專利名稱：一種玻璃窯爐脫硝系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)廢氣處理系統(tǒng)，具體涉及一種玻璃窯爐脫硝系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前在我國(guó)氮氧化物排放量的快速增加加劇了區(qū)域酸雨的惡化趨勢(shì)。研究結(jié)果顯示，氮氧化物排放量的增加使得我國(guó)酸雨污染由硫酸型向硫酸和硝酸復(fù)合型轉(zhuǎn)變，硝酸根離子在酸雨中所占比例從上世紀(jì)80年代的1/10逐步上升到近年來(lái)的1/3。大氣氮氧化物會(huì)影響大氣的氧化性，造成光化學(xué)污染、二次顆粒物增加、灰霾等問(wèn)題，已經(jīng)到了非治理不可的地步。玻璃窯爐是氮氧化物排放的重要組成部分，國(guó)內(nèi)外在降低玻璃窯爐廢氣中的NO排放量方面作了大量的研究工作，并取得了重要進(jìn)展，玻璃窯爐廢氣中的NOx的治理措施大致分為一次措施和二次措施。(I)對(duì)NOx —次措施的治理一次措施突出污染源控制，即在產(chǎn)生NO的源頭上進(jìn)行嚴(yán)格控制，限制NO的形成，措施如下①氧助燃技術(shù)氧助燃技術(shù)包括富氧燃燒和全氧燃燒技術(shù)，盡管玻璃窯爐在采用氧助燃技術(shù)后的廢氣中的NO排放濃度有可能增加，但由于廢氣排放總量的大幅度降低，NO生成量可以大大減少。因此，該技術(shù)已在歐洲國(guó)家的玻璃窯爐(尤其是瓶罐玻璃窯爐)上得到推廣應(yīng)用。②分層燃燒技術(shù)根據(jù)玻璃窯爐中的火焰燃燒狀況，燃燒區(qū)大致可以分為2個(gè)區(qū)，即呈氧化態(tài)的高溫區(qū)(即熱區(qū))和呈還原態(tài)的低溫區(qū)(即冷區(qū))。所謂分層燃燒的作用主要在于降低熱區(qū)溫度以減少NO的生成量，火焰噴射時(shí)，同時(shí)向上、中、下多點(diǎn)噴射，在助燃空氣的作用下，形成上、中、下多層燃燒。據(jù)法國(guó)環(huán)保專家介紹，采用分層燃燒技術(shù)以后，器皿玻璃窯爐廢氣中的NO可減少30% 50%。③采用低的空氣過(guò)剩系數(shù)研究結(jié)果表明高溫及過(guò)量的助燃空氣會(huì)導(dǎo)致NO生成量的增加，采用低的空氣過(guò)剩系數(shù)就是用最小過(guò)剩的空氣量進(jìn)行燃燒以減少高溫火焰區(qū)的NO生成量。德國(guó)西門子公司開(kāi)發(fā)的玻璃窯爐Lambda控制軟件正是基于此原理，目前已開(kāi)始在歐洲國(guó)家的玻璃窯爐上推廣應(yīng)用。④選用低氮噴槍近年來(lái)，為降低玻璃窯爐在燃燒時(shí)的NO生成量，歐洲國(guó)家相繼研制了低氮噴槍，這種噴槍主要是通過(guò)分段加入燃料或助燃空氣以及對(duì)各段的燃燒溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制來(lái)降低玻璃窯爐在燃燒時(shí)的NO生成量，目前已開(kāi)始在瓶罐玻璃窯爐上推廣應(yīng)用。(2)對(duì)NOx進(jìn)行二次處理措施二次措施是指對(duì)玻璃窯爐廢氣中已經(jīng)產(chǎn)生的NO進(jìn)行處理，從而降低廢氣排放時(shí)的NOx濃度和NOx的排放量，措施如下①3R技術(shù)3R的含義是在蓄熱室( Rrgenerator)里進(jìn)行反應(yīng)(Reaction)和還原(Reduction)，該技術(shù)是由英國(guó)皮爾金頓公司開(kāi)發(fā)的，其特點(diǎn)是向蓄熱室添加天然氣等碳?xì)淙剂希蛊渑c蓄熱室廢氣中的NOx發(fā)生反應(yīng)而生成對(duì)環(huán)境無(wú)害的氮?dú)夂退魵猓?duì)這種廢氣進(jìn)行有控制的燃燒，由于并不在蓄熱室里燃燒，沒(méi)有過(guò)熱危險(xiǎn)，也不會(huì)引起對(duì)格子體的燒損，并可使廢氣在對(duì)外排放時(shí)不再殘存可燃?xì)怏w。研究結(jié)果表明，與其它除NO的技術(shù)相t匕，該技術(shù)可同時(shí)適用于浮法玻璃窯爐和瓶罐玻璃窯爐具有應(yīng)用范圍廣、操作使用方便、不使用化學(xué)藥品、運(yùn)行成本低和除NO效果好等優(yōu)點(diǎn)。