一种用于罐式炉的烟气脱硝装置及其脱硝方法制造方法及图纸

本发明专利技术用于罐式炉的烟气脱硝装置及其脱硝方法，在罐式炉的水平集合烟道上均布喷咀，采用20%氨水作为脱硝还原剂，氨水汽化器通过低压饱和蒸汽将氨水蒸发成氨水汽，再与预热空气混合稀释降低氨气的浓度至小于5%；通过喷氨格栅加入到煅烧炉出口烟道的合适位置，能够高脱硝效率并减少氨逃逸，罐式炉生产线氮氧化物达标排放，延长了烟道使用寿命，脱硝过程中的冲洗水可回收利用，不产生任何废水；结构紧凑，工艺简单，占用空间少，成本投入低。

A flue gas denitration device and denitration method for tank furnace

【技术实现步骤摘要】
一种用于罐式炉的烟气脱硝装置及其脱硝方法
本专利技术涉及一种用于罐式炉的烟气脱硝装置及其脱硝方法。
技术介绍
全球环境治理领域中控制氮氧化物污染、防治酸雨危害的主要措施为烟气脱硝，烟气脱硝主要指从烟气中去除氮氧化物，烟气脱硝工艺一般分为选择性催化还原脱硝技术SCR法、选择性非催化还原技术SNCR法以及SNCR+SCR组合法，其主要原理为：1、选择性催化还原脱硝技术(SCR)选择性催化还原烟气脱硝技术，在300～400℃烟气温度和催化剂作用下，气态氨基还原剂(液氨、氨水、尿素制备成气态氨)喷入烟气中，与烟气中的NOx发生还原反应，生成无害的N2和H2O(式1至式4)；SCR技术是目前最成熟的深度烟气脱硝技术，脱硝效率最高可达95％；4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O(式1)6NO+4NH3→5N2+6H2O(式2)6NO2+8NH3→7N2+12H2O(式3)2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O(式4)SCR是电站锅炉普遍采用的深度烟气脱硝技术；2、选择性非催化还原技术(SNCR)SNCR技术是利用机械式喷枪将氨基还原剂(如氨气、氨水、尿素)溶液雾化成液滴喷入炉膛，热解生成气态NH3，在950～1050℃温度区域(通常为锅炉对流换热区)和没有催化剂的条件下，NH3与NOx进行选择性非催化还原反应，将NOx还原成N2与H2O；其主要的化学反应为：氨4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O尿素2NO+(NH2)2CO+1/2O2→2N2+2H2O+CO2SNCR工艺反应温度范围狭窄，对于煤种和负荷变化的适应性很差，且对喷氨量控制有一定限制，故SNCR的脱硝效率较低，一般在50％以下，且随锅炉负荷变化较大；SNCR工艺投资成本低，运行成本低，特别适合小容量锅炉的使用；3、SNCR/SCR混合烟气脱硝技术SNCR/SCR混合烟气脱硝技术是SNCR与SCR技术的结合体，在850～1100℃温度窗口，将脱硝还原剂喷入炉膛，先把部分NOx还原成N2，烟气中剩余的NOx及没有反应的NH3进入内置烟道型SCR反应区，在催化剂的作用下进一步完成脱硝还原反应；该技术可有效减少SCR工艺的催化剂使用量，脱硝效率约50～60％，主要适用于脱硝效率要求不高、单纯SNCR无法满足、或者难以布置SCR装置的情况；以上几种烟气脱硝工艺均存在一定缺陷性，具体如下：SCR在运行过程系统阻力本身偏大，加之烟气中的粘性粉尘粘接催化剂表面，既影响脱硝效果，又影响了流通面积，进一步增加系统阻力，严重影响正常生产，并增加电耗，无论是技术适应性还是经济性均不理想；SNCR在锅炉前置烟道上安装喷咀，喷洒氨水，前轩烟道长度不足3米，脱硝反应空间与时间都不满足要求；SNCR/SCR混合烟气脱硝技术目前主要应用在电厂废气处理中；用于生产煅后石油焦的生产线通常需设置多组、多台罐式炉，生产过程中的废热烟气经废热吸收后需经脱硫、除尘后达标排放，随着国家环保标准的日益提高，氮氧化物排放浓度标准也愈来愈严，传统烟气脱硝工艺不能满足日益严格的排放标准要求，烟气中的粘性粉尘易超标，另外增加除尘设备也没有足够的设备空间；而罐式炉烟气温度通常高达800--1100℃，炉道一般采用耐火材料制成，由于烟道内径较小，采用SNCR喷枪直接喷射氨水溶液工艺，溶液极易喷到烟道内壁上，使耐火材料表面温度急速下降，造成耐火材料的损坏，同时罐式炉烟气含水量高，如果氮氧化物浓度低，还原剂消耗量很少，为保证喷枪效果，喷射的还原剂中氨水浓度被除盐水稀释到5％以下加入到系统中的水分将增大，都会对后续系统造成影响，现有技术中应用于电厂废气处理的SNCR/SCR混合烟气脱硝技术受到设备布局、工艺流程、场地空间等因素制约，也不能直接应用于设备繁多的罐式炉生产线废气处理。