一种低温炭基联合脱硫脱硝烟气系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术涉及一种低温炭基联合脱硫脱硝烟气系统及其使用方法，其中，该系统包括结构完全相同的第一反应器、第二反应器和第三反应器，第一反应器、第二反应器和第三反应器均包括位于中央的炭基床层、左右侧布风格栅以及外侧的左右侧集气箱，炭基床层内填充活性碳材料。本发明专利技术通过采用完全相同的三个反应器，同时具有精脱硫、脱硝及再生功能，精脱硫、脱硝过程串联，与再生过程并联，并可同时进行，真正实现原位再生。本发明专利技术的反应器由中央的炭基床层、左右两侧布风格栅和左右侧集气箱组成，床层迎风面积大，保证其工作及再生过程中气体分布均匀，且降低了设备占地面积。本发明专利技术使活性碳材料的脱硫脱硝性能得到进一步提高。

【技术实现步骤摘要】
一种低温炭基联合脱硫脱硝烟气系统及其使用方法
本专利技术涉及一种联合脱硫脱硝烟气系统及其使用方法，尤其涉及一种低温炭基联合脱硫脱硝烟气系统及其使用方法。
技术介绍
目前，在电厂锅炉、工业锅炉以及工业炉窑的烟气脱硫脱硝技术中，活性碳材料(如活性焦)脱硫联合净化工艺以其节水、集成净化、无二次污染、操作温度低等优势在国内外已经得到应用。由于活性碳材料的吸附能力有限，经脱硫脱硝后失去活性，须经过再生才能恢复活性并循环利用，因此活性碳材料的再生是该工艺使用中必不可少的过程。现有一种基于高活性固体吸收剂的烟气污染物联合脱除方法，该方法的主体主要由高倍率灰钙循环脱硫(NGD)、活性碳材料精脱硫及活性碳材料脱硝装置构成，采用直接热烟气加热的方式，解决了活性碳材料的再生问题，实现了能源的合理使用，具有较高的脱硫效率和脱硝效率，取得了良好的效果。这种方法碳材料的再生采用原位再生，但碳材料使用中仍会部分移动，产生磨损，且操作相对复杂。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种低温炭基联合脱硫脱硝烟气系统及其使用方法，进一步解决现有工艺中存在的问题，可同时实现脱硫、脱硝剂再生过程，真正实现原位再生，且简单易操作，使活性碳材料的脱硫脱硝性能得到进一步提高。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种低温炭基联合脱硫脱硝烟气系统，其特征在于，其包括结构完全相同的第一反应器、第二反应器和第三反应器，所述第一反应器、第二反应器和第三反应器均包括位于中央的炭基床层、左右侧布风格栅以及外侧的左右侧集气箱，所述炭基床层内填充活性碳材料；其中，所述第一反应器的左侧集气箱通过连接管道与NGD设备的出口、加热炉和引风机相连通，并分别在与所述NGD设备的出口、加热炉和引风机的连接管道上设置第一切换阀、第四切换阀和第三切换阀；所述第一反应器的右侧集气箱通过连接管道与氨区和NGD设备的入口相连通，并分别在与所述氨区和NGD设备的入口的连接管道上设置第二切换阀和第五切换阀；所述第二反应器的左侧集气箱通过连接管道与所述NGD设备的出口、加热炉和引风机相连通，并分别在与所述NGD设备的出口、加热炉和引风机的连接管道上设置第六切换阀、第九切换阀和第八切换阀；所述第二反应器的右侧集气箱通过连接管道与所述氨区和NGD设备的入口相连通，并分别在与所述氨区和NGD设备的入口的连接管道上设置第七切换阀和第八切换阀；所述第三反应器的左侧集气箱通过连接管道与所述NGD设备的出口、加热炉和引风机相连通，并分别在与所述NGD设备的出口、加热炉和引风机的连接管道上设置第十一切换阀、第十四切换阀和第十三切换阀；所述第三反应器的右侧集气箱通过连接管道与所述氨区和NGD设备的入口相连通，并分别在与所述氨区和NGD设备的入口的连接管道上设置第十二切换阀和第十五切换阀。