脫硝和余熱回收一體化爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開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)出氣口與集塵器進口相連，集塵器的出口與脫硫系統(tǒng)進氣口相連；所述的脫硫系統(tǒng)出氣口與余熱回收系統(tǒng)空壓機相連，利用空壓機回收的余熱用于其他部門的熱能利用。本實用新型設計合理，操作穩(wěn)妥，構(gòu)思巧妙，是對國家節(jié)能號召的一個典型創(chuàng)新，具有可開發(fā)性，可利用性，可拓展性，推廣應用具有良好的經(jīng)濟和社會效益。
【專利說明】脫硝和余熱回收一體化爐

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工業(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、機械工業(yè)爐的設備設計，制備和應用。

【背景技術】
[0002]隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，化石燃料所造成的污染，對人類的生存環(huán)境產(chǎn)生了越來越嚴重的威脅。NOx是繼SOx之后大氣污染的又一主要來源，也是形成酸雨和光化學煙霧的主要原因。2011年中國環(huán)境公報指出NOx排放總量為2404.3萬噸；2012年為2337.8萬噸，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)為國際上煙氣脫硝的主流技術，但設備價格昂貴，投資成本較高，尤其是催化劑，在整個系統(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，引風機電耗增大，負壓上升，磨損也相應增加，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較多，但是對人類危害最嚴重的還是含硫及含氮的化合物，這些氣體進入空氣中會形成酸雨和光化學煙霧，嚴重破壞生態(tài)環(huán)境，造成巨大的經(jīng)濟損失。
[0004]我國能源利用率只有33%，比發(fā)達國家低了 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，會造成酸雨的大量形成，為了有效地處理污染物保護生態(tài)環(huán)境，脫硝已經(jīng)成為極其重要的一種工業(yè)技術，在脫硝后期，脫硝爐內(nèi)會產(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]本實用新型的目的要解決上述技術問題。
[0006]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的: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)中的鍋爐與空氣預熱器相連，使煙氣與空氣進行換熱，用于調(diào)整和控制煙氣溫度；鍋爐同時與脫硝裝置相連，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口相連，集塵器的出口與脫硫系統(tǒng)的進氣口相連。
[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)水塔的進口自來水經(jīng)熱水器與空壓機相連，空壓機產(chǎn)生的熱量由潤滑油吸收，高溫潤滑油與自來水進行熱傳遞加熱。
[0012]本實用新型設計合理，操作穩(wěn)妥，構(gòu)思巧妙，是對國家節(jié)能號召的一個典型創(chuàng)新，具有可開發(fā)性，可利用性，可拓展性，環(huán)保節(jié)能，能在脫硝后同時進行余熱的回收，降低了生產(chǎn)成本，推廣應用具有良好的經(jīng)濟和社會效益。
[0013]本技術的優(yōu)點如下:
[0014]⑴利用空壓機回收反應產(chǎn)生的熱能，利用到其他地方，達到節(jié)能回收的作用；
[0015]⑵技術路線集約、精益:應用自主創(chuàng)新的多參數(shù)技術優(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)脫硫脫硝技術路線，工程投資降低15%?50%，運行成本降低10% ?40% ；
[0016]⑶低溫氧化催化劑活性高、穩(wěn)定性好、成本低；
[0017]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和對工程材料的苛刻要求；
[0018](5)N0x〈100 mg/m3, S0x〈200 mg/m3, Hg<0.05 mg/m3，煙塵〈30 mg/m3,過程集成度高、操作簡便同時避免重復施工，達到國家標準；
[0019](6)此裝置可進行余熱回收，節(jié)約能源。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:1、鍋爐；2、空氣預熱器；3、脫硝裝置；4、集塵器；5、脫硫裝置；6、空壓機；7、高溫潤滑油；8、低溫潤滑油；9、熱水器；10、熱水；11、自來水；12、不銹鋼循環(huán)水塔；13、雙層保溫水塔；14、終端使用。

