水泥烟气硫、硝、尘协同脱除系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种水泥烟气硫、硝、尘协同脱除系统。它喷氨格栅、预热器、脱硝除尘一体化设备；脱硝除尘一体化设备包括导流烟道、金属滤袋、SCR催化剂结构、烟气出口设备壳体和灰斗；设备壳体入口端与导流烟道连接、出口端设置烟气出口；金属滤袋、SCR催化剂结构、灰斗均位于设备壳体内；其中，金属滤袋位于导流烟道与SCR催化剂结构之间；导流烟道、金属滤袋、SCR催化剂结构、烟气出口依次连通；烟气出口位于SCR催化剂结构下方；灰斗位于金属滤袋下方。本实用新型专利技术具有高效脱除污染物、低投资、低运行成本的优点。行成本的优点。行成本的优点。

【技术实现步骤摘要】
水泥烟气硫、硝、尘协同脱除系统


[0001]本技术涉及一种水泥烟气硫、硝、尘协同脱除系统。

技术介绍

[0002]我国是水泥生产与销售大国，2021年地产投资正增长仍将持续，水泥行业产量仍维持增长。2021年1
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5月水泥产量9.2亿吨，同比增长19.2％。伴随水泥行业发展的，还有废气的排量，主要大气污染物有粉尘、氮氧化物、二氧化硫等，危害极大，国家环境保护部门相当重视。政府对水泥行业氮氧化物排放量的控制力度越来越大，制定了相应的规划和管理对策，更严格的《水泥行业大气污染物排放标准》GB4915
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2013用以替代GB4915
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2004，河南、浙江等地还出台了更为严格的排放标准。可以预期，水泥行业即将迎来最严格的排放标准。
[0003]水泥干法生产工艺特点决定其生产熟料过程中可以很大程度上抑制SO2的排放，但由于生产过程中的工况限制，如燃料中的硫含量偏高、原料中的硫铁矿含量偏高、燃煤中含硫超标、石灰石易烧性差导致窑内操作温度升高、烟气中的氧含量、CO浓度、温度均会影响 CaSO4的分解等，均会影响生产过程中窑系统对SO2的吸收，导致SO2排放超标，SO2排放值甚至高达1000mg/m3(10％O2标况下，下同)以上。以上工艺上的调整容易造成窑系统工况的不稳定，而且对于不同的窑系统难以做到普遍的适应性。尤其是现在水泥行业推进超低排放，对于硫含量的排放指标更加严格，因此需要更加有效的脱硫措施。
[0004]目前，针对氮氧化物，国内水泥行业的脱硝技术基本都采用分级燃烧、低氮燃烧联合SNCR技术，NOx脱除效率低，很难达到愈发严格的排放标准。国内外有一些水泥生产线SCR运行案例，但未见其长期稳定运行且各项指标满意、完全可推广的技术案例报导，其主要原因是，水泥生产工艺的高效脱硝技术路线尚达不到电厂燃煤锅炉脱硝技术的成熟度和可靠度。水泥烟气和火电锅炉烟气相比，不仅粉尘浓度髙很多，而且黏性高，成分复杂，极易出现SCR催化剂的失效。需要针对水泥烟气特点进行系统研究，开发水泥烟气净化技术。
[0005]按照SCR反应器在水泥烟气治理工艺中的布置方式，水泥SCR脱硝技术主要分为高温高尘、高温中尘、高温低尘、中温中尘、低温低尘脱硝技术，工艺路线多样，但各有优劣。1)高温高尘路线将水泥窑炉烟气直接引入SCR脱硝反应器，投资费用相对较低，工艺简单，但是工况恶劣易导致催化剂中毒和磨蚀严重，寿命短。清除催化剂表面积灰、保证催化剂活性是高温高尘SCR脱硝反应器稳定运行的关键。 2)高温中尘布置提出预热器出口烟气先通过电除尘处理然后再进行高温脱硝。但是该工艺只能降低一部分粉尘，粉尘量并未降至毫克级别，且电除尘器维护和运行成本高，其除尘效率受粉尘比电阻、高压电源及其控制系统等多种因素的影响很大，对于高温高浓度的情况，经常无法高效、稳定地运行。因此与高尘布置相比，只能稍微延缓催化剂堵塞失效等情况。3)中温中尘工艺SCR反应器布置在余热锅炉后，高温风机前，温度区间200～250℃内脱硝，建设运行成本有所降低，粉尘的问题仍无法回避；催化剂活性较低用量较大，且这个温度段是硫酸氢铵生成的最佳温度段。4)低温低尘SCR反应器布置在除尘器后，烟尘浓度低于20mg/Nm3，温度低于150℃，烟气量降低，建设成本低；低温催化剂不成熟，低温脱硝催化剂国内外报道的应用很少。5)金属纤维滤料在800
℃以下具有良好的强度，耐腐蚀性，高过滤精度，可满足高温粉尘的超低排放要求，在氧化铝、玻璃等行业已有很多成功的工程经验。尤其是采用金属纤维滤料作为过滤介质的袋式除尘器成为高温袋式除尘的较佳选择，该工艺可减缓烟气颗粒对后续脱硝催化剂磨损、堵塞问题，将粉尘降至10mg/Nm3以内，大大降低高温催化剂用量，节省运行成本。但初投资成本较高，需要合理设计工艺。
[0006]水泥行业的烟气治理，需要承担窑炉脱硫脱硝设施改造和运行带来的熟料成本增加。随着供给侧改革和产能优化的进行，水泥行业将陷入产能严重过剩的危机，这给水泥企业烟气治理带来了更大的负担。在超低排放背景下，所选择烟气治理技术路线需要具有高效率、低投资、低运行成本的特点，确保水泥企业完成环保指标的同时，带来较好的经济效益。为此，针对水泥行业烟气治理技术中脱硫方案一次投资成本和运行成本都较高以及SCR脱硝工艺复杂能耗高的问题，亟需开发一种水泥烟气硫、硝、尘协同超低排放的低成本技术。

