟气进口3、吸收剂给料装置a1、雾化水喷射装置a2、循环流化床脱硫吸收塔a3、除尘器a4(本实施例选用布袋除尘器)、空气斜槽a6、脱硫副产物外排口a7、第一烟气处理设备和第二烟气处理设备连接烟道5、第一烟气处理设备和第二烟气处理设备连接烟道风挡15、烟气换热器b1、烟气加热装置b2、scr脱硝反应器b3、净烟道7、引风机8、再循环烟气出口9、净烟气排放口10、再循环烟道11、再循环烟道风挡12、再循环支路烟道13和再循环支路烟道风挡14,其连接关系如图5所示,在此不再赘述。

本实施提供的烟气处理系统在运行时的主要流程包括:

1)烟气从原烟道进入,然后依次经过循环流化床脱硫吸收塔a3、除尘器a4、烟气换热器b1的原烟气侧、烟气加热装置b2、scr脱硝反应器b3、烟气换热器b1的净烟气侧,之后经设置在净烟道7上的引风机8排往烟囱,引风机8的下游连接有再循环烟道11和再循环支路烟道13,烟气可直接利用两端压差,返回循环流化床脱硫吸收塔a3的入口烟道和烟气换热器b1的原烟气进口a。

2)为了满足启机时同步投脱硝的需求,在烟气发生设备(例如烧结机)启机前2~4小时(依据脱硝需要的反应温度情况确定需要提前启机的时间)前,先启动烟气换热器b1、关闭原烟道风挡2,全开第一烟气处理设备和第二烟气处理设备连接烟道风挡15,全开再循环烟道风挡12,再慢慢开启引风机8,调整引风机慢慢将风量拉升至所需烟气量。同时,开启烟气加热装置b2,加热进入scr脱硝反应器b3的烟气,升温速率控制在合适的范围(50~90℃/h,具体根据ggh最大升降温速率而定),确保ggh不会因为快速受热变形而卡死。

3)随着烟气不断循环加热,烟气快速升温,同时在烟气发生设备启机前提前慢慢在循环流化床脱硫吸收塔a3内建立合适的吸收剂床层。2~4小时后,scr脱硝反应器b3的烟气进口处的温度已经达到催化剂允许喷氨的反应温度(200~280℃),此时再启动烟气发生设备的主抽风机,慢慢开启原烟道风挡2,同时慢慢调节关闭再循环烟道风挡12,使烟气发生设备需处理的烟气慢慢引入,同时可根据需要在scr脱硝反应器b3的烟气进口进行喷氨,进行同步脱硝。

4)烟气中的so2、so3、hcl、no2等污染物在循环流化床脱硫吸收塔a3内与塔内钙基吸收剂进行快速反应脱除,塔内的钙基吸收剂通过吸收剂给料装置a1添加到吸收塔中。同时,随着烟温的上升,根据需要开启雾化水喷射装置a2,将吸收塔出口温度控制在70~110℃,确保高效脱硫的同时避免高温烟气损坏后端布袋。

5)循环流化床脱硫吸收塔a3的脱硫烟气出口连接的除尘器a4将未反应完的物料收集,大部分通过空气斜槽a4返回到循环流化床脱硫吸收塔a3中继续参与反应,少量反应后的副产物通过脱硫副产物外排口a7外排。

6)除尘器a4的除尘烟气出口排出的烟气通过原烟气进口a进入烟气换热器b1,与scr脱硝反应器b3排出的热烟气进行换热升温,升温后的烟气通过原烟气出口b排出后再经过烟气加热装置b2加热20~30℃,补偿换热损失,之后进入scr脱硝反应器b3进行脱硝,脱硝后的烟气通过净烟气进口c进入烟气换热器b1,与除尘器a4排出的除尘烟气进行换热降温,完成换热的烟气通过净烟气出口d排出后进入净烟道7,接着经过引风机8排入烟囱。同时,可根据前端负荷烟气量变化情况,调整再循环烟道风挡12的开度,将净烟气引回至循环流化床脱硫吸收塔a3的烟气进口,从而保证不同负荷工况下系统的稳定。

7)除了将完成脱硫脱硝的净烟气引回至循环流化床脱硫吸收塔a3的烟气进口,烟气发生设备启机前若需要更加快速的对系统进行升温,则可在ggh启动后,先关闭第一烟气处理设备和第二烟气处理设备连接烟道风挡15和再循环烟道风挡12,开启再循环支路烟道风挡14,开启引风机8,开启烟气加热装置b2,再循环热烟气不经过循环流化床脱硫除尘设备降温,更加快速的预热scr脱硝反应器b3,在烟气发生设备启机前再开启再循环烟道风挡12,开启第一烟气处理设备和第二烟气处理设备连接烟道风挡15,关闭或减小再循环支路烟道风挡14,提前脱硫建床,满足建床需要的时间即可。这样一方面scr脱硝反应器预热时,再循环热烟气散热损失更小,可更快速预热,另一方面,预热期间,再循环烟气未经过脱硫除尘设备,阻力更小,可节约脱硝预热时能耗。

