一种实现玻璃窑炉烟超低排放的工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种实现玻璃窑炉烟超低排放的工艺，该工艺采用炉烟净化系统净化玻璃窑产生的炉烟；玻璃窑炉产生的炉烟经GGH Ⅰ换热降温后，进入布袋除尘器除尘；除尘炉烟经过GGH Ⅰ加热升温后，进入SCR反应器中进行脱硝处理；脱硝炉烟通过余热锅炉回收余热用于发电或预热窑炉所需空气；从余热锅出来的炉烟经GGH Ⅱ换热降温后，进入湿法脱硫塔脱硫；脱硫炉烟经过GGH Ⅱ加热升温后，通过烟囱排放，该工艺高效、稳定、低成本，实现玻璃窑炉烟气深度净化、超低排放。
【专利说明】
一种实现玻璃窑炉烟超低排放的工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及一种玻璃窑炉烟净化工艺，特别涉及一种通过设计合理的炉烟净化系 统实现玻璃窑炉烟超低排放的工艺，属于烟气处理净化技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着我国国民经济的发特殊性与复杂性，经常导致脱硝脱硫除尘运行不正常展， 玻璃行业快速发展，玻璃成为国民经济建设中的重要建材。玻璃生产过程中加入芒硝、纯碱 等导致烟气成分复杂。对脱硝、脱硫、除尘有较大的影响。窑炉动态换火。玻璃窑每20分钟一 换火，换火的过程中，二氧化硫、颗粒物、氮氧化物都会发生剧烈变化。而我国的能源结构现 状煤多油气少，以致多数玻璃线使用石油焦为燃料，加大了处理难度。600t线石油焦燃料比 天然气每天节约20多万。目前，我国浮法玻璃窑炉生产线约300条，而使用石油焦粉为燃料 的生产线达60%以上。从2014年1月1日起，玻璃窑炉污染物排放标准为:颗粒物50mg/m 3，二 氧化硫400mg/m3，氯化氢30mg/m3，氮氧化物（以N〇2计)700mg/m 3，氟化物（以总F计)5mg/m3，此 排放标准远低于燃煤电厂大气污染物排放标准，极易引起环境污染。
[0003] 石油焦玻璃窑炉烟气的排烟温度为420°C至500°C之间，烟尘中含有大量的N0X、 S0X、碱金属盐等污染物，其特点是粘性高，腐蚀性高等。烟气中的Na 20、K20等碱金属盐，降低 了灰的熔点，增加了灰的粘性，并且会造成脱硝催化剂表面酸性位被中和，快速失活。导致 脱硝效率低，是玻璃窑炉净化工艺环保岛中最易出现的问题。同时，玻璃窑炉烟气中粉尘， 反应会生成硫酸钠(Na2S〇4)，与烟气中的S0 3能够反应，与其中的Na2S〇4反应生成Na2S2〇7粘度 更大、高腐蚀的，因此导致粉尘粘性很高，增加了粉尘治理的难度。
[0004] 氟化物为污染物排放的主要指标之一。在玻璃熔化的过程中需要加入萤石 (CaF2)，氟硅酸钠(Na 2SiF6)，冰晶石(Na3AlF6)。萤石作为助熔剂、遮光剂加入，它能促进玻璃 原料的熔化;氟硅酸钠与冰晶石用作玻璃的乳白剂。该类氟化物在熔炼过程中，在酸性烟气 条件下，约40%易生成HF，SiF 4等挥发物废气排入大气中，废气中HF对人体的危害比502大20 倍，HF溶于水生成氢氟酸，虽为弱酸性，但腐蚀性极强，除金铂以外，几乎对其它所有金属均 有腐蚀作用。如在湿法脱硫塔内除F，极易对其它部件:如水栗，喷嘴，搅拌器，电除雾器发生 腐蚀，含F废水处理难度大，成本高。
[0005] 常规石油焦玻璃窑炉烟气净化工艺:高温余热锅炉+高温电除尘+SCR脱硝+湿(半 干)法脱硫，高温电除尘运营中故障频发，导致除尘效率下降，催化剂堵塞中毒，脱硝效率降 低，导致整条生产线烟气净化不正常，经常性的出现停产治污的现状。高温余热锅炉+SCR脱 硝+低温余热锅炉+布袋除尘器+湿法脱硫，此法余热得到很好的利用，但由于烟气中高粘性 粉尘，容易导致糊袋。
