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协同CO低温脱硝的烟气再热消白烟工艺及方法技术

技术编号:19014937 阅读:41 留言:0更新日期:2018-09-26 17:00
本发明专利技术提供一种协同CO低温脱硝的烟气再热消白烟的工艺及方法,在所述湿法脱硫塔后的烟道上,依次连接气‑气板式换热器、烟气加热器及低温脱硝反应器,所述低温脱硝反应器为旋转式低温脱硝反应器或循环流化床反应器,所述低温脱硝反应器后的烟道还与气‑气板式换热器相连。通过将脱硫塔后烟气再热消除了烟囱出口的大白烟现象,并实现了在低温(130℃‑150℃)下烟气中氮氧化物的脱除,达到氮氧化物的超净排放标准。整套工艺位于湿法脱硫塔后,避免了催化剂的硫失活,步骤简单、操作方便、实用性强。

Technology and method of flue gas reheat and smoke elimination by synergistic CO denitration at low temperature

The invention provides a process and method for removing white smoke by co-heating flue gas for low temperature denitrification of CO. The flue gas plate heat exchanger, flue gas heater and low temperature denitrification reactor are successively connected in the flue gas duct behind the wet desulfurization tower. The low temperature denitrification reactor is a rotary low temperature denitrification reactor or or a circulating fluidized bed reactor. The flue after the low temperature denitration reactor is also connected with the gas plate heat exchanger. By reheating the flue gas after the desulfurization tower, the phenomenon of big white smoke at the chimney outlet was eliminated, and the removal of nitrogen oxides in the flue gas was realized at low temperature (130, reaching the standard of super- The whole process is located in the wet desulfurization tower, which avoids the sulfur deactivation of the catalyst and has the advantages of simple steps, convenient operation and strong practicability.

