一种逆流式活性炭脱硝的装置及控制方法与流程

本发明涉及一种逆流式活性炭脱硝的装置及控制方法，属于环保设备及方法。

背景技术：

1、钢铁行业烧结过程中为满足排放标准，需要加装烟气治理装置，目前逆流式活性炭脱硫脱硝技术是实现超低排放的较为成熟的工艺之一。现有技术采用逆流式活性炭脱硝技术对烧结烟气进行脱硝时，在吸附塔内烧结烟气与活性炭做相向运动，并在烟气中喷氨，烟气自下而上、活性炭自上而下，两者逆流接触，活性炭连续地从吸附塔底部排出，输送到解析塔进行解析，解析后的活性炭再进入系统循环使用，烧结烟气逆流式活性炭脱硝技术的突出优势是可以在一个系统中实现so2、nox、颗粒物、二噁英、重金属等多组分污染物的协同处理，同时没有任何二次污染的产生。但整个系统的运行非常依赖活性炭的物理化学性能，当脱硝反应器进口nox浓度过高时，超出系统承载能力会出现排放瞬时超标现象。企业为保证nox的小时平均值稳定达标的常用措施为加大喷氨量，不仅收效甚微，而且会造成喷氨烟箱内部出现大量nh4cl和nh4hso4结晶造成板结，导致喷氨效果变差进而出现氨逃逸现象，为整个系统的高效稳定运行带来隐患。

技术实现思路

1、本发明目的是提供一种逆流式活性炭脱硝的装置及控制方法，使活性炭在进入吸附塔前预先吸附饱和氨气，预饱和后的活性炭能够增加氨气与烟气的反应面积，使氨气与烟气中的nox接触更加充分，实现提高系统的脱硝效率，同时大幅降低脱硝床层喷氨量，避免氨逃逸现象，节约运行成本，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

2、本发明的技术方案是：一种逆流式活性炭脱硝的装置，包含链斗式输送机、氨预饱和仓、蒸汽换热器、循环风机和冷凝水收集装置，所述氨预饱和仓从上至下包含上部装料机构、预饱和床层、靶子卸料区、排料装置和排料斗，上部装料机构通过链斗式输送机连接活性炭存储区；氨预饱和仓排料斗的出口通过链斗式输送机连接吸附塔；循环风机的输入端通入氨气，循环风机的输出端通过蒸汽换热器连接氨预饱和仓预饱和床层的输入端，氨预饱和仓预饱和床层的输出端连接循环风机形成循环回路；冷凝水收集装置连接蒸汽换热器；氨预饱和仓预饱和床层的输出端还连接排气管道。

3、还包含三通分料器，设置在氨预饱和仓的上方，输入端通过链斗式输送机连接活性炭存储区，两个输出端分别连接氨预饱和仓和吸附塔。

4、还包含氧气浓度仪表、氨气浓度仪表、温度控制器、压力控制器、循环风机入口前管道气动阀门、循环风机出口管道气动阀门、排气管道电动调节阀、蒸汽管道电动调节阀、氨预饱和仓充氮气气动阀、氨气供应管道气动阀门和氨气供应管道调节阀门，所述氧气浓度仪表和氨气浓度仪表设置在氨预饱和仓预饱和床层的输出端，温度控制器设置在蒸汽换热器的输出端，压力控制器连接循环风机；循环风机入口前管道气动阀门和循环风机出口管道气动阀门分别设置在循环风机连接氨预饱和仓的入口管道和出口管道上；排气管道电动调节阀设置在排气管道上，蒸汽管道电动调节阀设置在蒸汽换热器的蒸汽入口管道，氨预饱和仓充氮气气动阀设置在氨预饱和仓的氮气入口管道；氨气供应管道气动阀门和氨气供应管道调节阀门设置在循环风机的氨气入口管道上。