8)烟气发生设备停机时,烟气量和烟气温度慢慢降低,按启机相反的操作,同样可以利用再循环烟道,利用循环回的热烟气保持一定的烟气流量和温度,满足脱硝温度的需求,实现全负荷脱硫脱硝。

实施例2

本实施例提供了一种如图6所示的烟气处理系统,图6是本发明实施例2提供的先脱硝后脱硫的烟气处理系统流程图,本实施例提供的烟气处理系统包括:原烟道(未在图中标出)、原烟道风挡2、再循环烟气进口3、烟气换热器b1、烟气加热装置b2、scr脱硝反应器b3、第一烟气处理设备和第二烟气处理设备连接烟道5、吸收剂给料装置a1、雾化水喷射装置a2、循环流化床脱硫吸收塔a3、除尘器a4(本实施例选用布袋除尘器)、空气斜槽a6、脱硫副产物外排口a7、净烟道7、引风机8、再循环烟气出口9、净烟气排放口10、再循环烟道11、再循环烟道风挡12、再循环支路烟道13和再循环支路烟道风挡14,其连接关系如图6所示,在此不再赘述。

本实施提供的烟气处理系统在运行时的主要流程包括:

1)烟气从原烟道进入,然后依次经过烟气换热器b1的原烟气侧、烟气加热装置b2、scr脱硝反应器b3、烟气换热器b1的净烟气侧、循环流化床脱硫吸收塔a3、除尘器a4,之后经设置在净烟道7上的引风机8排往烟囱,引风机8的下游连接有再循环烟道11和再循环支路烟道13,烟气可直接利用两端压差,返回烟气换热器b1的原烟气进口a和循环流化床脱硫吸收塔a3的入口烟道。

2)在本实施例中,烟气处理系统在运行时其他流程可参考实施例1,在此不再赘述。

实施例3

某180m2烧结机使用本发明所述的烟气处理系统,烟气量为760000nm3/h(标况);正常工况入口烟气温度约100~160℃,烟气nox浓度约为200~300mg/nm3,so2为500~1000mg/nm3。使用ca(oh)2作吸收剂,氨水作脱硝还原剂。

其烧结启机时烟气最低温度约20℃,烧结启机后两个小时候才慢慢升至100℃,按常规装置及方法,脱硝无法投入,未上本发明烟气处理系统前,启机期间nox排放在50~200mg/nm3

采用本发明实施例1提供的烟气处理系统后,在启机前2个小时,提前启动烟气换热器b1、引风机8及烟气加热装置b2,利用引风机8出口的再循环烟道11提前快速预热,将scr脱硝反应器b3的烟气进口处的烟气温度预热至260~280℃。烧结启机后,慢慢引入烧结烟气,并通过调节再循环烟道风挡12的开度维持系统进烟量稳定,引入烧结冷烟气期间,scr脱硝反应器b3的烟气进口处的温度一直维持在260~280℃,同时烟气换热器b1电流平稳,同步投入脱硫脱硝,实现启机全工况的同步超低排放。停机时,同样利用再循环烟道11引回的热烟气,保持循环流化床脱硫吸收塔a3烟气进口的烟温和烟气量,实现停机期间脱硫脱硝超低排放,脱硫效率可达99%以上,脱硝效率可达90%以上,粉尘浓度<5mg/nm3

实施例4

某230m2烧结机使用本发明所述的烟气处理系统,烟气量为920000nm3/h(标况);正常工况入口烟气温度约120~160℃,烟气nox浓度约为200~350mg/nm3,so2为500~1000mg/nm3。使用ca(oh)2作吸收剂,氨水作脱硝还原剂。

其烧结启机后两个小时候才慢慢升至90℃,按常规装置及方法,脱硝无法投入,未上本发明烟气处理系统前,启机期间nox排放在50mg/nm3~250mg/nm3

采用本发明实施例1提供的烟气处理系统后,在启机前2个小时,提前启动烟气换热器b1,引风机8及烟气加热装置b2,利用引风机8出口的再循环烟道11提前快速预热,将scr脱硝反应器b3的烟气进口处的烟气温度预热至260~280℃,烧结启机后,慢慢引入烧结烟气,并通过调节再循环烟道风挡12的开度维持系统进烟量稳定,引入烧结冷烟气期间,scr脱硝反应器b3的烟气进口处的温度一直维持在260~280℃,同时烟气换热器b1电流平稳,同步投入脱硫脱硝,实现同步超低排放。停机时,同样利用再循环烟道11引回的热烟气,保持循环流化床脱硫吸收塔a3烟气进口的烟温和烟气量,实现停机期间脱硫脱硝超低排放,脱硫效率可达99%以上,脱硝效率可达90%以上,粉尘浓度<5mg/nm3。同时对比同厂区其他230m2烧结机,其他两套230m2烧结机采用一样的干法脱硫除尘设备加scr脱硝设备,但其脱硫脱硝设备各设置一台引风机,无再循环管道,却无法满足全工况的脱硫脱硝,电耗高20%。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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