烟气脱硫脱硝除尘装置及方法与流程

1.本发明涉及环保设备技术领域，具体地，涉及烟气脱硫脱硝除尘装置。


背景技术：

2.轧钢厂加热炉燃料一般为经过净化的高炉煤气、转炉煤气或焦炉煤气，煤气中的硫含量低，加热炉燃烧后的烟气中的二氧化硫浓度也比较低，浓度低于一般在100mg/nm3，加热炉运行温度一般在1200℃左右，因此氮氧化物的浓度也较低，一般低于100mg/nm3，烟气中的尘也很低，但加热炉出口排出的烟气温度一般在80～100℃。
3.针对目前轧钢加热炉运行工况及出口烟气的温度特点特点，烟气的脱硫脱硝除尘治理工艺路线，目前通常采用如下三种工艺路线：
4.工艺路线一为：
5.加热炉出口烟气
→
烟气升温装置
→
sds干法脱硫
→
布袋除尘
→
scr低温脱硝
→
引风机
→
烟囱；
6.工艺路线二为：
7.加热炉出口烟气
→
烟气升温装置
→
scr中温脱硝
→
sds干法脱硫
→
布袋除尘
→
引风机
→
烟囱；
8.工艺路线三为：
9.加热炉出口烟气
→
烟气升温装置
→
固定床脱硫
→
scr低温脱硝
→
引风机
→
烟囱；
10.目前，以上三种工艺路线均存在能源消耗高、易损件多，核心设备寿命较短等缺点。


