一种造纸行业碱回收炉烟气脱硝除尘装置及其工艺制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种造纸行业碱回收炉烟气脱硝除尘装置及其工艺，烟气自碱回收炉出来，依次通过干电除尘器、引风机、烟气换热器、蒸汽加热器、SCR反应器、烟气洗涤塔、除雾器、湿电除尘器，后随直排烟囱排出，本装置采用先高效除尘后脱硝再深度除尘的工艺思路，可保证硝、尘同步达到超低排放，同时因为采用中高温脱硝，可提高脱硝效率，延长催化剂的使用时间，提高装置运行的稳定性。

A denitration and dedusting device for flue gas of alkali recovery furnace in papermaking industry and its process

【技术实现步骤摘要】
一种造纸行业碱回收炉烟气脱硝除尘装置及其工艺
本专利技术涉及一种造纸行业碱回收炉烟气脱硝除尘装置及其工艺。
技术介绍
造纸行业碱法制浆过程产生大量的废液（俗称“黑液”），其中含有大量的有机物和无机物，为了减少黑液排放对环境造成污染，同时也充分利用黑液的剩余价值，造纸行业一般采用碱回收炉对其进行处理和回用。经过浓缩后的黑液约含50~80%的固形物，其中约70%为植物纤维溶解出来的木素、半纤维和纤维素的降解物及有机酸等有机物，30%为氢氧化钠、碳酸钠、硫化钠、硫酸钠、二氧化硅等无机物。碱回收炉的功能主要是用热解的方法对黑液中的有机物和无机盐进行分离，对浓缩后的黑液进行燃烧，有机物在碱回收炉内高温条件下燃烧释放热量，产生蒸汽，回用于浓缩、蒸发等工段，同时可用于发电，供给动力设备运转所需。无机盐在炉内高温条件下呈熔融状态，从炉底排出进入苛化工段，将其中的碳酸钠转化成氢氧化钠，然后返回蒸煮工段循环利用。目前主流的碱回收炉中，烟气中烟尘的初始浓度一般在10~30g/Nm3之间，烟尘成分以可溶性的Na2SO4、Na2CO3为主，其占比在90%左右，一般以干式电除尘作为碱回收炉烟气的除尘首选，配置4电场或3电场电除尘器可将烟尘控制100mg/Nm3以下（特殊情况下，如电除尘极线极板腐蚀、粘灰等，造成电除尘器运行偏离正常设计值，可能使得电除尘器出口粉尘达到500~600mg/Nm3）。碱回收炉烟气中SO2和NOx初始浓度会根据黑液成分、浓度、配风情况、碱回收炉的运行控制等调整而变化。一般情况下，为了控制高的硫还原率，将碱回收炉的运行温度提高，能够有效降低SO2的排放浓度，但是NOx的排放浓度就会升高。反之，SO2的排放浓度升高，NOx的排放浓度降低。因此，对于SO2和NOx排放标准要求不高的地区，企业可以通过相应运行方式调整及配风改造等手段来满足相应排放指标的要求，但现有的脱硝除尘装置功能较为单一，且脱硝效率低下，能耗大。造纸行业碱回收炉烟气排放目前为止还没有相应的行业标准，2014年国家环境保护部以环函〔2014〕124号文“关于碱回收炉烟气执行排放标准有关意见的复函”，答复江苏省环境保护厅《关于江苏王子制纸有限公司碱回收炉烟气执行排放标准问题的请示》中提到：造纸制浆过程中产生的黑液包含有机物（主要成分为木素、半纤维素等）和无机物，经蒸发浓缩后通过碱回收炉将其燃烧，产生蒸汽或发电。考虑到碱回收炉与一般燃煤发电锅炉的差异性，以及目前工艺技术现状与氮氧化物排放实际情况，65蒸吨/小时以上碱回收炉可参照《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）中现有循环流化床火力发电锅炉的排放控制要求执行；65蒸吨/小时及以下碱回收炉参照《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014）中生物质成型燃料锅炉的排放控制要求执行。根据环保部的函件精神，65蒸吨/小时以上的碱回收炉执行标准如下：NOx≤200mg/Nm3，SO2≤200mg/Nm3，粉尘≤30mg/Nm3；重点地区执行：NOx≤100mg/Nm3，SO2≤50mg/Nm3，粉尘≤20mg/Nm3；65蒸吨/小时以下的碱回收炉执行标准如下：NOx≤300mg/Nm3，SO2≤300mg/Nm3，粉尘≤50mg/Nm3；重点地区执行：NOx≤200mg/Nm3，SO2≤200mg/Nm3，粉尘≤30mg/Nm3。各地区环保部门，会根据当地的环境容量及大气污染治理的实际情况来制定更为严格的排放标准，有些地区甚至执行的是火电超低排放标准，即：NOx≤50mg/Nm3，SO2≤35mg/Nm3，粉尘≤5mg/Nm3。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种造纸行业碱回收炉烟气脱硝除尘装置及其工艺，不仅结构合理，而且可提高脱硝效率，延长催化剂的使用时间，提高装置运行的稳定性。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种造纸行业碱回收炉烟气脱硝除尘装置，包括干电除尘器、引风机、烟气换热器、蒸汽加热器、SCR反应器、烟气洗涤塔、除雾器、湿电除尘器及直排烟囱，烟气自碱回收炉出来，进入干电除尘器，干电除尘器烟气出口通过烟道连接引风机，引风机出口经烟道与烟气换热器相连通，烟气经烟气换热器加热后进入蒸汽加热器，蒸汽加热器出口与SCR反应器入口相通，所述SCR反应器出口连接在烟气换热器上，烟气经烟气换热器冷却后进入烟气洗涤塔，烟气洗涤塔内顶部设置有除雾器，除雾器上方与湿电除尘器相连通，烟气通过湿电除尘器并由固设在湿电除尘器出口处的直排烟囱排出。进一步的，所述引风机出口通过烟道连接烟气换热器冷端入口，烟气换热器热端出口连接蒸汽加热器入口；所述SCR反应器出口连接烟气换热器热端入口，烟气换热器冷端出口连接烟气洗涤塔入口。进一步的，所述烟气换热器为间壁传热，实现原烟气和净烟气的间接换热，有效利用净化烟气余热，极大节省能耗。进一步的，所述干电除尘器采用多电场电除尘器，且采用高效高压电源，保证高效脱除大部分碱回收炉粉尘，为后续脱硝和深度除尘创造稳定运行条件。进一步的，所述蒸汽加热器采用列管式换热器，利用蒸汽对烟气进行加热。进一步的，所述烟气洗涤塔采用塔内循环，内设有若干喷淋层用以洗涤，同时设置除雾器，采用高效除雾器，所述除雾器为多层精细除雾。进一步的，所述SCR反应器内设置有多层催化剂层，位于最上层催化剂层的上方安装有整流器，所述催化剂层采用先进成熟的中温脱硝催化剂，成熟稳定，避免硫酸铵堵塞毒害催化剂。。一种造纸行业碱回收炉烟气脱硝除尘装置的工作方法，按以下步骤进行：（1）碱回收炉出口烟气进入干电除尘器进行高效除尘，保证将粉尘控制在较低范围内，满足SCR反应器运行对于碱回收炉烟尘的使用要求；（2）干电除尘后随引风机引出的烟气进烟气换热器和蒸汽加热器进行加热升温，升温至280℃以上；（3）经过升温后的烟气进入SCR反应器，进行中温催化脱硝；（4）脱硝后的净烟气进入烟气换热器进行热交换，降温至合适烟温；（5）脱硝降温后烟气进入烟气洗涤塔，深度洗涤除尘除雾，然后进入湿电除尘器进一步精细除尘，保证粉尘的超低排放；（6）脱硝除尘后的烟气可通过原有烟囱排放或者采用在塔顶设置直排烟囱进行排放。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、根据碱炉烟气烟尘特点，提出采用先高效除尘后脱硝再深度除尘的思路，彻底解决烟气烟尘中有毒有害物质对脱硝的影响并同时实现烟尘和NOx超低排放，确保设备长期稳定达标运行；2、采用排放洁净烟气预加热未脱硝烟气，减少热量损失，有效提高能量利用率和装置的脱硝效率；3、采用中温脱硝催化剂，提高脱硝反应效率，减少低温下硫铵的生成，对催化剂造成损害，烟延长使用寿命，提高运行稳定性；4、本工艺无废水产生，少量洗涤水可循环回生成装置循环使用，实现真正意义上的零排放。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。附图说明图1为本专利技术实施例的构造示意图；图中：100-干电除尘器，200-引风机，300-烟气换热器，400-蒸汽加热器，500-SC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种造纸行业碱回收炉烟气脱硝除尘装置，其特征在于：包括干电除尘器、引风机、烟气换热器、蒸汽加热器、SCR反应器、烟气洗涤塔、除雾器、湿电除尘器及直排烟囱，烟气自碱回收炉出来，进入干电除尘器，干电除尘器烟气出口通过烟道连接引风机，引风机出口经烟道与烟气换热器相连通，烟气经烟气换热器加热后进入蒸汽加热器，蒸汽加热器出口与SCR反应器入口相通，所述SCR反应器出口连接在烟气换热器上，烟气经烟气换热器冷却后进入烟气洗涤塔，烟气洗涤塔内顶部设置有除雾器，除雾器上方与湿电除尘器相连通，烟气通过湿电除尘器并由固设在湿电除尘器出口处的直排烟囱排出。/n

