[发明专利]一种锅炉窑炉烟气净化工艺

说明书

一种锅炉窑炉烟气净化工艺，其烟气净化系统包括脱硫单元、升温单元以及脱硝单元，其包括以下步骤：1、将高于脱硝反应温度的原烟气引入升温单元与后续脱硫单元排出的脱硫尾气进行换热，在降低原烟气温度的同时，实现对脱硫尾气的升温；2、完成换热降温的原烟气先除尘再进入脱硫单元脱硫，完成除尘和脱硫的脱硫尾气实施步骤1；3、将完成换热升温的脱硫尾气引入选择性催化还原(SCR)脱硝单元，采用氨将烟气中的氮氧化物还原成氮气。本发明利用被净化烟气的自身热量对脱硫后尾气进行加热升温，有效降低了进入脱硫单元的烟气温度，降低了脱硫吸收平衡点的SO₂终点浓度，并有效降低了脱硫尾气的含水率，使脱硝反应在低温度条件下达到高脱硝效率。

技术领域

本发明涉及锅炉窑炉烟气净化处理及烟气余热利用。

背景技术

基于我国PM2.5污染严重的现状，国家对烟气净化处理的要求大幅提高。 国家在完成达标排放阶段性目标的基础上，对锅炉窑炉烟气的净化处理提出了超 低排放的要求。为此，对于现有锅炉窑炉烟气脱硫设施而言，其面临的是提标改 造，而对于脱硝而言，传统的通过燃烧控制来实现氮氧化物达标排放的手段，已 无法满足新排放标准的要求，必须新建氮氧化物末端治理设施来实现超低排放。

从烟气净化角度理解，按照烟气温度的不同，锅炉窑炉烟气通常分可分为高 温烟气(300℃以上)、中温烟气(200-300℃)和低温烟气(小于200℃)。目前达标排 放阶段所建设的除尘、脱硫设施包括与之配套的风机、烟道等设施均是在建立在 低温烟气条件下的，其传统的流程是先采用余热利用方式将中高温烟气温度降至 180℃甚至150℃以下，再进入除尘器除尘后由常温风机送入脱硫单元脱硫后外 排。对于普遍使用的化学吸收脱硫方式，烟气温度越低，脱硫效率越高。但是与 脱硫相反的是，对于目前普遍应用的选择性催化还原(SCR)脱硝方式，其反应 温度越高，脱硝效率越高，虽然催化技术的发展有效地降低了其反应所需的温度 条件，但其温度仍需在180-350℃间。同时，随着脱硝反应温度的降低，其脱硝 催化剂对烟气中SO₂含量的要求也大幅提高，窗口温度在300℃以上的SCR催 化剂对烟气SO₂浓度无要求；窗口温度在250-300℃的SCR催化剂，其烟气SO₂浓度要求在100mg/m³甚至50mg/m³以下；窗口温度在200-250℃的SCR催化剂， 其烟气SO₂浓度要求在20mg/m³以下；窗口温度能达到180℃的催化剂，其烟气 SO₂浓度要求在10mg/m³以下。同时烟气含水率也对中低温条件下的SCR脱硝 也有一定的影响，其表现为：1)烟气中的水与脱硝反应物在催化剂活性位上构成 竞争吸附而影响脱硝效率；2)烟气中的水引起催化剂可逆性失活，并与SO₂协同 作用生成金属硫酸盐，影响催化剂的使用寿命。上述含水率的两种影响均随着脱 硝温度的下降而增大。