【技术实现步骤摘要】
：本技术涉及一种烟气余热利用以及超低排放的系统，特别是涉及一种实现工业硅烟气余热利用以及超低排放的系统。
技术介绍
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技术介绍
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1、目前，传统的工业硅生产工艺为：将原料硅石、碳质还原剂、疏松剂木块按照一定的比例配加，送入矿热炉内，然后电极插入混匀料中，电流通过电极，对矿热炉内物料加热，电极工作端温度在2200℃-3000℃，碳质还原剂在此温度范围内，将硅石中含硅物质进行还原，还原出的液体硅出炉后经精炼、铸锭、破碎、包装入库进行外售。工业硅在矿热炉内冶炼过程中会产生高温烟气，平均烟气温度在450℃-600℃。目前，通常将高温烟气经空气冷却器冷却至220℃左右后，再经除尘、脱硫、scr脱硝后外排，该处理工艺存在如下问题：(1)外排高温烟气废热利用率低，热能浪费严重；(2)经旋风除尘器将高温烟气中的大颗粒杂质分离后，直接进行脱硫，脱硫后经脉冲布袋除尘装置除尘，分离出的副产物主要成分为微硅粉、未反应的脱硫剂，以及脱硫后的产物，分离出的副产物由于混有未反应的脱硫剂和脱硫后的产物，导致下游无法回收使用或外售，只能作为固废处理，造成资源浪费；(3)工业硅生产过程中产生高温烟气经余热锅炉换热后，产生的蒸汽压力和温度，高于多晶硅生产系统或有机硅生产系统的用气压力和温度，不能直接用于多晶硅生产系统或有机硅生产系统中，通常做法为将蒸汽温度和压力经多级减温减压装置降至合适温度和压力后，再用于多晶硅生产系统或有机硅生产系统，这样造成热能的浪费。
技术实现思路
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技术实现思路
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2、本技术由如下技术方案实施：一种实现工业硅烟气余热利用以及超低排放的系统，其包括第一换热装置、第一余热利用装置、初级除尘装置、二级除尘装置、脱硫装置、三级除尘装置、脱硝装置、第二换热装置和第二余热利用装置；工业硅高温烟气管道出口与所述第一换热装置的烟气进口连接，所述第一换热装置的热介质出口与所述第一余热利用装置的进口连接；所述第一换热装置的烟气出口与所述初级除尘装置的烟气进口连接，所述初级除尘装置的烟气出口与所述二级除尘装置的烟气进口连接；换热后烟气依次经初级除尘装置和二级除尘装置除尘，经初级除尘装置分离出较大的粉尘颗粒，再经二级除尘装置分离出微硅粉，并回收利用。通过在脱硫工艺前加装二级除尘装置，将微硅粉在脱硫脱硝前回收，避免污染微硅粉，确保纯度更高的微硅粉有更广泛的应用领域，实现高效副产物利用，减少固废产出，达到了资源利用的目的。
3、所述二级除尘装置的烟气出口与所述脱硫装置的烟气进口连接，烟气中的硫氧化物与脱硫装置中的脱硫剂充分接触，发生脱硫反应，降低烟气中硫氧化物浓度；所述脱硫装置的烟气出口与所述三级除尘装置的烟气进口连接；所述三级除尘装置的烟气出口与所述脱硝装置的烟气进口连接，所述脱硝装置的烟气出口与所述第二换热装置的烟气进口连接，所述第二换热装置的烟气出口与烟囱的烟气进口连接，所述第二换热装置的热介质出口与所述第二余热利用装置的进口连接。
4、具体的，所述第一换热装置为余热锅炉，所述第二换热装置为换热器。
5、具体的，所述第一余热利用装置包括背压发电机组、减温减压装置和多晶硅生产系统和/或有机硅生产系统；所述余热锅炉的高温高压蒸汽出口与所述背压发电机组的蒸汽进口连接，所述背压发电机组的蒸汽出口与所述减温减压装置的蒸汽进口连接，所述减温减压装置的蒸汽出口分别与所述多晶硅生产系统的蒸汽进口和所述有机硅生产系统的蒸汽进口连接，或所述减温减压装置的蒸汽出口与所述多晶硅生产系统的蒸汽进口连接，或与所述有机硅生产系统的蒸汽进口连接。高温烟气经余热锅炉换热后，先用于背压发电机组发电，发电后排出的低压蒸汽，经减温减压后用于多晶硅生产系统和/或有机硅生产系统，充分利用烟气中的余热，降低热用户的能耗。
6、具体的，所述第二余热利用装置为厂区供暖系统、厂区浴室供水系统或厂区orc发电机组。脱硝后烟气经换热器换热后，产出的热水，用于全厂供暖、浴室用水或orc发电机组发电。
7、具体的，所述初级除尘装置为旋风除尘器；所述二级除尘装置为负压覆膜大布袋除尘器。
8、所述脱硫装置为干法脱硫装置，本技术采用干法脱硫，不需要水，与湿法脱硫比较，按照每年15万吨的工业硅产量计算，湿法脱硫需要1080000吨水，按照每吨水8元计算，水费约864万元，本技术采用干法脱硫较湿法脱硫节省水费约864万元；所述三级除尘装置为脉冲布袋除尘器；所述脱硝装置为scr脱硝装置。
9、进一步的，所述的一种实现工业硅烟气余热利用以及超低排放的系统，还包括有空气冷却器，所述工业硅高温烟气管道出口与所述空气冷却器的烟气进口连接；所述空气冷却器的烟气出口与所述初级除尘装置的烟气进口连接。当因第一换热装置或第一余热利用装置故障或检修时，高温烟气经空气冷却器进行换热。
