本發(fā)明涉及玻璃制造領(lǐng)域，尤其是涉及一種降低玻璃窯爐煙氣中氮氧化合物濃度的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、在純氧玻璃窯爐運行中，其產(chǎn)生的煙氣帶有大量的氮氧化物，對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。因此，在純氧玻璃窯爐運行過程中需要對其產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行脫硝處理。玻璃窯爐煙氣脫硝技術(shù)主要有scr技術(shù)和sncr技術(shù)，其中scr是最為成熟的一種煙氣脫硝技術(shù)，其反應(yīng)殺機(jī)理是向煙氣中噴入氨氣或其它還原劑，利用堿金屬催化劑在200～450℃催化煙氣中的nox與還原劑反應(yīng)轉(zhuǎn)化為n2。然而，由于煙氣成分較為復(fù)雜，煙氣中高分散度的粉塵容易覆蓋在催化劑表面，使其活性下降；在一定程度上降低了氨氣的利用率。sncr技術(shù)是以氨氣或尿素作為還原劑，將還原劑噴入850-1100℃的煙氣中，使煙氣中的nox轉(zhuǎn)化為n2和水，但該技術(shù)脫硝效率低，對溫度要求嚴(yán)格且nox轉(zhuǎn)化率低。
2、目前，火電廠燃煤鍋爐煙氣脫硝出現(xiàn)了將sncr和scr技術(shù)聯(lián)用的報道，如cn106178870a公開了一種適用于燃煤鍋爐的ncr-scr聯(lián)合煙氣脫硝系統(tǒng)，鍋爐出口處的煙道為水平煙道，在該水平煙道內(nèi)設(shè)置噴氨格柵，進(jìn)而在水平煙道內(nèi)進(jìn)行sncr脫硝反應(yīng)，煙氣再進(jìn)入主煙道內(nèi)，在主煙道內(nèi)安裝高溫?fù)Q熱器、低溫?fù)Q熱器和省煤器，在省煤器下方依次安裝scr反應(yīng)器、空預(yù)器，進(jìn)而在豎向的主煙道內(nèi)進(jìn)行scr反應(yīng)。然而，該脫硝系統(tǒng)設(shè)備成本高昂，一次性投資高，該聯(lián)合脫硝技術(shù)無法滿足玻璃窯爐煙氣的脫硝需求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本發(fā)明提出了一種玻璃窯爐煙氣脫硝系統(tǒng)，該系統(tǒng)聯(lián)合sncr技術(shù)和scr技術(shù)進(jìn)行連續(xù)脫硝，顯著提高煙氣脫硝效率。本發(fā)明還基于玻璃窯爐煙氣脫硝系統(tǒng)提出了一種降低玻璃窯爐煙氣中氮氧化合物濃度的方法。
2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術(shù)方案：
3、本發(fā)明所述的玻璃窯爐煙氣脫硝系統(tǒng)，包括尿素噴射單元和與玻璃窯爐的排煙口連接的排煙單元，還包括控制單元；所述排煙單元包括與所述排煙口連接的第一煙道和第二煙道，所述第一煙道豎向設(shè)置，所述第二煙道水平設(shè)置并與第一煙道的上部或頂部連接，所述第二煙道內(nèi)設(shè)置有催化劑模塊；
4、所述尿素噴射單元包括通過管路依次連接的尿素容器、尿素泵和尿素噴槍，所述尿素噴槍的槍體豎向設(shè)置在所述第一煙道內(nèi)；尿素噴射單元還包括第一調(diào)節(jié)閥，所述第一調(diào)節(jié)閥設(shè)置在尿素噴槍和尿素泵之間；
5、所述控制單元包括控制器、用于檢測第二煙道上游煙氣溫度的第一傳感器和用于檢測所述第二煙道內(nèi)氮氧化物濃度的第二傳感器，所述第一傳感器和第二傳感器的信號輸出端與所述控制器的信號輸入端連接，所述控制器的控制輸出端與所述第一調(diào)節(jié)閥和尿素泵的控制輸入端連接。