技术实现要素：

11.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种烟气脱硫脱硝除尘装置及方法。
12.根据本发明提供的一种烟气脱硫脱硝除尘装置，包括进口烟道、脱硫结构、脱硝结构和主体结构，其中，
13.主体结构包括外壳体和若干陶瓷纤维滤管，外壳体设置有进气端、出气端和出尘口，外壳体内部分隔成第一腔室和第二腔室，且第二腔室位于第一腔室上方；
14.陶瓷纤维滤管远离管壁外壁面处设置有scr催化剂，陶瓷纤维滤管位于第一腔室内，陶瓷纤维滤管的第一端进行封堵，陶瓷纤维滤管的第二端和第二腔室导通；
15.进口烟道的第一端和烟气出口连接，进口烟道的第二端通过进气端和主体结构的第一腔室连通，出尘口和第一腔室连通，第二腔室通过出气端和外部环境连通；
16.脱硫结构和脱硝结构装配在进口烟道的第一端和第二端之间的管道段落上，且脱硫结构和脱硝结构分别采用的是粉体脱硫剂和液体脱硝剂。
17.可选地，还包括烟气加热装置，烟气加热装置装配在进口烟道上，在烟气加热装置对烟气加热后，高温的烟气通过进口烟道依次进入到脱硫结构和脱硝结构。
18.可选地，出气端与出口烟道的第一端连通，出口烟道的第二端与烟囱连通。
19.可选地，还包括换热装置，换热装置内部分隔成高温区和低温区，高温区的热量向低温区传递，换热装置与进口烟道和出口烟道连接，进口烟道与低温区连通，且低温区连接在烟气加热装置和进口烟道的第一端的管道段落上，高温区和出口烟道连通。
20.可选地，主体结构还包括输灰组件，输灰组件通过出尘口和第一腔室连通。
21.可选地，主体结构还包括支架，支架和外壳体连接，支架用于外壳体的支撑。
22.一种烟气脱硫脱硝除尘方法，采用上述的烟气脱硫脱硝除尘装置，其特征在于，包括如下步骤：
23.烟气排入到进口烟道，脱硫结构和脱硝结构分别通过脱硫剂和脱硝剂对烟气进行初步处理，其中，初步处理后的烟气中会携带粉体脱硫剂和液体脱硝剂；
24.初步处理后的烟气进入到主体结构的第一腔室内，初步处理的烟气中携带的粉体脱硫剂会覆在第一腔室内的陶瓷纤维滤管外壁面上，初步处理后的烟气继续和覆在陶瓷纤维滤管外壁面的脱硫剂反应实现进一步处理；
25.进一步处理的烟气进入到陶瓷纤维滤管的通道腔内，在进一步处理的烟气进入到陶瓷纤维滤管的通道腔内的过程中，进一步处理的烟气与远离陶瓷纤维滤管的管壁外壁面处设置的scr催化剂充分接触，进一步处理的烟气中的氮氧化物在催化剂的作用下与携带的脱硝剂充分反应；
26.充分反应后的烟气通过陶瓷纤维滤管的通道腔进入到第二腔室，最后通过出气端排放到外部环境。
27.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
28.本发明提供的一种烟气脱硫脱硝除尘装置，采用陶瓷纤维滤管进行除尘工作，相对传统的布袋除尘方式，不会因为脱硝温度和除尘布袋的温度要求出现冷热病的问题，节约了能耗，而且陶瓷纤维滤管能够进一步帮助脱硫脱硝，提升了烟气处理效果，而且陶瓷纤维滤管可以有效避免含有大量灰尘的尾气对传统scr催化剂寿命的影响，不易损坏，使得企业无需再为更换scr催化剂付出大量的运行成本。
附图说明
29.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
30.图1为本发明实施例1提供的烟气脱硫脱硝除尘装置的结构示意图；
31.图2为本发明实施例2提供的烟气脱硫脱硝除尘方法的流程图。
32.图中：1、助燃气体管道；2、粉体输送管道；3、高压气体导入管；4、氨水导入管；5、雾化喷头；6、陶瓷纤维滤管；7、第一腔室；8、第二腔室；9、外壳体；10、出口烟道；11、脱硝箱体；12、脱硫箱体；13、加热箱体；14、换热装置；15、高温区；16、低温区；17、引风机；18、烟囱；19、进口烟道；20、燃气管道。
具体实施方式
33.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术
人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
34.在对下述实施例进行介绍说明之前，先对本实施例涉及的scr催化剂进行简单的介绍说明：
35.scr，即选择性催化还原法，原理是在催化作用下提高了n2的选择性，减少了nh3的消耗，scr催化剂，即用于选择性催化还原法的催化剂。
36.实施例1
37.如图1所示，本发明的烟气脱硫脱硝除尘装置可以包括进口烟道、脱硫结构、脱硝结构和主体结构，其中，
38.主体结构包括外壳体和若干陶瓷纤维滤管，外壳体设置有进气端、出气端和出尘口，外壳体内部分隔成第一腔室和第二腔室，可以是通过分隔板进行分隔，且第二腔室位于第一腔室上方；陶瓷纤维滤管远离管壁的外壁面处设置有scr催化剂，陶瓷纤维滤管位于第一腔室内，陶瓷纤维滤管的第一端进行封堵，陶瓷纤维滤管的第二端和第二腔室导通，可以理解的是，为了方便对第一腔室内的陶瓷纤维滤管进行拆卸和更换，可以在外壳体上对应第一腔室的位置处开设维修口，并可启闭的装配维修门，陶瓷纤维滤管的第二端与第二腔室导通的导通方式可以是在分隔板上装配插孔或者插接座，将陶瓷纤维滤管插入到插孔或者插接座进行可拆卸装配，从而方便对陶瓷纤维滤管进行拆卸更换。
