技术领域
[0001] 本
发明涉及
烟气脱硫脱硝处理领域，特别涉及一种油浆锅炉烟气的脱硫脱硝除尘系统。
背景技术
[0002] 随着环保形势的日益严峻，环保排放标准对于锅炉烟气中的二
氧化硫、氮氧化物、粉尘等污染物的排放要求日益严格。由于现有锅炉燃烧使用的是渣油，而渣油不仅单价高，而且需要批量购买，不能确保充足的供应，因此，使用炼厂油浆的油浆锅炉作为一种可替代现有锅炉的
能量转换设备，得到越来越广泛的使用。
[0003] 现有的油浆锅炉在燃烧使用炼厂油浆后，直接将燃烧过程中产生的烟气排向大气。
[0004] 在实现本发明的过程中，本
发明人发现
现有技术中至少存在以下问题：
[0005] 由于炼厂油浆产生的烟气中也会含有一定量的二氧化硫、氮氧化物、粉尘等物质，直接将烟气排向大气难以达到环保排放标准，不仅使得企业需要支付额外的环保
费用，而且易造成环境污染、破坏生态环境。
发明内容
[0006] 鉴于此，本发明提供一种油浆锅炉烟气的脱硫脱硝除尘系统，可以有效地去除油浆锅炉烟气中的二氧化硫、氮氧化物和粉尘，实现对环境的保护。
[0007] 具体而言，包括以下的技术方案：
[0008] 一种油浆锅炉烟气的脱硫脱硝除尘系统，所述系统包括：脱硝组件和脱硫除尘组件，其中，
[0009] 所述脱硝组件包括：第一稀释
风机、第二稀释风机、稀释计量模
块、稀释风预热器、混合器、喷
氨格栅、反应器、至少一组
喷枪和引风机；
[0010] 所述第一稀释风机和通氨管线与所述稀释计量模块连通，所述稀释计量模块与所述喷枪连通，所述喷枪设置在
炉膛内；
[0011] 所述第二稀释风机与所述稀释风预热器连通，所述稀释风预热器和所述通氨管线与所述混合器连通，所述混合器与所述喷氨格栅连通，所述稀释风预热器、所述喷氨格栅和所述反应器沿着烟气的流动方向依次设置在与炉膛连通的后部烟道内，所述引风机设置在所述后部烟道的出口处；
[0012] 所述脱硫除尘组件包括：洗涤塔、烟囱塔盘、分
水填料设施、至少一个
循环泵、至少一个文丘里喷射器、至少一个弯头和至少一个文丘里
喷嘴；
[0013] 所述引风机与每个所述文丘里喷射器的气相入口连通，每个所述文丘里喷嘴一一对应地安装在文丘里喷射器的液相入口处，每个所述文丘里喷嘴与所述
循环泵的出口连通，每个所述文丘里喷射器的出口一一对应地与所述弯头连通，每个所述弯头与所述洗涤塔连通，所述烟囱塔盘和所述分水填料设施沿着烟气的流动方向依次设置在所述洗涤塔内，所述洗涤塔的下部设置有水注入口和
碱溶液注入口，所述洗涤塔的塔底与所述循环泵的入口连通。
[0014] 进一步地，所述脱硝组件还包括：至少一组分配模块，所述分配模块设置在所述稀释计量模块与所述喷枪之间，所述分配模块与所述喷枪连通。
[0015] 进一步地，所述脱硝组件还包括：整流设施，所述整流设施设置在所述后部烟道内，且位于所述喷氨格栅和所述反应器之间。
[0016] 进一步地，所述反应器包括n+m个催化剂层，每个所述催化剂层沿着所述烟气的流动方向依次设置在所述后部烟道内。
[0017] 进一步地，所述反应器的出口设置有CEMS在线分析仪表。
[0018] 进一步地，所述脱硫除尘组件还包括：至少一个第一烟道
挡板，每个所述第一烟道挡板设置在所述引风机与每个所述文丘里喷射器的喉气相入口之间。
[0019] 进一步地，所述脱硫除尘组件还包括：
过滤器，所述过滤器与所述循环泵的出口支管相连。
[0020] 进一步地，所述脱硫除尘组件还包括：滤液池和回流泵，所述滤液池与所述过滤器的底部连通，所述回流泵的入口与所述滤液池连通，所述回流泵的出口与所述洗涤塔的下部连通。
[0021] 进一步地，所述脱硫除尘组件还包括：污水缓冲罐和外送泵，所述污水缓冲罐与所述过滤器连通，所述外送泵的入口与所述污水缓冲罐连通，所述外送泵的出口与污
水处理厂连通。
[0022] 进一步地，所述脱硫除尘组件还包括：废渣箱，所述废渣箱与所述过滤器的底部连通。
[0023] 本发明
实施例提供的技术方案的有益效果：
[0024] 1、通过脱硝组件中的第一稀释风机和通氨管线与稀释计量模块连通，使得氨气与空气可以在稀释计量模块中稀释混合后，通