采用該技術(shù)，玻璃窯爐廢氣中的NOx生成量可減少80 %以上。某700t/d浮法玻璃窯爐采用該技術(shù)以后，廢氣中的NOx排放濃度由2200mg/Nm3降到了 300mg/Nm3。目前該技術(shù)已開(kāi)始在歐洲國(guó)家推廣應(yīng)用。②選擇性催化還原法(SCR法)SCR技術(shù)是通過(guò)還原劑(液氨、氨水、尿素)在適當(dāng)?shù)臏囟炔⒂写呋瘎┐嬖诘臈l件下，“有選擇性”的與煙氣中的NOx反應(yīng)并生成氮?dú)夂退募夹g(shù)，SCR脫硝技術(shù)的核心是催化劑和系統(tǒng)內(nèi)多均勻場(chǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。其主要反應(yīng)式如下(I) 4N0+4NH3+02 — 4N2+6H20
(2) 6N0+4NH3 — 5N2+6H20(3) 6N02+8NH3 — 7N2+12H20(4) 2NH3+N0+N02 — 2N2+3H20由于采用了特殊的催化劑，該方法可在較低溫度下使用，廢氣處理溫度可降至250 450°C，其除NO的效率可達(dá)80% 90%，但該方法運(yùn)行成本較高。③非催化選擇性還原法(SNCR法)非催化選擇性還原法是指在廢氣處理過(guò)程中使用氨水(NH3)將玻璃窯爐廢氣中的NO還原，生成對(duì)環(huán)境無(wú)害的氮?dú)夂退魵猓渲饕幕瘜W(xué)反應(yīng)式如下(5) 4NH3+6N0 — 5N2+6H20采用該方法的反應(yīng)溫度較高，最佳反應(yīng)溫度為950°C左右，其脫除NO的效率低于3R技術(shù)和SCR法，但運(yùn)行成本較低，近年來(lái)也有用尿素取代氨水作還原劑的報(bào)道。選擇性催化還原技術(shù)(SCR)以其脫硝效率高、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)在國(guó)內(nèi)外電力行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。目前，我國(guó)煙氣脫硝技術(shù)及相關(guān)政策還處于探索階段。國(guó)內(nèi)已建成或在建的大型脫硝工程基本是采用全套進(jìn)口或引進(jìn)SCR關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備的方法建設(shè)，不僅投資及運(yùn)行成本高，且存在難以適應(yīng)等問(wèn)題，尤其是在玻璃行業(yè)，至今仍未見(jiàn)成功案例報(bào)道。因此，有必要設(shè)計(jì)一種脫硝效果好，便于實(shí)際飲用，成本較低的玻璃窯爐脫硝系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種用于處理玻璃窯爐廢氣中NOx的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可將玻璃窯爐廢氣中90%以上的NOx處理掉。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種玻璃窯爐脫硝系統(tǒng)，其特征在于，所述脫硝系統(tǒng)包括用于脫硝處理的塔筒，在所述塔筒上端設(shè)有待處理的廢氣進(jìn)口，所述廢氣進(jìn)口經(jīng)進(jìn)氣管與玻璃窯爐的尾氣排出口連接，在所述尾氣排出口至廢氣進(jìn)口之間的進(jìn)氣管上依次串接有進(jìn)氣閥、輔料添加器和噴氨器，所述輔料添加器經(jīng)管路與輔料供應(yīng)源并聯(lián)連接，所述噴氨器經(jīng)管路與氨氣供應(yīng)源并聯(lián)連接；在所述塔筒的上部設(shè)有格柵層，所述塔筒在格柵層以下設(shè)有若干個(gè)催化劑脫硝層，在所述若干個(gè)催化劑脫硝層中至少有兩層為備用催化劑脫硝層；在所述塔筒底端設(shè)有處理后廢氣的排氣口，所述排氣口經(jīng)排氣管及排氣閥與尾氣二次處理設(shè)備連接。
