一种烟气处理系统及处理方法与流程

1.本发明涉及一种烟气处理系统及处理方法。


背景技术：

2.传统焚烧系统烟气处理一般采用的工艺流程为“焚烧炉+余热锅炉+急冷系统+干法脱酸+活性炭+布袋除尘+湿法脱酸+静电除尘+烟气加热+烟囱”该工艺复杂占地面积较大，前期投资成本高，后期维护运行困难。在湿法脱酸后烟气湿度较大一般采用的都是静电除尘器，静电除尘器设备复杂，对粉尘比电阻有要求，处理过程中具有局限性。一般不采用布袋除尘因为烟气湿度大，烟气相对水分高，易结露，布袋容易堵塞。


技术实现要素：

3.为解决传统焚烧系统烟气处理在湿法脱酸后采用静电除尘有局限性而采用布袋除尘容易堵塞布袋的技术问题，本发明实施例提供一种烟气处理系统及处理方法。
4.本发明实施例通过下述技术方案实现：
5.第一方面，本发明实施例提供一种烟气处理方法，包括：
6.对冷却系统处理后的烟气进行湿法脱酸，得到第一烟气；
7.对第一烟气进行降温除湿，得到第二烟气；
8.对第二烟气用布袋除尘器进行除尘；
9.其中，第二烟气的温度高于第二烟气的露点温度，第二烟气的温度低于布袋除尘器的最高使用温度。
10.进一步的，在对冷却系统处理后的烟气进行湿法脱酸之前，还包括：
11.对焚烧炉产生的焚烧烟气进行脱硝处理，并将脱硝处理后的烟气送入冷却系统处理。
12.进一步的，对第一烟气进行降温除湿，得到第二烟气；包括：
13.对第一烟气进行降温除湿后得到的除湿烟气进行加热，得到第二烟气。
14.进一步的，所述处理方法满足以下条件中的至少一项：
15.a.所述冷却系统处理后的烟气的温度为100-200℃；
16.b.所述除湿烟气的温度为40-60℃；
17.c.所述第二烟气的温度为90-120℃；
18.d.所述冷却系统为急冷系统。
19.第二方面，本发明实施例提供一种烟气处理系统，包括：
20.脱硝系统，用于对焚烧系统产生的尾气进行脱硝处理；
21.冷却系统，用于对脱硝系统脱硝处理后的尾气进行冷却处理；
22.脱酸降温系统，用于对冷却处理后的烟气进行湿法脱酸并使湿法脱酸处理后的第一烟气温度降低得到第二烟气；其中，第二烟气的温度高于第二烟气的露点温度；以及
23.布袋除尘器，用于对第二烟气进行除尘处理；其中，布袋除尘器中的第二烟气的温
度低于布袋除尘器的最高使用温度。
24.进一步的，所述处理系统还包括：
25.活性炭吸附塔，用于对布袋除尘器处理后的第二烟气中的有害气体进行处理；以及
26.排烟系统，用于将活性炭吸附塔处理后的气体排放。
27.进一步的，所述处理系统还包括：
28.烟气加热器，用于加热第二烟气，以使第二烟气的温度高于第二烟气的露点温度且低于布袋除尘器的最高使用温度。
29.进一步的，还包括焚烧系统；所述焚烧系统包括:
30.第一燃烧室，用于与第二燃烧室连通，用于初步焚烧和分解处理物产生第一混合烟气；
31.第二燃烧室，包括：
32.混合燃烧段，用于进一步焚烧和分解处理物产生第二混合烟气；以及
33.平推段，用于与混合燃烧段连接以使混合烟气进入平推段燃烧。
34.进一步的，所述脱硝系统为sncr脱硝系统；所述sncr脱硝系统的脱硝温度为900-1100℃；所述sncr脱硝系统的还原剂为尿素；尿素溶液通过喷射方式加入焚烧炉的平推段。
35.进一步的，所述第一燃烧室的进口的烟气温度为1100℃以上。
36.本发明实施例与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
37.本发明实施例的一种烟气处理系统及处理方法，通过采用湿法脱酸和降温除湿，大幅度降低了进入布袋除尘器中的烟气中的水气含量，实现了采用布袋除尘器对烟气的处理且不易结露的目的；本发明实施例避免了传统焚烧系统烟气处理在湿法脱酸后采用静电除尘有局限性而采用布袋除尘容易堵塞布袋的缺陷。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