6、有益效果是：本發(fā)明改變了傳統(tǒng)的玻璃窯爐煙道，將與玻璃窯爐直接連接的第一煙道豎向設(shè)置，一方面可以減緩流速，進(jìn)而減少對下游催化劑的影響，一方面可以促進(jìn)煙氣中氮氧化物和尿素之間的sncr反應(yīng)，提高脫硝效率；本發(fā)明將sncr技術(shù)和scr技術(shù)相結(jié)合，只需要在第一煙道內(nèi)噴射尿素即可，尿素轉(zhuǎn)化成氨氣與氮氧化物反應(yīng)，剩余的氨氣可在第二煙道內(nèi)繼續(xù)發(fā)生scr反應(yīng)，無需額外補充氨液，還能減少氨逃逸（氨逃逸可控制在5%以內(nèi)），提高了尿素利用率，減少還原劑用量，進(jìn)而降低運行成本。再者，本發(fā)明能將煙氣中氮氧化物的含量降低至60?mg/m3以內(nèi)，達(dá)到要求排放標(biāo)準(zhǔn)。
7、優(yōu)選的，所述尿素噴槍為氣動霧化噴槍，其壓縮空氣入口處設(shè)置有第二調(diào)節(jié)閥，所述第二調(diào)節(jié)閥的控制輸入端與所述控制器的控制輸出端連接。在實際運行中，本發(fā)明利用控制器控制第二調(diào)節(jié)閥，且第二調(diào)節(jié)閥和第一調(diào)節(jié)閥聯(lián)動控制。
8、優(yōu)選的，所述尿素噴槍的槍頭豎向深入所述第一煙道1m及其以上，使尿素溶液在第一煙道的反應(yīng)區(qū)域霧化，盡可能地提高脫硝效率。
9、優(yōu)選的，所述第一煙道的外壁下部還設(shè)置有冷卻盤管；第一煙道的下部內(nèi)側(cè)設(shè)置有用于檢測煙氣溫度的第三傳感器，所述第三傳感器的信號輸出端與所述控制器的信號輸入端連接。在實際運行中，由于玻璃窯爐內(nèi)的溫度較高，使得從玻璃窯爐出來的煙氣溫度相對較高，當(dāng)超過一定溫度范圍內(nèi)，可向冷卻盤管內(nèi)通入冷卻介質(zhì)，進(jìn)而將第一煙道反應(yīng)區(qū)域的溫度控制在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。
10、優(yōu)選的，所述第一傳感器和第三傳感器為熱電偶。在實際安裝時，熱電偶可以采用k型、s型或b型熱電偶，以滿足排煙單元測溫需求。第二傳感器優(yōu)選為氮氧化物檢測傳感器，用于檢測催化劑模塊前側(cè)氮氧化物的濃度。
11、優(yōu)選的，本發(fā)明所述的玻璃窯爐煙氣脫硝系統(tǒng)，還包括設(shè)置在所述催化劑模塊上游側(cè)的輔助加熱裝置。當(dāng)催化劑模塊上游側(cè)的煙氣溫度低于400℃時對煙氣進(jìn)行輔助加熱，確保煙氣的scr反應(yīng)溫度。
12、本發(fā)明還提出了一種降低玻璃窯爐煙氣中氮氧化合物濃度的方法，該方法采用了本發(fā)明的玻璃窯爐煙氣脫硝系統(tǒng)，包括以下內(nèi)容：將尿素溶液噴射在第一煙道的下部形成尿素噴霧，在第一煙道下部發(fā)生sncr反應(yīng)，反應(yīng)溫度為950℃-1100℃；當(dāng)?shù)谝粺煹纼?nèi)的煙氣流動至第二煙道內(nèi)時在催化劑模塊處發(fā)生scr反應(yīng)，且催化劑模塊處的煙氣溫度控制在350℃-430℃。
13、優(yōu)選的，所述尿素溶液的流量為1.0-5.0?l/h，尿素溶液的濃度為10%-30%。
14、優(yōu)選的，所述排煙單元內(nèi)的煙氣流速為4-8?m/s。