為了使脫硝系統(tǒng)在檢修過(guò)程中不會(huì)影響玻璃窯爐的正常生產(chǎn)，優(yōu)選的技術(shù)方案是，在所述進(jìn)氣閥的前端與排氣閥的后端之間設(shè)有檢修排氣管，在所述檢修排氣管中串接常閉閥。在檢修或清除塔筒內(nèi)催化劑脫硝層時(shí)，需要將進(jìn)氣閥和排氣閥關(guān)閉，同時(shí)將檢修排氣管中的常閉閥打開(kāi)，在塔筒檢修過(guò)程期間，使玻璃搖中排出的廢氣直接通過(guò)檢修管排氣管排出。由于催化劑脫硝層中的催化劑在使用一段時(shí)間后會(huì)被堵塞或失效，因此需要對(duì)催化劑脫硝層進(jìn)行清理或還原處理，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是，在所述催化劑脫硝層下設(shè)有支架，所述支架與塔筒的內(nèi)壁連接，在所述支架上設(shè)有滑軌，所述催化劑脫硝層為盤狀結(jié)構(gòu)，在所述盤狀結(jié)構(gòu)的催化劑脫硝層底部設(shè)有與所述滑軌配合的滑塊或滾輪，所述塔筒在催化劑脫硝層的相應(yīng)部位設(shè)有用于催化劑脫硝層進(jìn)出的艙門。為了減小每一層催化劑脫硝層的面積，增加被處理廢氣的流速，同時(shí)便于對(duì)催化劑脫硝層的清理更換，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，在所述塔筒內(nèi)設(shè)有六層支架，在所述的六層支架上裝有四層催化劑脫硝層，另外兩層支架為備用支架層。為了使進(jìn)入塔筒的氣流均勻地分布在催化劑脫硝層面上，優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述的格柵層為梳狀鋼架結(jié)構(gòu)。為了便于使用，減少進(jìn)氣閥與排氣閥的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)次數(shù)，優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述進(jìn)氣閥與排氣閥為常開(kāi)式閥門。為了便于監(jiān)控分析玻璃路遙排出的廢氣，排入塔筒尾氣的壓力及含硝濃度等情況，優(yōu)選的技術(shù)方案還有，在所述進(jìn)氣閥與輔料添加器之間的進(jìn)氣管上并聯(lián)連接有壓力表和/或氣體成分分析儀表。為了便于監(jiān)控分析添加輔料及氨氣后，排入塔筒尾氣的壓力及含硝濃度等情況，優(yōu)選的技術(shù)方案還有，在所述噴氨器與廢氣進(jìn)口之間的進(jìn)氣管上并聯(lián)連接有壓力表和/或氣體成分分析儀表。為了便于監(jiān)控分析經(jīng)催化脫硝處理后，排出塔筒尾氣的壓力及含硝濃度等情況，優(yōu)選的技術(shù)方案還有，在所述排氣口與排氣閥之間的排氣管上并聯(lián)連接有壓力表和/或氣體成分分析儀表。為了便于監(jiān)控被處理氣體在管道中及塔筒內(nèi)的流速，優(yōu)選的技術(shù)方案還有，在所述進(jìn)氣管、排氣管和檢修排氣管中串聯(lián)連接有流量和/或流速。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于該玻璃窯爐脫硝系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置在塔筒內(nèi)的若干個(gè)催化劑脫硝層，可將玻璃爐窯中含有的NOx排掉90%以上。而且該系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)，脫硝處理成本低廉，能耗低，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。


圖I是本發(fā)明玻璃窯爐脫硝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、塔筒；2、廢氣進(jìn)口 ；3、進(jìn)氣管；4、尾氣排出口 ；5、進(jìn)氣閥；6、輔料添加器；7、噴氨器；8、管路；9、輔料供應(yīng)源；10、管路；11、氨氣供應(yīng)源；12、格柵層；13、催化劑脫硝層；14、備用催化劑脫硝層；15、排氣口 ；16、排氣管；17、排氣閥；18、檢修排氣管；19、常閉閥；20、支架；21、壓力表和/或氣體成分分析儀表；22、流量和/或流速。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。