一种工业炉低温烟气余热利用及脱硫硝消白烟一体化系统技术方案

本发明专利技术揭示了一种工业炉低温烟气余热利用及脱硫硝消白烟一体化系统，包括增压风机、多股冷媒换热系统、流量调节阀、流量计量计、烟气冷凝及脱硝反应器、碱液池、除雾过滤器以及烟囱。本发明专利技术具有如下优点：便于工业炉运行；可在线施工；减少燃料消耗，提高工业炉热效率；保证系统设备及部件使用寿命；烟气低温余热利用及脱硫脱硝除尘消白烟一体化；脱硝效率≥80%；脱硫效率≥90%；节约用水；减少占地面积，节省投资；减少排放烟气中雾滴状存在的水；降低烟囱附近局部地区污染物浓度；达到节能及减轻环境污染，消除视觉污染的目的；节能减排节水节蒸汽四效合一；操作费用低；应用范围广。

An Integrated System for Utilization of Waste Heat from Low Temperature Flue Gas of Industrial Furnace and Elimination of White Smoke by Desulfurization and Nitrate

The invention discloses an integrated system of waste heat utilization of low-temperature flue gas and desulfurization, nitrate and white smoke elimination for industrial furnaces, including a booster fan, a multi-strand refrigerant heat exchange system, a flow regulating valve, a flow meter, a flue gas condensation and denitrification reactor, a lye tank, a defogging filter and a chimney. The invention has the following advantages: easy operation of industrial furnaces; on-line construction; reducing fuel consumption and improving thermal efficiency of industrial furnaces; ensuring the service life of system equipment and components; integration of low-temperature waste heat utilization of flue gas and desulfurization, denitrification, dust removal and white smoke removal; denitrification efficiency (>80%); desulfurization efficiency (>90%); water saving; reducing occupied area, saving investment; and emission of smoke droplets. It can save energy, reduce environmental pollution and eliminate visual pollution. It can save energy, reduce emission, save water and save steam. It has low operation cost and wide application range.

