一种脱硫脱酸装置及玻璃窑炉的烟气处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及烟气净化技术领域，更具体地说，涉及一种脱硫脱酸装置及玻璃窑炉的烟气处理系统。


背景技术：

2.玻璃生产配料中含有纯碱和芒硝及其他含碱金属、碱土金属元素，为此玻璃窑炉烟气粉尘中含有大量碱金属，粘性大，且烟气中含有较高的so3。这些粘性粉尘及酸性气体，在余热锅炉高温段生成熔融状、高粘性物质，粘附在余热锅炉高温受热面形成坚硬的结灰层，难以清除；同时经余热锅炉高温段冷凝固化后，将形成高碱金属粉尘颗粒，其同样具备高粘结性，将会在后端scr脱硝催化剂表面板结不易清理，导致催化剂堵塞、中毒；此外由于烟气中高so3，加之scr脱硝喷氨，将会形成硫酸氢铵、碱金属硫酸盐，这些物质会导致余热锅炉低温段腐蚀、堵塞。因此由于玻璃窑炉的烟气特性，现有玻璃窑窑炉尾部烟气处理存在以下问题：scr脱硝催化剂容易堵塞、中毒，脱硝效率低、氨逃逸高，催化剂更换频繁；余热锅炉整体容易堵塞，低温局部易腐蚀，锅炉需要定期人工清理及更换，维护工作量大；由于堵塞问题，余热锅炉运行一段时间后，换热效率将大幅降低，排烟温度大幅上升，热效率低，造成大量能源浪费。
3.综上所述，如何解决玻璃窑炉尾部烟气处理存在容易堵塞及余热回收效率低的问题已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供了一种脱硫脱酸装置及玻璃窑炉的烟气处理系统，以解决玻璃窑炉尾部烟气处理存在容易堵塞及余热回收效率低的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种脱硫脱酸装置，用于对玻璃窑炉排出的烟气进行脱硫及脱酸处理，包括壳体和设置于所述壳体内的流化床结构层，所述壳体集成有余热回收结构，所述余热回收结构用于对所述壳体内的烟气进行余热回收；所述流化床结构用于在所述壳体内形成物料床层，以对烟气中粘性粉尘包裹调制。
7.可选地，所述余热回收结构包括形成于所述壳体的壳壁内的换热管结构，所述换热管结构内流通有换热介质。
8.可选地，所述余热回收结构还包括设置于所述壳体内的过热器，所述过热器用于余热回收及控制所述脱硫脱酸装置的出口烟气温度。
9.可选地，所述过热器为屏式过热器或管式过热器。
10.相比于背景技术介绍内容，上述脱硫脱酸装置，用于对玻璃窑炉排出的烟气进行脱硫及脱酸处理，包括壳体和设置于壳体内的流化床结构，壳体集成有余热回收结构，余热回收结构用于对壳体内的烟气进行余热回收；流化床结构用于在壳体内形成物料床层，以对烟气中粘性粉尘包裹调制。该脱硫脱酸装置，在实际应用过程中，玻璃窑炉排出的烟气进
入脱硫脱酸装置后，利用壳体内部激烈湍动的烟气流动配合流化床结构能够对烟气中的二氧化硫、三氧化硫等酸性气体高效脱除，该过程中壳体内形成的物料床层能够对烟气中的粘性粉尘包裹调质，大大降低原始粉尘的粘性，避免了粉尘粘附换热元件导致烟气处理装置容易堵塞的问题，并且经过脱硫脱酸装置内余热回收结构能够将烟气温度也降低至适合后续烟气脱硝处理的温度范围内，烟气中的硫、尘、酸性气体均已脱除干净，后端scr脱硝、余热锅炉在一个清洁无尘环境下运行，将不再存在积灰堵塞的问题，且由于酸性气体的脱除，硫酸氢铵基本不生成，也将不再出现硫酸氢铵的问题；另外，由于壳体集成有余热回收结构，余热回收结构能够对壳体内的烟气余热的高温段换热回收，继而大大提升了余热回收效率。
11.另外，本实用新型还提供了一种玻璃窑炉的烟气处理系统，包括脱硫脱酸装置，所述脱硫脱酸装置为上述任一方案所描述的脱硫脱酸装置。由于上述脱硫脱酸装置具有上述技术效果，因此具有该脱硫脱酸装置的玻璃窑炉的烟气处理系统也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。