10、本技术的优点：
11、(1)本技术将高温高压蒸汽先用于背压发电，进行一次热能利用，高温高压蒸汽经背压发电机组发电后，温度和压力降低，再进行一级减温减压即可满足多晶硅生产系统或有机硅生产系统的用气要求，大大降低热能损耗，充分利用高温烟气的余热；同时，降低背压发电机组和多晶硅生产系统或有机硅生产系统的用气能耗；
12、(2)本技术在脱硝后又进行一次烟气余热回收，并用于全厂供暖、浴室用水或orc发电机组发电，再次回收余热后，将外排烟气温度降至130℃以下，充分回收烟气中的乏热，进一步提高烟气热能利用率。
13、(3)本技术通过在脱硫工艺前加装二级除尘装置，将微硅粉在脱硫脱硝前回收，避免污染微硅粉，确保纯度更高的微硅粉有更广泛的应用领域，实现高效副产物利用，减少固废产出，达到了资源利用的目的。
14、(4)本技术将工业硅生产过程中产生高温烟气经回收余热后，进行除尘、脱硫和脱硝净化处理，净化后烟气中so2浓度≤35mg/m3,nox浓度≤50mg/m3，颗粒物浓度≤10mg/m3,达到了工业硅行业超低排放标准，减少了工业硅生产对环境的污染。
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1.一种实现工业硅烟气余热利用以及超低排放的系统，其特征在于，其包括第一换热装置、第一余热利用装置、初级除尘装置、二级除尘装置、脱硫装置、三级除尘装置、脱硝装置、第二换热装置和第二余热利用装置；工业硅高温烟气管道出口与所述第一换热装置的烟气进口连接，所述第一换热装置的热介质出口与所述第一余热利用装置的进口连接；所述第一换热装置的烟气出口与所述初级除尘装置的烟气进口连接，所述初级除尘装置的烟气出口与所述二级除尘装置的烟气进口连接；所述二级除尘装置的烟气出口与所述脱硫装置的烟气进口连接，所述脱硫装置的烟气出口与所述三级除尘装置的烟气进口连接；所述三级除尘装置的烟气出口与所述脱硝装置的烟气进口连接，所述脱硝装置的烟气出口与所述第二换热装置的烟气进口连接，所述第二换热装置的烟气出口与烟囱的烟气进口连接，所述第二换热装置的热介质出口与所述第二余热利用装置的进口连接。
2.根据权利要求1所述的一种实现工业硅烟气余热利用以及超低排放的系统，其特征在于，所述第一换热装置为余热锅炉，所述第二换热装置为换热器。
3.根据权利要求2所述的一种实现工业硅烟气余热利用以及超低排放的
4.根据权利要求2所述的一种实现工业硅烟气余热利用以及超低排放的系统，其特征在于，所述第二余热利用装置为厂区供暖系统、厂区浴室供水系统或厂区ORC发电机组。
5.根据权利要求1所述的一种实现工业硅烟气余热利用以及超低排放的系统，其特征在于，所述初级除尘装置为旋风除尘器；所述二级除尘装置为负压覆膜大布袋除尘器；所述脱硫装置为干法脱硫装置；所述三级除尘装置为脉冲布袋除尘器；所述脱硝装置为SCR脱硝装置。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种实现工业硅烟气余热利用以及超低排放的系统，其特征在于，其还包括有空气冷却器，所述工业硅高温烟气管道出口与所述空气冷却器的烟气进口连接；所述空气冷却器的烟气出口与所述初级除尘装置的烟气进口连接。
...【技术特征摘要】
1.一种实现工业硅烟气余热利用以及超低排放的系统，其特征在于，其包括第一换热装置、第一余热利用装置、初级除尘装置、二级除尘装置、脱硫装置、三级除尘装置、脱硝装置、第二换热装置和第二余热利用装置；工业硅高温烟气管道出口与所述第一换热装置的烟气进口连接，所述第一换热装置的热介质出口与所述第一余热利用装置的进口连接；所述第一换热装置的烟气出口与所述初级除尘装置的烟气进口连接，所述初级除尘装置的烟气出口与所述二级除尘装置的烟气进口连接；所述二级除尘装置的烟气出口与所述脱硫装置的烟气进口连接，所述脱硫装置的烟气出口与所述三级除尘装置的烟气进口连接；所述三级除尘装置的烟气出口与所述脱硝装置的烟气进口连接，所述脱硝装置的烟气出口与所述第二换热装置的烟气进口连接，所述第二换热装置的烟气出口与烟囱的烟气进口连接，所述第二换热装置的热介质出口与所述第二余热利用装置的进口连接。
2.根据权利要求1所述的一种实现工业硅烟气余热利用以及超低排放的系统，其特征在于，所述第一换热装置为余热锅炉，所述第二换热装置为换热器。
3.根据权利要求2所述的一种实现工业硅烟气余热利用以及超低排放的系统，其特征在于，所述第一余热利用装置包括背压发电机...
【专利技术属性】
技术研发人员：樊国洋，邵华，庞小栓，齐杰，
申请(专利权)人：内蒙古鑫元硅材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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