炉窑烟气除尘及有害气体协同净化装置.pdf

本发明涉及一种炉窑烟气除尘及有害气体协同净化装置。包括袋式除尘器1、自动控制系统9，袋式除尘器1包括进气口10、中箱体11、上箱体12、灰斗13、滤袋14、清灰装置15；在上箱体12的出口侧至上而下依次设置弯头2、冷却器3、切换阀门4、吸附器5、集气箱6、排气口7；进气口10处设置有NH3喷射器8；上箱体12出口后的弯头2、冷却器3、切换阀门4、吸附器5、集气箱6、排气口7之间通过法兰连接或焊接，自动控制系统9通过信号线与袋式除尘器1、冷却器3、切换阀门4、吸附器5、NH3喷射器8相连接。本装置能同时净化烟气中细颗粒物粉尘和多种有害气体，将袋式除尘器、吸附器和NH3喷射器有机复合成一套装置，可简化烟气净化工艺流程，减少占地面积，降低项目投资和运行能耗。

权利要求书
1.  一种炉窑烟气除尘及有害气体协同净化装置，包括袋式除尘器（1）、自动控制系统（9），袋式除尘器（1）包括进气口（10）、中箱体（11）、上箱体（12）、灰斗（13）、滤袋（14）、清灰装置（15）；进气口（10）安装在中箱体（11）进气方向侧，中箱体（11）上部安装上箱体（12），滤袋（14）悬挂在上箱体（12）的花板上，在上箱体（12）内设置清灰装置（15），灰斗（13）安装在中箱体（11）的下方，其特征是在上箱体（12）的出口侧至上而下依次设置弯头（2）、冷却器（3）、切换阀门（4）、吸附器（5）、集气箱（6）、排气口（7）；进气口（10）处设置有NH3喷射器（8）；上箱体（12）出口后的弯头（2）、冷却器（3）、切换阀门（4）、吸附器（5）、集气箱（6）、排气口（7）之间通过法兰连接或焊接，自动控制系统（9）通过信号线与袋式除尘器（1）、冷却器（3）、切换阀门（4）、吸附器（5）、NH3喷射器（8）相连接。