12.可选地，所述玻璃窑炉的烟气处理系统还包括除尘装置、脱硝装置、余热锅炉和排放烟囱，其中，所述除尘装置用于对所述脱硫脱酸装置排出的烟气进行除尘；所述脱硝装置用于对所述除尘装置除尘之后的烟气进行脱硝；所述余热锅炉设置于所述脱硝装置与所述排放烟囱之间的排放烟道上；所述排放烟囱用于将烟气排放至大气环境。
13.可选地，所述除尘装置为袋式除尘器。
14.可选地，所述除尘装置的集灰斗的排灰口设置有送灰管道，所述送灰管道包括均与所述排灰口连通的第一输送管道和第二输送管道，其中，所述第一输送管道用于将所述排灰口排出的灰尘输送至灰库；所述第二输送管道用于将所述排灰口排出的灰尘输送至所述脱硫脱酸装置的烟气输入端。
15.可选地，所述脱硝装置集成于所述除尘装置的顶部。
16.可选地，所述余热锅炉的尾部设置有给水预热器。
17.可选地，所述余热锅炉与所述排放烟囱之间的排放烟道上还设置有引风机。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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。
19.图1为本实用新型实施例提供的玻璃窑炉的烟气处理系统的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例提供的脱硫脱酸装置的结构示意图；
21.图3为图2的a部剖视结构示意图。
22.其中，图1-图3中：
23.玻璃窑炉1；
24.脱硫脱酸装置2、换热管结构21、过热器22；
25.除尘装置3；
26.送灰管道4、第一输送管道41、第二输送管道42；
27.灰库5；
28.脱硝装置6；
29.余热锅炉7；
30.引风机8；
31.排放烟囱9。
具体实施方式
32.本实用新型的核心在于提供一种脱硫脱酸装置及玻璃窑炉的烟气处理系统，以解决玻璃窑炉尾部烟气处理存在容易堵塞及余热回收效率低的问题。
33.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.参照图1-图3所示，本实用新型具体提供了一种脱硫脱酸装置，用于对玻璃窑炉1排出的烟气进行脱硫及脱酸处理，包括壳体和设置于壳体内的流化床结构，壳体集成有余热回收结构，余热回收结构用于对壳体内的烟气进行余热回收；流化床结构用于在壳体内形成物料床层，以对烟气中粘性粉尘包裹调制。
35.该脱硫脱酸装置，在实际应用过程中，玻璃窑炉1排出的烟气进入脱硫脱酸装置2后，利用壳体内部激烈湍动的烟气流动配合流化床结构能够对烟气中的二氧化硫、三氧化硫等酸性气体高效脱除，该过程中壳体内形成的物料床层能够对烟气中的粘性粉尘包裹调质，大大降低原始粉尘的粘性，避免了粉尘粘附换热元件导致烟气处理装置容易堵塞的问题，并且经过脱硫脱酸装置内余热回收结构能够将烟气温度也降低至适合后续烟气脱硝处理的温度范围内，烟气中的硫、尘、酸性气体均已脱除干净，后端scr脱硝、余热锅炉在一个清洁无尘环境下运行，将不再存在积灰堵塞的问题，且由于酸性气体的脱除，硫酸氢铵基本不生成，也将不再出现硫酸氢铵的问题；另外，由于壳体集成有余热回收结构，余热回收结构能够对壳体内的烟气余热的高温段换热回收，继而大大提升了余热回收效率；此外，将脱硫脱酸装置与余热回收有机结合，提出具备高温余热回收功能的烟气脱硫脱酸装置，将脱硫脱酸与余热回收整合为一体化装置，减少了设备投资及占地。
36.在一些具体的实施方案中，参照图3所示，上述余热回收结构的具体结构可以包括形成于壳体的壳壁内的换热管结构21，换热管结构21内流通有换热介质，其中换热介质具体可以是蒸汽或水。通过该换热管结构21能够使得脱硫脱酸装置2的壳体具有余热回收功能，并且余热回收效果更好，与后端余热锅炉7相配合，可以实现余热发电或供暖。当然可以理解的是，上述换热管结构21的方式实现余热回收仅仅是本实用新型实施例的举例而已，实际应用过程中，还可以设计成其他换热结构，在此不做更具体的限定。
