一种适用于燃气炉窑烟气多污染物协同控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种适用于燃气炉窑烟气多污染物协同控制系统，燃气炉窑出口烟气经换热系统升温后进入黑烟净化系统，净化后与由喷入尿素产生的氨气混合并进入低温脱硝系统进行脱硝，脱硝后进入NH

【技术实现步骤摘要】
一种适用于燃气炉窑烟气多污染物协同控制系统
：本技术涉及一种适用于燃气炉窑烟气多污染物协同控制系统，属于环境保护领域。
技术介绍
：燃气炉窑是指在工业生产中以天然气为燃料燃烧转换产生的热量，将物料或者工件进行熔炼、熔化、焙烧、加热、干馏等的热工设备，广泛应用于钢铁、焦化、石化、化工等行业。由于燃料为天然气，烟气中二氧化硫(SO2)、烟尘含量比较低，无需配置专门的脱硫和除尘设施。但是，烟气中含有氮氧化物(NOx)、黑烟等污染物，加之所排放烟气的烟气量小、温度低等特点，传统SCR钒钛催化剂(温度范围310-420℃)难以适用，不能满足炉窑或者锅炉大气排放标准。近年来，低温脱硝催化剂(最低温度>180℃)发展迅速，为实现燃气炉窑烟气NOx达标排放提供了技术支撑。但是，该技术需要氨气或者尿素水解制备氨气(NH3)作为还原剂。在反应过程中，因流场不均，不可避免地发生氨逃逸现象，加之没有脱硫塔浆液的洗涤协同控制，势必造成排放烟气中NH3浓度超标，不能满足日趋严格的环保形势，研究NH3控制技术成为研究的难点和热点。
技术实现思路
：为了解决现有技术中存在的缺陷，本技术提供一种可以实现协同控制燃气炉窑烟气中黑烟、NOx和NH3污染物的系统，其技术方案如下：一种适用于燃气炉窑烟气多污染物协同控制系统，包括依次连接的换热系统、黑烟净化系统、低温脱硝系统和NH3催化氧化系统；所述换热系统连接在燃气炉窑以及黑烟净化系统之间；所述黑烟净化系统包括活性炭吸附系统和旁路系统；所述活性炭吸附系统设置在黑烟净化系统的入口和出口之间，所述旁路系统与活性炭吸附系统相并联，旁路系统上设有电动阀；还包括喷氨系统，所述喷氨系统包括尿素供应系统和喷入装置；所述喷入装置设置在黑烟净化系统出口与低温脱硝系统进口之间的连接管路内，所述喷入装置与尿素供应系统经管路连通；所述NH3催化氧化系统经引风机连接烟囱；燃气炉窑出口烟气经换热系统升温后进入黑烟净化系统，净化后与由喷入尿素产生的氨气混合并进入低温脱硝系统进行脱硝，脱硝后进入NH3催化氧化系统处理烟气中逃逸氨气，最后经引风机进入烟囱排放。优选地，所述活性炭吸附系统选用可替换的活性炭吸附柱。优选地，所述尿素供应系统包括桶装尿素溶液和输送泵，桶装尿素溶液中尿素溶液经输送泵传输至喷入装置。优选地，所述喷入装置采用空气雾化喷嘴。优选地，所述NH3催化氧化系统选用NH3选择性催化氧化催化剂。优选地，所述NH3选择性催化氧化催化剂选用贵金属催化剂、金属氧化物催化剂或者分子筛型催化剂。优选地，所述换热系统采用盘管式换热器。优选地，所述低温脱硝系统采用蜂窝式催化剂。优选地，所述黑烟净化系统出口处设有流量计。优选地，所述黑烟净化系统出口处设有压力传感器。本技术相比于现有技术具有如下有益效果：本技术提供一种适用于燃气炉窑烟气多污染物协同控制系统，该系统可以协同控制处理燃气炉窑烟气中黑烟、NOx和NH3等污染物，实现燃气炉窑烟气达标排放。本技术中黑烟净化系统采用并联的活性炭吸附系统和旁路系统，活性炭吸附系统中的活性炭吸附柱吸附饱和时，处于旁路系统电动阀打开，防止饱和的活性炭吸附柱堵塞烟道；由于黑烟净化系统处于引风机前端，处于负压区域，活性炭吸附柱可在线更换，无需停机更换，延长了生产周期。与SCR技术相比，本技术无需专门设立液氨区或者使用尿素水解或者尿素热解反应器，仅仅使用桶装尿素溶液直接喷入烟道分解，制得氨气参与低温脱硝反应，操作便利，成本较低。本技术的NH3催化氧化系统，可将低温脱硝系统排出烟气中逃逸的氨气选择性还原为无污染N2和H2O，能耗低且不会引起二次污染，是一种对环境友好型净化技术。附图说明图1为实施例中系统结构示意图；其中，1-燃气炉窑；2-盘管式换热器；3-烟道；4-黑烟净化系统；5-活性炭吸附单元；6-旁路系统；7-电动阀；8-低温脱硝系统；9-NH3催化氧化系统；10-引风机；11-烟囱；12-桶装尿素溶液；13-输送泵；14-尿素溶液管道；15-雾化喷嘴。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的说明。实施例一：本实施例的一种适用于燃气炉窑烟气多污染物协同控制系统，如图1所示，该系统包括依次连接的盘管式换热器2、黑烟净化系统4、低温脱硝系统8和NH3催化氧化系统9；其中，盘管式换热器2连接在燃气炉窑1以及黑烟净化系统4之间，燃气炉窑1出口烟气经盘管式换热器壳层，进入黑烟净化系统4，盘管式换热器2管层中换热介质将燃气炉窑1出口烟气的温度提高到低温脱硝系统中催化剂的最佳温度范围，本例中低温脱硝系统8采用蜂窝式催化剂，该低温催化剂孔道流速设计原则要大于最低积灰速度，适用温度范围180℃-380℃。该盘管式换热器2管层中换热介质采用锅炉的烟气、蒸汽或者热水，起到余热回收利用。黑烟净化系统4包括活性炭吸附系统和旁路系统6；活性炭吸附系统设置在黑烟净化系统4的入口和出口之间。活性炭吸附系统中的活性炭吸附单元5选用若干可更换的活性炭吸附柱，旁路系统6与活性炭吸附系统相并联，旁路系统6上设有电动阀7；黑烟净化系统4出口处设有流量计和压力传感器，通过测得的压力和流量信号控制电动阀7的启闭；当活性炭吸附柱吸附饱和后，根据压力和流量逻辑保护信号，自动开启电动阀7，即开启了旁路，防止饱和的活性炭吸附柱堵塞烟道；由于黑烟净化系统处于引风机10前端，处于负压区域，活性炭吸附柱可在线更换，无需停机更换，延长了生产周期。还包括喷氨系统，喷氨系统包括尿素供应系统和空气雾化喷嘴15；尿素供应系统包括桶装尿素溶液12和输送泵13，桶装尿素溶液23中尿素溶液经输送泵13传输至空气雾化喷嘴15。空气雾化喷嘴15设置在黑烟净化系统4出口与低温脱硝系统8进口之间的连接管路内，空气雾化喷嘴15与尿素供应系统经尿素溶液管道14连通。NH3催化氧化系统9经引风机10连接烟囱11，NH3催化氧化系统9选用NH3选择性催化氧化催化剂。本系统的使用过程如下：从燃气炉窑出口1烟气经过盘管式换热器2后，烟气温度提升，后经烟道3进入黑烟净化系统4，活性炭吸附单元5吸附处理烟气中的黑烟，当活性炭吸附单元5吸附饱和后，处于旁路系统6上的电动阀7打开，防止装置堵塞，尿素溶液从桶装尿素溶液由尿素溶液输送泵经尿素溶液管道由喷嘴喷入烟道，与经过黑烟净化系统4处理后的烟气混合，在烟温作用下分解制备得到氨气，进入低温脱硝系统8与烟气中NOx进行反应，脱除烟气中NOx，反应后的烟气进入NH3催化氧化系统9，在催化剂作用下将烟气中逃逸的氨气选择性还原成无污染的N2和H2O，净烟气经引风机10从烟囱11达标排放。实施例二：本实施例的进一步设计在于：本实施例中上述NH3选择性催化氧化催化剂选用贵金属催化剂、金属氧化物催化剂或者分子筛型催化剂。本技术的技术方案不局限于上述各实施例，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于燃气炉窑烟气多污染物协同控制系统，其特征在于：包括依次连接的换热系统、黑烟净化系统、低温脱硝系统和NH

