一種高溫煙氣汙染物協同控制系統的製作方法

2023-12-03 04:24:26

本發明涉及工業煙氣治理一體化系統，尤其涉及一種高溫煙氣汙染物協同控制系統。

背景技術：

中國已經成為世界第二大經濟體，經濟的高速發展帶來環境的改變，隨著國家環保產業政策的深入實施，大氣環境汙染控制不斷加強，尤其是工業煙氣中粉塵濃度，氮氧化物，硫氧化物等主要汙染物的排放標準逐年提高。現有的煙氣脫硝技術主要有選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原法(SNCR)、電子束照射法、脈衝電暈等離子體法、熾熱碳還原法、低溫常壓等離子體分解法等，其中以SCR和SNCR脫硝應用最多。SCR脫硝設備體積大、投資高；SNCR脫硝投資相對較低，但是脫硝效率較低。

目前煙氣脫硫技術種類達幾十種，按脫硫過程是否加水和脫硫產物的乾濕形態，煙氣脫硫分為：溼法、半乾法、幹法三大類脫硫工藝。溼法脫硫技術較為成熟，效率高，操作簡單。傳統的石灰石/石灰—石膏法煙氣脫硫工藝採用鈣基脫硫劑吸收二氧化硫後生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣，由於其溶解度較小，極易在脫硫塔內及管道內形成結垢、堵塞現象。雙鹼法煙氣脫硫技術是為了克服石灰石—石灰法容易結垢的缺點而發展起來的。現有的煙氣除塵技術應用比較廣泛的主要有電除塵技術、袋式除塵技術、電袋複合除塵技術等，袋式除塵器和電袋複合除塵器以過濾精度高、運行維護簡便、使用壽命長等特點應用日趨廣泛。

目前，脫硝系統、脫硫系統和除塵系統均為單一設置，通常採用串聯的方式連接在一起，煙塵先經過脫硝系統然後進入到除塵系統，最後進入到脫硫系統中。存在設備體積大、佔地面積大、整體投資大、運行維護費用高等問題。

技術實現要素：

針對現有技術存在的問題，提供一種高溫煙氣汙染物協同控制系統，主要用於袋式除塵器或電袋複合除塵器，通過採用具有脫硝功能的除塵濾袋，使濾袋在過濾粉塵的同時，脫除煙氣中含有的氮氧化物，然後再由具有脫硫功能的袋籠脫除硫化物等酸性物質，從而實現高溫煙氣中粉塵、氮氧化物、硫化物等汙染物協同控制和脫除。

本發明的目的是通過以下方案實現：

一種高溫煙氣汙染物協同控制系統，包括預熱器、脫硝助劑注入裝置、進氣管道、脫硫助劑添加裝置、除塵系統、排氣管道、風機、煙囪；所述預熱器設置在鍋爐和進氣管道之間，所述進氣管道上設置有脫硝助劑注入裝置和脫硫助劑添加裝置，進氣管道的另一端與除塵器相連，除塵器還與排氣管道相連；排氣管道的另一端連接煙囪；所述風機設置在排氣管道上；所述除塵器包括除塵濾袋和置於其內的袋籠，所述除塵濾袋為無機纖維功能性濾袋、表面覆合PTFE微孔薄膜，所述袋籠內設置有脫硫催化劑；所述預熱器出口溫度為180-280℃；所述除塵濾袋的孔徑限定為0.01-1.5微米。

優選地，所述除塵器為袋式除塵器或電袋複合除塵器。

優選地，所述除塵器還包括導流板、花板、塵氣室、淨氣室、清灰裝置、輸灰裝置。

優選地，所述導流板設置在塵氣室近進氣管道的一端；所述除塵濾袋設置在花板的下端，所述花板設置在塵氣室和淨氣室中間；所述清灰裝置設置於淨氣室上方，清灰裝置下方設置有清灰管道，清灰管道設置到除塵濾袋的上方；所述輸灰裝置設置在塵氣室的下部。