过喷枪喷入到烟气流通的炉膛内，与烟气中的部分氮氧化物反应生成氮气和水，实现烟气的第一次脱硝；通过脱硝组件中的第二稀释风机和稀释风预热器连通，稀释风预热器和通氨管线与混合器连通，使得氨气与经过稀释风预热器预热后的空气混合，对氨气进行稀释，再经过喷氨格栅喷入到后部烟道内，通过反应器内的催化反应，使得烟气中的氮氧化物进一步地与氨气反应生成氮气和水，实现烟气的第二次脱硝，有效地去除了油浆锅炉烟气中的氮氧化物，确保烟气满足脱硝
净化达标要求；
[0025] 2、脱硝后烟气从后部烟道的出口经过引风机进入到脱硫除尘组件中，经文丘里喷射器的
抽力进入文丘里喷射器的气相入口内，与此同时，循环泵向文丘里喷射器的液相入口处的文丘里喷嘴中注入循环液，使得烟气与循环液可以在文丘里喷射器的喉径处充分混合，将烟气中的二氧化硫及固体颗粒物
吸附到循环液滴中，进而混合后的气液混合物通过弯头脱除二氧化硫及固体颗粒物，进入到洗涤塔内，烟气可以依次经过烟囱塔盘的分配和分水填料设施的分液后排出洗涤塔，进入到大气中；循环液中发生酸碱中和反应，从洗涤塔的塔底排出再进入循环泵，实现循环利用，有效地去除了油浆锅炉烟气中的二氧化硫和粉尘，确保油浆锅炉烟气满足脱硫净化达标要求，使得油浆可以作为锅炉
燃料进行正常使用，降低了油浆锅炉的燃料成本，为企业创造了较高的经济效益。
附图说明
[0026] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027] 图1为本发明实施例提供的油浆锅炉烟气的脱硫脱硝除尘系统的结构示意图。
[0028] 图中的附图标记分别表示为：
[0029] 1-脱硝组件，101-第一稀释风机，102-第二稀释风机，103-稀释计量模块，104-稀释风预热器，105-混合器，106-喷氨格栅，107-反应器，108-喷枪，109-引风机，110-分配模块，111-整流设施，112-CEMS在线分析仪表，113-在线检测仪器，114-第一流量调节
阀，115-第二流量调节阀，
[0030] 2-脱硫除尘组件，201-洗涤塔，202-烟囱塔盘，203-分水填料设施，204-循环泵，205-文丘里喷射器，206-弯头，207-文丘里喷嘴，208-水注入口，209-碱溶液注入口，210-第一烟道挡板，211-过滤器，212-滤液池，213-回流泵，214-污水缓冲罐，215-外送泵，216-废渣箱，217-第二烟道挡板，218-盲板，219-塔顶烟囱，220-除水烟囱帽，221-液位控制调节阀，222-第三流量调节阀，223-第四流量调节阀，224-PH监测仪，
[0031] 3-炉膛，
[0032] 4-后部烟道。
具体实施方式
[0033] 为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0034] 本发明实施例提供了一种油浆锅炉氨气的脱硫脱硝除尘系统，其结构示意图如图1所示，以两台油浆锅炉(5#、6#)，正常操作的烟气量为472000Nm3/h，操作弹性为30％～
100％为例，但本发明实施例不具体限定油浆锅炉的数量、正常操作的烟气量、操作弹性等参数。
[0035] 该系统包括：脱硝组件1和脱硫除尘组件2。
[0036] 其中，脱硝组件1包括：第一稀释风机101、第二稀释风机102、稀释计量模块103、稀释风预热器104、混合器105、喷氨格栅106、反应器107、至少一个喷枪108和引风机109；
[0037] 第一稀释风机101和通氨管线与稀释计量模块103连通，稀释计量模块103与喷枪108连通，喷枪108设置在烟气流通的炉膛3内；
[0038] 第二稀释风机102与稀释风预热器104连通，稀释风预热器104和通氨管线与混合器105连通，混合器105与喷氨格栅106连通，稀释风预热器104、喷氨格栅106和反应器107沿着烟气的流动方向依次设置在与炉膛3连通的后部烟道4内，引风机109设置在后部烟道4的出口处；
