一种活性炭脱硫脱硝高效氨水稀释气化系统及方法与流程

1.本发明属于活性炭烟气脱硫脱硝净化领域，尤其涉及一种活性炭脱硫脱硝高效氨水稀释气化系统及方法。


背景技术：

2.随着环保超低排放政策的实施，国家加大了对钢铁领域烧结行业的污染治理力度，根据烧结烟气特点，通常采用活性炭净化装置进行烟气的脱硫脱硝。其中在活性炭脱硫脱硝系统中，脱硝采用向吸附塔模块喷气化后的氨水的方法，气化后的氨水与氮氧化物反应，生成氮气和水，从而达到脱除烟气中氮氧化物的目的。
3.由于烧结烟气具有烟气量大的特点，进行脱硝需要大量的气化稀释后的氨水，同时氨水气化后极易产生冷凝，常规的氨水气化稀释方式满足不了烟气脱硝的需求，因此在活性炭脱硫脱硝系统脱硝过程中，快速高效制备大量的气化后的氨水，同时降低气化稀释后的氨水在输送过程中的冷凝是一技术难题，需进行创新，使活性炭脱硫脱硝净化系统脱硝过程平稳运行。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种活性炭脱硫脱硝高效氨水稀释气化系统及方法，快速高效制备大量气化稀释后的氨水，使活性炭脱硫脱硝系统中脱硝过程稳定运行，提高脱硝效率。
5.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
6.一种活性炭脱硫脱硝高效氨水稀释气化系统，包括稀释风制备系统、氨水蒸发器、氨空混合器、稀释风机、吸附系统，所述稀释风制备系统产出的稀释风管道连接稀释风机，所述稀释风机的出口通过管道连接氨空混合器，所述氨水蒸发器的氨水气出口通过管道连接氨空混合器，所述氨空混合器出口通过管道连接吸附系统。
7.所述稀释风制备系统包括解析塔、加热风机、加热炉、冷却风机，所述加热炉的高温烟气出口连接解析塔加热段的高温烟气入口，所述解析塔加热段的烟气出口连接加热风机，所述加热风机的出口同时连接烟气外排管道、加热炉的一个烟气入口和稀释风机入口管道；所述冷却风机引入大气中空气，冷却风机的出口连接解析塔冷却段的空气入口，所述解析塔冷却段的换热空气出口同时连接外排管道和稀释风机入口管道。
8.在所述加热炉的一个烟气入口管道上安装有电动调节阀ⅰ，在所述烟气外排管道上安装有气动调节阀ⅰ，在加热风机的出口通往稀释风机的入口管道上安装电动调节阀ⅱ，在所述解析塔冷却段的换热空气出口的外排管道上安装有气动调节阀ⅱ，在所述解析塔冷却段的换热空气出口通往稀释风机的入口管道上安装有电动调节阀ⅲ。
9.所述吸附系统包括吸附塔，所述吸附塔的出口烟气连接烟囱，所述氨空混合器出口连接吸附塔，所述吸附塔排出的活性炭送往解吸塔，所解析塔排出的活性炭送往吸附塔。
10.在所述氨空混合器通往吸附塔的管道上安装有温度检测装置、压力检测装置、流
量检测装置。
11.系统中管道全部采用硅酸铝外包镀锌钢板保温。
12.一种活性炭脱硫脱硝高效氨水稀释气化系统的氨水气化方法，具体方法包括：
13.1)冷却风机将环境中的空气打入解析塔的冷却段，经过解析塔冷却段换热，产生热空气，热空气一部分外排，一部分用于稀释风制备；
14.2)加热炉产生的高温烟气在加热风机的抽引下，在解析塔加热段对活性炭进行解析后外排，外排烟气中一部分烟气回加热炉，一部分烟气用于稀释风制备；
15.3)通过解析塔加热段和冷却段产生的气体混合，作为稀释风通过稀释风机通入氨空混合器；
16.4)浓度为18wt％-20wt％的氨水通过氨水蒸发器制备成氨水气,其中氨水占3wt％-5wt％，进入氨空混合器，稀释风打入氨空混合器将氨水气进一步稀释，最终将氨水喷入吸附塔进行脱硝反应。
17.上述步骤3)的混合气体温度在150℃以上。
18.上述步骤4)的氨水气出口管道压力为4～8kpa。压力检测装置检测压力。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.1)根据北方气候特点，仅用解析塔冷却段换热产生的热气制备稀释风，稀释风温度不可控，利用解析塔加热炉加热段部分热风，使稀释风温度可控，吸附塔脱硝反应正常稳定运转。
21.2)冷却段换热后热风与加热段加热炉热风混合制备稀释风，减少了加热炉外排烟气，降低温室气体排放浓度，保护环境。
22.3)利用加热炉产生的高温废气，升高稀释风温度，节约能源，提高能源利用效率。
23.4)稀释风温度提高后，可防止气化后氨水冷凝，提高稀释效率，改善反应速率，提高吸附塔脱硝效率。
附图说明
24.图1为本发明的工艺流程图。
