烟气深度除尘与SCR集成超低排放系统及工艺的制作方法

本发明涉及工业烟气处理与环保，具体为烟气深度除尘与scr集成超低排放系统及工艺。

背景技术：

1、随着工业化进程的不断推进，钢铁冶金、化工等行业的生产活动产生了大量的工业烟气，其中包含颗粒物、二氧化硫（so2）、氮氧化物（nox）等多种污染物。为了满足日益严格的环保要求，减少这些有害物质的排放，现有技术中开发了多种烟气处理系统和工艺，包括湿法脱硫、选择性催化还原（scr）脱硝、湿电除尘等技术。这些技术已被广泛应用于工业烟气处理领域，在控制污染物排放方面取得了一定的成效。

2、现有的烟气处理技术中，湿法脱硫技术通过化学吸收的方法去除烟气中的so2，而scr技术则通过催化还原反应有效减少nox的排放。湿电除尘器作为除尘系统的末端设备，利用电场作用去除烟气中的微小颗粒物和酸雾。这些技术的充分应用，能够将烟气中的主要污染物浓度控制在国家排放标准以内。然而，随着超低排放标准的推广和执行，单一或传统组合的烟气处理技术在面对复杂工况时，往往难以稳定实现颗粒物、so2和nox的全面超低排放。

3、尽管现有技术在一定程度上解决了工业烟气排放的污染问题，但仍存在一些亟待解决的问题和面临的系列挑战。首先，现有系统在处理高浓度颗粒物和复杂烟气成分时，往往出现效率降低或不稳定的情况，导致脱硫脱硝系统出口颗粒物偶尔超标；其次，烟气中的含有的雾滴、酸雾容易引起设备腐蚀，使环保设备运行稳定性和成本压力上升，难以满足更严格的环保要求。此外，现有scr脱硝完全依赖烟气加热系统燃烧煤气、天然气等燃料加热烟气，能耗高、能源利用率极低。因此，亟需一种更加高效、稳定且能够适应不同工况的烟气处理系统，以解决现有技术中的不足。

4、目前以石灰石/石灰-石膏湿法、氨法、循环流化床法为代表的脱硫技术能够将so2排放浓度控制在超低排放水平，目前难点在于nox及颗粒物难以达到超低排放水平。烟气经过脱硫过程后基本去除了二氧化硫、氯化氢、氟化氢等酸性气体污染成分，剩余nox、颗粒物（包含少量三氧化硫等酸性物质形成的酸雾）污染物，经过脱硫后颗粒物浓度在50mg/nm3，达不到超低排放10mg/nm3要求。本发明很好的解决了nox、颗粒物超低排放问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了烟气深度除尘与scr集成超低排放系统及工艺，解决了技术中对复杂工况下排放不稳定、能耗高及维护困难的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：烟气深度除尘与scr集成超低排放系统及工艺，包括：1．包括：湿电除尘器，连接在脱硫系统下游，用于去除烟气中的颗粒物和雾滴；

3、烟气冷凝器，连接在湿电除尘器下游，用于降低烟气温度进而使烟气中的气态水冷凝、凝聚，减少烟气中的含水量；

4、烟道除雾器：在烟气冷凝器之后设置除雾器，以进一步去除烟气中的细微雾滴及颗粒物；

5、ggh换热器-冷端，连接在烟道除雾器的下游，用于对烟气进行热交换，提高烟气温度；

6、烟气加热系统，连接在ggh换热器-冷端的下游，用于进一步提高烟气温度至scr反应所需的温度；

7、scr脱硝反应器，连接在烟气加热系统的下游，内部装有中高温催化剂，用于还原烟气中的nox至氮气和水蒸气；在scr脱硝反应内最前端预装co氧化的催化剂床层，当烟气中co含量高时充分利用烟气中co催化氧化释放的热量，减少烟气加热系统所需的煤气；

