一種脫硝和余熱回收一體化爐的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種脫硝和余熱回收一體化爐，包括脫硝系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)以及余熱回收系統(tǒng)，所述的脫硝系統(tǒng)出氣口與集塵器進(jìn)口相連，集塵器的出口與脫硫系統(tǒng)進(jìn)氣口相連；所述的脫硫系統(tǒng)出氣口與余熱回收系統(tǒng)空壓機(jī)相連，利用空壓機(jī)回收的余熱用于其他部門(mén)的熱能利用。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，操作穩(wěn)妥，構(gòu)思巧妙，是對(duì)國(guó)家節(jié)能號(hào)召的一個(gè)典型創(chuàng)新，具有可開(kāi)發(fā)性，可利用性，可拓展性，推廣應(yīng)用具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種脫硝和余熱回收一體化爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)爐，特別涉及一種脫硝和余熱回收一體化爐，適用于化工、石化、機(jī)械工業(yè)爐的設(shè)備設(shè)計(jì)，制備和應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，化石燃料所造成的污染，對(duì)人類(lèi)的生存環(huán)境產(chǎn)生了越來(lái)越嚴(yán)重的威脅。NOx是繼SOx之后大氣污染的又一主要來(lái)源，也是形成酸雨和光化學(xué)煙霧的主要原因。2011年中國(guó)環(huán)境公報(bào)指出NOx排放總量為2404.3萬(wàn)噸；2012年為2337.8萬(wàn)噸，比2011年略有減少，控制和治理NOx污染已經(jīng)迫在眉睫。目前，選擇性催化還原法(SCR)為國(guó)際上煙氣脫硝的主流技術(shù)，但設(shè)備價(jià)格昂貴，投資成本較高，尤其是催化劑，在整個(gè)系統(tǒng)初期投資中占30%?60%，且后續(xù)催化劑磨蝕和中毒所引起的更換資金更多。由于加裝SCR裝置，沿程、局部和催化劑本身引起的阻力增大，引風(fēng)機(jī)電耗增大，負(fù)壓上升，磨損也相應(yīng)增加，并且散熱損失上升，整體效率有所下降。
[0003]鍋爐內(nèi)產(chǎn)生的廢氣，其中包含的廢氣種類(lèi)較多，但是對(duì)人類(lèi)危害最嚴(yán)重的還是含硫及含氮的化合物，這些氣體進(jìn)入空氣中會(huì)形成酸雨和光化學(xué)煙霧，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
[0004]我國(guó)能源利用率只有33%，比發(fā)達(dá)國(guó)家低了 10%。余熱資源約占總?cè)剂舷目偭康?7%?67%，由于化石燃料燃燒產(chǎn)生大量的氮氧化物，會(huì)造成酸雨的大量形成，為了有效地處理污染物保護(hù)生態(tài)環(huán)境，脫硝已經(jīng)成為極其重要的一種工業(yè)技術(shù)，在脫硝后期，脫硝爐內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，含有大量熱量的煙氣從煙?中排放到大氣而未被充分利用，造成鍋爐熱效率下降，發(fā)電煤耗上升。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的要解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種在脫硝的同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)余熱回收、回收的熱量能充分利用的脫硝和余熱回收一體化爐。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采取了如下的技術(shù)解決方案:一種脫硝和余熱回收一體化爐，其特征在于:包括脫硝系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)、余熱回收系統(tǒng)，脫硝系統(tǒng)中包括鍋爐、空氣預(yù)熱器、脫硝裝置；脫硫系統(tǒng)包含脫硫裝置；余熱回收系統(tǒng)中空壓機(jī)與熱水器相連，熱水器與不銹鋼循環(huán)水塔相連，不銹鋼循環(huán)水塔通過(guò)雙層保溫水塔與終端使用相連。
[0007]所述的脫硝系統(tǒng)中的鍋爐與空氣預(yù)熱器相連，使煙氣與空氣進(jìn)行換熱，用于調(diào)整和控制煙氣溫度；鍋爐同時(shí)與脫硝裝置相連，脫硝裝置中使用脫硝工藝。