5、所述氨预饱和仓预饱和床层的排气管道连接有氨稀释风系统。

6、所述链斗式输送机包含轨道和料斗，料斗在轨道上运行。

7、一种逆流式活性炭脱硝的控制方法，包含以下步骤：（1）关闭氨预饱和仓充氮气气动阀，打开循环风机入口前管道气动阀门，启动循环风机，将氨气送入氨预饱和仓，氨预饱和仓内的活性炭将氨气吸附至饱和；（2）循环风机运行后，循环风机出口管道气动阀门打开，蒸汽换热器对循环气体进行加热，开启加热时，温度控制器控制蒸汽管道电动调节阀的开度，使循环风机后的气体温度不超设定温度，当超过设定温度时，关闭蒸汽管道电动调节阀；（3）循环气体达到稳定状态后，压力控制器控制压力达到设定值；（4）氨预饱和仓充氮气气动阀控制进入氨预饱和仓的氧气浓度，氨气供应管道气动阀门和氨气供应管道调节阀门控制循环气体的氨气浓度。

8、还设置有三通分料器，在氨预饱和仓装料和紧急情况操作期间，活性炭通过三通分料器绕过氨预饱和仓直接进入吸附塔完成物料循环。

9、所述步骤（2）中，设定温度为150℃。

10、所述步骤（3）中，压力控制器的设定值，即循环风机入口前管道压力为-1.6kpa,循环气体的排气在进入氨稀释风系统前的压力控制器的设定值为-1.4kpa。

11、所述步骤（4）中，进入氨预饱和仓的氧气浓度的设定值为3%；当氧气浓度调节到5%体积浓度以下时，氨气供应管道气动阀门打开，氨气供应管道调节阀门调节氨气流量，使循环气体的氨气浓度达到2%体积浓度；当氨气浓度仪表检测到氨气浓度大于5%体积浓度时，或者氨气浓度仪表检测到氧气浓度大于5%体积浓度时，氨气供应管道气动阀门立即关闭；当循环气体的氧气浓度超过4%体积浓度时，氨预饱和仓充氮气气动阀完全打开，随后系统的压力将会升高，压力控制器和排气管道电动调节阀共同作用，使压力保持稳定。

12、本发明的有益效果是：使活性炭在进入吸附塔前预先吸附饱和氨气，预饱和后的活性炭能够增加氨气与烟气的反应面积，使氨气与烟气中的nox接触更加充分，实现提高系统的脱硝效率，同时大幅降低脱硝床层喷氨量，避免氨逃逸现象，节约运行成本。

技术特征：

1.一种逆流式活性炭脱硝的装置，其特征在于：包含链斗式输送机（101）、氨预饱和仓（201）、蒸汽换热器（202）、循环风机（203）和冷凝水收集装置（204），所述氨预饱和仓（201）从上至下包含上部装料机构、预饱和床层、靶子卸料区、排料装置和排料斗，上部装料机构通过链斗式输送机（101）连接活性炭存储区（102）；氨预饱和仓（201）排料斗的出口通过链斗式输送机（101）连接吸附塔（103）；循环风机（203）的输入端通入氨气（501），循环风机（203）的输出端通过蒸汽换热器（202）连接氨预饱和仓（201）预饱和床层的输入端，氨预饱和仓（201）预饱和床层的输出端连接循环风机（203）形成循环回路；冷凝水收集装置（204）连接蒸汽换热器（202）；氨预饱和仓（201）预饱和床层的输出端还连接排气管道。

2.根据权利要求1所述的一种逆流式活性炭脱硝的装置，其特征在于：还包含三通分料器（205），设置在氨预饱和仓（201）的上方，输入端通过链斗式输送机（101）连接活性炭存储区（102），两个输出端分别连接氨预饱和仓（201）和吸附塔（103）。

3.根据权利要求1所述的一种逆流式活性炭脱硝的装置，其特征在于：还包含氧气浓度仪表（301）、氨气浓度仪表（302）、温度控制器（303）、压力控制器（304）、循环风机入口前管道气动阀门（401）、循环风机出口管道气动阀门（402）、排气管道电动调节阀（403）、蒸汽管道电动调节阀（404）、氨预饱和仓充氮气气动阀（405）、氨气供应管道气动阀门（406）和氨气供应管道调节阀门（407），所述氧气浓度仪表（301）和氨气浓度仪表（302）设置在氨预饱和仓（201）预饱和床层的输出端，温度控制器（303）设置在蒸汽换热器（202）的输出端，压力控制器（304）连接循环风机（203）；循环风机入口前管道气动阀门（401）和循环风机出口管道气动阀门（402）分别设置在循环风机（203）连接氨预饱和仓（201）的入口管道和出口管道上；排气管道电动调节阀（403）设置在排气管道上，蒸汽管道电动调节阀（404）设置在蒸汽换热器（202）的蒸汽入口管道，氨预饱和仓充氮气气动阀（405）设置在氨预饱和仓（201）的氮气入口管道；氨气供应管道气动阀门（406）和氨气供应管道调节阀门（407）设置在循环风机（203）的氨气入口管道上。