39.图1为烟气处理方法的流程示意图。
40.图2为烟气处理系统的结构示意图。
41.图3为烟气处理系统的工艺流程示意图。
具体实施方式
42.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
43.在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实施例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
44.在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
45.在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
46.实施例
47.为解决传统焚烧系统烟气处理在湿法脱酸后采用静电除尘有局限性而采用布袋除尘容易堵塞布袋的技术问题，第一方面，本发明实施例提供一种烟气处理方法，参考图1所示，包括：
48.s1.对冷却系统处理后的烟气进行湿法脱酸，得到第一烟气；可选地，冷却系统可以为凉水塔、换热器或冷却器；优选地，冷却系统为急冷系统；
49.s2.对第一烟气进行降温除湿，得到第二烟气；
50.s3.对第二烟气用布袋除尘器进行除尘；
51.其中，第二烟气的温度高于第二烟气的露点温度，第二烟气的温度低于布袋除尘器的最高使用温度。
52.从而，本发明实施例通过采用湿法脱酸和降温除湿，大幅度降低了进入布袋除尘器中的烟气中的水气含量，实现了采用布袋除尘器对烟气的处理且不易结露的目的；本发明实施例避免了传统焚烧系统烟气处理在湿法脱酸后采用静电除尘有局限性而采用布袋除尘容易堵塞布袋的缺陷。
53.进一步的，在对急冷系统处理后的烟气进行湿法脱酸之前，还包括：
54.对焚烧炉产生的焚烧烟气进行脱硝处理，并将脱硝处理后的烟气送入急冷系统处理。
55.进一步的，对第一烟气进行降温除湿，得到第二烟气；包括：
56.对第一烟气进行降温除湿后得到的除湿烟气进行加热，得到第二烟气。
57.可选地，本发明实施例先对第一烟气进行降温除湿，通过最大限度的对第一烟气降温来达到除湿的目的，一般的，第一烟气降温除湿后得到的除湿烟气的温度为40-60℃，可选的，除湿烟气的温度为50℃左右，此时，可较佳的除去第一烟气中的大部分水气。
58.在除去第一烟气中的大部分水气之后，第一烟气仍然有可能在后续的布袋除尘器中结露从而影响布袋除尘器，从而，本发明实施例将除湿烟气加热得到第二烟气，使第二烟气的温度大于第二烟气的露点温度，从而避免了第二烟气在布袋除尘器中结露堵塞布袋，又为了第二烟气的温度不超过布袋除尘器的最高使用温度，使布袋除尘器正常工作，从而使第二烟气的温度小于布袋除尘器的最高使用温度。
59.可选地，所述急冷系统处理后的烟气的温度为100-200℃，所述第二烟气的温度为
90-120℃。
60.第二方面，本发明实施例提供一种烟气处理系统，参考图1所示，包括：脱硝系统，用于对焚烧系统产生的尾气进行脱硝处理；急冷系统，用于对脱硝系统脱硝处理后的尾气进行急冷处理；脱酸降温系统，用于对急冷处理后的烟气进行湿法脱酸并使湿法脱酸处理后的第一烟气温度降低得到第二烟气；其中，第二烟气的温度高于第二烟气的露点温度；以及布袋除尘器，用于对第二烟气进行除尘处理；其中，布袋除尘器中的第二烟气的温度低于布袋除尘器的最高使用温度。