技术实现思路

[0007]本技术的目的是为了提供水泥烟气硫、硝、尘协同脱除系统，为一种水泥烟气硫、硝、尘协同超低排放系统，具有高效脱除污染物、低投资、低运行成本的特点；克服了水泥行业烟气治理技术中脱硫方案一次投资成本和运行成本都较高以及SCR脱硝工艺复杂能耗高的缺点。
[0008]为了实现上述目的，本技术的技术方案为：水泥烟气硫、硝、尘协同脱除方法采用的水泥烟气硫、硝、尘协同脱除系统，其特征在于：包括喷氨格栅、预热器、脱硝除尘一体化设备；
[0009]脱硝除尘一体化设备包括导流烟道、金属滤袋、SCR催化剂结构、烟气出口设备壳体和灰斗；设备壳体入口端与导流烟道连接、出口端设置烟气出口；
[0010]金属滤袋、SCR催化剂结构、灰斗均位于设备壳体内；其中，金属滤袋位于导流烟道与SCR催化剂结构之间；导流烟道、金属滤袋、 SCR催化剂结构、烟气出口依次连通；
[0011]烟气出口位于SCR催化剂结构下方；
[0012]灰斗位于金属滤袋下方。
[0013]在上述技术方案中，金属滤袋有若干个。
[0014]在上述技术方案中，脱硝除尘一体化设备还包括整流格栅、脉冲吹灰器；整流格栅、脉冲吹灰器均位于设备壳体内；整流格栅位于金属滤袋、SCR催化剂结构之间、且布置在SCR催化剂结构上方；脉冲吹灰器位于金属滤袋上方。
[0015]在上述技术方案中，SCR催化剂结构包括第一催化剂层、第二催化剂层和备用催化剂层；第一催化剂层、第二催化剂层、备用催化剂层自上而下依次间隔设置。
[0016]在上述技术方案中，预热器包括预热器C1、预热器C2、预热器 C3、预热器C4和预热器C5，其中，预热器C2的烟气出口管道、导流烟道内均设置喷氨格栅。
[0017]在上述技术方案中，导流烟道设置气流分布板。
[0018]在上述技术方案中，导流烟道内设置三块气流分布板，三块气流分布板呈间隔设置，且三块气流分布板的尺寸由外至内逐渐变大。
[0019]在上述技术方案中，在气流分布板的下沿设置三角导流板。
[0020]在上述技术方案中，气流分布板为孔板结构，气流分布板的开孔率为35
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45％。
[0021]本技术具有如下优点：
[0022](1)本技术先脱硫除尘后，能最大程度降低硫和尘对于脱硝催化剂的影响，可大大降低催化剂使用量，增加脱硝催化剂寿命，提升运行稳定性。
[0023](2)本技术采用水泥厂现有脱硝吸收剂氨水作为脱硫剂，工艺简单，成本低；通过多级离心泵送本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.水泥烟气硫、硝、尘协同脱除系统，其特征在于：包括喷氨格栅(1)、预热器(2)、脱硝除尘一体化设备(3)；脱硝除尘一体化设备(3)包括导流烟道(31)、金属滤袋(32)、SCR催化剂结构(34)、烟气出口(35)、设备壳体(36)和灰斗(38)；设备壳体(36)入口端与导流烟道(31)连接、出口端设置烟气出口(35)；金属滤袋(32)、SCR催化剂结构(34)、灰斗(38)均位于设备壳体(36)内；其中，金属滤袋(32)位于导流烟道(31)与SCR催化剂结构(34)之间；导流烟道(31)、金属滤袋(32)、SCR催化剂结构(34)、烟气出口(35)依次连通；烟气出口(35)位于SCR催化剂结构(34)下方；灰斗(38)位于金属滤袋(32)下方。2.根据权利要求1所述的水泥烟气硫、硝、尘协同脱除系统，其特征在于：金属滤袋(32)有若干个。3.根据权利要求1或2所述的水泥烟气硫、硝、尘协同脱除系统，其特征在于：脱硝除尘一体化设备(3)还包括整流格栅(33)、脉冲吹灰器(37)；整流格栅(33)、脉冲吹灰器(37)均位于设备壳体(36)内；整流格栅(33)位于金属滤袋(32)、SCR催化剂结构(34)之间、且布置在SCR催化剂结构(34)上方；脉冲吹灰器(37...

【专利技术属性】
技术研发人员：管肖肖，肖婷婷，孙云路，朱翔，李力，徐雯丽，
申请(专利权)人：武汉龙净环保工程有限公司，
类型：新型
国别省市：