[发明专利]烟气脱硫脱硝工艺中热量回收装置及工艺

说明书

技术领域

本发明属节能工程技术领域，涉及一种烟气脱硫脱硝工艺中的热量回收装置及工艺，采用油冷-水冷两级急冷技术回收脱硝后烟气中的热量。

背景技术

燃煤燃烧和原油生产过程中，部分硫和氮转变为SO_X和NO_X，随烟气一起排入大气，造成了对环境的污染，使得烟气污染物排放控制广受关注，烟气脱硝脱硫技术也发展成熟。选择性催化还原法(SCR)的烟气脱硝技术因其脱硝效率高、市场前景好，已经成为国际上高效控制氮氧化物排放的首选。在320～380℃温度范围内，还原剂氨气在有氧的条件和催化剂的作用下，有选择性的与NOx发生还原反应，生成N₂和H₂O。烟气脱硫技术可分为湿法、干法和半干法三种，湿法脱硫技术主要原理是利用碱性吸收溶液脱除烟气中的SO_X。由于湿法烟气脱硫技术脱硫率可高达95％，装置运行可靠性高，操作简单，处理成本低，因此在世界各国目前现有的烟气脱硫技术中，湿法脱硫占居主流地位。

SCR脱硝-湿法脱硫工艺过程中，脱硝出口烟气除尘后温度可达140℃-200℃，进入湿法脱硫装置碱性液吸收温度约为50℃-60℃，大量水蒸气排放损失，同时烟气中颗粒物随水蒸气排放至大气中，造成严重的大气污染。“吕明赵之军et.al，湿法脱硫系统中降低进口烟气温度节水的分析与试验”中指出脱硫入口烟气温度降低，可显著降低脱硫系统水消耗量，但其仅使用换热器为入口烟气换热，气相换热面积大，且换热器降温后影响烟气流速，进而影响脱硫碱液吸收效率。因此在脱硝装置与脱硫装置之间设置热量回收装置可显著降低烟气脱硫温度，从而减少脱硫装置水蒸气和颗粒污染物排放量。专利CN 105169795 A公开了一种可同时脱硝脱硫的两级急冷涤气器，包括水洗急冷区和碱液涤气区，烟气经过水洗降温后再经碱液洗涤脱硫脱硝，虽然其工艺简洁，其后不再需要脱硫，但其碱液同时脱硫脱硝消耗量大，且烟气热量无法再利用，不适用于常规的烟气脱硫脱硝。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烟气脱硫脱硝工艺中的热量回收装置及工艺。烟气脱硝装置后脱硫装置之前设置油洗-水洗两级冷却塔，回收烟气中的热量和水蒸气，降低颗粒物排放。

本发明采用的技术方案是：

一种烟气脱硫脱硝工艺中的热量回收装置，包括冷却塔，所述冷却塔为上下隔断的两级冷却塔，两级冷却塔内分为下级油洗段和上级水洗段，两级冷却塔之间设置烟气升气管；

上级水洗段内上部安装喷淋器，在上级水洗段上部制有循环补水口，用于通入喷淋用水，下部设置循环水出口，用于排出喷淋水，在循环补水口与循环水出口之间连接循环水换热器，用于换热。循环水出口与循环水再生系统相连，上级水洗段顶部制有烟气气口，与脱硫装置进气口连接；

下级油洗段内上部安装喷淋器、侧壁顶部制有烟气升气管，将气体排入到上级水洗段，在下级油洗段上部制有循环补油口，用于通入喷淋用油，下部设置循环油出口，用于排出喷淋油，在循环补油口与循环油出口之间连接循环油换热器，用于换热，塔底循环油出口与循环油再生系统相连，在下级油洗段下部制有烟气进气口与脱硝装置出气口连接。

一种烟气脱硫脱硝工艺中的热量回收工艺，步骤如下

⑴脱硝烟气从两级冷却塔塔底进入油洗段，循环油通过直接喷淋的方式，与烟气逆向接触换热，获得烟气中较高温段的热量，循环油从塔底抽出，一部分与循环油换热器换热，一部分去循环油再生系统，洁净的补充油从循环油返回口进入油洗段，补充损失的油蒸汽和抽出的污染油；

⑵经循环油初步取热的烟气通过设置在两级冷却塔之间的进气口，进入水洗段，通过水喷淋与烟气进一步逆向接触换热，捕集烟气中的油蒸汽和水蒸气，降低循环油和循环水的蒸发消耗；循环水通过集油箱收集，从塔中侧线抽出，一部分与循环水换热器换热，一部分去循环水再生系统，补充水从循环水返回口进入水洗段，补充损失的水蒸汽和抽出的污染水，塔顶出口烟气进入后续脱硫装置。

而且，所述脱硝烟气温度为140℃-380℃，油洗段出气温度为90℃～200℃，水洗段出气温度为40℃～80℃，循环油换热器取热温度为100℃-150℃，循环水换热器取热温度为50℃-80℃。

而且，所述去循环油再生系统的油量占系统循环油量的0.1％-80％，补充油量为去循环油再生系统油量的1倍-1.5倍，去循环水再生系统的水量占系统循环水量的0.1％-80％，补充水量为去循环水再生系统水量的1倍-1.2倍。