61.一般的焚烧工艺布袋除尘器是安装在干法脱酸之后，其目的是为了去除烟气中的酸性气体以及降低烟气的湿度，而该工艺的运行费用很高而且会产生大量的二次危废(活性炭及碳酸钙硫酸钙氯化钙等)，而本发明实施例的尾气处理系统中没有这一步干法脱酸，如果布袋除尘器安装在急冷塔之后由于烟气没有脱酸，烟气的露点温度大概在150℃左右，这就要求布袋除尘器必须要保证里面的温度要达到150℃以上否者烟气很容易结露，而结露之后的水是含有大量的酸性气体极容易腐蚀设备堵塞布袋，而假如布袋安装在洗涤塔之后，虽然烟气经过洗涤塔祛除了烟气中的酸性气体烟气的露点温度降低但是烟气的湿度又增大了，这样的烟气在进入布袋之后容易结露导致布袋敷袋进而堵塞布袋，经过技术讨论和研发最终确定布袋安装在洗涤塔之后，同时为了解决洗涤塔烟气中湿度大的问题进而增加冷却器对碱液池的水进行降温保证洗涤塔出口温度在50℃左右，进而将烟气中大部分水蒸气冷凝出来降低烟气的湿度，在进行烟气升温。这样就能保证布袋除尘器的正常运行，同时布袋不需要采用高温布袋一般的常温布袋即可，同时烟气湿度降低也降低了加热炉的压力，不需要将烟气温度升到很高的温度能保持在80-100℃即可。
62.本发明实施例的关键点在“湿式脱酸除尘降温系统+烟气加热器+布袋除尘器”，在本工艺中湿式脱酸除尘降温系统是对碱液降温达到降低烟气温度从而降低烟气湿度的目的，降低烟气整体水分含量后，在经过加热器加热使烟气相对湿度降低，不易结露。
63.进一步的，所述处理系统还包括：活性炭吸附塔，用于对布袋除尘器处理后的第二烟气中的有害气体进行处理；以及排烟系统，用于将活性炭吸附塔处理后的气体排放。
64.进一步的，所述处理系统还包括：烟气加热器，用于加热第二烟气，以使第二烟气的温度高于第二烟气的露点温度且低于布袋除尘器的最高使用温度。
65.进一步的，还包括焚烧系统；所述焚烧系统包括:第一燃烧室，用于与第二燃烧室连通，用于初步焚烧和分解处理物产生第一混合烟气；第二燃烧室，包括：混合燃烧段，用于进一步焚烧和分解处理物产生第二混合烟气；以及平推段，用于与混合燃烧段连接以使混合烟气进入平推段燃烧。
66.进一步的，所述脱硝系统为sncr脱硝系统；所述sncr脱硝系统的脱硝温度为900-1100℃；所述sncr脱硝系统的还原剂为尿素；尿素溶液通过喷射方式加入焚烧炉的平推段。
67.进一步的，所述第一燃烧室的进口的烟气温度为1100℃以上。
68.本发明实施例的烟气处理系统采用的工艺系统布置为“焚烧系统+sncr脱硝+急冷塔+湿法脱酸除尘降温+烟气加热+布袋除尘+活性炭过滤+排烟”相比于现有技术的系统布置“焚烧炉+余热锅炉+急冷系统+干法脱酸+活性炭+布袋除尘+湿法脱酸+静电除尘+烟气加热+烟囱”，除去脱酸效率低的干法脱酸、在小型焚烧炉中无足够余热利用的余热锅炉及操作困难的静电除尘等几个步骤，简化了烟气处理的流程，保证工艺的简洁，易操作。在湿法
脱酸过程中增加了冷却装置将烟气温度降低到50℃左右，脱去大部分水蒸气，在经过加热器提升烟气温度保证烟气中的水分是气化状态，在布袋除尘器阶段不会出现结露堵塞布袋的现象。
69.其中，1.焚烧系统包括一燃室和二燃室，二燃烧室分为混合燃烧段、平推段。一燃烧室烟气以低流速、“低进高出”的方式进入第二燃烧室，可有效控制烟尘颗粒大小并进入主燃烧室，一燃室控制温度在900℃左右。二燃室中碳氢化合物被进一步焚烧和分解，二燃室的混合段采用大气室高进低出结构，由一燃室进入的烟气由混合段高位进气口进入，进口烟气温度保持》1100℃，在混合燃烧段使不同温度烟气高度混合后进入平推段持续燃烧，同时在平推段设置扰流装置，保证燃烧物料充分混合并逐步推进燃烧(温度维持在1100℃以上)，进一步保证烟气足够的停留时间，经充分燃烧后进入急冷塔及后端洗涤脱硫、脱硝、除尘装置。
70.所述焚烧系统也可采用申请号为2016110180705，名称为焚烧系统的技术来实现上述过程。
71.2.sncr脱硝系统：在焚烧炉的平推段后部高温段(900-1100℃)以喷射方式加入尿素，其脱硝反应原理：炉膛温度为900-1100℃，在无催化剂作用下，尿素可以选择性地还原烟气中的no
x
，生成无害的n2和h2o。sncr系统主要设备分为三个模块，包括：尿素溶液的制备与储存、尿素溶液的计量与传输和尿素溶液的喷射。作为固体还原剂的尿素溶解稀释，制备成10％含量的稀尿素溶液，通过管路输送系统，输送至喷枪，喷射进炉膛与高温烟气发生脱硝反应。
