[發明專利]一種工業窯爐綜合節能減排集成系統

無效

• 申請號: 201310065512.1
• 申請日: 2013-03-01
• 公開（公告）號: CN103175408A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 金萬金;唐金泉;滕小平;孫明朗
• 申請（專利權）人: 大連易世達新能源發展股份有限公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;F23L7/00;B01D53/79;B01D53/60
• 代理公司: 大連一通專利代理事務所(普通合伙) 21233
• 代理人: 郭麗華

技術領域

本發明涉及一種工業窯爐富氧助燃和煙氣脫硫、脫硝綜合節能減排裝置。?

背景技術

工業窯爐的燒成系統是建材生產過程中的中心環節，也是大量消耗燃料的工序，因此，節能是工業窯爐燒成系統最突出的問題。富氧燃燒技術，特別是局部增氧助燃技術在火電、石油、化工等行業已經有成功應用的案例，但在建材行業還沒有得到應用。根據其它行業的應用表明，局部增氧助燃技術不僅能夠明顯節能，而且能夠減少CO、CO2、SOx、NOx和煙塵的排放，但是仍達不到環保要求。我國“十二五”期間，氮氧化物被列為約束性指標體系，要求排放總量削減10%。建材行業氮氧化物的排放量占全國工業排放總量的15%左右，已是居火力發電、汽車尾氣之后的第三大氮氧化物排放大戶。現在應用最廣泛的煙氣脫硝技是SCR技術和SNCR技術，SCR技術脫硝效率可達95%以上，但由于投資大，系統復雜，運行成本高等原因，并不適用與工業窯爐。而SNCR脫硝技術雖然投資低，運行成本少，系統簡單，使用范圍廣，但其脫硝效率很低，不能滿足國家制定的排放標準。目前有專利將SCR和SNCR脫硝技術結合脫硝，該項技術中SCR脫硝技術仍然存在一些弊端，因為應用在工業窯爐煙氣脫硝上，煙氣中含有堿性物質，致使催化劑中毒，反應效率降低，需要頻繁更換催化劑，催化劑的價格很高，大大增加了運行成本。另外SCR反應塔內部分布著很多塔盤，塔盤上布滿催化劑，致使煙氣阻力增大，窯尾風機電耗加大。此項技術并不適用于工業窯爐綜合節能減排。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種既節能又可實現理想的脫硫、脫硝、除塵的工業窯爐綜合節能減排系統。本發明主要是：將富氧助燃技術、SNCR（選擇性非催化還原反應）脫硝法與氧化中和脫硝法有機結合在一起。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

工業窯爐上設有燃燒器，該窯爐煙氣出口與除塵器進口相連，最好窯爐煙氣出口與除塵器進口之間設余熱鍋爐，以便將煙氣溫度進一步降低并回收熱能，該余熱鍋爐出口與除塵器進口相連，該除塵器出口與氧化中和脫硝反應塔進口相連，該氧化中和脫硝反應塔出口與煙囪相連，最好兩者之間設引風機。該氧化中和脫硝反應塔下部設有銨鹽池，其底部設有銨鹽出口，銨鹽出口與銨鹽液固分離裝置相連。該氧化中和脫硝反應塔上設有還原劑進口，其與還原劑噴淋霧化裝置的一個出口相連，該還原劑噴淋霧化裝置的另一個出口還與設在工業窯爐上的SNCR脫硝還原劑噴嘴入口相連。在氧化中和脫硝反應塔上還設有臭氧進口，其與臭氧發生裝置出口相連，該臭氧發生裝置進口與富氧發生裝置的一個出口相連。該富氧發生裝置的另一個出口與設在窯爐上富氧助燃噴嘴相連。最好在富氧發生裝置和富氧助燃噴嘴相連的管路上設混風裝置，即混風裝置的富氧進口與富氧發生裝置的另一個出口相連，該混風裝置的空氣進口與熱空氣相連，該混風裝置的出口與富氧助燃噴嘴相連。當熱空氣與氧氣混合均勻達到設定濃度后進入富氧助燃噴嘴。

上述還原劑為尿素或氨水。上述富氧發生裝置可以有多種，如深冷法富氧發生裝置、膜法富氧發生裝置、變壓吸附法富氧發生裝置等各類富氧發生裝置。

本發明的工作過程大致如下：

建材生產過程中需要在窯爐進行燒成，通過富氧發生裝置制備高濃度的氧氣，與熱空氣混合或單獨通過富氧助燃噴嘴通入到窯爐中，進行富氧燃燒，高溫煙氣從工業窯爐的窯尾排除，其中燃燒產生的大量氮氧化物與二氧化硫，首先采用SNCR脫硝法噴入工業窯爐，在工業窯爐煙氣溫度范圍850~1250℃時，噴射適量的由空氣霧化的還原劑，使煙氣中一部分NO_x被還原為無害的N₂和H₂O被脫除。未脫除的NO_x及剩余的還原劑隨著煙氣從窯爐尾部排出，煙氣又與余熱鍋爐進行熱量交換，煙氣溫度降至120℃左右進入除塵器，在除塵器與煙囪之間再采用氧化中和法脫硝，即讓富氧發生裝置制得的高濃度氧氣經過臭氧發生裝置生產臭氧，噴射到氧化中和脫硝反應塔中將煙氣中的一氧化氮迅速氧化成二氧化氮，同時將煙氣中的二氧化硫迅速氧化成三氧化硫，還原劑經過噴射霧化裝置噴射到氧化中和脫硝反應塔中，于是氣態氨、氣態水與氣態的氮氧化物和硫氧化物迅速反應合成銨鹽；銨鹽與大顆粒的粉塵顆粒沉積在銨鹽池內由結晶泵抽入到銨鹽液固分離裝置中，最終產品為氮肥；潔凈的煙氣經引風機進入煙囪。?

本發明與現有技術相比具有如下優點：

1、富氧助燃技術可以改善燃燒環境，減少煤耗，通過計算可綜合節煤2~15%左右，從而節約成本。