【技术实现步骤摘要】
一种工业炉低温烟气余热利用及脱硫硝消白烟一体化系统
本专利技术涉及一种工业炉低温烟气余热利用及脱硫硝消白烟一体化系统。
技术介绍
现应用的常规脱硫和脱硝为两个独立的系统。且各自要求的反应温度不一样。脱硝反应的温度区间在250~590℃。脱硫反应温度在50~60℃。常规的脱硫系统，进入脱硫塔的烟气温度一般在120℃左右，而脱硫反应需要温度在50~60℃，因此需要把烟气用大量宝贵的水进行冷却，造成烟气最终排出至烟囱时，含水量很大。如果不进行烟气的再加热，会产生“湿烟囱”现象，对烟囱造成腐蚀破坏，造成安全隐患，影响安全生产；而烟气中携带的脱硫剂与烟气中SOx反应生成的产物会在烟囱出口附近冷凝落下形成“泥雨”，同样造成对环境的污染。而且还会形成烟囱“白烟”现象，造成视觉污染。常规脱硝系统一般采用SCR脱硝系统。反应区间温度在250~590℃。有系统复杂、氨逃逸、催化剂中毒失效、反应产物堵塞后续设备问题。现在应用的脱硫脱硝系统，工艺流程复杂，占地面积大，一次投资大，操作运行费用高，易形成二次污染，而且是纯粹为环保排放达标而增设的系统。石油炼制、石油化工、化学、化纤、冶金钢铁、玻璃陶瓷建材等行业中广泛使用的工业炉，一般的排烟温度在120~200℃，热效率约为85～92%。烟气中仍然有大量物理显热没有得到有效利用。与此同时，由于燃料燃烧产生的烟气中含有大量水蒸气（含量10~20%），其汽化潜热（约占燃料低热值的10%）随烟气排出，造成很大能量浪费。而且低热效率下，烟气排放量大，污染物排放量大，污染物排放浓度高，环境污染严重。制约降低排烟温度，提高热效率，的一个重要因素就是设备和管线的烟气露点腐蚀问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种便于工业炉运行；可在线施工；减少燃料消耗，提高工业炉热效率；保证系统设备及部件使用寿命；烟气低温余热利用及脱硫脱硝除尘消白烟一体化；脱硝效率≥80%；脱硫效率≥90%；节约用水；减少占地面积，节省投资；减少排放烟气中雾滴状存在的水；降低烟囱附近局部地区污染物浓度；达到节能及减轻环境污染，消除视觉污染的目的；节能减排节水节蒸汽四效合一；操作费用低；应用范围广的工业炉低温烟气余热利用及脱硫硝消白烟一体化系统。本专利技术的技术方案是，一种工业炉低温烟气余热利用及脱硫硝消白烟一体化系统，包括增压风机、多股冷媒换热系统、流量调节阀、流量计量计、烟气冷凝及脱硝反应器、碱液池、除雾过滤器以及烟囱，所述增压风机与多股冷媒换热系统的烟气通道入口对应设置，所述烟气冷凝及脱硝反应器包括第一烟气冷凝及脱硝反应器，所述多股冷媒换热系统的烟气通道出口与第一烟气冷凝及脱硝反应器的烟气通道入口对应设置，所述流量调节阀和流量计量计对应设置，所述流量计量计还与多股冷媒换热系统的烟气通道出口和第一烟气冷凝及脱硝反应器的烟气通道出口对应设置，所述第一烟气冷凝及脱硝反应器的烟气通道出口分别与碱液池和除雾过滤器对应设置，所述除雾过滤器与烟囱对应设置。在本专利技术一个较佳实施例中，还包括氧化剂系统、氧化剂激活器、脱硝催化剂、第二烟气冷凝及脱硝反应器、第三烟气冷凝及脱硝反应器和烟气升温器，所述氧化剂系统与流量调节阀对应设置，所述流量计量计通过氧化剂激活器分别与多股冷媒换热系统的烟气通道出口和第一烟气冷凝及脱硝反应器的烟气通道出口对应设置，所述脱硝催化剂设置于所述第一烟气冷凝及脱硝反应器的烟气通道入口处，所述第一烟气冷凝及脱硝反应器、第二烟气冷凝及脱硝反应器及第三烟气冷凝及脱硝反应器依次对应设置，所述第三烟气冷凝及脱硝反应器的烟气通道出口分别与碱液池和除雾过滤器对应设置，所述烟气升温器的冷流体通道分别与除雾过滤器和烟囱对应设置。在本专利技术一个较佳实施例中，还包括冷凝液处理系统和脱硫脱硝洗涤塔，所述冷凝液处理系统设置于第三烟气冷凝及脱硝反应器的烟气通道出口，所述第三烟气冷凝及脱硝反应器的烟气通道出口还与所述脱硫脱硝洗涤塔的下端部对应设置，所述脱硫脱硝洗涤塔的下端还与碱液池对应连接，所述脱硫脱硝洗涤塔内的顶部设置有除雾过滤器并与烟气升温器的冷流体通道入口对应设置，所述碱液池通过泵在脱硫脱硝洗涤塔内的除雾过滤器下方对应连接设置有碱喷嘴。在本专利技术一个较佳实施例中，所述增压风机还与烟气升温器的烟气通道入口对应设置，所述烟气升温器的烟气通道出口与多股冷媒换热系统的烟气通道出口对应设置。在本专利技术一个较佳实施例中，所述碱液池经泵通过碱喷嘴分别与第三烟气冷凝及脱硝反应器的烟气通道入口和第三烟气冷凝及脱硝反应器的烟气通道出口对应设置。在本专利技术一个较佳实施例中，还包括臭氧系统、烟气分布器、第一烟气冷凝及脱硝反应洗涤器、第二烟气冷凝及脱硝反应洗涤器以及洗涤段，所述臭氧系统与流量调节阀对应设置，所述烟气分布器位于所述第一烟气冷凝及脱硝反应器的烟气通道入口，所述第一烟气冷凝及脱硝反应洗涤器、第二烟气冷凝及脱硝反应洗涤器以及洗涤段依次对应设置并位于所述第一烟气冷凝及脱硝反应器的烟气通道出口，所述洗涤段分别与碱液池和除雾过滤器对应设置，所述碱液池还经泵通过碱喷嘴设置于第二烟气冷凝及脱硝反应洗涤器的烟气通道入口和洗涤段的烟气通道出口处，所述碱液池还与烟囱的底部对应设置。本专利技术所述为一种工业炉低温烟气余热利用及脱硫硝消白烟一体化系统，本专利技术具有如下优点：1、系统设置在工业炉现尾部烟气出口处，随时可从系统中切出，不影响工业炉本体系统的正常生产运行；2、可在线施工，特别适用于现工业炉系统改造；3、回收120~200℃的低温烟气中的显热及部分水蒸气潜热，减少燃料消耗，提高工业炉热效率；4、通过采用特殊材料及结构，解决露点腐蚀及酸碱腐蚀问题，保证系统设备及部件使用寿命；5、烟气低温余热利用及脱硫脱硝除尘消白烟一体化；6、脱硝效率≥80%；无氨逃逸、催化剂中毒失效、反应产物堵塞后续设备问题；7、脱硫效率≥90%；8、无需额外消耗为满足脱硫反应温度而需要的冷却烟气用水，节约用水；9、通过烟气进一步降温，烟气中水蒸气大部分被冷凝，减少烟气中水蒸气含量，冷凝液可以溶解吸收部分反应生成的高价氮氧化物及SOx，并吸附烟气中的烟尘颗粒物；烟气得到初步净化（在烟气中NOx、SOx以及烟尘颗粒物含量不高情况下，可以不需要后续的洗涤吸收塔）；10、烟气冷凝换热和脱硫脱硝反应以及初步吸收在一台设备内进行，无需分别设置，减少占地面积，节省投资；11、设置的除雾器，捕捉烟气中水雾滴，减少排放烟气中雾滴状存在的水；12、烟气升温器把冷烟气升温，使烟气扩散能力升高，降低烟囱附近局部地区污染物浓度（如果烟气中污染物浓度及水蒸气含量很低，可以不设烟气升温器）；13、能够同时达到回收烟气低温余热及脱硫脱硝除尘除雾消白烟的目的，可实现烟气超洁净污染物零排放，保障生产安全的同时，达到节能及减轻环境污染，消除视觉污染的目的；14、节能减排节水节蒸汽四效合一；15、系统简单，占地面积小，一次投资小，操作费用低；16、可广泛应用于各类中小型锅炉，石油炼制、石油化工、化学、化纤、冶金钢铁、玻璃陶瓷建材等行业中的工业炉系统。附图说明图1为本专利技术一种工业炉低温烟气余热利用及脱硫硝消白烟一体化系统一较佳实施例中的示意图；图2为本专利技术一种工业炉低温烟气余热利用及脱硫硝消白烟一体化系统一较佳实施例中的又一示意图；图3为本专利技术一种工业本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业炉低温烟气余热利用及脱硫硝消白烟一体化系统，其特征在于：包括增压风机、多股冷媒换热系统、流量调节阀、流量计量计、烟气冷凝及脱硝反应器、碱液池、除雾过滤器以及烟囱，所述增压风机与多股冷媒换热系统的烟气通道入口对应设置，所述烟气冷凝及脱硝反应器包括第一烟气冷凝及脱硝反应器，所述多股冷媒换热系统的烟气通道出口与第一烟气冷凝及脱硝反应器的烟气通道入口对应设置，所述流量调节阀和流量计量计对应设置，所述流量计量计还与多股冷媒换热系统的烟气通道出口和第一烟气冷凝及脱硝反应器的烟气通道出口对应设置，所述第一烟气冷凝及脱硝反应器的烟气通道出口分别与碱液池和除雾过滤器对应设置，所述除雾过滤器与烟囱对应设置。