[0006] 长城玻璃1、2号600t浮法线成为玻璃行业第一个超低排放项目，其工艺为SCR脱硝 +湿法脱硫+湿法电除尘。脱硫采用了石灰石一石膏法，除尘采用了湿式电除尘。其中，脱硫 是双塔。采用双塔是因为可以有效控制脱硫出口的尘含量，保证湿式电除尘的效率。湿式电 除尘器，对入口烟气的尘含量要求较严格，双塔有效地解决了这个问题。但双塔工艺，需要 大量的石膏浆液，增加水栗能耗;湿式电除尘器需大量的清水进行极板极线的清洗，用水量 大，建设成本高。其出口粉尘浓度约30mg/m3。
[0007] 综上所述，急需开发一种高效稳定低成本玻璃窑炉烟气深度净化工艺，实现超低 排放。
【发明内容】
[0008] 针对现有玻璃窑炉炉烟净化过程，存在容易糊袋的缺点，以及高温电除尘易反电 晕、低电压、低电流、火花过频、短路断电和运行一段时间后效率下降，催化剂寿命短，高运 营成本等问题，湿法脱硫不完全而导致的氢氟酸腐蚀，含氟废水难处理的难题，本发明的目 的是在于提供一种高效、稳定、低成本的实现玻璃窑炉烟气深度净化、超低排放的工艺。
[0009] 为了实现上述技术目的，本发明提供了一种实现玻璃窑炉烟超低排放的工艺，该 工艺采用炉烟净化系统净化玻璃窑产生的炉烟；
[0010] 所述烟净化系统包括GGHI、布袋除尘器、SCR反应器、余热锅炉、引风机、GGHn和脱 硫塔；
[0011] 所述布袋除尘器通过炉烟管道与SCR反应器、余热锅炉、引风机和脱硫塔依次连 接；
[0012]所述GGHI连接在布袋除尘器的进口与出口之间；
[0013] 所述GGHII连接在脱硫塔的进口与出口之间；
[0014]所述玻璃窑炉通过炉烟管道与所述布袋除尘器连接；
[0015]所述玻璃窑炉产生的炉烟经GGHI换热降温后，进入布袋除尘器除尘；除尘炉烟经 过GGHI加热升温后，进入SCR反应器中进行脱硝处理;脱硝炉烟通过余热锅炉回收余热用于 发电或预热窑炉所需空气；从余热锅出来的炉烟经GGHII换热降温后，进入湿法脱硫塔脱 硫;脱硫炉烟经过GGH n加热升温后，通过烟肉排放。
[0016]优选的方案，所述玻璃窑炉与所述布袋除尘器之间的炉烟管道设有喷粉器。
[0017] 较优选的方案，喷粉器在布袋除尘器初次使用及每次脉冲清灰后，向所述炉烟管 道内喷入活性Al2〇3粉末。活性Al 2〇3粉末为常规商品试剂。通过在布袋除尘器的入口烟气管 道上设有喷粉器，在布袋初次过滤前进行预涂活性Al 2〇3粉，以及每次对布袋进行脉冲清灰 后进行涂活性Al2〇3粉。活性Al2〇 3粉能够将黏性粉尘和滤袋有效隔离开，有效防止布袋与黏 性粉尘直接接触，有效防止"糊袋"，布袋为进一步去掉烟道中残留的HF，SiF 4提供了反应 床;F以A1F3的形式被固定下来，落入灰斗，最后被集中处置。布袋除尘器的滤袋过滤材质优 选为聚酰亚胺针刺毡(P84)，P84最高瞬时温度可耐260°C，使用温度为240°C以内，具有优异 的耐酸碱性，耐氧化，耐水解性。过滤精度达〇. 1微米以上，除尘效率达99.99 %，颗粒物浓度 小于l〇mg/m3。氟化物被深度去除，进入灰斗，被集中处置。
[0018] 较优选的方案，所述玻璃窑炉与所述布袋除尘器之间的炉烟管道内设有扰流片。 扰流片为本技术领域常规的扰流片，本发明的技术方案将其设置在炉烟管道内，在扰流片 的作用下，使炉烟发生湍流，能与Al 2〇3粉末混合均匀，降低了粉尘黏性，提高Al2〇3与炉烟中 氟化物发生反应生成A1F 3的反应活性。
[0019] 较优选的方案，所述炉烟管道在所述布袋除尘器的入口处设有导流片。导流片为 本技术领域常规的扰流片，导流片的设置能使烟气均匀的进入布袋除尘器内。
[0020]优选的方案，玻璃窑炉出来的炉烟温度为420~500 °C。
[0021] 优选的方案，经GGHI换热降温的炉烟温度为220~240 °C。将进入布袋除尘器的温 度降低到230°C左右，主要是由于烟尘中含有大量的N0x、S0x、碱金属盐等污染物，在高温下 容易产生高粘性、高腐蚀性物质等，对布袋及炉烟管道造成很大的腐蚀，同时增加了灰的粘 性，并且会造成脱硝催化剂表面酸性位被中和，快速失活。本发明的技术方案在低温下进行 除尘，能降低灰的粘度，在布袋除尘器中得到高效去除。