【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明，但不作為對本實用新型的限制:
[0023]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與空氣預熱器2相連，使煙氣與空氣進行換熱，用于調(diào)整和控制煙氣溫度；鍋爐I同時與脫硝裝置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進口相連，集塵器4的出口與脫硫系統(tǒng)的進氣口相連；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的進口自來水經(jīng)熱水器9與空壓機6相連，空壓機6產(chǎn)生的熱量由潤滑油吸收，高溫潤滑油7與自來水11進行熱傳遞加熱。
[0024]具體實施時，本實用新型工藝流程如下:
[0025]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基催化劑，F(xiàn)eCl3、MnO2, Fe2O3、過氧化氫酶等；把所需的催化劑放置在脫硝裝置3和脫硫裝置5中；
[0026]⑵鍋爐I中生成的含硫含氮氣體通過管道時，經(jīng)過催化劑，與催化劑生成的單態(tài)氧原子充分反應，能同時脫硝和脫硫，使有害氣體生成硝酸、硫酸等副產(chǎn)物；由于反應溫度不到100°c，所以此反應催化劑穩(wěn)定性好，并且我們能控制其中催化劑的活性，達到預期的效果，生成的產(chǎn)物采用分離技術還能再利用；
[0027]⑶鍋爐I中生成的含氮含硫氣體進過空氣預熱器2時，對產(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；
[0028]⑷經(jīng)過反應后生成的氣體經(jīng)過集塵器4富集，進入脫硫裝置5，其催化劑及處理工藝如⑴所述；脫硫裝置5能對含硫的化合物進行二次脫除；
[0029](5)不銹鋼循環(huán)水塔12進口的自來水11經(jīng)熱水器9與空壓機6相連，脫硫裝置5出口與空壓機相連；工作時空壓機長期連續(xù)的運行過程中，把電能轉(zhuǎn)換為機械能，機械能轉(zhuǎn)換為熱能，在機械能轉(zhuǎn)換為熱能過程中，由于煙氣不斷被高壓壓縮，使煙氣的溫度升高，空壓機6螺桿的高速旋轉(zhuǎn)以及摩擦也會產(chǎn)生高溫熱量，這些產(chǎn)生的高溫熱量由空壓機6的高溫潤滑油7帶出空壓機，在熱水器9中與自來水11進行熱傳遞加熱，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先進入雙層保溫水塔13，然后再用于終端使用14 ;高溫潤滑油7降溫后成低溫潤滑油8，回到空壓機6。
[0030]本實用新型采用先進的氧化技術對廢氣進行聯(lián)合脫硫脫氮技術，形成無毒的化合物，并對處理后產(chǎn)生的熱量進行余熱回收，作為其他方面的能源利用。
【權利要求】
1.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〔0、空氣預熱器口)、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(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)通過雙層保溫水塔(13)與終端使用(14)相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的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(1)與空氣預熱器(2)相連，使煙氣與空氣進行換熱，用于調(diào)整和控制煙氣溫度；鍋爐(1)同時與脫硝裝置(3)相連，脫硝裝置(3)中使用脫硝工藝。
3.根據(jù)權利要求1所述的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)進口相連，集塵器(4)的出口與脫硫系統(tǒng)的進氣口相連。
4.根據(jù)權利要求1所述的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)權利要求1所述的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)的出口熱水先進入雙層保溫水塔(13),然后再用于終端使用(“)。
6.根據(jù)權利要求1所述的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)的進口自來水經(jīng)熱水器(9)與空壓機(6)相連，空壓機(6)產(chǎn)生的熱量由潤滑油吸收，高溫潤滑油(7)與自來水(11)進行熱傳遞加熱。
【文檔編號】F27D17/00GK204255110SQ201420551306
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年9月24日 優(yōu)先權日:2014年9月24日
【發(fā)明者】張新宇, 張鳳嬌, 吳巍, 趙茜 申請人:中科蘇派能源科技靖江有限公司