CN104524939A

CN104524939A - 基于sncr技术的玻璃脱硝系统

Info

Publication number: CN104524939A
Application number: CN201410757977.8A
Authority: CN
Inventors: 马婧; 苏宁; 凌绍华
Original assignee: QINHUANGDAO GEPT GREEN ENVIRONMENT PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: QINHUANGDAO GEPT GREEN ENVIRONMENT PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2014-12-12
Publication date: 2015-04-22

Abstract

本发明公开了一种基于SNCR技术的玻璃脱硝系统，由玻璃熔窑，以及依次连接的液氨储罐、液氨蒸发器、氨气缓冲罐、氨/空气混合器、氨气分配调节系统和喷氨系统组成；所述喷氨系统的核心部件是氨气喷射器，在玻璃窑炉的蓄热室的中上部温度为850～1050℃且没有火焰的高温区域布置多台氨气喷射器，且多台氨气喷射器分多层布置，每个氨气喷射器均为多点呈面状辐射，使氨气能在反映区域停留至少0.5秒。本发明以玻璃熔窑的蓄热室为反应器，不需要另外设立反应器；采用SNCR技术进行玻璃脱硝，在脱硝过程中不使用催化剂，因此不会造成空预器堵塞和压力损失等其它烟气脱硝技术引起的弊端；脱硝效率能达到90%以上，可与SCR技术相媲美。

Description

基于SNCR技术的玻璃脱硝系统

技术领域

本发明属于玻璃脱硝领域，具体是一种基于SNCR技术的玻璃脱硝系统。

背景技术

目前，玻璃行业的脱硝一直用的是SCR（选择性催化还原法）技术。SCR技术是在固体催化剂存在下，向温度280-420℃的烟气中喷入还原剂尿素或氨水，将NO_X还原为无害的N₂和H₂O。此方法，可在较低温度下取得较高的脱除效率，脱硝效率高达90%以上。

氨选择性催化还原法（SCR）是目前世界公认的在处理玻璃行业中应用最多、最为成熟、最有成效的一种烟气脱硝技术；但是SCR技术的缺点是：设备投资高，关键技术难度大；需要大量消耗NH₃和催化剂，且目前使用的催化剂大多还是依赖国外产品，因此催化剂费用通常占SCR系统初始投资的一半左右，其运行成本很大程度上受催化剂寿命影响（催化剂易老化），因此存在运行费用高、设备投资大且催化剂反应易中毒的缺点。

目前，玻璃行业的脱硝还没有使用SNCR（选择性催化还原法）技术的。SNCR技术是将NH₃、尿素等还原剂喷入锅炉炉内与NOx进行选择性反应，不用催化剂；因此必须在高温区加入还原剂；还原剂喷入炉膛温度为850～1100℃的区域，可迅速热分解成NH₃，然后与烟气中的NOx反应生成N2和水。而SNCR技术没有在玻璃行业的应用的主要原因是：还原剂喷射在什么温度窗口内，以及喷入的还原剂与烟气中的NO_x能否进行充分混合，不仅是技术关键，还是技术难点，现有的方法无法实现较高的脱硝效率，还原剂利用率低；因此，无法直接将现有的SNCR技术应用到玻璃行业的脱硝。而如果可以解决这一技术问题，将会大大节省成本，且提高脱硝效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低、脱硝效率高的基于SNCR技术的玻璃脱硝系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于SNCR技术的玻璃脱硝系统，由玻璃熔窑，以及依次连接的液氨储罐、液氨蒸发器、氨气缓冲罐、氨/空气混合器、氨气分配调节系统和喷氨系统组成；其工艺流程为：首先利用液氨罐车的卸料压缩机将液氨由液氨罐车输入到液氨储罐内，然后用液氨泵将液氨储罐中的液氨输送到液氨蒸发器内蒸发为氨气，再经氨气缓冲罐送至氨/空气混合器，与空气混合成所需浓度的氨/空混合气；氨/空混合气经氨气分配调节系统和喷氨系统喷射到玻璃熔窑内；所述喷氨系统的核心部件是氨气喷射器，在玻璃窑炉的蓄热室的中上部温度为850～1050℃且没有火焰的高温区域布置多台氨气喷射器，且多台氨气喷射器分多层布置，每个氨气喷射器均为多点呈面状辐射，使氨气能在反映区域停留至少0.5秒。

作为本发明进一步的方案：还设有烟气在线检测系统，并将烟气在线检测系统分别与氨气喷射器和氨气分配调节系统联锁；通过在线检测玻璃熔窑内烟气中的NOx 和NH₃的排放值，利用反馈系统自动调节氨气喷射器的氨气喷射量；另外，氨气的流量分配通过氨气分配调节系统来自动控制。

作为本发明进一步的方案：还包括PLC控制系统。

本发明以玻璃熔窑的蓄热室为反应器，采用SNCR技术进行玻璃脱硝；与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）SNCR脱硝系统的建设为一次性投资，运行成本低；

