[发明专利]工业窑炉烟气高温电除尘系统

说明书

技术领域

本发明涉及烟气除尘处理系统，尤其涉及一种工业窑炉高温电除尘系统。

背景技术

近年来，我国长期以资源、能源消耗为主的化工生产模式造成的环境问题日益凸显，以高温含尘烟气为主要特征的重化工工业大气污染物引起的雾霾、酸雨以及光化学烟雾等污染问题层出不穷，已经逐渐成为我国大部分地区大气污染的主要表现形式。十二五期间，烟尘类颗粒物已被作为主要污染控制对象之一，国家对各类工业炉窑烟尘颗粒物的排放限值要求日益严格，相继修订并出台了《平板玻璃工业大气污染物排放标准》(GB26453-2011)、《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》(GB 28662-2012)、《炼铁工业大气污染物排放标准》(GB 28663-2012)、《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)和《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)等强制性规定。其中，《平板玻璃工业大气污染物排放标准》(GB26453-2011)要求，新建企业自2011年10月1日起、现有企业自2014年1月1日起执行50mg/m³的颗粒物排放限值，《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》(GB 28662-2012)要求，新建企业自2012年10月1日起、现有企业自2015年1月1日起执行50mg/m³的颗粒物排放限值。可见，有效控制颗粒物的排放成为我国当前治理大气污染的重点之一。

国内玻璃及钢铁行业等窑炉排放的含尘烟气具有高温(400～500℃)高热、高含硫(SOx)量、高含碱(Na⁺盐、CaO等)量、高粘附性和高腐蚀性等特点。由于工业窑炉烟气带走了60％以上热量，为了加强余热利用，窑炉出口处一般接有余热锅炉，经过余热锅炉后的含尘烟气温度从400～500℃下降到350℃以下。传统布袋过滤除尘器由于布袋材质耐受温度较低(一般≤250℃)、压力损失较大、清灰效果差等不足，并不适用于工业窑炉高温烟气除尘。因此，在未进行烟气脱硝处理的前提下，目前市场上针对从余热锅炉出来的窑炉烟气主要采用工作温度低于350℃的电除尘技术，该工艺后接脱硫处理工艺。

但是，随着国家烟气排放标准的提高，相关的国家标准对烟气NOx的排放有了相关强制性规定，如《平板玻璃工业大气污染物排放标准》(GB26453-2011)明确规定自2014年1月1日起玻璃窑炉烟气中NOx的排放限值不得超过700mg/m³；《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》(GB 28662-2012)明确规定自2015年1月1日起玻璃窑炉烟气中NOx的排放限值不得超过300mg/m³，这就要求工业窑炉在满足除尘、脱硫排放标准的同时，NOx也必须达标排放。目前烟气NOx脱除主要采用中高温SCR脱硝技术，其催化剂活性温度范围为320～400℃，最佳活性温度为350℃左右。因玻璃及钢铁等工业窑炉烟气成分复杂，在未经除尘条件下脱硝容易导致催化剂的中毒、磨损及堵塞，所以脱硝工艺前端需加装除尘设备。经传统电除尘器处理后的烟气温度＜320℃，有时甚至低于300℃，使得SCR催化剂活性大大降低；与此同时，烟气中SOx与脱硝用还原剂组分NH₃在低于300℃温度下，极易生成使催化剂中毒的硫酸铵晶体并依附于催化剂表面，引起催化剂严重失活。因此，现有除尘脱硫工艺下，烟气温度不能满足脱硝催化剂活性要求。

综上，需要将除尘单元前提至工业窑炉出口与余热锅炉之间(450～500℃)、或余热锅炉上温度适宜处(380～420℃)，经除尘处理后的烟气温度达SCR脱硝催化剂最佳活性温度350℃左右，可避免催化剂受到硫中毒、碱金属中毒和积灰等问题。但是，目前应用于工业窑炉的电除尘器的工作温度介于320～350℃之间，当温度超过350℃时，由于玻璃行业等工业窑炉烟气的高粘附性和高腐蚀性，除尘器电极板会遭受严重的粉尘粘附和腐蚀，放电和收尘能力剧烈下降，导致除尘效率低下，进而影响后续的脱硝和脱硫处理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种工业窑炉高温电除尘系统，该系统能克服现有电除尘技术难以满足脱硝温度要求的技术难点，有效改善SCR催化剂因烟尘引起的中毒、磨损及堵塞问题，延长催化剂使用寿命，提高SCR脱硝系统的可靠性和稳定性，保障工业窑炉排放烟气的烟尘及NOx浓度均满足环保排放标准。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：