【技术特征摘要】
1.一种工业炉低温烟气余热利用及脱硫硝消白烟一体化系统，其特征在于：包括增压风机、多股冷媒换热系统、流量调节阀、流量计量计、烟气冷凝及脱硝反应器、碱液池、除雾过滤器以及烟囱，所述增压风机与多股冷媒换热系统的烟气通道入口对应设置，所述烟气冷凝及脱硝反应器包括第一烟气冷凝及脱硝反应器，所述多股冷媒换热系统的烟气通道出口与第一烟气冷凝及脱硝反应器的烟气通道入口对应设置，所述流量调节阀和流量计量计对应设置，所述流量计量计还与多股冷媒换热系统的烟气通道出口和第一烟气冷凝及脱硝反应器的烟气通道出口对应设置，所述第一烟气冷凝及脱硝反应器的烟气通道出口分别与碱液池和除雾过滤器对应设置，所述除雾过滤器与烟囱对应设置。2.根据权利要求1所述的工业炉低温烟气余热利用及脱硫硝消白烟一体化系统，其特征在于：还包括氧化剂系统、氧化剂激活器、脱硝催化剂、第二烟气冷凝及脱硝反应器、第三烟气冷凝及脱硝反应器和烟气升温器，所述氧化剂系统与流量调节阀对应设置，所述流量计量计通过氧化剂激活器分别与多股冷媒换热系统的烟气通道出口和第一烟气冷凝及脱硝反应器的烟气通道出口对应设置，所述脱硝催化剂设置于所述第一烟气冷凝及脱硝反应器的烟气通道入口处，所述第一烟气冷凝及脱硝反应器、第二烟气冷凝及脱硝反应器及第三烟气冷凝及脱硝反应器依次对应设置，所述第三烟气冷凝及脱硝反应器的烟气通道出口分别与碱液池和除雾过滤器对应设置，所述烟气升温器的冷流体通道分别与除雾过滤器和烟囱对应设置。3.根据权利要求2所述的工业炉低温烟气余热利用及脱硫硝消白烟一体化系统，其特征在于：还包括冷凝液处理系统和脱...

【专利技术属性】
技术研发人员：付玲君，
申请(专利权)人：上海孚旺炉业有限公司，付玲君，
类型：发明
国别省市：上海,31