[实用新型]一种工业硅矿热炉烟气脱硝系统

说明书

本实用新型公开了一种工业硅矿热炉烟气脱硝系统，包括余热锅炉和SCR反应器；工业硅矿热炉通过余热锅炉与SCR反应器相连接；所述余热锅炉内设置有至少一层换热器；所述SCR反应器的后方设置有至少一层换热器。本实用新型解决了现有工业硅矿热炉烟气SCR脱硝的合适温度区间的问题，不仅实现了工业硅矿热炉烟气脱硝，保证了工业硅矿热炉烟气达标排放，同时又不降低现有余热锅炉的热效率。

技术领域

本实用新型涉及工业硅矿热炉烟气脱硝技术领域，尤其是涉及一种工业硅矿热炉烟气脱硝系统。

背景技术

目前国内工业硅矿热炉烟气还没有成熟的脱硝技术，由于工业硅矿热炉特有的烟气特性，一般火电锅炉和工业锅炉上应用的成熟脱硝技术（如选择性非催化还原SNCR工艺和选择性催化还原SCR工艺）均不能直接转用到工业硅矿热炉烟气脱硝上。主要原因有：一是工业硅矿热炉烟气温度低，且极不稳定，变化幅度大，没有适于常规SNCR和SCR脱硝工艺的稳定的反应温度区间，其中SCR脱硝工艺所需的反应温度区间为300℃－400℃，SNCR脱硝工艺所需的反应温度区间高于800 ℃。工业硅矿热炉出口烟气温度随窑内物料多少和物料反应进程频繁变化，低时达400℃，高时可达1000 ℃以上。最新的工业硅矿热炉后设置有余热锅炉，余热锅炉内设置有多层换热器，其换热器包括蒸发器和省煤器，以回收烟气热量，可用于进行发电或其他工业或民用，经余热锅炉出来后的烟气再经除尘和脱硫后排放，其中余热锅炉出口烟气的温度低于150℃。原先环保要求中没有要求工业硅矿热炉烟气脱硝，但近年环保要求不断地提高，各地纷纷提出对这种烟气进行脱硝的要求。从上面的分析可知，余热锅炉内烟气温度大部分时段低于SNCR脱硝工艺所需的800℃，故单纯采用SNCR脱硝工艺时，脱硝效率极不稳定，喷入烟气中的脱硝还原剂（尿素或氨水）不但不反应脱硝，还会随烟气排出产生二次污染，并对后续炉内和炉后设旋造成危害。余热锅炉后烟气温度又低于SCR脱硝工艺所需的300℃－400℃，已不适合采用常规SCR脱硝工艺进行烟气脱硝。如采用现在还不是很成熟的低温脱硝催化剂，一是催化剂需求数量巨大，二是该催化剂价格极高，使整个工程投资非常惊人，公司难以接受。如果在布袋除尘后进行化学氧化脱硝，又存在脱硝效果不高，不能稳定达标排放和运行成本极高的问题，其中强氧化剂氧化NOx的同时还会氧化烟气中的Sox和其他还原性物质，故氧化剂消耗非常大，造成运行成本奇高，公司难以接受；同时还易产生二次污染，故该方法至今并未得到政府环保部门的认可和推广。

工业硅矿热炉烟气脱硝难的另一个原因是该烟气中烟尘浓度高，且硬度高，磨蚀性高，还含有粘性物质，易板结堵塞SCR脱硝催化剂。现有工业硅生产原料中有硅矿石、煤炭、石油焦和木片等，其中石油焦受热易产生焦油等粘性物质，而且该烟气中烟尘浓度高，可达8－15g/m3，易使烟尘在脱硝催化剂层形成板结，堵塞催化剂细小的孔洞和通道，使脱硝装置不能正常运行，同时烟气中的碱金属和碱土金属成分也会对脱硝催化剂造成危害。

正因为目前国内还没有工业硅矿热炉烟气脱硝的有效办法，至使国内所有工业硅生产单位都还没有建设烟气脱硝装置，每年排放大量NOx污染物，对环境造成极大危害，不利于我国治污减排的大政方针。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种工业硅矿热炉烟气脱硝系统，本实用新型解决了现有工业硅矿热炉烟气SCR脱硝的合适温度区间的问题，不仅实现了工业硅矿热炉烟气脱硝，保证了工业硅矿热炉烟气达标排放，同时又不降低现有余热锅炉的热效率。具体方案如下：一种工业硅矿热炉烟气脱硝系统，包括余热锅炉和SCR反应器；工业硅矿热炉通过余热锅炉与SCR反应器相连接；所述余热锅炉内设置有至少一层换热器；所述SCR反应器的后方设置有至少一层换热器。