[0022] 优选的方案，经GGHI加热升温的炉烟温度为350~380 °C。烟气由布袋除尘器出来 后，由GGHI将炉烟温度升高至365°C左右，进入SCR反应器，由于粉尘在布袋除尘器中有效除 去，减少了催化剂中毒，催化剂磨损，同时将炉烟温度回调至较高温度，保持了脱硝催化剂 的高温脱硝效率，脱硝效率高达90%，氮氧化物浓度小于300mg/m 3。
[0023] 优选的方案，脱硝炉烟的温度为340~370°C。
[0024] 优选的方案，余热锅出来的炉烟温度为170~190°C。烟气从SCR反应器出来后，经 余热锅炉将烟气温度降至180°C左右，余热用来发电或加热玻璃窑炉进口的空气，大大降低 了能耗，同时烟气温度在酸露点以上。
[0025] 优选的方案，经GGHII加热升温的炉烟温度为110~130 °C。烟气通过GGHII，将烟气 温度调至120°C左右，同时烟气温度在酸露点以上，烟囱受腐蚀小，烟气由烟囱达标排放至 大气中。
[0026] 进一步，烟气经引风机进入石灰石石膏法脱硫塔，是世界上技术最成熟、使用业绩 最多、运行状况最稳定的脱硫工艺，脱硫效率达95%以上，副产物石膏可以回收利用。经湿 法脱硫后，二氧化硫可降至1 〇〇mg/m3以下。
[0027]相对现有技术，本发明的技术方案带来的有益技术效果：
[0028]本发明的技术方案对玻璃窑炉烟依次进行脱氟除尘、脱硝及脱硫处理，整个工艺 完美结合，实现玻璃窑炉烟深度净化以及最大程度降低能耗。本发明的技术方案采用前置 布袋除尘器并设有GGH，通过GGH换热大大降低了进入布袋除尘器的炉烟温度，降低了炉烟 中烟尘中N0 X、S0X、碱金属盐等污染物的高温粘性，减少了对布袋除尘器布袋的腐蚀性等，提 高了布袋除尘器除尘效率，有利于保护后续的SCR反应器中的脱硝催化剂，防止脱硝催化剂 表面被中和而失活。本发明的技术方案，由布袋除尘器出来的炉烟，由GGHI将炉烟温度升高 至365°C左右，进入SCR反应器，由于粉尘在布袋除尘器中有效除去，减少了催化剂中毒，催 化剂磨损，同时将炉烟温度回调至较高温度，保持了脱硝催化剂的高温脱硝效率，脱硝效率 高达90%，氮氧化物浓度小于300mg/m 3。本发明技术方案结合了余热锅炉，充分回收脱硝炉 烟（340~370°C)的余热，用于发电或预热窑炉所需空气，同时将烟气温度降至180°C左右， 大大降低了能耗，同时烟气温度在酸露点以上。本发明的技术方案在脱硫塔设置了 GGHII， 通过GGHII将烟气温度调至120°C左右，同时烟气温度在酸露点以上，烟囱受腐蚀小，烟气由 烟囱达标排放至大气中。综上所述，本发明的技术方案深度净化的玻璃窑炉烟气排放的污 染物浓度:颗粒物l〇mg/m 3，二氧化硫100mg/m3，氮氧化物（以N〇2计)300mg/m3，氟化物0 ? 5mg/ m3,能耗可降低20%以上，滤袋经久耐用，催化剂催化效率大大提高，使用寿命延长，节约投 资成本和运行费用。
【附图说明】
[0029] 【图1】为烟净化系统装置简图：
[0030] 其中，1为玻璃窑炉，2为喷粉器，3为布袋除尘器，4-1为GGHI，4-2为GGHn，5为SCR 反应器，6为余热锅炉，7为引风机，8为脱硫塔，9为烟囱。
【具体实施方式】
[0031]以下实施例旨在进一步说明本
【发明内容】
，而不是限制权利要求的保护范围。实施 例1
[0032]燃料为石油焦的650t/d生产线的玻璃窑炉项目具体烟气条件，如下表所示：