如圖I所示，本發(fā)明是一種玻璃窯爐脫硝系統(tǒng)，該脫硝系統(tǒng)包括用于脫硝處理的塔筒1，在塔筒I上端設(shè)有待處理的廢氣進(jìn)口 2，廢氣進(jìn)口 2經(jīng)進(jìn)氣管3與玻璃窯爐的尾氣排出口 4連接，在尾氣排出口 4至廢氣進(jìn)口 2之間的進(jìn)氣管3上依次串接有進(jìn)氣閥5、輔料添加器6和噴氨器7，輔料添加器6經(jīng)管路8與輔料供應(yīng)源9并聯(lián)連接，噴氨器7經(jīng)管路10 與氨氣供應(yīng)源11并聯(lián)連接；在塔筒I的上部設(shè)有格柵層12，塔筒I在格柵層12以下設(shè)有6個(gè)催化劑脫硝層13，在6個(gè)催化劑脫硝層13中有兩層為備用催化劑脫硝層14 ;在塔筒I的底端設(shè)有處理后廢氣的排氣口 15，排氣口 15經(jīng)排氣管16及排氣閥17與尾氣二次處理設(shè)備連接。在本發(fā)明中為了使脫硝系統(tǒng)在檢修過(guò)程中不會(huì)影響玻璃窯爐的正常生產(chǎn)，優(yōu)選的實(shí)施方案是，在進(jìn)氣閥5的前端與排氣閥17的后端之間設(shè)有檢修排氣管18，在檢修排氣管18中串接有常閉閥19。在檢修或清除塔筒I內(nèi)催化劑脫硝層13時(shí)，需要將進(jìn)氣閥5和排氣閥17關(guān)閉，同時(shí)將檢修排氣管18中的常閉閥19打開(kāi)，在塔筒檢修過(guò)程期間，使玻璃搖中排出的廢氣直接通過(guò)檢修管排氣管18排出。在本發(fā)明中由于催化劑脫硝層中的催化劑在使用一段時(shí)間后會(huì)被堵塞或失效，因此需要對(duì)催化劑脫硝層進(jìn)行清理或還原處理，進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案是，在催化劑脫硝層13下設(shè)有支架20，支架20與塔筒I的內(nèi)壁連接，在支架20上設(shè)有滑軌，催化劑脫硝層13為盤狀結(jié)構(gòu)，在盤狀結(jié)構(gòu)的催化劑脫硝層13的底部設(shè)有與滑軌配合的滑塊或滾輪，塔筒I在催化劑脫硝層13的相應(yīng)部位設(shè)有用于催化劑脫硝層13進(jìn)出的艙門21。在本發(fā)明中為了減小每一層催化劑脫硝層13的面積，增加被處理廢氣的流速，同時(shí)便于對(duì)催化劑脫硝層的清理更換，進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案還有，在塔筒I內(nèi)最好設(shè)有六層支架20，在的六層支架20上裝有四層催化劑脫硝層13，另外兩層支架20作為備用支架層。在本發(fā)明中為了使進(jìn)入塔筒I的氣流均勻地分布在催化劑脫硝層面上，優(yōu)選的實(shí)施方案還有，所述的格柵層12可以做成梳狀鋼架結(jié)構(gòu)，也可以做成角度可調(diào)節(jié)的百葉式格柵。在本發(fā)明中為了便于使用，減少進(jìn)氣閥與排氣閥的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)次數(shù)，優(yōu)選的實(shí)施方案還有，進(jìn)氣閥5與排氣閥17可選用常開(kāi)式閥門。 在本發(fā)明中為了便于監(jiān)控分析玻璃路遙排出的廢氣，排入塔筒尾氣的壓力及含硝濃度等情況，優(yōu)選的實(shí)施方案還有，在進(jìn)氣閥5與輔料添加器6之間的進(jìn)氣管上并聯(lián)連接有壓力表和/或氣體成分分析儀表21。在本發(fā)明中為了便于監(jiān)控分析添加輔料及氨氣后，排入塔筒尾氣的壓力及含硝濃度等情況，優(yōu)選的實(shí)施方案還有，在所述噴氨器7與廢氣進(jìn)口 2之間的進(jìn)氣管3上并聯(lián)連接有壓力表和/或氣體成分分析儀表21。在本發(fā)明中為了便于監(jiān)控分析經(jīng)催化脫硝處理后，排出塔筒尾氣的壓力及含硝濃度等情況，優(yōu)選的實(shí)施方案還有，在排氣口 15與排氣閥17之間的排氣管16上并聯(lián)連接有壓力表和/或氣體成分分析儀表21。在本發(fā)明中為了便于監(jiān)控被處理氣體在管道中及塔筒內(nèi)的流速，優(yōu)選的實(shí)施方案還有，在進(jìn)氣管3、排氣管16和檢修排氣管18中串聯(lián)連接 有流量和/或流速22。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.