【技术实现步骤摘要】
协同CO低温脱硝的烟气再热消白烟工艺及方法
本专利技术属于烟气再热消白烟领域,特别涉及一种协同CO低温脱硝的烟气再热消白烟工艺及方法。
技术介绍
GGH取消后,燃煤电厂湿法脱硫后湿烟气直接从烟囱排入大气,当与温度较低的环境空气发生接触,烟气的温度降低,所含水蒸气过饱和凝结,凝结水滴对光线产生折射、散射,从而使烟羽呈现出白色或灰白色,称其为“湿烟羽”(即俗称的“大白烟”、“白色烟羽”、“有色烟羽”等),影响市容。我国的上海市、天津市、浙江省、山东省等都出台了相关环保政策,要求燃煤电厂应采取烟温控制及其他有效措施消除“石膏雨”、“有色烟羽”等现象。根据原理,消除大白烟的技术路线包括烟气再热、烟气冷凝、烟气再热加冷凝,其中MGGH烟气再热法是最常见且应用业绩最多的技术。MGGH是水媒式烟气换热器,即在脱硫塔前、后分别增加一管式换热器,换热器管内为媒介循环水,循环水在脱硫塔前换热器内吸收烟气热量,在脱硫塔后换热器内释放热量加热脱硫塔后低温烟气,将烟气温度提高至75-80℃,可消除大白烟现象。但是这种方式由于增加了两级换热,会大大增加烟气阻力,增加引风机出力;利用水作换热媒介,减小了换热温差,相同换热量下增大换热面积和设备体积,需要脱硫塔处有足够的场地空间;而且降低脱硫塔前烟气温度至酸露点以下会使烟气中酸凝结,增大设备腐蚀的风险。我国燃煤电厂大气污染物排放限值要求氮氧化物的排放浓度控制在超低排放的50mg/m3,以氨为还原剂的选择催化还原技术(NH3-SCR)是世界上应用最多、最为成熟且最有成效的烟气脱硝技术,其脱硝效率高,成熟可靠,适应性强,特别适合煤质多变、机组负荷变动频繁以及对空气质量要求较敏感的区域的燃煤机组上使用。但是SCR技术由于采用喷入氨为还原剂,会对管道产生腐蚀,控制不当易使氨逃逸产生二次污染及造成空气预热器的堵塞;使用的催化剂多为钒钛系催化剂,生物毒性较高对生态环境具有较大威胁,并且中毒失活后难以再生。钢铁厂的高炉煤气含有大量的CO,以CO为还原剂的高效脱硝,脱硝成本低廉,不生成其他有害成分,对烟气的温度及组分的适应性强,特别适合电厂、钢铁冶金行业等以碳物质为燃料的工业行业。
技术实现思路
为了克服上述不足,本专利技术提供一种协同CO低温脱硝的烟气再热消白烟的工艺及方法,通过烟气再热消除了烟囱出口的大白烟现象,并实现了在低温(130℃-150℃)下烟气中氮氧化物的脱除,达到氮氧化物的超净排放标准。为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:一种协同CO低温脱硝的烟气再热消白烟系统,所述系统包括:湿法脱硫塔、气-气板式换热器、烟气加热器、旋转式低温脱硝反应器;在所述湿法脱硫塔后的烟道上,依次连接-气-气板式换热器、烟气加热器及旋转式低温脱硝反应器,所述旋转式低温脱硝反应器后的烟道还与气-气板式换热器相连。本申请中旋转式低温脱硝反应器的催化剂采用Fe或Cu等非贵金属催化剂,因此,为了避免含硫烟气导致催化剂中毒,本申请中将旋转式低温脱硝反应器设置在脱硫装置之后;同时,由旋转式低温脱硝反应器排出的烟气还可在气-气板式换热器中与脱硫后的烟气进行换热,实现了湿法脱硫后湿烟气的再热消白烟和高温烟气热能的充分利用。优选的,所述旋转式低温脱硝反应器为一种回转式HC-SCR脱硝反应器CN103908892A或循环流化床反应器。优选的,所述旋转式低温脱硝反应器分为氮氧化物吸附区4-1和CO还原区4-2,所述循环流化床反应器分为上升区和下降区。本专利技术还提供了一种燃煤电厂,特别适用于钢铁厂的尾气处理系统,包括任一项所述的系统。现有的回转式HC-SCR脱硝反应器采用甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、丙烷(C3H8)、丙烯(C3H6)、丁烷(C4H10)、丁烯(C4H8)等一系列碳氢化合物(CnHm)之一或几种的组合作为还原剂,但本申请研究发现:采用本申请的系统处理钢铁厂的尾气时,由于该类尾气中含有较多的CO,CO可作为还原剂有效提高本系统脱硝效率。本专利技术还提供了一种协同CO低温脱硝的烟气再热消白烟的方法,包括:将湿法脱硫后的烟气经气-气板式换热器换热后,经烟气加热器加热至130℃-150℃;将加热后的烟气导入旋转式低温脱硝反应器进行低温脱硝;将低温脱硝后的烟气经气-气板式换热器换热后,排出。优选的,所述湿法脱硫后的烟气温度为50-60℃。优选的,所述湿法脱硫后的烟气经气-气板式换热器换热后的温度为100-120℃。优选的,所述低温脱硝的温度为130-150℃。优选的,所述低温脱硝后的烟气经气-气板式换热器换热后的温度为70-80℃。优选的,所述加热器的热源来自150℃或以上的高温热水、汽轮机抽汽或者燃气。本专利技术的有益效果(1)经过烟气再热,烟气由湿法脱硫塔后50-60℃被加热至70-80℃排放,消除白烟;(2)在低温脱硝反应器的吸附区,烟气中NO被氧化并附在催化剂表面,在还原区,NOx被CO还原为N2,催化剂循环利用,烟气中氮氧化物被脱除,达到超净排放标准;(3)脱硝装置位于脱硫后,避免了催化剂的硫失活,提高催化剂寿命;(4)本专利技术方法简单、脱硝效率高、烟气再热后消除白烟,实用性强,易于推广。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。图1协同CO低温脱硝的烟气再热消白烟工艺,其中:1-湿法脱硫塔;2-气-气板式换热器;3-烟气加热器;4-低温脱硝反应器;4-1:吸附区;4-2:还原区。具体实施方式应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。下面结合具体的实施例,对本专利技术做进一步的说明。一种协同CO低温脱硝的烟气再热消白烟的工艺及方法,通过烟气再热消除了烟囱出口的大白烟现象,并实现了在低温(130℃-150℃)下烟气中氮氧化物的脱除,达到氮氧化物的超净排放标准。工艺:在湿法脱硫塔1后的烟道上,依次连接气-气板式换热器2、烟气加热器3及旋转式低温脱硝反应器4,低温脱硝反应器4分为氮氧化物吸附区4-1和CO还原区4-2。引风机后烟道中的烟气由湿法脱硫塔1的烟气入口进入,经过湿法脱硫除去烟气中的硫氧化物,从湿法脱硫塔1的烟气出口进入气-气板式换热器2,系统刚运行阶段,气-气板式换热器2的热源来自约130℃的烟气,将脱硫后的湿烟气加热至100-120℃,100-120℃的烟气进入烟气加热器3被进一步加热至130-150℃,热源来自150℃或以上的高温热水、汽轮机抽汽或者燃气,130-150℃的烟气进入低温脱硝反应器4的吸附区4-1,由于低温脱硝反应器4的最佳反应温度为130℃-150℃,烟气在吸附区4-1与O2反应,反应产物被吸附在催化剂表面,当催化剂旋转至还原区4-2,CO将氮氧化物还原为N2,催化剂的活本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种协同CO低温脱硝的烟气再热消白烟系统,其特征在于,所述系统包括:湿法脱硫塔、气‑气板式换热器、烟气加热器、低温脱硝反应器;在所述湿法脱硫塔后的烟道上,依次连接气‑气板式换热器、烟气加热器及低温脱硝反应器,所述低温脱硝反应器后的烟道还与气‑气板式换热器相连。

【技术特征摘要】
1.一种协同CO低温脱硝的烟气再热消白烟系统,其特征在于,所述系统包括:湿法脱硫塔、气-气板式换热器、烟气加热器、低温脱硝反应器;在所述湿法脱硫塔后的烟道上,依次连接气-气板式换热器、烟气加热器及低温脱硝反应器,所述低温脱硝反应器后的烟道还与气-气板式换热器相连。2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述低温脱硝反应器为一种回转式HC-SCR脱硝反应器CN103908892A或者循环流化床反应器。3.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述旋转式低温脱硝反应器分为氮氧化物吸附区4-1和CO还原区4-2,所述循环流化床反应器分为上升区和下降区。4.一种用于燃煤电厂,更适用于钢铁厂的尾气处理系统,其特征在于,包括权利要求1-3任一项所述的系统。5.一种协同CO低温脱硝的烟气再热消白烟的...

【专利技术属性】
技术研发人员:马春元程星星闫敏王涛张立强付加鹏
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:山东,37

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