【技术特征摘要】
1.一种适用于燃气炉窑烟气多污染物协同控制系统，其特征在于：包括依次连接的换热系统、黑烟净化系统、低温脱硝系统和NH3催化氧化系统；
所述换热系统连接在燃气炉窑以及黑烟净化系统之间；
所述黑烟净化系统包括活性炭吸附系统和旁路系统；所述活性炭吸附系统设置在黑烟净化系统的入口和出口之间，所述旁路系统与活性炭吸附系统相并联，旁路系统上设有电动阀；
还包括喷氨系统，所述喷氨系统包括尿素供应系统和喷入装置；所述喷入装置设置在黑烟净化系统出口与低温脱硝系统进口之间的连接管路内，所述喷入装置与尿素供应系统经管路连通；
所述NH3催化氧化系统经引风机连接烟囱；
燃气炉窑出口烟气经换热系统升温后进入黑烟净化系统，净化后与由喷入尿素产生的氨气混合并进入低温脱硝系统进行脱硝，脱硝后进入NH3催化氧化系统处理烟气中逃逸氨气，最后经引风机进入烟囱排放。


2.根据权利要求1所述的适用于燃气炉窑烟气多污染物协同控制系统，其特征在于：所述活性炭吸附系统选用可替换的活性炭吸附柱。


3.根据权利要求2所述的适用于燃气炉窑烟气多污染物协同控制系统，其特征在于：所述尿素供应系统包括桶装尿素溶液和输送泵，桶装尿...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏源，薛建明，
申请(专利权)人：国电科学技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32