25.图中：1-加热风机、2-电动调节阀ⅲ、3-气动调节阀ⅱ、4-冷却风机、5-气动调节阀ⅰ、6-电动调节阀ⅱ、7-电动调节阀ⅰ、8-加热炉、9-稀释风机、10-氨水蒸发器、11-氨空混合器、12-解析塔、13-吸附塔、14-温度检测装置、15-压力检测装置、16-流量检测装置。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明的实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是作为例示，并非用于限制本发明。
27.如图1所示，一种活性炭脱硫脱硝高效氨水稀释气化系统，包括稀释风制备系统、氨水蒸发器10、氨空混合器11、稀释风机9、吸附系统，所述稀释风制备系统产出的稀释风管道连接稀释风机9，所述稀释风机9的出口通过管道连接氨空混合器11，所述氨水蒸发器10的氨水气出口通过管道连接氨空混合器11，所述氨空混合器11出口通过管道连接吸附系统。
28.所述稀释风制备系统包括解析塔12、加热风机1、加热炉8、冷却风机4，所述加热炉
8的高温烟气出口连接解析塔12加热段的烟气入口，所述解析塔12加热段的烟气出口连接加热风机1，所述加热风机1的出口同时连接烟气外排管道、加热炉8的一个烟气入口和稀释风机9入口管道；所述冷却风机4引入大气中空气，冷却风机4的出口连接解析塔12冷却段的空气入口，所述解析塔12冷却段的换热空气出口同时连接外排管道和稀释风机9入口管道。
29.在所述加热炉8的一个烟气入口管道上安装有电动调节阀ⅰ7，在所述烟气外排管道上安装有气动调节阀ⅰ5，在加热风机1的出口通往稀释风机9的入口管道上安装电动调节阀ⅱ6，在所述解析塔12冷却段的换热空气出口的外排管道上安装有气动调节阀ⅱ3，在所述解析塔12冷却段的换热空气出口通往稀释风机9的入口管道上安装有电动调节阀ⅲ2。
30.所述吸附系统包括吸附塔13，所述吸附塔13的出口烟气连接烟囱，所述氨空混合器11出口连接吸附塔13，所述吸附塔13排出的活性炭送往解吸塔12，所解析塔12排出的活性炭送往吸附塔13。
31.在所述氨空混合器11通往吸附塔13的管道上安装有温度检测装置14、压力检测装置15、流量检测装置16。本发明实施例温度检测装置14采用热电阻、压力检测装置15采用压力变送器、流量检测装置16采用孔板流量计。
32.系统中管道全部采用硅酸铝外包镀锌钢板保温。
33.一种活性炭脱硫脱硝高效氨水稀释气化系统的氨水气化方法，具体方法包括：
34.1)冷却风机4将环境中的空气打入解析塔12的冷却段，经过解析塔12冷却段换热，产生高温热空气，高温热空气在气动调节阀ⅱ3、电动调节阀ⅲ2的调节下，一部分外排，一部分用于稀释风制备；
35.2)加热炉8产生的高温烟气在加热风机1的抽引下，在解析塔12加热段对活性炭进行解析后外排，由气动调节阀ⅰ5控制外排烟气量，外排烟气中一部分烟气回加热炉8，由电动阀门ⅰ7控制回烟气量大小，一部分热烟气经过电动阀门ⅱ6用于稀释风制备；
36.3)通过解析塔12加热段和冷却段产生的高温气体混合，作为稀释风通过稀释风机通入氨空混合器11；
37.4)浓度为18wt％-20wt％的氨水通过氨水蒸发器10制备成氨水气,其中氨水占3wt％-5wt％，进入氨空混合器11，稀释风机9将制备的稀释风打入氨空混合器11(稀释风机为变频风机，一用一备)，将氨水气进一步稀释，流量检测装置16检测出喷氨量，根据烟气中氮氧化物浓度，调节稀释风机9频率，调整喷氨量，最终将氨水喷入吸附塔13进行脱硝反应。
38.上述步骤3)的混合气体温度在150℃以上。温度检测装置14与气动调节阀ⅰ5、电动调节阀ⅱ6、电动调节阀ⅰ7联锁，混合气温度低于150℃时，电动调节阀ⅱ6开度增大，气动调节阀ⅰ5、电动调节阀ⅰ7开度相应减小。若发生事故状态，气动调节阀ⅰ5可快速开启，加热炉8烟气正常放散，确保安全生产。
39.上述步骤4)的氨水气出口管道压力为4～8kpa。压力检测装置15检测压力。
40.本发明将解析塔12加热段高温气体引一部分用于稀释风制备，有效提高稀释风温度，提高氨水气化稀释效率，确保脱硝反应能稳定运行。
41.将解析塔12加热段高温气体引入进行稀释风的制备，避免了对气化后的氨水进行稀释时产生冷凝、稀释效率低的缺点，满足喷氨所需温度要求，提高活性炭脱硝系统稳定性。
42.本发明的氨空混合器后至吸附塔管道设置温度检测装置14，与加热炉8外排烟气
气动调节阀ⅰ5、回加热炉8高温烟气电动调节阀ⅰ7及取高温气体电动调节阀ⅱ6联锁，可通过调节阀门开度，调整混合后稀释风温度，使稀释风温度可控。。
43.本发明选用氨水蒸发器10，稀释风和经过氨水蒸发器10蒸发气化后的氨水在氨空混合器11中充分混合，氨水稀释风机9(一用一备)将混合后的气体打入吸附塔进行脱硝反应。
44.稀释风机9为变频风机，同时设置流量检测装置16，可根据氮氧化物浓度调节稀释风流量。
45.加热炉8外排烟气设置气动调节阀ⅰ5，系统出现故障时，阀门可快速开启，加热炉8热气正常放散，确保安全生产。