72.3.急冷系统：系统急冷塔完全采用现有的成熟技术，即双流体雾化急冷，根据进出口烟气温度控制(plc)冷媒(自来水)的实际喷射量(由1100℃冷却至200℃以下)，严格控制急冷液雾化颗粒度(平均60～100微米)，实现高效、快速的急冷，大幅度缩短了急冷的时间(急冷时间不大于1s)。
73.4.脱酸除尘降温系统：系统采用多级高效喷淋洗涤塔，实现脱硫、脱硝及部分除尘，系统强化了对有害气体的吸收效果，采用碱液喷淋洗涤，so2，hcl等气体与碱液进行充分接触后除去，同时使大颗粒粉尘被水雾捕获，气体得到除酸净化。同时采用冷却器对喷淋碱液降温维持碱液保持常温，在喷淋过程中烟气和碱液雾滴对流最大效果的形成热交换，达到对烟气降温的效果进口温度200℃出口温度在50℃左右，碱液和部分冷却水进入中和循环水池循环使用。该冷却器对碱水降温后亦能大大降低洗涤塔出口烟气的湿度，为后续安装布袋提供可靠保证，因为如果不降低烟气湿度，以及对烟气中的酸性气体进行去除，否则烟气的露点温度就会很高，即便后边增加烟气加热器也必须要将烟气温度升至很高才能保证烟气不会结露，同时烟气温度升高之后如果要用布袋也必须选用高温布袋，布袋除尘器的运行成本就大大增加，现阶段我公司布袋采用常温布袋一根30元左右，而采用高温布袋一根的价格200-300元。从而，本发明实施例的处理系统，大大节省了烟气处理的成本。
74.5.烟气加热器：经过脱硫除尘降温系统的烟气湿度大大降低，并且通过除酸后烟气的露点温度也随之降低，在经过烟气加热器把烟气温度提高到100℃左右(不超过布袋的最高使用温度130℃)，降低烟气的相对湿度。该工艺采用加热炉对烟气进行加热，使烟气远离饱和区间进入布袋除尘器。该加热炉燃烧器亦是我公司发明专利技术(专利号：zl201410180546.x),该技术运行成本低，加热效果好，基本上没有运行费用，燃料为废有机
溶剂或者柴油煤油，每小时消耗量大概在5-10公斤左右。而相比之下如果用电加热对烟气进行升温到100℃，电费每小时都是几百元。
75.6.布袋除尘器：用于捕捉烟气中的颗粒物(颗粒物浓度降低到30mg/m3以下)，并除去湿式脱酸除尘降温系统残余的颗粒物、重金属等物质，同时能够正常运行，在运行过程中没有结露腐蚀设备和堵塞布袋的情况。
76.7.活性炭吸附塔：采用活性炭固定床两级吸附工艺对烟气中二噁英等有害气体进行去除。
77.8.排烟系统：由于焚烧系统物料不确定性，系统对风压及风量的调节需求较大，故系统采用高风压、大风量的风机，为了降低能源消耗及满足系统调节要求配套相应的变频调速器，有效确保整个焚烧系统处于负压状态。
78.具体的工艺流程参考图3所示。
79.本发明实施例的处理系统和处理方法，实现了对烟气的脱酸、除尘、降湿和脱白的效果。同时提升焚烧炉对物料指标的适应能力(主要是灰分指标)，具体烟气指标效果如下表1和表2。
80.表1
[0081][0082]
再未实施本工艺时，公司焚烧物料的灰分只能控制在1％以下，灰分指标再高点，颗粒物指标就会超标，而现在灰分指标达到17％甚至更高的情况下颗粒物都不会超标。同时改善烟气的效果，以前烟囱排出的烟气都是滚滚白烟，而现在基本看不到烟气。
[0083]
表2工艺运行前后在线烟气数据对比
[0084]
本工艺运行前烟气湿度％本工艺运行后烟气湿度％18.632.84
[0085]
另外，降温除湿工艺步骤具有延长相应部件使用寿命和节约成本的效果，本工艺进行脱酸降温除湿后降低了烟气中的酸性气体含量，降低了烟气中水蒸气的湿度和露点温度，在经过加热炉将烟气温度升高后烟气在布袋除尘器中将不会出现结露，从而避免腐蚀布袋除尘器箱体，增加布袋除尘器的使用寿命。在使用的过程中，布袋除尘器没有出现因为烟气湿度高灰尘无法有效清除的情况，可以正常使用和减少更换布袋频率从而节约成本。