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种能够提高脱硝效率并减少氨逃逸，解决罐式炉生产线氮氧化物达标排放，不影响烟道寿命，用于罐式炉的烟气脱硝装置及其脱硝方法。本专利技术用于罐式炉的烟气脱硝装置，包括由多台罐式煅烧炉组合构成的、用于生产煅后石油焦的生产线，每台煅烧炉出口通过烟道连接至余热锅炉的高温过热器，其特征在于：每台煅烧炉连接至余热锅炉的烟道上至少设置有一个还原剂加入点，还原剂为20％氨水；所述氨水储存于氨水储罐内，氨水储罐入口连接有自动氨水卸料装置，氨水储罐出口经氨水供应泵连接有一氨水汽化器，氨水汽化器出口通过混合气输送管道经喷氨格栅连接至烟道上的还原剂加入点，混合气输送管道上设置有混合器，混合器还连接有稀释风机；氨水储罐一侧顶部入口通过管道连接至自动氨水卸料装置，同时还连接有工艺水输送管道；氨水储罐另一侧侧壁下部出口经氨水供应泵连接至氨水汽化器壁部的氨水入口，氨水供应泵连接有压力控制回路；氨水供应泵包括有三台全流量的多级离心泵，三台离心泵并联连接在氨水储罐与氨水汽化器之间；氨水汽化器底部设置有蒸汽入口，蒸汽入口连接有低压饱和蒸汽输送管道，氨水气化器顶部一侧设置有氨水汽出口，氨水汽出口通过输送管道连接至混合器；氨水汽化器本体设置有位于下部的蒸发器区，和位于上部的缓冲区，蒸发器区内部设置有列管式换热管，换热管一端连接至氨水气化器壁部的氨水入口，另一端连接至氨水气出口，使得换热管的管程构成氨水流通通道，氨水汽化器壳程构成低压饱和蒸汽流通空间；氨水气化器底部一侧设置有氨排放与冲洗水出口，氨排放与冲洗水出口通过废水输送管道连接有废水坑，废水坑通过废水输送管道连接有废水处理装置；氨水汽化器底部另一侧设置有疏水装置；氨水储罐位于侧壁出口下方的位置也设置有氨排放与冲洗水出口，氨水储罐的氨排放与冲洗水出口也通过废水输送管道连接至废水坑；稀释风机与混合器之间设置有加热器；所述氨水汽出口输送至混合器与预热空气混合后的氨气浓度为3～5％(v％)；所述废水输送管道上设置有废水泵，废水处理装置为余热锅炉的脱硫系统；所述氨水储罐出口侧顶部还设置有收集管道，收集管道连接至氨水供应泵与氨水汽化器之间管道上；所述自动氨水卸料装置包括有氨水卸料泵，氨水卸料泵经输送管道连接在运输氨水溶液的槽罐车与氨水储罐之间；所述氨水储罐为不锈钢材料的立式常压容器，容积为45m3；氨水储罐外部设置有液位计、单吸阀、水封装置、喷淋装置；所述氨水储罐外部设置有检修操作平台、爬梯走道；所述离心泵内嵌过滤器、压力仪表，三台离心泵的其中两台为常用离心泵，另一台为备用离心泵；本专利技术还涉及使用上述用于罐式炉的烟气脱硝装置进行脱硝的方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步，640台罐式炉分为4组罐式炉组，配备20台余热锅炉吸收废热，每台罐式炉出口通过水平集合烟道连接至余热锅炉的高温过热器，在每条水平集合烟道上均布5～7个还原剂加入点；第二步，每个还原剂加入点安装SNCR喷氨格栅，SNCR喷氨格栅依次安装连接混合气输送管道、混合器、加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于罐式炉的烟气脱硝装置，包括由多台罐式煅烧炉组合构成的、用于生产煅后石油焦的生产线，每台煅烧炉出口通过烟道连接至余热锅炉的高温过热器，其特征在于：每台煅烧炉连接至余热锅炉的烟道上至少设置有一个还原剂加入点，还原剂为20％氨水；所述氨水储存于氨水储罐内，氨水储罐入口连接有自动氨水卸料装置，氨水储罐出口经氨水供应泵连接有一氨水汽化器，氨水汽化器出口通过混合气输