39.为了使得主体结构支撑起来使其远离地面或工作台，主体结构还包括支架，支架和外壳体连接，支架和外壳体的连接方式可以是焊接或者一体结构等，支架用于外壳体的支撑，支架可以是三角支架或者四脚支架等。
40.在实际应用中，如果将第一腔室内的灰尘直接排出来，可能会影响烟气脱硫脱硝除尘装置处的环境，因此，主体结构还包括输灰组件，输灰组件通过出尘口和第一腔室连通，输灰组件可以将灰尘输送到其它特定的区域，输灰组件可以由输灰管道和动力泵组成，输灰管道与出尘口连通，出尘口一般设置在外壳体底部，动力泵装配在输灰管道上，从而实现将灰尘输送到特定的区域，可以理解的是，输灰组件可以是不停的进行灰尘的输送，还可以是间隔一定时间进行一定时长的输送。
41.进口烟道的第一端和烟气出口连接，进口烟道的第二端通过进气端和主体结构的第一腔室连通，出尘口和第一腔室连通，第二腔室通过出气端和外部环境连通。
42.可以理解的是，为了提升脱硫脱硝的效果，可能需要提升烟气的温度，因此可以在烟气进入到脱硫结构和脱硝结构之前，通过设置烟气加热装置，烟气加热装置装配在进口烟道上，在烟气加热装置对烟气加热后，高温的烟气通过进口烟道依次进入到脱硫结构和脱硝结构，可以理解的是，加热装置一般可以设计成包括加热箱体，加热箱体内部设置有两个腔体，分别是加热腔体和烟气腔体，进口烟道和烟气腔体导通，加热腔体用于燃气和助燃气体的通入，烟气腔体用于烟气的流入，加热腔体内部装配有点火装置，然后通过燃气管道向加热腔体内部通入可燃气体，通过助燃气体管道向加热腔体内部通入助燃气体，点火装置点火后，通入的燃气燃烧产生热量传递至烟气腔体对烟气进行加热，还可以通过在加热腔体内部装配电加热装置的形式对烟气腔体内部的烟气进行加热，同时，为了处理加热产生的为其，可以在加热腔体和烟气腔体之间设置导向导通阀门，将加热腔体中产生的烟气导入到烟气腔体内部，进一步减少烟气的排放。
43.脱硫结构和脱硝结构装配在进口烟道的第一端和第二端之间的管道段落上，且脱硫结构和脱硝结构分别采用的是粉体脱硫剂和液体脱硝剂，其中粉体脱硫剂可以是小苏打，液体脱硝剂可以是浓度为20％的氨水，脱硫结构可以设置成包括粉体输送管道、脱硫箱体和喷粉装置的结构，通过粉体输送管道将粉体输送至喷粉装置，喷粉装置向脱硫箱体内部喷射小苏打，脱硝结构可以设计成包括脱硝箱体和液体雾化结构，液体雾化结构将氨水雾化后喷洒至脱硝箱体内部对烟气进行脱硝处理，液体雾化结构一般包括氨水导入管、高压气体导入管和雾化喷头，氨水导入管、高压气体导入管和雾化喷头连通，雾化喷头与脱硝箱体连通。
44.处理后的烟气一般会带有一定的温度或者含有些许颗粒物，因此一般都是通过烟囱排放，因此，出气端与出口烟道的第一端连通，出口烟道的第二端与烟囱连通，出口烟道的第二端与烟囱的连接方式可以是直接插入到烟囱的内部，一般由于传输到烟囱的距离问题，还会在出口烟道上装配引风机。
45.因为通过出口烟道排出的烟气一般会含有较高的热能，为了较好的利用出口烟道内的热能为进口烟道内的烟气加热，还可以设置换热装置，换热装置内部分隔成高温区和低温区，分隔采用耐高温且导热效果较好的材料制成的隔板，例如金属隔板，高温区的热量向低温区传递，换热装置与进口烟道和出口烟道连接，进口烟道与低温区连通，且低温区连接在烟气加热装置和进口烟道的第一端的管道段落上，高温区和出口烟道连通。
46.实施例2
47.一种烟气脱硫脱硝除尘方法，采用上述的烟气脱硫脱硝除尘装置，其特征在于，包括如下步骤：
48.烟气排入到进口烟道，脱硫结构和脱硝结构分别通过脱硫剂和脱硝剂对烟气进行初步处理，其中，初步处理后的烟气中会携带粉体脱硫剂和液体脱硝剂，其中，烟气一般情况下包括空烟和煤烟；
49.初步处理后的烟气进入到主体结构的第一腔室内，初步处理的烟气中携带的粉体脱硫剂会覆在第一腔室内的陶瓷纤维滤管外壁面上，初步处理后的烟气继续和覆在陶瓷纤维滤管外壁面的脱硫剂反应实现进一步处理；
50.进一步处理的烟气进入到陶瓷纤维滤管的通道腔内，在进一步处理的烟气进入到陶瓷纤维滤管的通道腔内的过程中，进一步处理的烟气与远离陶瓷纤维滤管的管壁外壁面处设置的scr催化剂充分接触，进一步处理的烟气中的氮氧化物在催化剂的作用下与携带的脱硝剂充分反应；
51.充分反应后的烟气通过陶瓷纤维滤管的通道腔进入到第二腔室，最后通过出气端排放到外部环境。
52.经过上述脱硫脱硝除尘方法后的烟气完全达到超低排放：
53.即so2排放浓度≤50mg/nm3，nox≤100mg/nm3，尘≤5mg/nm3，排放标准高于国家和地方标准，完全达到超低排放的要求，能很好适应国家环保日益严格的相关要求。
54.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。