氧化铝焙烧炉烟气污染物超低排放系统技术方案

本发明专利技术公开了氧化铝焙烧炉烟气污染物超低排放系统，包括：梯级脱硝系统，由SNCR脱硝装置与SCR脱硝催化塔构成，SNCR脱硝装置进风端接于焙烧炉P01出风口且管道内安装有脱硝还原剂溶液喷枪，SNCR脱硝装置出风端连接SCR脱硝催化塔进风口，SCR脱硝催化塔进风口之前设有降温系统；粉尘捕集回收系统，由粉尘捕集装置、粉尘输送装置、氧化铝回收装置构成，粉尘捕集装置的粉尘出口通过粉尘输送装置连接氧化铝回收装置；多效净化塔，由喷淋塔与设置在喷淋塔上部的除尘除雾器与烟囱构成；其中，SCR脱硝催化塔出风口与粉尘捕集装置进风口连接，粉尘捕集装置出风口与喷淋塔进风口连接。

Ultra-low Emission System of Flue Gas Pollutants from Alumina Calcinator

The invention discloses an ultra-low emission system for flue gas pollutants of alumina roaster, which comprises a cascade denitrification system, consisting of a SNCR denitrification device and a SCR denitrification catalytic tower. The air inlet end of the SNCR denitrification device is connected with the air outlet of the roaster P01 and a denitrification reducing agent solution spray gun is installed in the pipeline. The air outlet of the SNCR denitrification device is connected with the air inlet of the SCR denitrification catalytic tower and the air inlet of the SCR den A cooling system is provided; a dust collection and recovery system is composed of dust collection device, dust conveying device and alumina recovery device. The dust outlet of the dust collection device is connected with the alumina recovery device through the dust conveying device; a multi-effect purification tower is composed of a spray tower and a dust remover and a chimney set on the upper part of the spray tower; among them, the outlet of the SCR denitrification catalytic tower and dust. The air inlet of the trapping device is connected, and the air outlet of the dust trapping device is connected with the air inlet of the spray tower.