37.进一步的实施方案中，上述余热回收结构还可以包括设置于壳体内的过热器22，过热器22用于余热回收及控制脱硫脱酸装置的出口烟气温度。其中，过热器22具体可以为屏式过热器或管式过热器，又或者是本领域技术人员常用的其他过热器的结构形式，在此不做更具体的限定。通过设计该过热器能够有效控制脱硫脱酸装置的出口烟气温度，具体可以控制在400℃以下，保证出气温度。
38.另外，本实用新型还提供了一种玻璃窑炉的烟气处理系统，包括脱硫脱酸装置2，该脱硫脱酸装置为上述任一方案所描述的脱硫脱酸装置。由于该脱硫脱酸装置具有上述技术效果，因此具有该脱硫脱酸装置的玻璃窑炉的烟气处理系统也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。
39.进一步的实施方案中，上述玻璃窑炉的烟气处理系统，还包括除尘装置3、脱硝装置6、余热锅炉7和排放烟囱9，其中，除尘装置3用于对脱硫脱酸装置2排出的烟气进行除尘；脱硝装置6用于对除尘装置3除尘之后的烟气进行脱硝；余热锅炉7设置于脱硝装置6与排放烟囱9之间的排放烟道上；排放烟囱9用于将烟气排放至大气环境。通过除尘装置3对烟气进行除尘为脱硝装置6提供了干净烟气环境，保证脱硝的顺利完成，至此在高温工况下完成烟气脱硫、脱酸、除尘、脱硝，给后续余热锅炉7创造了一个清洁环境，经余热锅炉7进一步高效热回收后，余热锅炉处于清洁无尘环境，不存在硫酸氢铵、酸露点腐蚀，余热锅炉换热效率更高，再经进入排放烟囱9排放。
40.需要说明的是，上述除尘装置3具体可以采用袋式除尘器，其中，主要考虑到高温特性，滤袋具体可以为高温金属滤袋，也可以是陶瓷滤管，又或者是本领域技术人员常用的其他袋式除尘结构，当然也可以采用其他除尘器的结构形式，在此不做更具体的限定。
41.在另外一些具体的实施方案中，上述除尘装置3的集灰斗的排灰口可以设置有送灰管道4，该送灰管道4具体可以包括均与排灰口连通的第一输送管道41和第二输送管道42，其中，第一输送管道41用于将排灰口排出的灰尘输送至灰库5，保证飞灰的收集；第二输送管道42用于将排灰口排出的灰尘输送至脱硫脱酸装置2的烟气输入端，通过第二输送管道42能够使得部分飞灰返回至高温换热的脱硫脱硝装置2内，实现物料循环，确保高温换热的脱硫脱酸装置2内部具有高密度物料床层，使得脱硫脱酸及粘性粉尘包裹调质能够高效完成。需要说明的是，该脱硫脱硝装置2内的流化床结构具体可以是循环流化床，也可以是输送床结构。
42.在另外一些具体的实施方案中，上述脱硝装置6可以集成于除尘装置3的顶部。通过将脱硝装置6集成于除尘装置3的顶部，一是高温除尘为后序脱硝、余热锅炉创造了无尘干净的运行环境，从而不再存在脱硝、余热锅炉堵塞、腐蚀问题的出现；二是一体化结构减少了脱硝所需的占地及投资，同时脱硝装置烟气流速低，脱硝反应效率高，系统阻力低。
43.在另外一些具体的实施方案中，上述余热锅炉7的尾部还可以设置有给水预热器，可充分对烟气尾部余热进行回收，余热锅炉排烟温度可达60～100℃，可大幅提升烟气余热利用效率。
44.另外需要说明的是，余热锅炉7与排放烟囱9之间的排放烟道上还可以设置有引风机8。通过设置引风机8能够保证烟气的顺利排放。
45.为了本领域技术人员更好的理解本实用新型所提供的技术方案，下面结合具体的玻璃窑炉的烟气处理系统，进行简要说明：
46.参照图1，从玻璃窑炉1出来的260～550℃的高温含尘烟气通过烟道直接进入高温换热的脱硫脱酸装置2，高温换热的脱硫脱酸装置2内具有激烈湍动的、高密度物料床层，可确保烟气中so2、so3、hf、hcl等酸性气体的高效脱除，同时将烟气中高黏性飞灰予以包裹调质，大幅降低粉尘黏性，避免粘附结块；此外高温换热的脱硫脱酸装置2其壳体为换热管结构21，设置有包墙式过热器、蒸发器，可实现烟气的高温余热回收及降温，实现进入除尘及