2.  根据权利要求1所述一种炉窑烟气除尘及有害气体协同净化装置，其特征是吸附器（5）内设有吸附剂，吸附剂是活性炭、活性炭纤维、分子筛或者沸石。

3.  根据权利要求1所述一种炉窑烟气除尘及有害气体协同净化装置，其特征是吸附器（5）的设置数量大于等于1台，2台及2台以上吸附器（5）并联。

4.  根据权利要求1所述一种炉窑烟气除尘及有害气体协同净化装置，其特征是冷却器（3）是一种气-水形式的换热器。

5.  根据权利要求1所述一种炉窑烟气除尘及有害气体协同净化装置，其特征是切换阀门（4）是电动阀门，气动阀门或液动阀门。

6.  根据权利要求1所述一种炉窑烟气除尘及有害气体协同净化装置，其特征是NH3喷射器（8）的结构是喷头、喷射管或者喷射格栅形式。

7.  根据权利要求1所述一种炉窑烟气除尘及有害气体协同净化装置，其特征是袋式除尘器（1）是脉冲喷吹清灰袋式除尘器，或者反吹风清灰袋式除尘器。

说明书炉窑烟气除尘及有害气体协同净化装置
技术领域
本发明属于环保领域锅炉烟气、垃圾焚烧烟气、炼钢电炉烟气、烧结烟气等工业炉窑烟气的净化技术领域，具体涉及一种炉窑烟气除尘及有害气体协同净化装置，在高温烟气除尘的同时，还能净化烟气中的SO2、NOX、汞、二恶英等有害气体。
背景技术
工业炉窑烟气中常含有粉尘、SO2、NOX、汞、二恶英等污染物，按照环保要求，这些污染物必须进行净化，达到排放标准后方可排放。
工程中烟气净化一般是分步实施的，导致烟气净化系统的设备多级串联，即单独设置催化反应器以去除烟气中的NOX或二恶英，单独设置袋式除尘器以去除烟气中粉尘，单独设置脱硫设备以去除烟气中SO2等等。这些净化装置通常是独立设置的，没有关联，上马的时间也未必相同，整个烟气净化系统占地大，投资高，能耗高，也往往受场地限制布置困难。现实中缺乏用一套装置同时去除多种污染物的净化装备。
专利申请号2014100217687.7的专利文献公开了一种烟气微细粒子及气态污染物协同去除装置，它包括高温烟气袋滤器、催化反应器和自动控制系统，并复合成一个整体。在袋式除尘器的出口安装有催化反应器，袋式除尘器去除粉尘颗粒物，催化反应器去除烟气中NOX（或二恶英）等气态污染物，实现协同净化。但由于是催化反应，这种催化反应器不能去除SO2、、汞等其它污染物，故该装置有一定局限性，适用于不需脱硫的场合，或者，在其下游再安装脱硫装置。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术存在的不足，提出一种炉窑烟气除尘及有害气体协同净化装置，在烟气除尘的同时，还能去除烟气中SO2、、NOX、汞、二恶英等多种有害气体，在一个装置中实现烟气多种污染物协同去除，以减少占地、投资和运行能耗。
本发明的技术解决方案是：一种炉窑烟气除尘及有害气体协同净化装置，包括袋式除尘器、弯头、冷却器、切换阀门、吸附器、集气箱、排气口、NH3喷射器、自动控制系统；袋式除尘器包括进气口、中箱体、上箱体、灰斗、滤袋、清灰装置，进气口安装在中箱体进气方向侧，中箱体上部安装上箱体，滤袋悬挂在上箱体的花板上，在上箱体内设置清灰装置，灰斗安装在中箱体的下方；在上箱体的出口侧至上而下依次设置弯头、冷却器、切换阀门、吸附器、集气箱、排气口；进气口处设置有NH3喷射器；上箱体出口后的弯头、冷却器、切换阀门、吸附器、集气箱、排气口之间通过法兰连接或焊接，自动控制系统通过信号线与袋式除尘器、冷却器、切换阀门、吸附器、NH3喷射器相连接。
进一步地，所述吸附器是对多组分气体具有吸附功能的装置，吸附剂可以是活性炭、活性炭纤维、分子筛、沸石等等，吸附剂视吸附对象而确定。吸附器结构可以是箱式的，也可以是抽屉式的，底板是金属多孔板或纱网，吸附器框架与切换阀门法兰连接。
进一步地，所述吸附器的设置数量是可以变化的，设置数量大于等于1台，视烟气量大小，吸附器可以是2台、3台或多台，2台及2台以上吸附器并联运行。当某台吸附器吸附饱和时，自动控制系统发出指令，关闭其对应的进出口切换阀门，将该吸附器离线，进行再生，或将其抽出，更换新的吸附器，抽出的吸附器集中再生，此时其它吸附器仍照常工作；打开进出口切换阀门，再生后的、或新的吸附器即可投运，以此类推。