一种低温炭基联合脱硫脱硝烟气系统的使用方法，包括以下步骤：1)将第一切换阀、第二切换阀、第七切换阀、第八切换阀、第十四切换阀和第十五切换阀打开，其余切换阀关闭，第一反应器作为精脱硫反应器，第二反应器作为脱硝反应器，第三反应器作为再生反应器，此时为第一阶段；2)当第一阶段作为精脱硫反应器的第一反应器中的催化剂失活后，同时关闭第十四切换阀和第十五切换阀，打开第十二切换阀和第十三切换阀，关闭第八切换阀；再打开第六切换阀，关闭第一切换阀和第二切换阀，打开第四切换阀和第五切换阀；从而将第一反应器切换为再生反应器；同时将第二反应器切换为精脱硫反应器，将第三反应器切换为脱硝反应器，此时为第二阶段；3)当第二阶段作为精脱硫反应器的第二反应器中的催化剂失活后，同时关闭第四切换阀和第五切换阀，打开第二切换阀和第三切换阀，关闭第十三切换阀；再打开第十一切换阀，关闭第六切换阀和第七切换阀，打开第九切换阀和第十切换阀；从而将第二反应器切换为再生反应器，同时将第三反应器切换为精脱硫反应器，将第一反应器切换为脱硝反应器，此时为第三阶段；4)当第三阶段作为精脱硫反应器的第三反应器中的催化剂失活后，同时关闭第九切换阀和第十切换阀，打开第七切换阀和第八切换阀，关闭第三切换阀；再打开第一切换阀，关闭第十一切换阀和第十二切换阀，打开第十四切换阀和第十五切换阀；从而将第三反应器切换为再生反应器，将第一反应器切换为精脱硫反应器，将第二反应器切换为脱硝反应器，此时系统切换回第一阶段；如此循环往复。来自NGD的已完成粗脱硫后的烟气的流向是先进精脱硫反应器，再进脱硝反应器，精脱硫、脱硝过程串联；同时，来自加热炉的热烟气进入再生反应器，再生过程与精脱硫和脱硝过程并联；来自NGD的已完成粗脱硫后的烟气进入精脱硫反应器的左侧集气箱，再经左侧布风格栅进入精脱硫反应器的炭基床层，烟气中的SO2被活性碳材料脱除，与烟气中的水和氧结合生成H2SO4吸附在活性碳材料孔隙内；脱除SO2后的烟气经右侧布风格栅进入右侧集气箱，从右侧集气箱出精脱硫反应器的烟气与稀释氨气混合，然后进入脱硝反应器的右侧集气箱，再经右侧布风格栅进入脱硝反应器的炭基床层，烟气中的NO在催化剂的作用下，或被NH3还原生成N2和H2O随烟气带走，或被烟气中O2氧化生成NO2，并吸附在活性碳材料孔隙内；脱除NO后的烟气经脱硝反应器的左侧布风格栅进入左侧集气箱，从左侧集气箱出脱硝反应器的洁净烟气被引风机排入大气；同时，来自加热炉的热烟气进入再生反应器的左侧集气箱，再经左侧布风格栅进入再生反应器的炭基床层，活性碳材料产生的再生气由热媒携带，经右侧布风格栅进入右侧集气箱，从右侧集气箱出再生反应器的烟气送回至NGD前与锅炉产生的新鲜烟气混合，然后进入NGD，从而实现原位再生。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本专利技术的一种低温炭基联合脱硫脱硝烟气系统及其使用方法，通过采用完全相同的三个反应器，同时具有精脱硫、脱硝及再生功能，精脱硫、脱硝过程串联，与再生过程并联，并可同时进行，真正实现原位再生。2、本专利技术的一种低温炭基联合脱硫脱硝烟气系统及其使用方法，由于脱硝前进行了深度脱硫，因此降低了对脱硝反应的影响，保证了脱硝效率。3、本专利技术的一种低温炭基联合脱硫脱硝烟气系统及其使用方法，脱硝反应器可以根据烟气状态灵活调整，当烟气温度高于100℃时，通入氨气等还原剂将氮氧化物还原为氮气，当烟气温度低于100℃时,通过反应器碳材料床层催化氧化生成二氧化氮并吸附，经过再生过程送入NGD脱硫装置吸收。4、本专利技术的一种低温炭基联合脱硫脱硝烟气系统及其使用方法，由于采用了相同的固定床反应器，通过阀门切换实现功能转换，既提高了设备的利用率和互换性，又可以实现快速、方便切换。5、本专利技术的一种低温炭基联合脱硫脱硝烟气系统及其使用方法，反应器由中央的炭基床层、左右两侧布风格栅和左右侧集气箱组成，床层迎风面积大，保证其工作及再生过程中气体分布均匀，且降低了设备占地面积。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术工作在第一阶段的结构示意图；图3是本专利技术工作在第二阶段的结构示意图；图4是本专利技术工作在第三阶段的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。