8、ggh换热器-热端，连接在scr脱硝反应器下游，用于对烟气进行热交换，降低排放烟气温度，回收热能；

9、引风机，用于将经过处理的烟气排放至烟囱。

10、优选的，所述湿电除尘器内部设置有冲洗喷淋系统，用于定时对湿电除尘器内部进行冲洗以防止积灰和结垢。

11、优选的，所述scr脱硝反应器内设有声波吹灰器，用于定期清除催化剂表面的灰尘，确保催化剂的脱硝效率。

12、优选的，所述烟气加热系统采用外置式加热炉，通过燃烧高炉煤气将烟气温度从245℃升至280℃。

13、优选的，所述湿电除尘器的阳极管采用导电玻璃钢材料，阳极管内切圆直径为360mm。

14、优选的，所述scr脱硝反应器中的催化剂为钒钛基蜂窝式催化剂，适用于260℃至320℃的反应温度区间。

15、优选的，所述烟气冷凝器与ggh换热器-冷端之间设置有除雾器，用于进一步去除烟气中的细微雾滴。

16、优选的，所述scr脱硝反应器内预装了c0催化剂床层，便于在烟气中co含量高时充分利用烟气中co催化氧化释放的热量，减少烟气加热系统所需的煤气；

17、优选的，所述引风机为动叶可调轴流风机，并通过软启动器启动。

18、烟气深度除尘与scr集成超低排放工艺，包括以下步骤：

19、s1、深度除尘：将经过脱硫后的的烟气引入湿电除尘器，通过电晕放电使颗粒物和雾滴荷电，并在电场力作用下吸附到阳极管表面，随后通过冲洗喷淋系统对阳极管表面进行清洗；

20、s2、烟气冷凝：通过工艺水换热将经过脱硫和深度除尘后的烟气温度进一步降低，而使烟气中的气态水冷凝、凝聚，减少烟气中的含水量进而减少后续烟气加热所需的能量；

21、s3、除雾处理：在烟气冷凝器之后设置除雾器，以去除烟气中的细微雾滴；

22、s4、烟气换热：将经过脱硫、深度除尘、scr脱硝后的烟气通过ggh换热器进行热交换，回收达到超低排放要求的热烟气中的热量对冷烟气进行加热；

23、s5、二次烟气加热：使用外置式加热炉对预热后的烟气进一步加热，将其温度提升至scr反应所需的温度；

24、s6、scr脱硝反应：将加热后的烟气导入scr脱硝反应器，scr反应器内装有多层中高温钒钛基蜂窝式催化剂，在指定温度范围内进行选择性催化还原反应；

25、s7、氨逃逸监测与控制：在scr反应器下游设置氨逃逸检测装置，监测氨气浓度；

26、s8、催化氧化利用烟气中co热能：在scr脱硝反应中预装co氧化的催化剂床层，当烟气中co含量高时充分利用烟气中co催化氧化释放的热量，减少烟气加热系统所需的煤气；

27、s9、烟气排放：经过处理的净化烟气通过引风机输送至烟囱排放。

28、优选的，所述深度除尘步骤中：

29、湿电除尘器的冲洗喷淋系统根据烟气中颗粒物浓度、流速和湿度的监测数据，自动调节冲洗频率和水膜覆盖范围。

30、脱硫系统，包括氨法吸收法-预洗塔、氨法吸收塔-吸收塔。

31、本发明提供了烟气深度除尘与scr集成超低排放系统及工艺。具备以下有益效果：

32、1、本发明通过集成多种先进技术，实现了对脱硫后的工业烟气中颗粒物、nox等污染物的高效去除，特别是在scr脱硝系统中，通过采用中高温催化剂及多层催化剂设计，nox的去除效率显著提升，最终排放的污染物浓度远低于国家超低排放标准。这一优点确保了系统在各种复杂工况下都能稳定达到严格的环保要求。

33、2、本发明通过ggh换热器的应用，余热得到有效回收，显著降低了烟气加热的能耗；同时，外置式加热炉的精确控制和合理的工艺流程设计，使得系统在满足环保要求的同时，实现了能源消耗的最小化，减少了运行成本和环境负担。

34、3、本发明通过配置了自动清洗系统和声波吹灰器等先进设备，减少了人工维护的频率和复杂性；湿电除尘器、scr催化剂等核心设备的优化设计延长了设备的使用寿命，提高了系统的长期稳定性；此外，系统的模块化设计使得安装、维护和扩展更加方便，适应性更强，有效提升了工业应用中的运行效率和可靠性。