[0039] 脱硫除尘组件2包括：洗涤塔201、烟囱塔盘202、分水填料设施203、至少一个循环泵204、至少一个文丘里喷射器205、至少一个弯头206和至少一个文丘里喷嘴207；
[0040] 引风机109与每个文丘里喷射器205的气相入口连通，每个文丘里喷嘴207一一对应地安装在文丘里喷射器205的液相入口处，每个文丘里喷嘴207与循环泵的出口连通，每个文丘里喷射器205的出口一一对应地与弯头206连通，每个弯头206与洗涤塔201连通，烟囱塔盘202和分水填料设施203沿着烟气的流动方向依次设置在洗涤塔201内，洗涤塔201的下部设置有水注入口208和碱溶液注入口209，洗涤塔201的塔底与循环泵204的入口连通。
[0041] 需要说明的是，各组件之间以及组件内部的器件之间通过管路连接；同时，本系统适用于多个油浆锅炉进行脱硫脱硝除尘，在进行多个油浆锅炉脱硫脱硝除尘时，每个油浆锅炉各自设置一套脱硝组件1，多个油浆锅炉共用一套或多套脱硫除尘组件2。
[0042] 在本发明实施例中，氨气从通氨管线进入时的
温度为34℃，压强为0.3MPa，碱溶液可以使用
质量分数为20％的NaOH溶液；两个油浆锅炉各自设置一套脱硝组件1，两个油浆锅炉共用一套脱硫除尘组件2。
[0043] 因此，本发明实施例的油浆锅炉烟气的脱硫脱硝除尘系统利用脱硝组件1和脱硫除尘组件2，一方面，两个油浆锅炉各自通过其对应的脱硝组件1中的第一稀释风机101和通氨管线与稀释计量模块103连通，使得氨气与空气可以在稀释计量模块103中混合后，通过喷枪108喷入到烟气流通的炉膛3内，与烟气中的部分氮氧化物反应生成氮气和水，实现烟气的第一次脱硝；通过脱硝组件1中的第二稀释风机102和稀释风预热器104连通，稀释风预热器104和通氨管线与混合器105连通，使得氨气与经过稀释风预热器104预热后的空气混合，对氨气进行稀释，再经过喷氨格栅106喷入到后部烟道4内，经过反应器107内的催化反应，使得烟气中的氮氧化物进一步地与氨气反应生成氮气和水，实现烟气的第二次脱硝，有效地去除了油浆锅炉烟气中的氮氧化物，确保烟气满足脱硝净化达标要求；
[0044] 另一方面，两个锅炉脱硝后烟气均从后部烟道4的出口经过引风机109进入到脱硫除尘组件2中，经文丘里喷射器205的抽力进入文丘里喷射器205的气相入口内，与此同时，循环泵204向文丘里喷射器205的液相入口处的文丘里喷嘴207中注入循环液，使得烟气与循环液可以在文丘里喷射器205的喉径处充分混合，将烟气中的二氧化硫及固体颗粒物吸附到循环液滴中，进而混合后的气液混合物通过弯头206脱除二氧化硫及固体颗粒物，进入到洗涤塔201内，烟气可以依次经过烟囱塔盘202的分配和分水填料设施203的分液后排出洗涤塔201，进入到大气中；循环液中发生酸碱中和反应，从洗涤塔201的塔底排出再进入循环泵204，实现循环利用，有效地去除了油浆锅炉烟气中的二氧化硫和粉尘，确保烟气满足脱硫净化达标要求，使得油浆可以作为锅炉燃料进行正常使用，降低了油浆锅炉的燃料成本，为企业创造了较高的经济效益。
[0045] 可以理解的是，根据烟气量的多少决定设置文丘里喷射器205和循环泵204的数量，举例来说，当烟气量少时，对应的文丘里喷射器205和循环泵204的数量也相对少，如此设置，以实现优化操作，节约用电。
[0046] 基于上述装置，下面对本发明实施例的油浆锅炉烟气的脱硫脱硝除尘系统进行进一步地解释说明：
[0047] 对于脱硝组件1而言，脱硝组件1起到脱除烟气中氮氧化物的作用，上述装置阐述了采用连续两次脱硝的方法进行脱硝，以满足脱硝净化达标标准。
[0048] 对于第一次脱硝，为了控制参与脱硝反应的氨气量，脱硝组件1还包括：第一流量调节阀114，如图1所示，可以通过第一流量调节阀114控制进入的氨气量，确保脱硝反应的顺利进行。
[0049] 可选择地，为了确保通过通氨管线进入的氨气与第一稀释风机101提供的空气混合后的稀释的氨气可以均匀地喷枪108中，脱硝组件1还包括：至少一组分配模块110，分配模块110设置在稀释计量模块103与所述喷枪108之间，分配模块110与喷枪108连通，如图1所示。