炭基联合脱硫脱硝烟气系统，是高倍率灰钙循环烟气脱硫(NGD)与炭基选择性催化还原及氧化(C-SCR及C-SCO)烟气脱硝耦合工艺系统的一部分，NGD粗脱硫后的烟气进入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温炭基联合脱硫脱硝烟气系统，其特征在于，其包括结构完全相同的第一反应器、第二反应器和第三反应器，所述第一反应器、第二反应器和第三反应器均包括位于中央的炭基床层、左右侧布风格栅以及外侧的左右侧集气箱，所述炭基床层内填充活性碳材料；其中，所述第一反应器的左侧集气箱通过连接管道与NGD设备的出口、加热炉和引风机相连通，并分别在与所述NGD设备的出口、加热炉和引风机的连接管道上设置第一切换阀、第四切换阀和第三切换阀；所述第一反应器的右侧集气箱通过连接管道与氨区和NGD设备的入口相连通，并分别在与所述氨区和NGD设备的入口的连接管道上设置第二切换阀和第五切换阀；所述第二反应器的左侧集气箱通过连接管道与所述NGD设备的出口、加热炉和引风机相连通，并分别在与所述NGD设备的出口、加热炉和引风机的连接管道上设置第六切换阀、第九切换阀和第八切换阀；所述第二反应器的右侧集气箱通过连接管道与所述氨区和NGD设备的入口相连通，并分别在与所述氨区和NGD设备的入口的连接管道上设置第七切换阀和第八切换阀；所述第三反应器的左侧集气箱通过连接管道与所述NGD设备的出口、加热炉和引风机相连通，并分别在与所述NGD设备的出口、加热炉和引风机的连接管道上设置第十一切换阀、第十四切换阀和第十三切换阀；所述第三反应器的右侧集气箱通过连接管道与所述氨区和NGD设备的入口相连通，并分别在与所述氨区和NGD设备的入口的连接管道上设置第十二切换阀和第十五切换阀。...

【技术特征摘要】
1.一种低温炭基联合脱硫脱硝烟气系统，其特征在于，其包括结构完全相同的第一反应器、第二反应器和第三反应器，所述第一反应器、第二反应器和第三反应器均包括位于中央的炭基床层、左右侧布风格栅以及外侧的左右侧集气箱，所述炭基床层内填充活性碳材料；其中，所述第一反应器的左侧集气箱通过连接管道与NGD设备的出口、加热炉和引风机相连通，并分别在与所述NGD设备的出口、加热炉和引风机的连接管道上设置第一切换阀、第四切换阀和第三切换阀；所述第一反应器的右侧集气箱通过连接管道与氨区和NGD设备的入口相连通，并分别在与所述氨区和NGD设备的入口的连接管道上设置第二切换阀和第五切换阀；所述第二反应器的左侧集气箱通过连接管道与所述NGD设备的出口、加热炉和引风机相连通，并分别在与所述NGD设备的出口、加热炉和引风机的连接管道上设置第六切换阀、第九切换阀和第八切换阀；所述第二反应器的右侧集气箱通过连接管道与所述氨区和NGD设备的入口相连通，并分别在与所述氨区和NGD设备的入口的连接管道上设置第七切换阀和第八切换阀；所述第三反应器的左侧集气箱通过连接管道与所述NGD设备的出口、加热炉和引风机相连通，并分别在与所述NGD设备的出口、加热炉和引风机的连接管道上设置第十一切换阀、第十四切换阀和第十三切换阀；所述第三反应器的右侧集气箱通过连接管道与所述氨区和NGD设备的入口相连通，并分别在与所述氨区和NGD设备的入口的连接管道上设置第十二切换阀和第十五切换阀。2.一种低温炭基联合脱硫脱硝烟气系统的使用方法，包括以下步骤：1)将第一切换阀、第二切换阀、第七切换阀、第八切换阀、第十四切换阀和第十五切换阀打开，其余切换阀关闭，第一反应器作为精脱硫反应器，第二反应器作为脱硝反应器，第三反应器作为再生反应器，此时为第一阶段；2)当第一阶段作为精脱硫反应器的第一反应器中的催化剂失活后，同时关闭第十四切换阀和第十五切换阀，打开第十二切换阀和第十三切换阀，关闭第八切换阀；再打开第六切换阀，关闭第一切换阀和第二切换阀，打开第四切换阀和第五切换阀；从而将第一反应器切换为再生反应器；同时将第二反应器切换为精脱硫反应器，将第三反应器切换为脱硝反...

【专利技术属性】
技术研发人员：王乃继，张鑫，李婷，曹好，闫黎黎，程晓磊，王永英，梁兴，肖翠微，杨石，陈隆，张广琦，刘振宇，崔豫鸿，刘增斌，苗鹏，徐大宝，李小炯，谭静，
申请(专利权)人：煤科院节能技术有限公司，煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11