送管道经喷氨格栅连接至烟道上的还原剂加入点，混合气输送管道上设置有混合器，混合器还连接有稀释风机；/n氨水储罐一侧顶部入口通过管道连接至自动氨水卸料装置，同时还连接有工艺水输送管道；氨水储罐另一侧侧壁下部出口经氨水供应泵连接至氨水汽化器壁部的氨水入口，氨水供应泵连接有压力控制回路；/n氨水供应泵包括有三台全流量的多级离心泵，三台离心泵并联连接在氨水储罐与氨水汽化器之间；/n氨水汽化器底部设置有蒸汽入口，蒸汽入口连接有低压饱和蒸汽输送管道，氨水气化器顶部一侧设置有氨水汽出口，氨水汽出口通过混合气输送管道连接至混合器；氨水汽化器本体设置有位于下部的蒸发器区，和位于上部的缓冲区，蒸发器区内部设置有列管式换热管，换热管一端连接至氨水气化器壁部的氨水入口，另一端连接至氨水气出口，使得换热管的管程构成氨水流通通道，氨水汽化器壳程构成低压饱和蒸汽流通空间；/n氨水气化器底部一侧设置有氨排放与冲洗水出口，氨排放与冲洗水出口通过废水输送管道连接有废水坑，废水坑通过废水输送管道连接有废水处理装置；氨水汽化器底部另一侧设置有疏水装置；/n氨水储罐位于侧壁出口下方的位置也设置有氨排放与冲洗水出口，氨水储罐的氨排放与冲洗水出口也通过废水输送管道连接至废水坑；/n稀释风机与混合器之间设置有加热器。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于罐式炉的烟气脱硝装置，包括由多台罐式煅烧炉组合构成的、用于生产煅后石油焦的生产线，每台煅烧炉出口通过烟道连接至余热锅炉的高温过热器，其特征在于：每台煅烧炉连接至余热锅炉的烟道上至少设置有一个还原剂加入点，还原剂为20％氨水；所述氨水储存于氨水储罐内，氨水储罐入口连接有自动氨水卸料装置，氨水储罐出口经氨水供应泵连接有一氨水汽化器，氨水汽化器出口通过混合气输送管道经喷氨格栅连接至烟道上的还原剂加入点，混合气输送管道上设置有混合器，混合器还连接有稀释风机；
氨水储罐一侧顶部入口通过管道连接至自动氨水卸料装置，同时还连接有工艺水输送管道；氨水储罐另一侧侧壁下部出口经氨水供应泵连接至氨水汽化器壁部的氨水入口，氨水供应泵连接有压力控制回路；
氨水供应泵包括有三台全流量的多级离心泵，三台离心泵并联连接在氨水储罐与氨水汽化器之间；
氨水汽化器底部设置有蒸汽入口，蒸汽入口连接有低压饱和蒸汽输送管道，氨水气化器顶部一侧设置有氨水汽出口，氨水汽出口通过混合气输送管道连接至混合器；氨水汽化器本体设置有位于下部的蒸发器区，和位于上部的缓冲区，蒸发器区内部设置有列管式换热管，换热管一端连接至氨水气化器壁部的氨水入口，另一端连接至氨水气出口，使得换热管的管程构成氨水流通通道，氨水汽化器壳程构成低压饱和蒸汽流通空间；
氨水气化器底部一侧设置有氨排放与冲洗水出口，氨排放与冲洗水出口通过废水输送管道连接有废水坑，废水坑通过废水输送管道连接有废水处理装置；氨水汽化器底部另一侧设置有疏水装置；
氨水储罐位于侧壁出口下方的位置也设置有氨排放与冲洗水出口，氨水储罐的氨排放与冲洗水出口也通过废水输送管道连接至废水坑；
稀释风机与混合器之间设置有加热器。


2.根据权利要求1所述用于罐式炉的烟气脱硝装置，其特征在于：所述氨水汽出口输送至混合器与预热空气混合后的氨气浓度为3～5％(v％)。


3.根据权利要求1所述用于罐式炉的烟气脱硝装置，其特征在于：所述废水输送管道上设置有废水泵，废水处理装置为余热锅炉的脱硫系统。


4.根据权利要求1所述用于罐式炉的烟气脱硝装置，其特征在于：所述氨水储罐出口侧顶部还设置有收集管道，收集管道连接至氨水供应泵与氨水汽化器之间管道上。


5.根据权利要求1所述用于罐式炉的烟气脱硝装置，其特征在于：所述自动氨水卸料装置包括有氨水卸料泵，氨水卸料泵经输送管道连接在运输氨水溶液的槽罐车与氨水储罐之间。


6.根据权利要求1所述用于罐式炉的烟气脱硝装置，其特征在于：所述氨水储罐为不锈钢材料的立式常压容器，容积为45m3；氨水...

【专利技术属性】
技术研发人员：王听中，许发，董天智，
申请(专利权)人：江苏苏亚迪炭材有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32