【技术特征摘要】
1.一种造纸行业碱回收炉烟气脱硝除尘装置，其特征在于：包括干电除尘器、引风机、烟气换热器、蒸汽加热器、SCR反应器、烟气洗涤塔、除雾器、湿电除尘器及直排烟囱，烟气自碱回收炉出来，进入干电除尘器，干电除尘器烟气出口通过烟道连接引风机，引风机出口经烟道与烟气换热器相连通，烟气经烟气换热器加热后进入蒸汽加热器，蒸汽加热器出口与SCR反应器入口相通，所述SCR反应器出口连接在烟气换热器上，烟气经烟气换热器冷却后进入烟气洗涤塔，烟气洗涤塔内顶部设置有除雾器，除雾器上方与湿电除尘器相连通，烟气通过湿电除尘器并由固设在湿电除尘器出口处的直排烟囱排出。


2.根据权利要求1所述的一种造纸行业碱回收炉烟气脱硝除尘装置，其特征在于：所述引风机出口通过烟道连接烟气换热器冷端入口，烟气换热器热端出口连接蒸汽加热器入口；所述SCR反应器出口连接烟气换热器热端入口，烟气换热器冷端出口连接烟气洗涤塔入口。


3.根据权利要求2所述的一种造纸行业碱回收炉烟气脱硝除尘装置，其特征在于：所述烟气换热器为间壁传热，实现原烟气和净烟气的间接换热。


4.根据权利要求1所述的一种造纸行业碱回收炉烟气脱硝除尘装置，其特征在于：所述干电除尘器采用多电场电除尘器，且采用高效高压电源，保证高效脱除大部分碱回收炉粉尘，为后续脱硝和深度除尘创造稳定运行条件。

【专利技术属性】
技术研发人员：吴金泉，曾连辉，吴思温，赖英坤，
申请(专利权)人：福建鑫泽环保设备工程有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35