ー種玻璃窯爐脫硝系統(tǒng)，其特征在于，所述脫硝系統(tǒng)包括用于脫硝處理的塔筒，在所述塔筒上端設(shè)有待處理的廢氣進(jìn)ロ，所述廢氣進(jìn)ロ經(jīng)進(jìn)氣管與玻璃窯爐的尾氣排出ロ連接，在所述尾氣排出ロ至廢氣進(jìn)ロ之間的進(jìn)氣管上依次串接有進(jìn)氣閥、輔料添加器和噴氨器，所述輔料添加器經(jīng)管路與輔料供應(yīng)源并聯(lián)連接，所述噴氨器經(jīng)管路與氨氣供應(yīng)源并聯(lián)連接；在所述塔筒的上部設(shè)有格柵層，所述塔筒在格柵層以下設(shè)有若干個(gè)催化劑脫硝層，在所述若干個(gè)催化劑脫硝層中至少有兩層為備用催化劑脫硝層；在所述塔筒底端設(shè)有處理后廢氣的排氣ロ，所述排氣ロ經(jīng)排氣管及排氣閥與尾氣二次處理設(shè)備連接。
2.如權(quán)利要求I所述的玻璃窯爐脫硝系統(tǒng)，其特征在于，在所述進(jìn)氣閥的前端與排氣閥的后端之間設(shè)有檢修排氣管，在所述檢修排氣管中串接常閉閥。
3.如權(quán)利要求2所述的玻璃窯爐脫硝系統(tǒng)，其特征在干，在所述催化劑脫硝層下設(shè)有支架，所述支架與塔筒的內(nèi)壁連接，在所述支架上設(shè)有滑軌，所述催化劑脫硝層為盤狀結(jié)構(gòu)，在所述盤狀結(jié)構(gòu)的催化劑脫硝層底部設(shè)有與所述滑軌配合的滑塊或滾輪，所述塔筒在催化劑脫硝層的相應(yīng)部位設(shè)有用于催化劑脫硝層進(jìn)出的艙門。
4.如權(quán)利要求3所述的玻璃窯爐脫硝系統(tǒng)，其特征在于，在所述塔筒內(nèi)設(shè)有六層支架，在所述的六層支架上裝有四層催化劑脫硝層，另外兩層支架為備用支架層。
5.如權(quán)利要求I所述的玻璃窯爐脫硝系統(tǒng)，其特征在于，所述的格柵層為梳狀鋼架結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求I所述的玻璃窯爐脫硝系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)氣閥與排氣閥為常開(kāi)式閥門。
7.如權(quán)利要求6所述的玻璃窯爐脫硝系統(tǒng)，其特征在于，在所述進(jìn)氣閥與輔料添加器之間的進(jìn)氣管上并聯(lián)連接有壓カ表和/或氣體成分分析儀表。
8.如權(quán)利要求I所述的玻璃窯爐脫硝系統(tǒng)，其特征在于，在所述噴氨器與廢氣進(jìn)ロ之間的進(jìn)氣管上并聯(lián)連接有壓カ表和/或氣體成分分析儀表。
9.如權(quán)利要求I所述的玻璃窯爐脫硝系統(tǒng)，其特征在于，在所述排氣ロ與排氣閥之間的排氣管上并聯(lián)連接有壓カ表和/或氣體成分分析儀表。
10.如權(quán)利要求2所述的玻璃窯爐脫硝系統(tǒng)，其特征在干，在所述進(jìn)氣管、排氣管和檢修排氣管中串聯(lián)連接有流量和/或流速。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種玻璃窯爐脫硝系統(tǒng)，該脫硝系統(tǒng)包括用于脫硝處理的塔筒，在塔筒上端設(shè)有待處理的廢氣進(jìn)口，廢氣進(jìn)口經(jīng)進(jìn)氣管與玻璃窯爐的尾氣排出口連接，在尾氣排出口至廢氣進(jìn)口之間的進(jìn)氣管上依次串接有進(jìn)氣閥、輔料添加器和噴氨器，輔料添加器經(jīng)管路與輔料供應(yīng)源并聯(lián)連接，噴氨器經(jīng)管路與氨氣供應(yīng)源并聯(lián)連接；在塔筒的上部設(shè)有格柵層，塔筒在格柵層以下設(shè)有若干個(gè)催化劑脫硝層，在若干個(gè)催化劑脫硝層中至少有兩層為備用催化劑脫硝層；在塔筒底端設(shè)有處理后廢氣的排氣口，排氣口經(jīng)排氣管及排氣閥與尾氣二次處理設(shè)備連接。該系統(tǒng)可將玻璃窯爐廢氣中90％以上的NOx處理掉。
文檔編號(hào)C03B5/16GK102631840SQ20121007824
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月23日
發(fā)明者劉立平, 宋正興, 張義顯 申請(qǐng)人:江蘇億金環(huán)保科技股份有限公司