4.根据权利要求1所述的一种逆流式活性炭脱硝的装置，其特征在于：所述氨预饱和仓（201）预饱和床层的排气管道连接有氨稀释风系统（206）。

5.根据权利要求1所述的一种逆流式活性炭脱硝的装置，其特征在于：所述链斗式输送机（101）包含轨道和料斗，料斗在轨道上运行。

6.一种逆流式活性炭脱硝的控制方法，其特征在于包含以下步骤：（1）关闭氨预饱和仓充氮气气动阀，打开循环风机入口前管道气动阀门，启动循环风机，将氨气送入氨预饱和仓，氨预饱和仓内的活性炭将氨气吸附至饱和；（2）循环风机运行后，循环风机出口管道气动阀门打开，蒸汽换热器对循环气体进行加热，开启加热时，温度控制器控制蒸汽管道电动调节阀的开度，使循环风机后的气体温度不超设定温度，当超过设定温度时，关闭蒸汽管道电动调节阀；（3）循环气体达到稳定状态后，压力控制器控制压力达到设定值；（4）氨预饱和仓充氮气气动阀控制进入氨预饱和仓的氧气浓度，氨气供应管道气动阀门和氨气供应管道调节阀门控制循环气体的氨气浓度。

7.根据权利要求6所述的一种逆流式活性炭脱硝的控制方法，其特征在于：还设置有三通分料器，在氨预饱和仓装料和紧急情况操作期间，活性炭通过三通分料器绕过氨预饱和仓直接进入吸附塔完成物料循环。

8.根据权利要求6所述的一种逆流式活性炭脱硝的控制方法，其特征在于：所述步骤（2）中，设定温度为150℃。

9.根据权利要求6所述的一种逆流式活性炭脱硝的控制方法，其特征在于：所述步骤（3）中，压力控制器的设定值，即循环风机入口前管道压力为-1.6kpa, 循环气体的排气在进入氨稀释风系统前的压力控制器的设定值为-1.4kpa。

10.根据权利要求6所述的一种逆流式活性炭脱硝的控制方法，其特征在于：所述步骤（4）中，进入氨预饱和仓的氧气浓度的设定值为3%；当氧气浓度调节到5%体积浓度以下时，氨气供应管道气动阀门打开，氨气供应管道调节阀门调节氨气流量，使循环气体的氨气浓度达到2%体积浓度；当氨气浓度仪表检测到氨气浓度大于5%体积浓度时，或者氨气浓度仪表检测到氧气浓度大于5%体积浓度时，氨气供应管道气动阀门立即关闭；当循环气体的氧气浓度超过4%体积浓度时，氨预饱和仓充氮气气动阀完全打开，随后系统的压力将会升高，压力控制器和排气管道电动调节阀共同作用，使压力保持稳定。

技术总结
本发明涉及一种逆流式活性炭脱硝的装置及控制方法，属于环保设备及方法技术领域。本发明的技术方案是：氨预饱和仓（201）排料斗的出口通过链斗式输送机（101）连接吸附塔（103）；循环风机（203）的输出端通过蒸汽换热器（202）连接氨预饱和仓（201）预饱和床层的输入端，氨预饱和仓（201）预饱和床层的输出端连接循环风机（203）形成循环回路。本发明的有益效果是：使活性炭在进入吸附塔前预先吸附饱和氨气，预饱和后的活性炭能够增加氨气与烟气的反应面积，使氨气与烟气中的NOx接触更加充分，实现提高系统的脱硝效率，同时大幅降低脱硝床层喷氨量，避免氨逃逸现象，节约运行成本。

技术研发人员：郑航麟,姚俊仕,刘润宇,庞得奇,田京雷,周宇龙,刘金哲,孙宇佳,孙方舟,王佩
受保护的技术使用者：河钢集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14