[0008]所述的脫硝系統(tǒng)的出氣口與集塵器進(jìn)口相連，集塵器的出口與脫硫系統(tǒng)的進(jìn)氣口相連。
[0009]所述的脫硫系統(tǒng)的脫硫裝置中使用干法脫硫以及濕法脫硫工藝。
[0010]所述的不銹鋼循環(huán)水塔的出口熱水先進(jìn)入雙層保溫水塔，然后再用于終端使用。
[0011]所述的不銹鋼循環(huán)水塔的進(jìn)口自來(lái)水經(jīng)熱水器與空壓機(jī)相連，空壓機(jī)產(chǎn)生的熱量由潤(rùn)滑油吸收，高溫潤(rùn)滑油與自來(lái)水進(jìn)行熱傳遞加熱。
[0012]本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，操作穩(wěn)妥，構(gòu)思巧妙，是對(duì)國(guó)家節(jié)能號(hào)召的一個(gè)典型創(chuàng)新，具有可開(kāi)發(fā)性，可利用性，可拓展性，環(huán)保節(jié)能，能在脫硝后同時(shí)進(jìn)行余熱的回收，降低了生產(chǎn)成本，推廣應(yīng)用具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
[0013]本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)如下:
⑴利用空壓機(jī)回收反應(yīng)產(chǎn)生的熱能，利用到其他地方，達(dá)到節(jié)能回收的作用；
⑵技術(shù)路線集約、精益:應(yīng)用自主創(chuàng)新的多參數(shù)技術(shù)優(yōu)化方略，根據(jù)客戶的投資規(guī)模、現(xiàn)有工藝，篩選組織最優(yōu)脫硫脫硝技術(shù)路線，工程投資降低15%?50%，運(yùn)行成本降低10%?40% ；
⑶低溫氧化催化劑活性高、穩(wěn)定性好、成本低；
⑷操作條件溫和、易控，操作溫度低于150°C，有效解決普通工藝中二次加溫造成的能源浪費(fèi)和對(duì)工程材料的苛刻要求；
(5)N0x〈100mg/m3, S0x〈200 mg/m3, Hg<0.05 mg/m3，煙塵〈30 mg/m3,過(guò)程集成度高、操作簡(jiǎn)便同時(shí)避免重復(fù)施工，達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；
(6)此裝置可進(jìn)行余熱回收，節(jié)約能源。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:1、鍋爐；2、空氣預(yù)熱器；3、脫硝裝置；4、集塵器；5、脫硫裝置；6、空壓機(jī)；7、高溫潤(rùn)滑油；8、低溫潤(rùn)滑油；9、熱水器；10、熱水；11、自來(lái)水；12、不銹鋼循環(huán)水塔；13、雙層保溫水塔；14、終端使用。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為對(duì)本發(fā)明的限制:
一種脫硝和余熱回收一體化爐，包括脫硝系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)、余熱回收系統(tǒng)，脫硝系統(tǒng)中包括鍋爐1、空氣預(yù)熱器2、脫硝裝置3 ;脫硫系統(tǒng)包含脫硫裝置5 ;余熱回收系統(tǒng)中空壓機(jī)6與熱水器9相連，熱水器9與不銹鋼循環(huán)水塔12相連，不銹鋼循環(huán)水塔12通過(guò)雙層保溫水塔13與終端使用14相連；所述的脫硝系統(tǒng)中的鍋爐I與空氣預(yù)熱器2相連，使煙氣與空氣進(jìn)行換熱，用于調(diào)整和控制煙氣溫度；鍋爐I同時(shí)與脫硝裝置3相連，脫硝裝置3中使用脫硝工藝；所述的脫硝系統(tǒng)的出氣口與集塵器4進(jìn)口相連，集塵器4的出口與脫硫系統(tǒng)的進(jìn)氣口相連；所述的脫硫系統(tǒng)的脫硫裝置5中使用干法脫硫以及濕法脫硫工藝；所述的不銹鋼循環(huán)水塔12的出口熱水先進(jìn)入雙層保溫水塔13，然后再用于終端使用14 ;所述的不銹鋼循環(huán)水塔12的進(jìn)口自來(lái)水經(jīng)熱水器9與空壓機(jī)6相連，空壓機(jī)6產(chǎn)生的熱量由潤(rùn)滑油吸收，高溫潤(rùn)滑油7與自來(lái)水11進(jìn)行熱傳遞加熱。
[0017]具體實(shí)施時(shí)，本發(fā)明工藝流程如下:
⑴采用H2O2和O2在特定催化劑下生成單態(tài)氧原子，其中催化劑包括貴金屬Pd基催化齊IJ，F(xiàn)eCl3、Mn02、Fe203、過(guò)氧化氫酶等；把所需的催化劑放置在脫硝裝置3和脫硫裝置5中；⑵鍋爐I中生成的含硫含氮?dú)怏w通過(guò)管道時(shí)，經(jīng)過(guò)催化劑，與催化劑生成的單態(tài)氧原子充分反應(yīng)，能同時(shí)脫硝和脫硫，使有害氣體生成硝酸、硫酸等副產(chǎn)物；由于反應(yīng)溫度不到100°c，所以此反應(yīng)催化劑穩(wěn)定性好，并且我們能控制其中催化劑的活性，達(dá)到預(yù)期的效果，生成的產(chǎn)物采用分離技術(shù)還能再利用；
⑶鍋爐I中生成的含氮含硫氣體進(jìn)過(guò)空氣預(yù)熱器2時(shí)，對(duì)產(chǎn)生的氣體降溫，減小爐內(nèi)損失，降低排煙溫度，提高鍋爐熱效率；
⑷經(jīng)過(guò)反應(yīng)后生成的氣體經(jīng)過(guò)集塵器4富集，進(jìn)入脫硫裝置5，其催化劑及處理工藝如
(1)所述；脫硫裝置5能對(duì)含硫的化合物進(jìn)行二次脫除；
(5)不銹鋼循環(huán)水塔12進(jìn)口的自來(lái)水11經(jīng)熱水器9與空壓機(jī)6相連，脫硫裝置5出口與空壓機(jī)相連；工作時(shí)空壓機(jī)長(zhǎng)期連續(xù)的運(yùn)行過(guò)程中，把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能，在機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能過(guò)程中，由于煙氣不斷被高壓壓縮，使煙氣的溫度升高，空壓機(jī)6螺桿的高速旋轉(zhuǎn)以及摩擦也會(huì)產(chǎn)生高溫?zé)崃?，這些產(chǎn)生的高溫?zé)崃坑煽諌簷C(jī)6的高溫潤(rùn)滑油7帶出空壓機(jī)，在熱水器9中與自來(lái)水11進(jìn)行熱傳遞加熱，并將熱水傳到不銹鋼循環(huán)水塔12，不銹鋼循環(huán)水塔12出口熱水10先進(jìn)入雙層保溫水塔13，然后再用于終端使用14 ；高溫潤(rùn)滑油7降溫后成低溫潤(rùn)滑油8，回到空壓機(jī)6。
[0018]本發(fā)明采用先進(jìn)的氧化技術(shù)對(duì)廢氣進(jìn)行聯(lián)合脫硫脫氮技術(shù)，形成無(wú)毒的化合物，并對(duì)處理后產(chǎn)生的熱量進(jìn)行余熱回收，作為其他方面的能源利用。
【權(quán)利要求】
1.一種脫硝和余熱回收一體化爐，其特征在于:包括脫硝系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)、余熱回收系統(tǒng)，脫硝系統(tǒng)中包括鍋爐(I)、空氣預(yù)熱器(2)、脫硝裝置(3);脫硫系統(tǒng)包含脫硫裝置(5)；余熱回收系統(tǒng)中空壓機(jī)(6)與熱水器(9)相連，熱水器(9)與不銹鋼循環(huán)水塔(12)相連，不銹鋼循環(huán)水塔(12)通過(guò)雙層保溫水塔(13)與終端使用(14)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫硝和余熱回收一體化爐，其特征在于:所述的脫硝系統(tǒng)中的鍋爐(I)與空氣預(yù)熱器(2)相連，使煙氣與空氣進(jìn)行換熱，用于調(diào)整和控制煙氣溫度；鍋爐(I)同時(shí)與脫硝裝置(3)相連，脫硝裝置(3)中使用脫硝工藝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫硝和余熱回收一體化爐，其特征在于:所述的脫硝系統(tǒng)的出氣口與集塵器(4)進(jìn)口相連，集塵器(4)的出口與脫硫系統(tǒng)的進(jìn)氣口相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫硝和余熱回收一體化爐，其特征在于:所述的脫硫系統(tǒng)的脫硫裝置(5)中使用干法脫硫以及濕法脫硫工藝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫硝和余熱回收一體化爐，其特征在于:所述的不銹鋼循環(huán)水塔(12)的出口熱水先進(jìn)入雙層保溫水塔(13)，然后再用于終端使用(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫硝和余熱回收一體化爐，其特征在于:所述的不銹鋼循環(huán)水塔(12)的進(jìn)口自來(lái)水經(jīng)熱水器(9)與空壓機(jī)(6)相連，空壓機(jī)(6)產(chǎn)生的熱量由潤(rùn)滑油吸收，高溫潤(rùn)滑油(7)與自來(lái)水(11)進(jìn)行熱傳遞加熱。
【文檔編號(hào)】F27D17/00GK104296543SQ201410492723
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】張新宇, 張鳳嬌, 吳巍, 趙茜 申請(qǐng)人:中科蘇派能源科技靖江有限公司