脱硝装置的烟气温度在400℃以下，满足scr脱硝运行温度；经脱硫脱酸降温的烟气进入除尘装置3实现烟气除尘，为实现吸收剂充分利用，除尘装置3灰斗灰一部分通过第二输送管道42返回至高温换热的脱硫脱酸装置2，另一部分通过第一输送管道41外排至灰库5；经除尘后干净烟气再进入脱硝装置6进行脱硝，至此在高温工况下完成烟气脱硫、脱酸、除尘、脱硝，给后续余热锅炉7创造了一个清洁环境，经余热锅炉7进一步高效热回收后，再经引风机8进入烟囱9排放。
47.以一台1200t/d玻璃窑炉为例，应用本实用新型所述的玻璃窑炉的烟气处理系统，玻璃窑炉1排放出500℃左右的高温烟气，同时烟气中含有一定量的碱金属熔融高粘性飞灰，这些烟气在高温换热的脱硫脱酸装置2内与新鲜的吸收剂及第二输送管道42返回的循环灰进行高效接触反应，在激烈湍动、高密度床层条件下，烟气中的so2等酸性气体得到有效的脱除，且高粘性飞灰在吸收剂及循环灰的包裹下，粘性大幅降低，易于清扫，最终出口烟气so2≤50mg/nm3、hcl≤10mg/nm3、hf≤5mg/nm3、so3≤5mg/nm3；同时高温换热脱硫脱酸装置2壳体及内部设置有换热管结构21及过热器22(比如屏式过热器)，通过对流及辐射换热，可将高温烟气温度降低至380℃左右，同时产生高温过热蒸汽；经脱硫脱酸降温的烟气进入除尘装置3，采用高温金属滤袋除尘，可有效将调质后的脱硫脱酸灰予以高效过滤清除，粉尘浓度可控制≤10mg/nm3；被收集下来的脱硫脱酸灰，一部分作为循环灰通过第二输送管道42返回脱硫脱酸装置2循环利用，一部分则送至灰库5外排；本案例脱硝装置6直接布置在除尘装置3顶部，利用除尘装置净气室内大空间结构支撑，形成一体化结构，其不仅可有效减少系统占地，同时利用净气室低均匀流速，通过均匀喷氨，可有效确保脱硝流场均匀性，提升脱硝效率，降低脱硝装置系统阻力，经脱硝装置6烟气中的no
x
可有效控制在50mg/nm3、催化剂层阻力≤150pa；脱硫、脱酸、除尘、脱硝后的清洁烟气进入尾部余热锅炉7进行余热回收，由于烟气清洁，余热锅炉7内烟气温度在240℃左右，中温段不再会形成硫酸氢铵、硫酸铵等粘性、腐蚀性物质，低温段也不再会存在露点腐蚀的问题，为此，余热锅炉排烟温度可有效降低，除设置常规的蒸发器、省煤器外，还设置有给水预热器，在降低排烟温度的同时，将烟气热量最大程度地回收，提升余热锅炉热效率，最终排烟温度可控制在60～100℃左右；经低温余热回收后，最终干净、清洁烟气通过引风机8引至排放烟囱9予以排放。
48.通过以上工艺系统，玻璃窑炉在高温下烟气得到了高效净化，各污染物排放指标均可达到最新玻璃窑炉排放标准的同时，更为重要的是一次性将玻璃窑炉中高粘性熔融飞灰予以直接调质处理脱除，完全避免了后续余热锅炉、scr脱硝所造成的堵塞、腐蚀、中毒等问题，使得整个系统处于一个更加清洁、高效的运行环境，为整个系统稳定高效运行提供了保障。同时由于处于清洁运行环境条件下，玻璃窑炉烟气热能也可实现深度余热利用，排烟温度可由原有的160～200℃降低至60～100℃，锅炉热效率可提升4～7％，从而实现了真正的减污降碳。
49.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
50.应当理解，本技术中如若使用了“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”，仅是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。
51.如本技术和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一
种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