【技术实现步骤摘要】
氧化铝焙烧炉烟气污染物超低排放系统
本专利技术涉及环保
，尤其涉及氧化铝焙烧炉烟气污染物超低排放系统，主要应用于解决焙烧过程中的大量的含尘烟气、NOx、SOx(SO2、SO3)的处理。
技术介绍
在国内外氧化铝生产工业中，采用的气态悬浮焙烧炉、流态化闪速焙烧炉和循环流态化焙烧炉焙烧氢氧化铝，焙烧炉的烟气通常采用静电收尘器处理，烟气的排放温度达到130～180℃，粉尘经处理后，排放浓度达到30～150mg/m3；同时为避免资源的浪费需要对除尘器捕集下来的氧化铝进行回收再利用。随着国家的环保政策日益严苛，采用常规的静电收尘器处理的氢氧化铝焙烧炉烟气粉尘排放无法达到《铝工业污染物排放标准》(GB25465-2010)修改单中大气污染物特别排放限值≤10mg/m3的要求；同时随着燃煤发电行业超低排放政策的出台，进一步带动了铝工业污染物排放标准的加严，部分地区要求氧化铝焙烧炉烟气烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度要分别不高于10毫克/立方米、35毫克/立方米、100毫克/立方米。因此，有必要设计氧化铝焙烧炉烟气污染物超低排放系统实现烟气污染物的超低排放。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了氧化铝焙烧炉烟气污染物超低排放系统，旨在解决现有处理技术无法达到现有政策的排放标准。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：氧化铝焙烧炉烟气污染物超低排放系统，包括：梯级脱硝系统，由SNCR脱硝装置与SCR脱硝催化塔构成，SNCR脱硝装置进风端接于焙烧炉P01出风口且管道内安装有脱硝还原剂溶液喷枪，SNCR脱硝装置出风端连接SCR脱硝催化塔进风口，SCR脱硝催化塔进风口之前设有降温系统；粉尘捕集回收系统，由粉尘捕集装置、粉尘输送装置、氧化铝回收装置构成，粉尘捕集装置的粉尘出口通过粉尘输送装置连接氧化铝回收装置；多效净化塔，由喷淋塔与设置在喷淋塔上部的除尘除雾器与烟囱构成；其中，SCR脱硝催化塔出风口与粉尘捕集装置进风口连接，粉尘捕集装置出风口与喷淋塔进风口连接。优选的，所述SNCR脱硝装置为旋风分离器P03，SCR脱硝催化塔进风口与旋风分离器P03出风口之间设有旋风分离器P02；旋风分离器P03进风口连接焙烧炉P01。为了合理利用改造焙烧炉P01，所述SCR脱硝催化塔出风口与粉尘捕集装置进风口之间连接有旋风分离器P04，其下料口连接于旋风分离器P03出风端与旋风分离器P02进风端之间；且旋风分离器P02进风口管道布置有补充脱硝还原剂溶液喷枪；旋风分离器P02出料口回接焙烧炉P01；所述SCR脱硝催化塔出风口与旋风分离器P04进风口之间连接有氢氧化铝浆液干燥塔A02。优选的，所述降温系统为设置在SCR脱硝催化塔进风管道的冷风门；所述冷风系统位于脱硝催化剂之前，需要对烟气进行冷却时将其打开，烟道内的负压将冷空气吸入烟道对烟气进行降温，用以调节此处烟气温度不超过450℃，保护后续设备的安全。优选的，所述粉尘捕集装置进风口之前管道还安装有换热器；主要作用是将来流烟气温度降至＜150℃，提高除尘效率，同时保护湿法脱硫塔。优选的，所述SCR脱硝催化塔采用板式催化剂。优选的，所述脱硝还原剂溶液喷枪通过液压泵连接尿素储液罐。优选的，所述液压泵与反馈调节系统电连，反馈调节系统另一端接于SCR脱硝催化塔出风口。建立预测控制模型，得到出口NOx浓度和氨逃逸率的预测输出，利用此预测输出构造适应度函数，采用尿素，预测尿素溶液的总量，实现尿素溶液的精准化控制，减少氨逃逸的同时节省脱硝系统运行成本；通过预测控制模型，得到出口NOx浓度和氨逃逸率的预测输出，进而反馈调节尿素溶液喷射总量，提高了尿素溶液的利用率，降低了尿素消耗，减少了脱硝成本，提高了SCR装置的控制水平，SNCR效率约为60％，NOx浓度由400mg/m3降至160mg/m3左右，SCR脱硝效率大于68.8％，NOx浓度由160mg/m3左右降至50mg/m3以下。优选的，所述粉尘捕集装置进风口管道加设有多场均流装置；喷淋塔内的喷淋管下方安装有均流增效盘；喷淋塔进口与喷淋管之间的喷淋塔内壁安装有防逃逸环；所述粉尘捕集装置为粉尘荷电捕集装置或过滤式粉尘捕集装置；粉尘荷电捕集装置包括多场均流装置、荷电强化放电系统和高能量密度供电系统；多场均流装置采用带有开孔的流场均布板，开孔率在40％至50％之间，开孔的直径一般在40-60mm之间；荷电强化放电系统采用悬挂框架，使极线悬挂于多场均流装置气流下方；高能量密度供电系统通过荷电强化放电系统，将高密度能量加载在放电系统与导流系统之间，产生高压静电场及高密度离子，从而促进颗粒物的荷电与碰撞；为保证高压静电场和高密度离子的稳定性，高能量密度供电系统应采用谐振逆变的高频直流电源；烟气经所述均流增效盘，形成持液层，脱除部分SOx协同截留粒径较大的颗粒物；烟气继续上行，与高密度喷淋层喷射的浆液逆向接触实现SOx的高效脱除；每一层高密度喷淋层下方设置一层防逃逸环，防止烟气从喷淋塔边缘逃逸，造成污染物排放超标；烟气继续上行与高效除尘除雾装置接触，实现液滴与烟尘的高效脱除，经塔顶烟囱排出；所述防逃逸环与喷淋塔壳体内表面成下倾45～60°连接，采用不锈钢板；除尘除雾装置形式优选为折流板式或屋脊式，除尘除雾装置的叶片采用折线型，叶片平行布置，倾角为45°～60°。优选的，所述喷淋塔进风口管道设有温控降温系统，温控降温系统包括温度传感器与雾化喷嘴；温度传感器位于喷淋塔进风口，降温介质为工艺水。所述快速降温喷射系统的喷嘴布置在垂直于烟气方向的框架上，框架上安装相互平行的管道。优选地，管道应垂直布置，管道的间距应不大于喷嘴有效喷射距离，喷嘴的喷射方向应垂直于烟气方向，单个管道上喷嘴均匀分布，距离应不大于喷嘴的有效喷射范围，相邻管道的喷嘴应交错布置；快速降温喷射系统采用精细雾化实心锥喷嘴，可产生粒径范围在60-80μm的超细液滴，流量为8～10L/min，喷嘴的喷射角度为60～80°，喷嘴的喷射范围为400～500mm。本专利技术的有益效果：(1)梯级脱硝系统既结合焙烧炉的特点(配置多级旋风除尘装置实现烟气/还原剂多维度均混，炉温契合SNCR最佳反应温度窗口要求)，也综合考虑了脱硝装置运行的稳定性和可靠性要求(焙烧炉给料故障时可实现正常脱硝，同时保证后续设备正常运行)。(2)采用高频叠加脉冲高效电源作为电晕电极电源，可以明显提升电晕放电效果，显著提高对细微颗粒物的捕集效率；结合多效净化塔可全工况稳定实现颗粒物排放浓度在低于5mg/m3，最低可至3mg/m3以下，雾滴含量低于20mg/m3。(3)采用粉尘捕集回收系统可实现工艺段中的氧化铝回收，避免资源浪费，同时实现颗粒物的深度脱除；(4)采用多效净化塔可全工况稳定实现二氧化硫排放浓度低于20mg/m3，硫酸雾质量浓度低于5mg/m3；采用均流增效盘，有助于减少喷淋层的布置和运行层数，减少初始投资成本和耗电量，即在大概相等条件下显著提高净化效率。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式如图1所示，实施例1氧化铝焙烧炉烟气污染物超低排放系统，包括：梯级脱硝系统1，由SNCR脱硝装置5与SCR脱硝催化塔13构成，SNCR脱硝装置5进风端接于焙烧炉P01出风口且管道内安装有脱硝还原剂溶液喷枪11，SNCR脱硝装置5出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.氧化铝焙烧炉烟气污染物超低排放系统，其特征在于，包括：梯级脱硝系统(1)，由SNCR脱硝装置(5)与SCR脱硝催化塔(13)构成，SNCR脱硝装置(5)进风端接于焙烧炉P01出风口且管道内安装有脱硝还原剂溶液喷枪(11)，SNCR脱硝装置(5)出风端连接SCR脱硝催化塔(13)进风口SCR脱硝催化塔(13)进风口之前设有降温系统；粉尘捕集回收系统(2)，由粉尘捕集装置(22)、粉尘输送装置(23)、氧化铝回收装置(24)构成，粉尘捕集装置(23)的粉尘出口通过粉尘输送装置(23)连接氧化铝回收装置(24)；多效净化塔(4)，由喷淋塔与设置在喷淋塔上部的除尘除雾器(44)与烟囱(45)构成；其中，SCR脱硝催化塔(13)出风口与粉尘捕集装置(22)进风口连接，粉尘捕集装置(22)出风口与喷淋塔进风口连接。