[0086]
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明
的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种烟气处理方法，其特征在于，包括：对冷却系统处理后的烟气进行湿法脱酸，得到第一烟气；对第一烟气进行降温除湿，得到第二烟气；对第二烟气用布袋除尘器进行除尘；其中，第二烟气的温度高于第二烟气的露点温度，第二烟气的温度低于布袋除尘器的最高使用温度。2.如权利要求1所述烟气处理方法，其特征在于，在对冷却系统处理后的烟气进行湿法脱酸之前，还包括：对焚烧炉产生的焚烧烟气进行脱硝处理，并将脱硝处理后的烟气送入冷却系统处理。3.如权利要求1所述烟气处理方法，其特征在于，对第一烟气进行降温除湿，得到第二烟气；包括：对第一烟气进行降温除湿后得到的除湿烟气进行加热，得到第二烟气。4.如权利要求3所述烟气处理方法，其特征在于，所述处理方法满足以下条件中的至少一项：a.所述冷却系统处理后的烟气的温度为100-200℃；b.所述除湿烟气的温度为40-60℃；c.所述第二烟气的温度为90-120℃；d.所述冷却系统为急冷系统。5.一种烟气处理系统，其特征在于，包括：脱硝系统，用于对焚烧系统产生的尾气进行脱硝处理；冷却系统，用于对脱硝系统脱硝处理后的尾气进行冷却处理；脱酸降温系统，用于对冷却处理后的烟气进行湿法脱酸并使湿法脱酸处理后的第一烟气温度降低得到第二烟气；其中，第二烟气的温度高于第二烟气的露点温度；以及布袋除尘器，用于对第二烟气进行除尘处理；其中，布袋除尘器中的第二烟气的温度低于布袋除尘器的最高使用温度。6.如权利要求5所述烟气处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括：活性炭吸附塔，用于对布袋除尘器处理后的第二烟气中的有害气体进行处理；以及排烟系统，用于将活性炭吸附塔处理后的气体排放。7.如权利要求5所述烟气处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括：烟气加热器，用于加热第二烟气，以使第二烟气的温度高于第二烟气的露点温度且低于布袋除尘器的最高使用温度。8.如权利要求5所述烟气处理系统，其特征在于，还包括焚烧系统；所述焚烧系统包括:第一燃烧室，用于与第二燃烧室连通，用于初步焚烧和分解处理物产生第一混合烟气；第二燃烧室，包括：混合燃烧段，用于进一步焚烧和分解处理物产生第二混合烟气；以及平推段，用于与混合燃烧段连接以使混合烟气进入平推段燃烧。9.如权利要求8所述烟气处理系统，其特征在于，所述脱硝系统为sncr脱硝系统；所述sncr脱硝系统的脱硝温度为900-1100℃；所述sncr脱硝系统的还原剂为尿素；尿素溶液通过喷射方式加入焚烧炉的平推段。
10.如权利要求8所述烟气处理系统，其特征在于，所述第一燃烧室的进口的烟气温度为1100℃以上。

技术总结
为解决传统焚烧系统烟气处理在湿法脱酸后采用静电除尘有局限性而采用布袋除尘容易堵塞布袋的技术问题，本发明实施例提供一种烟气处理系统及处理方法，包括：对冷却系统处理后的烟气进行湿法脱酸，得到第一烟气；对第一烟气进行降温除湿，得到第二烟气；对第二烟气用布袋除尘器进行除尘；其中，第二烟气的温度高于第二烟气的露点温度，第二烟气的温度低于布袋除尘器的最高使用温度。本发明实施例通过采用湿法脱酸和降温除湿，大幅度降低了进入布袋除尘器中的烟气中的水气含量，实现了采用布袋除尘器对烟气的处理且不易结露的目的。袋除尘器对烟气的处理且不易结露的目的。袋除尘器对烟气的处理且不易结露的目的。


技术研发人员：刘远鹏 邓稳 林勇赫 孔建 周世民 于湘彬 肖雄 颜欢欢 林强
受保护的技术使用者：四川九洲环保科技有限责任公司
技术研发日：2021.12.17
技术公布日：2022/3/8