一种W型火焰炉烟气深度节能和超净排放协同控制的方法与流程

一种w型火焰炉烟气深度节能和超净排放协同控制的方法
技术领域
1.本发明涉及一种w型火焰炉烟气深度节能和超净排放协同控制的方法，尤其涉及一种由sncr脱硝装置、氟塑料换热装置、scr脱硝装置、吸附剂喷入装置、袋式除尘装置、脱硫装置、低低温烟气脱硝装置、湿式气溶胶脱除装置和脱硝联动控制装置组成的深度节能和超净排放协同控制方法。


背景技术：

2.w型火焰锅炉大多应用于无烟煤或贫煤丰富的区域，具备了燃烧稳定、运行可靠等优势。但对于w型火焰炉而言，炉膛面积大、温度场复杂、炉内sox、nox及其他污染物生成环境复杂多变，且炉内生成含量偏高，给污染物超净排放技术的开发和实施增加了难度。目前的污染物脱除和净化手段通常无法解决微量污染物的高效脱除，液滴、逃逸氨等气溶胶的超低排放，无法在实现污染物超净排放的同时，实现烟气消白、烟气深度节能以及三者的协同控制。w型火焰锅炉要进一步实现深度节能和超低排放，必须进行系统化的提效、升级和创新，对关键问题和设计参数进行深入开发，并通过产业化应用进行验证和完善。
3.本发明采用w型火焰炉烟气深度节能和超净排放协同控制工艺，通过高效深度节能和超净排放耦合工艺以及协同控制技术，解决w型火焰炉烟气深度节能和超净排放的工艺耦合和高效控制、微量污染物和气溶胶污染物超低脱除的协同控制控制等问题，通过常量污染物和微量污染物高效脱除、氮氧化物协同控制脱除、液滴、逃逸氨等气溶胶超低脱除，同时实现烟气的深度节能。本发明采用工程热物理学、吸附动力学、流体力学等学科的协同创新设计，设计了一种w型火焰炉烟气深度节能和超净排放协同控制方法，通过工程的实践验证，取得了预期的效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种w型火焰炉烟气深度节能和超净排放协同控制的方法，采用沿气流方向依次设置sncr脱硝装置、氟塑料换热装置、scr脱硝装置、吸附剂喷入装置、袋式除尘装置、脱硫装置、低低温烟气脱硝装置、湿式气溶胶脱除装置和脱硝联动控制装置的烟气深度节能和超净排放协同控制方法。本发明解决w型火焰炉烟气深度节能和超净排放的工艺耦合和高效控制、微量污染物和气溶胶污染物超低脱除的协同控制控制等问题，通过常量污染物和微量污染物高效脱除、氮氧化物协同控制脱除、液滴、逃逸氨等气溶胶超低脱除，同时实现烟气的深度节能。本发明运行成本低、检修和运行维护方便，适用于w型火焰炉等复杂炉型烟气中的污染物净化和烟气深度节能。
5.为达到上述目的，本发明在w型火焰炉上设置sncr脱硝装置，sncr脱硝装置通过w型火焰炉温度场和空气动力场数据的反馈，精细控制sncr脱硝装置的脱硝还原剂分层分区喷射，并根据w型火焰炉温度场和空气动力场数据、锅炉出口氮氧化物等数据的实时反馈实现实时精细控制。
6.为达到上述目的，本发明在w型火焰炉尾部烟道设置氟塑料换热装置，用于回收尾
部烟气中的可利用热能，同时经余热回收后的烟气温度下降，工况烟气量减小，烟气排放质量浓度下降，增大了袋式除尘装置对颗粒污染物的脱除效率，减少了颗粒污染物的排放。
7.为达到上述目的，本发明在w型火焰炉尾部烟道设置scr脱硝装置，用于在锅炉烟气中温段脱除烟气中的氮氧化物。
8.本发明中，吸附剂喷入装置与袋式除尘装置相连接，在布袋除尘装置运行期间，喷入的大比表面积的吸附剂均匀覆盖在滤袋表面，对烟气中的超细颗粒、汞等重金属以及其他微量污染物起到吸附脱除作用，从而获得高效净化效果。
9.本发明的湿式气溶胶脱除装置分别与低低温烟气脱硝装置和烟囱相连接，湿式气溶胶脱除装置通过将水雾喷向电晕区和放电极，水雾在芒刺电极形成的电晕场荷电后，对脱硫装置逃逸的石膏液滴、so2酸雾、sncr脱硝装置和scr脱硝装置产生的逃逸氨等气溶胶超细和微量污染物起到高效捕集作用，最终在集尘极被收集和冲洗。烟气经湿式气溶胶脱除装置进一步脱除净化后，烟气浑浊度大大降低，透明度大大加强，烟气“消白”效果极佳。
10.本发明的低低温烟气脱硝装置分别与脱硫装置和湿式气溶胶脱除装置相连接，进一步脱除烟气中的氮氧化物污染物，以充分满足由于w型火焰炉燃烧工况变化所带来的氮氧化物负荷变化。