【技术特征摘要】
1.氧化铝焙烧炉烟气污染物超低排放系统，其特征在于，包括：梯级脱硝系统(1)，由SNCR脱硝装置(5)与SCR脱硝催化塔(13)构成，SNCR脱硝装置(5)进风端接于焙烧炉P01出风口且管道内安装有脱硝还原剂溶液喷枪(11)，SNCR脱硝装置(5)出风端连接SCR脱硝催化塔(13)进风口SCR脱硝催化塔(13)进风口之前设有降温系统；粉尘捕集回收系统(2)，由粉尘捕集装置(22)、粉尘输送装置(23)、氧化铝回收装置(24)构成，粉尘捕集装置(23)的粉尘出口通过粉尘输送装置(23)连接氧化铝回收装置(24)；多效净化塔(4)，由喷淋塔与设置在喷淋塔上部的除尘除雾器(44)与烟囱(45)构成；其中，SCR脱硝催化塔(13)出风口与粉尘捕集装置(22)进风口连接，粉尘捕集装置(22)出风口与喷淋塔进风口连接。2.根据权利要求1所述氧化铝焙烧炉烟气污染物超低排放系统，其特征在于，所述SNCR脱硝装置(5)为旋风分离器P03，SCR脱硝催化塔(13)进风口与旋风分离器P03出风口之间设有旋风分离器P02；旋风分离器P03进风口连接焙烧炉P01。3.根据权利要求2所述氧化铝焙烧炉烟气污染物超低排放系统，其特征在于，所述SCR脱硝催化塔(13)出风口与粉尘捕集装置(22)进风口之间连接有旋风分离器P04，其下料口连接于旋风分离器P03出风端与旋风分离器P02进风端之间；且旋风分离器P02进风口管道布置有补充脱硝还原剂溶液喷枪(6)；旋风分离器P02出料口回接焙...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁少良，马强，
申请(专利权)人：浙江程润环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33