優選地，所述清灰裝置為脈衝清灰裝置。

優選地，所述除塵濾袋為含有脫硝催化劑的無機纖維覆膜濾袋。

優選地，所述脫硝催化劑為活性氮氧化物催化劑。

優選地，所述活性氮氧化物催化劑包括V2O5、WO3；所述的脫硫催化劑包括ZnO、MnO、WO3。

優選地，所述脫硫催化劑為圓筒形蜂窩狀脫硫催化劑。

本發明的高溫煙氣汙染物協同控制系統，設計先進合理，工藝流程簡單有效，高溫煙氣中含有的氮氧化物在系統注入的氨氣和濾料負載的催化劑的共同作用下，生成氮氣、水等無害物質，實現了氮氧化物的有效脫除。高溫煙氣中含有的硫化物等酸性物質在氫氧化鈣和脫硫催化袋籠的共同作用下，形成脫酸產物，與粉塵一起由輸灰裝置統一運送，實現了酸性物質的有效脫除。淨化後的煙氣經由濾袋口進入到淨氣室，在風機的牽引下通過排氣管道進入煙囪，最後排放到大氣中，從而實現了高溫煙氣中粉塵、氮氧化物、硫化物等汙染物的協同控制和協同脫除；所述的脫硝溫度在180-280℃的中溫區域，保證脫硝效率和濾袋的使用壽命。本發明的系統設計先進合理，工藝流程簡單有效，將除塵、脫硝、脫硫功能集中在濾袋和袋籠上，在同一工藝流程中對粉塵、氮氧化物、硫化物等汙染物同步高效脫除，充分實現高溫煙氣的除塵、脫硝、脫硫一體化的淨化工藝。節能效果顯著，用地面積大幅減小，經濟成本大幅降低，適用於以粉塵、氮氧化物、硫化物等為主汙染物的燃煤鍋爐及類似的工況進行推廣應用。高溫煙氣汙染物協同控制系統，無需改變原有的除塵系統，只要進行簡單的整改，增加脫硫助劑添加裝置和脫硝助劑添加裝置、更換具有脫硝功能的無機纖維覆膜濾袋和具有脫硫催化劑的袋籠，即可實現高溫煙氣汙染物的協同控制和治理。本發明的高溫煙氣汙染物協同控制系統工作時，先由無機纖維覆膜濾袋的聚四氟乙烯微孔膜脫除煙氣中的粉塵，然後再由濾料負載的脫硝催化劑和氨氣共同脫除氮氧化物，由具有脫硫催化劑的袋籠和氫氧化鈣共同脫除硫化物，實現了高溫煙氣中的粉塵、氮氧化物、硫化物等汙染物的協同控制和脫除，可以有效減少催化劑的堵塞、磨損；所述預熱器出口溫度為180-280℃，優選為200-260℃，有利於氮氧化物的脫除。

附圖說明

圖1是本發明產品的結構結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明進行詳細的解釋。

本發明公開了一種高溫煙氣汙染物協同控制系統，高溫含塵氣體從鍋爐1和預熱器2流出，從預熱器2流出的煙氣溫度為200℃，該溫度有利於氮氧化物的脫除。經過進氣管道3進入除塵器5(袋式除塵器)中，在進氣管道3上設有脫硝助劑注入裝置4，所述脫硝助劑為氨氣，脫硝助劑注入裝置4用於氨氣的注入。在進氣管道3上設有脫硫助劑添加裝置16，用於脫硫助劑的注入，所述脫硫助劑為氫氧化鈣。高溫含塵氣流經過導流板6疏導氣流進入塵氣室7，同時部分大顆粒粉塵掉入到輸灰裝置12中。含塵氣流經過無機纖維覆膜濾袋8過濾後，煙氣中的粉塵被截留在濾料表面，濾料表面積塵會造成系統阻力升高，達到設定值後由脈衝清灰裝置11進行清灰，灰塵掉落後有輸灰裝置12統一運送，實現粉塵的脫除。

高溫煙氣中含有的氮氧化物在系統注入的氨氣和濾料負載的催化劑V2O5的共同作用下，生成氮氣、水等無害物質，實現氮氧化物的脫除；高溫煙氣中含有的硫化物等酸性物質在氫氧化鈣和袋籠內的脫硫催化劑的共同作用下，形成脫酸產物，與粉塵一起掉入到灰鬥中由輸灰裝置12統一運送，實現了酸性物質的有效脫除；淨化後的煙氣經由濾袋口進入到淨氣室10，淨氣室10與塵氣室7中間設有花板9，用於安裝無機纖維覆膜濾袋8，在風機14的牽引下淨化氣通過排氣管道13進入煙囪15，淨化後的煙氣經由濾袋口進入到淨氣室，在風機的牽引下通過排氣管道進入煙囪，最後排放到大氣中，從而實現了高溫煙氣中粉塵、氮氧化物、硫化物等汙染物的協同控制和協同脫除。

經過多次實驗數據顯示，當預熱器出來的高溫煙氣的溫度取值220-260℃之間時，氮氧化物的拖出率更高，更有利於高溫煙氣的淨化。除塵濾袋的孔徑限定為0.1-1微米的範圍時，高溫煙氣中灰塵的除塵率最高，煙氣中灰塵的脫除效果最好，釋放到大氣中的淨化煙氣對空氣的汙染最小。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應該涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求書的保護範圍為準。