[0050] 如此设置，使得稀释的氨气可以通过分配模块110均匀地送入到喷枪108中，以确保氨气喷入的均匀性，提高脱硝效率。
[0051] 需要说明的是，喷枪108所在的区域的炉膛3内的温度需要在870～1050℃。
[0052] 对于第二次脱硝，烟气在通过第一次脱硝后再进行第二次脱硝，当烟气进行了部分脱硝后，首先需要先经过设置在后部烟道4内的屏式
过热器(在图1中未标出)、高温
过热器(在图1中未标出)、低温过热器(在图1中未标出)和高温省
煤器(在图1中未标出)，对烟气进行换热，将烟气换热到360℃，继而流动到喷氨格栅106处与预热后的稀释氨气混合。
[0053] 同样地，为了控制参与脱硝反应的氨气量，脱硝组件1还包括：第二流量调节阀115，如图1所示，可以通过第二流量调节阀115控制进入的氨气量，确保脱硝反应的顺利进行。
[0054] 为了使得烟气与稀释的氨气可以得到整流，便于氨气与烟气中的氮氧化物反应，脱硝组件1还包括：整流设施111，整流设施111设置在后部烟道4内，且位于喷氨格栅106和反应器107之间，如图1所示。
[0055] 当烟气和稀释的氨气的混合物流经整流设施111时，可以优化实现烟气速度场分布均匀，同时也完成稀释的氨气与烟气的掺混，便于脱硝的实现。
[0056] 具体来说，整流设置111可以为整流格栅，经整流后颗粒物在烟气中均匀分布，可提高后续烟气的除尘效果。
[0057] 进一步地，当烟气和稀释的氨气的混合物经过整流设施111后，在进入到反应器107进行脱硝反应之前，需要在反应器107的入口设置氮氧化物、流量和水含量的在线检测仪器113，根据烟气流量、第二次脱硝出入口氮氧化物含量的差值，系统计算出用氨量，即通氨管线的进料量，实现氨气进料量串级控制，保证反应器107的处理效果，降低氨的逃逸。
[0058] 为了实现脱硝，对于反应器107，反应器107包括n+m个催化剂层，每个催化剂层沿着烟气的流动方向依次设置在后部烟道4内，如图1所示。
[0059] 其中，n为满足现行排放要求的催化剂层的层数，取值取决于烟气中的氮氧化物浓度及现行排放标准；m为预留的满足未来排放标准的催化剂层的层数，取值取决于现行排放标准及预计的未来超低排放标准。
[0060] 举例来说，现在的烟气中氮氧化物浓度较低，可能n＝2，即设置2层催化剂床层就可以满足现行排放要求；但是，未来排放标准可能会提高，需要更多的催化剂床层，则预留催化剂床层m，一般m＝1。
[0061] 烟气与稀释后的氨气可以在反应器107内，通过催化剂的催化作用，使得烟气中的氮氧化物与氨生成氮气和水，以脱除烟气中的大部分氮氧化物。
[0062] 在烟气经过反应器107进行脱硝后，可以通过在反应器107的出口设置CEMS(烟气在线监测系统)在线分析仪表112，对氮氧化物含量、二氧化硫含量以及氨浓度进行实时在线分析，以检测烟气中氮氧化物的脱除效果和氨逃逸的浓度，确保脱硝效率，降低氨逃逸量，降低
硫酸氢铵生成量。
[0063] 对于脱硫除尘组件2而言，脱硫除尘组件2起到脱除烟气中二氧化硫和粉尘的作用，上述装置阐述了采用喷射文丘里湿气洗涤系统方式脱硫除尘的方法，以满足脱硫除尘净化达标标准。
[0064] 为了实现对烟气的脱硫除尘处理的同时确保与原有的烟囱保持连通，可以通过在引风机109后的管路上设置三通，使得烟气依旧也可以进入到原烟囱中。在需要对烟气进行脱硫除尘处理时，可以通过在烟道与原烟囱之间设置第二烟道挡板217和盲板218，如图1所示，使得烟道与原烟囱之间的连通被切断。
[0065] 在本发明实施例中，两个油浆锅炉各自的烟气经过反应器107后，烟气经过换热至140℃，此时的烟气经过引风机109送至脱硝除尘组件2中。
[0066] 需要说明的是，脱硫除尘组件2还包括：至少一个第一烟道挡板210，每个第一烟道挡板210设置在引风机109与每个文丘里喷射器205的气相入口之间，如图1所示。
[0067] 如此设置，以实现根据油浆锅炉不同的运行负荷调整文丘里喷射器205的投用数量，确保文丘里喷射器205的运行效果。
