本发明涉及一种池炉烟气处理系统，其包括脱硝系统、脱硼系统、和烟气排放系统，所述脱硝系统包括SNCR脱硝段、尿素溶液储罐和计量泵；所述脱硼系统包括喷淋冷却塔、第一循环池、第一循环泵、吸收反应塔、第二循环池、第二循环泵、碱液配制罐、碱液供给泵、外排泵及离心机；所述烟气排放系统包括电加热器、风机及烟囱。本发明还涉及一种池炉烟气处理系统的烟气处理方法，先脱除烟气中的NO，再对脱除NO的烟气进行脱硼处理。最后对经脱硼处理的烟气进行排放。本发明能有效能有效处理烟气中的硼化物及氮氧化物、并有效防止烟道料尘凝结堵塞和硼化物堵塞现象发生。
1.一种池炉烟气处理系统，其包括脱硝系统、脱硼系统、烟气排放系统，其特征在于：
所述脱硝系统包括SNCR脱硝段(1)、与SNCR脱硝段(1)连接的尿素溶液储罐(2)和计量泵(3)，其中SNCR脱硝段(1)设置在池炉烟气出口管道上；
所述脱硼系统包括喷淋冷却塔(4)、第一循环池(5)、第一循环泵(6)、吸收反应塔(7)、第二循环池(8)、第二循环泵(9)、碱液配制罐(10)、碱液供给泵(11)、外排泵(12)及离心机(13)，其中喷淋冷却塔(4)通过烟气管道与SNCR脱硝段(1)连接，第一循环池(5)通过液体管道与喷淋冷却塔(4)的底部连接，第一循环泵(6)通过液体管道与第一循环池(5)连接，并且该第一循环泵(6)通过液体管道连接至喷淋冷却塔(4)的上部；
吸收反应塔(7)的底部通过烟气管道与喷淋冷却塔(4)顶部连接，第二循环池(8)通过液体管道与吸收反应塔(7)的底部连接，第二循环泵(9)通过液体管道与第二循环池(8)连接，并且该第二循环泵(9)通过液体管道连接至吸收反应塔(7)的上部，碱液配制罐(10)通过液体管道与碱液供给泵(11)连接，碱液供给泵(11)通过液体管道与第二循环池(8)连接；
外排泵(12)通过液体管道与第二循环池(8)连接，并且该外排泵(12)通过液体管道与离心机(13)连接；
所述烟气排放系统包括电加热器(14)、风机(15)及烟囱(16)，其中电加热器(14)通过烟气管道与吸收反应塔(7)的顶部连接，风机(15)通过烟气管道与电加热器(14)连接，烟囱(16)与风机(15)的吹风口连接。
2.如权利要求1所述的池炉烟气处理系统，其特征在于：所述第二循环池(8)通过液体管道与第一循环泵(6)连接，其中液体管道上设有控制阀门。
3.如权利要求1所述的池炉烟气处理系统，其特征在于：该池炉烟气处理系统还包括旁通烟道(18)，该旁通烟道(18)的一端连接在SNCR脱硝段(1)的出口，该旁通烟道(18)的另一端连接在电加热器(14)的出口。
4.如权利要求1所述的池炉烟气处理系统，其特征在于：所述吸收反应塔(7)的顶部出口设置有除雾器(17)。
5.如权利要求1所述的池炉烟气处理系统，其特征在于：所述SNCR脱硝段(1)之前的烟气管道设有保温层；所述SNCR脱硝段(1)与喷淋冷却塔(4)之间的烟气管道同样设有保温层。
6.一种如权利要求1所述的池炉烟气处理系统的烟气处理方法，其特征在于：所述的方法按照以下步骤进行：步骤1：脱除烟气中的NO气体：850℃-1100℃的池炉烟气进入SNCR脱硝段，计量泵将尿素溶液储罐的尿素溶液喷入SNCR脱硝段，尿素与烟气中的NO气体发生反应，生成氮气和水；
首先，烟气进入喷淋冷却塔，第一循环池内的喷淋冷却溶液通过第一循环泵送至喷淋冷却塔上部，通过喷淋冷却溶液对烟气进行调湿降温并将硼化合物大部分洗涤进入喷淋溶液中，再排放至第一循环池中，喷淋冷却溶液在第一循环池和喷淋冷却塔之间不断循环；其中烟气进入喷淋冷却塔入口温度在500℃以上，烟气排出喷淋冷却塔出口温度在55-70℃，控制液气比为5-10L/Nm3；喷淋冷却溶液在第一循环池和喷淋冷却塔之间不断循环，待喷淋冷却溶液中所含硼化合物达到一定浓度时通过第一循环泵排入第二循环池中；