15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在玻璃窯爐的煙氣出口處安裝豎向的煙道，可直接對高溫?zé)煔膺M(jìn)行sncr脫硝處理，在水平煙道內(nèi)再進(jìn)行scr脫硝處理，無需額外輔助脫硝設(shè)備，在提高煙氣脫硝率的基礎(chǔ)上，減少一次性投資。
16、另外，本發(fā)明以尿素作為還原劑，尿素在高溫條件下轉(zhuǎn)化成氨氣并與氮氧化物反應(yīng)，剩余的氨氣可在第二煙道內(nèi)繼續(xù)發(fā)生scr反應(yīng)，無需額外補充氨液，減少氨逃逸（氨逃逸可控制在5%以內(nèi)），提高尿素利用率，進(jìn)而降低運行成本；還可以將煙氣中氮氧化物的含量降低至60?mg/m3以內(nèi)，達(dá)到要求排放標(biāo)準(zhǔn)。
1.一種玻璃窯爐煙氣脫硝系統(tǒng)，包括尿素噴射單元和與玻璃窯爐的排煙口連接的排煙單元，其特征在于：還包括控制單元；所述排煙單元包括與所述排煙口連接的第一煙道和第二煙道，所述第一煙道豎向設(shè)置，所述第二煙道水平設(shè)置并與第一煙道的上部或頂部連接，所述第二煙道內(nèi)設(shè)置有催化劑模塊；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃窯爐煙氣脫硝系統(tǒng)，其特征在于：所述尿素噴槍為氣動霧化噴槍，其壓縮空氣入口處設(shè)置有第二調(diào)節(jié)閥，所述第二調(diào)節(jié)閥的控制輸入端與所述控制器的控制輸出端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的玻璃窯爐煙氣脫硝系統(tǒng)，其特征在于：所述尿素噴槍的槍頭豎向深入所述第一煙道1m及其以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃窯爐煙氣脫硝系統(tǒng)，其特征在于：所述第一煙道的外壁下部還設(shè)置有冷卻盤管；第一煙道的下部內(nèi)側(cè)設(shè)置有用于檢測煙氣溫度的第三傳感器，所述第三傳感器的信號輸出端與所述控制器的信號輸入端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的玻璃窯爐煙氣脫硝系統(tǒng)，其特征在于：所述第一傳感器和第三傳感器為熱電偶，所述第二傳感器為直插式傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃窯爐煙氣脫硝系統(tǒng)，其特征在于：還包括設(shè)置在所述催化劑模塊上游側(cè)的輔助加熱裝置。
7.一種降低玻璃窯爐煙氣中氮氧化合物濃度的方法，其特征在于：所述方法采用權(quán)利要求1-6任一項所述的玻璃窯爐煙氣脫硝系統(tǒng)，包括以下內(nèi)容：將尿素溶液噴射在第一煙道的下部形成尿素噴霧，在第一煙道下部發(fā)生sncr反應(yīng)，反應(yīng)溫度為950℃-1100℃；當(dāng)?shù)谝粺煹纼?nèi)的煙氣流動至第二煙道內(nèi)時在催化劑模塊處發(fā)生scr反應(yīng)，且催化劑模塊處的煙氣溫度控制在350℃-430℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的降低玻璃窯爐煙氣中氮氧化合物濃度的方法，其特征在于：所述尿素溶液的流量為1.0-5.0?l/h，尿素溶液的濃度為10%-30%。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的降低玻璃窯爐煙氣中氮氧化合物濃度的方法，其特征在于：所述排煙單元內(nèi)的煙氣流速為4-8?m/s。