[0068] 在本发明实施例中，可以设置四台文丘里喷射器205，每两台文丘里喷射器205负责一个油浆锅炉的烟气脱硫除尘处理。
[0069] 需要说明的是，受限
流体在通过缩小的过流断面时，流体出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比，而由伯努利定律可知，流速的增大伴随流体压力的降低，即是常见的文丘里效应。通俗地讲，文丘里效应是指在高速流动的流体附近会产生低压，从而产生抽吸作用；且流速越大，压力就越小。因此，根据文丘里效应设计的文丘里喷射器205可以实现烟气与循环液的有效混合。而且，采用文丘里喷射器205外置的方式，可用于处理来自多套装置的烟气，可以实现多套装置烟气脱硫除尘处理共用个洗涤塔201，以减少设备占地面积及投资费用。
[0070] 对于进入到洗涤塔201内的烟气，烟气在进入到洗涤塔201后，经过烟囱塔盘202的分配，再经分水填料设置203的分液后可以经过塔顶烟囱219、除水烟囱帽220排入大气中，如图1所示。
[0071] 循环液进入到洗涤塔201后，可以在于洗涤塔201下部的碱溶液混合后进行中和，再从洗涤塔201的塔底排出再进入循环泵204，可以通过循环泵204进行回注，同时，本发明实施例的油浆锅炉烟气的脱硫脱硝除尘系统还可以对循环液进行处理。
[0072] 进一步地，为了控制进水量，连通水注入口208的进水管线上设置有液位控制调节阀221，可以控制进入到洗涤塔201内的水量，调整洗涤塔201内的液面高度。
[0073] 同时，为了控制碱溶液的注入量，连通碱溶液注入口209的进液管线上设置有第四流量调节阀223，通过在洗涤塔201出口设置PH监测仪224，可以通过观察PH监测仪224的数据，控制第四流量调节阀223的开度，从而控制补入的碱溶液的量。
[0074] 需要说明的是，循环泵204的使用数量根据烟气量的大小进行选择性设置，确保实现优化操作，以节约用电。
[0075] 具体地，脱硫除尘组件2还包括：过滤器211，过滤器211与循环泵204的出口支管相连，如图1所示，可以通过过滤器211对于循环液进行过滤处理，得到悬浮物含量小于20mg/L的污水。
[0076] 为了控制进入到过滤器211内的污水的流量，在过滤器211与循环泵204的出口支管之间还设置有第三流量调节阀222，通过第三流量调节阀222可以控制进入过滤器211内的污水流量。
[0077] 进一步地，需要对经过过滤器211过滤后的液体和废渣的处理。
[0078] 对于过滤后液体的处理，一方面，脱硫除尘组件2还包括：滤液池212和回流泵213，滤液池212与过滤器211的底部连通，回流泵213的入口与滤液池212连通，回流泵213的出口与洗涤塔201的下部连通。
[0079] 进入到滤液池212的液体为可以继续重复循环利用的循环液，经过回流泵213的
增压，循环液可以再次进入到洗涤塔201的下部进行重复利用。
[0080] 另一方面，脱硫除尘组件2还包括：污水缓冲罐214和外送泵215，污水缓冲罐214与过滤器211连通，外送泵215的入口与污水缓冲罐214连通，外送泵215的出口与
污水处理厂连通，如图1所示。
[0081] 进入到污水缓冲罐214的液体为净化后的废液，通过污水缓冲罐214进行存储，再通过外送泵215进行加压，泵送到污水处理厂进行进一步地处理。
[0082] 对于过滤后废渣的处理，脱硫除尘组件2还包括废渣箱216，废渣箱216与过滤器211的底部连通，对废渣进行存储，最后经废渣车送出系统。
[0083] 在本发明实施例中，经过检测可知，对于经过脱硫脱硝除尘系统处理后的烟气，其性质如下表1所示：
[0084] 表1烟气性质表
[0085]
[0086] 由表1分析可知，经过该系统脱硫脱硝除尘处理后的油浆锅炉烟气满足现有的排放标准，确保油浆可以作为锅炉燃料进行正常使用，降低了油浆锅炉的燃料成本，可以为企业创造较大的经济效益。
[0087] 以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