52.其中，在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，a/b可以表示a或b；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，在本技术实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
53.以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
54.本技术中如若使用了流程图，则该流程图是用来说明根据本技术的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
55.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种脱硫脱酸装置，用于对玻璃窑炉(1)排出的烟气进行脱硫及脱酸处理，其特征在于，包括壳体和设置于所述壳体内的流化床结构，所述壳体集成有余热回收结构，所述余热回收结构用于对所述壳体内的烟气进行余热回收；所述流化床结构用于在所述壳体内形成物料床层，以对烟气中粘性粉尘包裹调制；所述余热回收结构包括形成于所述壳体的壳壁内的换热管结构(21)和设置于所述壳体内的过热器(22)，所述换热管结构(21)内流通有换热介质；所述过热器(22)用于余热回收及控制所述脱硫脱酸装置的出口烟气温度。2.如权利要求1所述的脱硫脱酸装置，其特征在于，所述过热器(22)为屏式过热器或管式过热器。3.一种玻璃窑炉的烟气处理系统，包括脱硫脱酸装置(2)，其特征在于，所述脱硫脱酸装置为如权利要求1或2所述的脱硫脱酸装置。4.如权利要求3所述玻璃窑炉的烟气处理系统，其特征在于，还包括除尘装置(3)、脱硝装置(6)、余热锅炉(7)和排放烟囱(9)，其中，所述除尘装置(3)用于对所述脱硫脱酸装置(2)排出的烟气进行除尘；所述脱硝装置(6)用于对所述除尘装置(3)除尘之后的烟气进行脱硝；所述余热锅炉(7)设置于所述脱硝装置(6)与所述排放烟囱(9)之间的排放烟道上；所述排放烟囱(9)用于将烟气排放至大气环境。5.如权利要求4所述玻璃窑炉的烟气处理系统，其特征在于，所述除尘装置(3)为袋式除尘器。6.如权利要求4所述玻璃窑炉的烟气处理系统，其特征在于，所述除尘装置(3)的集灰斗的排灰口设置有送灰管道(4)，所述送灰管道(4)包括均与所述排灰口连通的第一输送管道(41)和第二输送管道(42)，其中，所述第一输送管道(41)用于将所述排灰口排出的灰尘输送至灰库(5)；所述第二输送管道(42)用于将所述排灰口排出的灰尘输送至所述脱硫脱酸装置(2)的烟气输入端。7.如权利要求4所述玻璃窑炉的烟气处理系统，其特征在于，所述脱硝装置(6)集成于所述除尘装置(3)的顶部。8.如权利要求4所述玻璃窑炉的烟气处理系统，其特征在于，所述余热锅炉(7)的尾部设置有给水预热器。9.如权利要求4所述玻璃窑炉的烟气处理系统，其特征在于，所述余热锅炉(7)与所述排放烟囱(9)之间的排放烟道上还设置有引风机(8)。

技术总结
本实用新型公开了一种脱硫脱酸装置及玻璃窑炉的烟气处理系统，包括壳体和设置于壳体内的流化床结构，壳体集成有余热回收结构，余热回收结构用于对壳体内的烟气进行余热回收；流化床结构用于在壳体内形成物料床层，以对烟气中粘性粉尘包裹调制。该脱硫脱酸装置，壳体内形成的物料床层能够对烟气中的粘性粉尘包裹调质，大大降低原始粉尘的粘性，避免了粉尘粘附换热元件导致烟气处理装置容易堵塞的问题；另外，由于壳体集成有余热回收结构，余热回收结构能够对壳体内的烟气余热的高温段换热回收，继而大大提升了余热回收效率。继而大大提升了余热回收效率。继而大大提升了余热回收效率。


技术研发人员：郭厚焜 张淘荣 黄和茂 初琨 曹茂洪 张原 林春源 王建春
受保护的技术使用者：福建龙净脱硫脱硝工程有限公司
技术研发日：2023.02.07
技术公布日：2023/7/17