进一步地，所述冷却器是一种气-水形式的换热器，换热器内设置蛇形金属弯管，或带翅片的弯管，管内走冷却水，管外走烟气，通过自动控制系统调节冷却器的供水量，来控制烟气降温幅度。冷却器的作用有三个，一是降低烟气温度，有利于提高吸附效果；二是防止烟气温度过高，活性炭着火；三是余热利用。
进一步地，所述切换阀门可以是电动阀门，也可以是气动阀门或液动阀门。
进一步地，所述NH3喷射器安装在袋式除尘器进口处，其结构有喷头形式（点喷射）、喷射管（线喷射）或喷射格栅（面喷射）等形式。NH3作为还原剂，可将一部分NOX还原成N2和H2O，剩下NOX吸附器净化。NH3的喷射量通过自动控制系统来调节。
进一步地，所述袋式除尘器可以是脉冲喷吹清灰袋式除尘器，也可以是反吹风清灰袋式除尘器。
本发明所述的炉窑烟气除尘及有害气体协同净化装置的工作原理是：炉窑烟气从袋式除尘器的进气口进入后与NH3喷射器喷吹的NH3混合，部分NOX还原成N2和H2O；烟气再经滤袋过滤，去除粉尘颗粒物；过滤后的烟气通过冷却器降温后进入吸附器，在此去除SO2、NOX、汞、二恶英等多种有害气体，净化后的烟气汇集到集气箱，最后从排气口排出，至此，完成了烟气细颗粒物除尘及有害气体多污染物协同净化；当某台吸附器吸附饱和时，自动控制系统发出指令，关闭其对应的进出口切换阀门，将该吸附器离线，进行再生、或将其抽出，更换新的吸附器，抽出的吸附器集中再生，此时其它吸附器仍照常工作；NH3喷射器的喷射量通过自动控制系统来调节；通过自动控制系统调节冷却器的供水量，来控制烟气降温幅度；袋式除尘器清灰也通过自动控制系统发出指令，清灰装置开始工作，对滤袋清灰，脱落的粉尘落入灰斗中，定期排走。
本发明的有益效果在于：能同时净化烟气中细颗粒物粉尘和多种有害气体，真正实现了炉窑烟气多污染物协同净化，将袋式除尘器、吸附器和NH3喷射器有机复合成一套装置，可简化烟气净化工艺流程，减少占地面积，降低项目投资和运行能耗，适合新建环保项目和环保改造项目。
附图说明
图1是炉窑烟气除尘及有害气体协同净化装置立面图。
图2是炉窑烟气除尘及有害气体协同净化装置侧视图。
图中：1.袋式除尘器；2.弯头；3.冷却器；4.切换阀门；5.吸附器；6.集气箱；7.排气口；8.NH3喷射器；9.自动控制系统；10.进气口；11.中箱体；12.上箱体；13.灰斗；14.滤袋；15.清灰装置。
具体实施方式
如附图1、2所示，本发明提出的炉窑烟气除尘及有害气体协同净化装置可以通过以下方式实施。具体安装步骤如下：
（1）、安装袋式除尘器1，即灰斗13安装在中箱体11的下方，进气口10安装在中箱体11进气方向侧，在进气口10处安装NH3喷射器8，中箱体11上部安装上箱体12，滤袋14悬挂在上箱体12的花板上，上箱体12内设置清灰装置15。
（2）、安装吸附器5，即在袋式除尘器1的上箱体（12）出口侧至上而下依次安装弯头2、冷却器3、切换阀门4、吸附器5、切换阀门4、集气箱6、排气口7。
（3）、安装自动控制系统9，通过信号线与袋式除尘器1、冷却器3、切换阀门4、吸附器5、NH3喷射器8相连结。
（4）、接通烟气，烟气进入装置后与NH3喷射器8喷吹的NH3混合，部分NOX还原成N2和H2O；烟气再经滤袋14过滤，去除粉尘颗粒物；过滤后的烟气通过冷却器3降温后进入吸附器5，在此去除SO2、、NOX、汞、二恶英等多种有害气体，净化后的烟气汇集到集气箱6，最后从排气口7排出，至此，完成了烟气细颗粒物除尘及有害气体多污染物协同净化。
（5）、当所述吸附器5中任意一台吸附器5吸附饱和时，自动控制系统9发出指令，关闭其对应的进出口切换阀门4，将该吸附器5离线，进行再生、或将其抽出，更换新的吸附器，抽出的吸附器集中再生，此时其它吸附器5仍照常工作。
（6）、运行时NH3喷射器8的喷射量通过自动控制系统9来调节。
（7）、运行时通过自动控制系统9调节冷却器3的冷却水量，来控制烟气降温幅度。
（8）、通过自动控制系统9发出指令，除尘器清灰装置15开始工作，对滤袋14清灰，脱落的粉尘落入灰斗13中，定期排走。