11.为了充分适应w型火焰炉烟气中氮氧化物浓度复杂多变的特点，本发明的脱硝联动控制装置分别与sncr脱硝装置、scr脱硝装置和低低温烟气脱硝装置相连接，脱硝联动控制装置依据w型火焰炉温度场、空气动力场数据，锅炉出口氮氧化物数据以及w型火焰炉尾部烟道空气动力场数据、袋式除尘器入口和烟道出口氮氧化物等数据的动态变化，实时控制sncr脱硝装置、scr脱硝装置和低低温烟气脱硝装置的启动和关停，从而达到最佳的氮氧化物脱除效率。
12.与现有技术相比，本发明具有以下特点：（1）由于采用了工程热物理学、吸附动力学、流体力学等机理，本发明实现了烟气深度节能和超净排放工艺的高效耦合，烟气节能效果好，烟气污染物脱除效率高。采用本发明的脱除方法，w型火焰炉烟气出口粉尘排放≤3mg/nm3；pm2.5超细颗粒和微量污染物、酸性液滴和逃逸氨的捕集率≥95%，同时实现了酸性液滴和逃逸氨等气溶胶的超低排放。
13.（2）本发明实现了烟气污染物超净排放、烟气消白、烟气深度节能三者的协同控制。
14.（3）本发明具有检修和运行维护方便等特点。
附图说明
15.下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
16.图1是本发明专利的工艺流程示意图。
17.图中：1. w型火焰炉、2. w型火焰炉尾部烟道、3. sncr脱硝装置、4. 氟塑料换热装置、5. scr脱硝装置、6. 袋式除尘装置、7. 脱硫装置、8. 低低温烟气脱硝装置、9. 湿式气溶胶脱除装置、10. 吸附剂喷入装置、11. 脱硝联动控制装置、12. 烟囱。
具体实施方式
18.在图1中沿气流方向依次设置sncr脱硝装置、氟塑料换热装置、scr脱硝装置、吸附
剂喷入装置、袋式除尘装置、脱硫装置、低低温烟气脱硝装置、湿式气溶胶脱除装置和脱硝联动控制装置。
19.当本发明的w型火焰炉烟气深度节能和超净排放协同控制装置处在工作状态时，燃煤锅炉烟气首先通过设置在w型火焰炉炉膛上的scr脱硝装置，脱除烟气中的部分氮氧化物，然后，烟气进入设置在w型火焰炉尾部烟道的氟塑料换热装置，回收尾部烟气中的可利用热能，经余热回收后的烟气温度下降，工况烟气量减小，烟气排放质量浓度下降，增大了袋式除尘装置对颗粒污染物的脱除效率，减少了颗粒污染物的排放。经余热回收后的烟气随之经过设置在w型火焰炉尾部烟道的scr脱硝装置，在锅炉烟气中温段进一步脱除烟气中的氮氧化物。本发明在袋式除尘装置上设置吸附剂喷入装置，在布袋除尘装置运行期间，喷入的大比表面积的吸附剂均匀覆盖在滤袋表面，对烟气中的超细颗粒、汞等重金属以及其他微量污染物起到吸附脱除作用，从而获得高效净化效果。
20.烟气经过脱硫装置后，通过设置在脱硫装置后的湿式气溶胶脱除装置，湿式气溶胶脱除装置通过将水雾喷向电晕区和放电极，水雾在芒刺电极形成的电晕场荷电后，对脱硫装置逃逸的石膏液滴、so2酸雾、sncr脱硝装置和scr脱硝装置产生的逃逸氨等气溶胶超细和微量污染物起到高效捕集作用，最终在集尘极被收集和冲洗。烟气经湿式气溶胶脱除装置进一步脱除净化后，烟气浑浊度大大降低，透明度大大加强，烟气“消白”效果极佳。
21.在排入烟囱前，烟气通过低低温烟气脱硝装置，进一步脱除烟气中的氮氧化物污染物，以充分满足由于w型火焰炉燃烧工况变化所带来的氮氧化物负荷变化。
22.为了充分适应w型火焰炉烟气中氮氧化物浓度复杂多变的特点，本发明在sncr脱硝装置、scr脱硝装置和低低温烟气脱硝装置之间设置脱硝联动控制装置，脱硝联动控制装置依据w型火焰炉温度场、空气动力场数据，锅炉出口氮氧化物数据以及w型火焰炉尾部烟道空气动力场数据、袋式除尘器入口和烟道出口氮氧化物等数据的动态变化，实时控制sncr脱硝装置、scr脱硝装置和低低温烟气脱硝装置的启动和关停，从而达到最佳的氮氧化物脱除效率。经净化后的洁净烟气通过烟囱（12）排放。
23.上述仅为本发明的具体实施方式，本发明的技术特征并非局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内所作的变化或修饰均应纳入本发明的专利范围之中。