（2）在脱硝过程中不使用催化剂，因此不会造成空预器堵塞和压力损失等其它烟气脱硝技术引起的弊端；

（3）本系统的设备占地面积小，脱硝技术经济性高；

（4）本系统的整个还原过程就在玻璃熔窑内部进行，不需要另外设立反应器；

（5）脱硝效率能达到90%以上，可与SCR技术相媲美。

附图说明

图1为基于SNCR技术的玻璃脱硝系统的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1，一种基于SNCR技术的玻璃脱硝系统，由玻璃熔窑，以及依次连接的液氨储罐、液氨蒸发器、氨气缓冲罐、氨/空气混合器、氨气分配调节系统和喷氨系统组成；其工艺流程为：首先利用液氨罐车的卸料压缩机将液氨由液氨罐车输入到液氨储罐内，然后用液氨泵将液氨储罐中的液氨输送到液氨蒸发器内蒸发为氨气，再经氨气缓冲罐送至氨/空气混合器，与空气混合成所需浓度的氨/空混合气；氨/空混合气经氨气分配调节系统和喷氨系统喷射到玻璃熔窑内。

本发明中，所述喷氨系统的核心部件是氨气喷射器，在玻璃窑炉的蓄热室的中上部温度为850～1050℃且没有火焰的高温区域布置多台氨气喷射器，且多台氨气喷射器分多层布置，每个氨气喷射器均为多点呈面状辐射，使氨气能在反映区域停留至少0.5秒。燃料和助燃空气定值比例燃烧后产生的烟气通过炉膛到达对面的蓄热室；烟气和还原剂氨气会在温度为850～1050℃的区域，迅速与烟气中的NOx反应生成N₂和水；脱硝后的烟气再经下行通道进入支烟道；再经废气总烟道和烟囱排到大气中。

本发明的主要工作原理为：选择性非催化还原技术（SNCR），是在玻璃熔窑的合适温度区域(约850～1050℃)加入还原剂氨，在有部分氧存在的条件下,氨与NOx（NO、NO₂等混合物）发生选择性非催化还原反应，将NOx转化成无污染的N₂。当反应区温度过低时，反应效率会降低；当反应区温度过高时，氨会直接被氧化成N₂和NO。主要反应如下：

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O ；

6NO+4NH₃→5N₂+6H₂O；

6NO₂+8NH₃→7N₂+12H₂O；

2NO₂+4NH₃ +O₂→ 3N₂+6H₂O。

因此，为了提高脱NO_X的效率并实现NH₃的逃逸最小化，需满足以下条件：在还原剂喷入的位置没有火焰；在反应区域维持合适的温度范围（850～1050℃）；在反应区域有足够的停留时间（温度为900℃时至少0.5秒）。

本发明中，还设有烟气在线检测系统，并将烟气在线检测系统分别与氨气喷射器和氨气分配调节系统联锁；通过在线检测玻璃熔窑内烟气中的NOx 和NH₃的排放值，利用反馈系统自动调节氨气喷射器的氨气喷射量，在保证脱硝效率前提下减少系统运行成本，同时避免过量喷氨造成的二次污染；另外，氨气的流量分配通过氨气分配调节系统来自动控制。氨气喷射器的喷射流量、喷射压力要确保氨气在此区域完全反应，同时要保证不影响窑炉的使用寿命。

本发明中，还包括PLC控制系统，工程师或操作员站在控制室内即可对整体系统进行控制，通过系统配置的各项分析和测量仪表，自动按程序控制设备的运行；脱硝系统可实现远控、就地操作。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims

1.一种基于SNCR技术的玻璃脱硝系统，其特征在于，由玻璃熔窑，以及依次连接的液氨储罐、液氨蒸发器、氨气缓冲罐、氨/空气混合器、氨气分配调节系统和喷氨系统组成；其工艺流程为：首先利用液氨罐车的卸料压缩机将液氨由液氨罐车输入到液氨储罐内，然后用液氨泵将液氨储罐中的液氨输送到液氨蒸发器内蒸发为氨气，再经氨气缓冲罐送至氨/空气混合器，与空气混合成所需浓度的氨/空混合气；氨/空混合气经氨气分配调节系统和喷氨系统喷射到玻璃熔窑内；所述喷氨系统的核心部件是氨气喷射器，在玻璃窑炉的蓄热室的中上部温度为850～1050℃且没有火焰的高温区域布置多台氨气喷射器，且多台氨气喷射器分多层布置，每个氨气喷射器均为多点呈面状辐射，使氨气能在反映区域停留至少0.5秒。

2.根据权利要求1所述的基于SNCR技术的玻璃脱硝系统，其特征在于，还设有烟气在线检测系统，并将烟气在线检测系统分别与氨气喷射器和氨气分配调节系统联锁；通过在线检测玻璃熔窑内烟气中的NOx 和NH₃的排放值，利用反馈系统自动调节氨气喷射器的氨气喷射量；另外，氨气的流量分配通过氨气分配调节系统来自动控制。

3.根据权利要求1或2所述的基于SNCR技术的玻璃脱硝系统，其特征在于，还包括PLC控制系统。