[0035] 玻璃窑炉出口的480 °C高温炉烟，S02含量为4200mg/Nm3，N0X含量3000mg/Nm 3，粉尘 浓度1000mg/Nm3,氟化物浓100mg/Nm3,在GGHI作用下降至230°C，布袋初次使用时和每次脉 冲清灰后由加粉装置喷入活性AI2O3粉末，对布袋除尘器内的布袋进行覆涂Al 2〇3粉末，作为 防粘剂。由电磁阀控制喷粉器，向烟道内间隙性喷入Al2〇 3粉末，烟道内设置扰流片，使烟气 与AI2O3粉末混合均勾。氟化物在烟道与AI2O3粉末反应，同时AI2O3粉末与烟气混合后降低了 烟气的黏性，在布袋除尘器的入口设置导流片，使烟气均匀的进入布袋除尘器内。烟气中的 粉尘在布袋的拦截下被去除，布袋上附着Al 2〇3粉层，起到隔离层的作用，有效防止布袋与黏 性粉尘直接接触，有效防止"糊袋"，布袋为进一步去掉烟道中残留的HF，SiF 4提供了反应 床;F以A1F3的形式被固定下来，落入灰斗，最后被集中处置，布袋除尘器出口炉烟，S0 2含量 为4200mg/Nm3，N0x含量3000mg/Nm 3,粉尘浓度10mg/Nm3,氟化物浓10mg/Nm3。烟气在进入SCR 反应烟器前，由GGHI将烟气温度提高到365°C，还原剂为液氨，在整流格栅的作用下，烟气与 还原剂充分混合，在催化剂的作用下，N 0 x被深度去除，S C R反应器出口炉烟，S 0 2含量 4200mg/Nm3，N0X含量300mg/Nm 3，粉尘浓度1 Omg/Nm3，氟化物浓度1 Omg/Nm3。SCR反应器烟道出 口温度在350°C，经余热锅炉余热回收发电，烟气温度降至180°C。经引风机，进入脱硫塔，采 用石灰石石膏法脱硫，工艺稳定，脱硫效率高，S0 X高效去除，氟化物进一步去除，脱硫塔出 口 烟气，S〇2 含量为 100mg/Nm3，N0X 含 300mg/Nm3，粉尘浓 10mg/Nm3，氟化物浓 0 ? 5mg/Nm3。烟气 由脱硫塔，出来后经GGHII将烟气温度提高至120°C，酸露点以上，经烟囱达标排放至大气 中。
[0036] 该实施例采用低灰侧脱硝工艺，改变了传统高灰侧脱硝工艺方法，避免出现高温 电除尘的缺陷，常规布袋不能用在低灰侧的玻璃窑炉烟气净化难题，有效防止布袋被粘性 粉尘堵塞，HF，SiF4,被固定下来后，在布袋除尘器内，低氟脱硫废水易处理，余热有效回收， 防止烟囱腐蚀，除尘除氟脱硫脱硝效率高。
【主权项】
1. 一种实现玻璃窑炉烟超低排放的工艺，其特征在于： 采用炉烟净化系统净化玻璃窑产生的炉烟； 所述烟净化系统包括GGH I、布袋除尘器、SCR反应器、余热锅炉、引风机、GGH Π 和脱硫 塔； 所述布袋除尘器通过炉烟管道与SCR反应器、余热锅炉、引风机和脱硫塔依次连接； 所述GGH I连接在布袋除尘器的进口与出口之间； 所述GGH Π 连接在脱硫塔的进口与出口之间； 所述玻璃窑炉通过炉烟管道与所述布袋除尘器连接； 所述玻璃窑炉产生的炉烟经GGH I换热降温后，进入布袋除尘器除尘；除尘炉烟经过 GGH I加热升温后，进入SCR反应器中进行脱硝处理;脱硝炉烟通过余热锅炉回收余热用于 发电或预热窑炉所需空气;从余热锅出来的炉烟经GGH Π 换热降温后，进入湿法脱硫塔脱 硫;脱硫炉烟经过GGH Π 加热升温后，通过烟肉排放。2. 根据权利要求1所述的实现玻璃窑炉烟超低排放的工艺，其特征在于:所述玻璃窑炉 与所述布袋除尘器之间的炉烟管道设有喷粉器。3. 根据权利要求2所述的实现玻璃窑炉烟超低排放的工艺，其特征在于:所述喷粉器在 布袋除尘器初次使用及每次脉冲清灰后，向所述炉烟管道内喷入活性ai 2〇3粉末。4. 根据权利要求1~3任一项所述的实现玻璃窑炉烟超低排放的工艺，其特征在于:所 述玻璃窑炉与所述布袋除尘器之间的炉烟管道内设有扰流片;所述炉烟管道在所述布袋除 尘器的入口处设有导流片。5. 根据权利要求2所述的实现玻璃窑炉烟超低排放的工艺，其特征在于： 玻璃窑炉出来的炉烟温度为420~500°C ; 经GGH I换热降温的炉烟温度为220~240°C ; 经GGH I加热升温的炉烟温度为350~380°C ; 脱硝炉烟的温度为340~370°C ; 余热锅出来的炉烟温度为170~190°C ; 经GGH Π 加热升温的炉烟温度为110~130°C。
【文档编号】B01D53/78GK105999888SQ201610499153
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】贺长江, 胡永锋, 刘彰
【申请人】凯天环保科技股份有限公司