随后，烟气自喷淋冷却塔的顶部排出再自吸收反应塔的底部进入吸收反应塔，碱液配制罐内的氢氧化钠溶液通过碱液供给泵送至第二循环池中，再通过第二循环泵输送至吸收反应塔的上部，在吸收反应塔与烟气逆流接触，氢氧化钠溶液与烟气接触后流回第二循环池中，控制氢氧化钠溶液的pH值为8＜pH＜9，使第二循环池中的反应产物为硼砂，当第二循环池内的硼砂溶液达到一定浓度时，由外排泵排至离心机进行离心，分离出固体硼砂，液体回流至第二循环池；
步骤3：对经脱硼处理的烟气进行排放：经脱硼处理的烟气自吸收反应塔的顶部的除雾器排出至电加热器，烟气经过电加热器温度提高后经风机、烟囱排放。
7.如权利要求6所述的烟气处理方法，其特征在于：所述步骤2中第二循环池中发生的化学反应的化学反应式为：
4H3BO3+2NaOH＝Na2[B4O5(OH)4]+5H2O。
8.如权利要求6所述的烟气处理方法，其特征在于：所述吸收反应塔的氢氧化钠溶液中添加有氧化剂，该氧化剂将烟气中部分一氧化氮转化为二氧化氮。
9.如权利要求6所述的烟气处理方法，其特征在于：所述喷淋冷却塔的喷水量控制液
气比为5-10L/Nm，烟气出口温度控制在55-70℃。
10.如权利要求6所述的烟气处理方法，其特征在于：所述烟气进入喷淋冷却塔(4)之前的烟气管道的表面温度在500℃以上，所述烟气进入SNCR脱硝段之前的烟气管道的表面温度在800℃以上，所述烟气在进入SNCR脱硝段至进入喷淋冷却塔(4)的烟气管道内的流速为8-11m/s。
一种池炉烟气处理系统及其烟气处理方法
技术领域
[0001] 本发明涉及烟气处理领域，尤其涉及一种TFT-LCD基板玻璃池炉烟气处理的系统及其烟气处理方法。
背景技术
[0002] 目前，TFT-LCD基板玻璃池炉烟气中硼化物(5g/Nm3)、氮氧化物(9.6g/Nm3)含量较高，容易对生产及大气环境造成影响。除高温钠盐料尘和夹生料易造成凝结堵塞外，硼化物也容易对烟道造成堵塞，从而影响烟气排出和炉压的稳定；池炉采用纯氧燃烧，且氧气过量，一氧化氮部分转化为二氧化氮，对设备也会造成很大的腐蚀作用。现有技术中针对TFT-LCD基板玻璃池炉烟气目前均采用干法处理方式。这种处理方式不能有效控制烟气中的硼化物、氮氧化物及钠盐料尘和夹生料的凝结问题。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种能有效处理烟气中的硼化物及氮氧化物以及控制钠盐料尘的凝结堵塞的池炉烟气处理系统及其烟气处理方法。
[0004] 为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种池炉烟气处理系统，其包括脱硝系统、脱硼系统和烟气排放系统，所述脱硝系统包括SNCR脱硝段、与SNCR脱硝段连接的尿素溶液储罐和计量泵，其中SNCR脱硝段设置在池炉烟气出口管道上；所述脱硼系统包括喷淋冷却塔、第一循环池、第一循环泵、吸收反应塔、第二循环池、第二循环泵、碱液配制罐、碱液供给泵、外排泵及离心机，其中喷淋冷却塔通过烟气管道与SNCR脱硝段连接，第一循环池通过液体管道与喷淋冷却塔的底部连接，第一循环泵通过液体管道与第一循环池连接，并且该第一循环泵通过液体管道连接至喷淋冷却塔的上部；吸收反应塔的底部通过烟气管道与喷淋冷却塔顶部连接，第二循环池通过液体管道与吸收反应塔的底部连接，第二循环泵通过液体管道与第二循环池连接，并且该第二循环泵通过液体管道连接至吸收反应塔的上部，碱液配制罐通过液体管道与碱液供给泵连接，碱液供给泵通过液体管道与第二循环池连接；外排泵通过液体管道与第二循环池连接，并且该外排泵通过液体管道与离心机连接；所述烟气排放系统包括电加热器、风机及烟囱，其中电加热器通过烟气管道与吸收反应塔的顶部连接，风机通过烟气管道与电加热器连接，烟囱与风机的吹风口连接。
[0005] 进一步的，所述第二循环池通过液体管道与第一循环泵连接，其中液体管道上设有控制阀门。
[0006] 进一步的，该池炉烟气处理系统还包括旁通烟道，该旁通烟道的一端连接在SNCR脱硝段的出口，该旁通烟道的另一端连接在电加热器的出口。
[0007] 进一步的，所述吸收反应塔的顶部出口设置有除雾器。
[0008] 进一步的，所述SNCR脱硝段之前的烟气管道设有保温层；所述SNCR脱硝段与喷淋冷却塔之间的烟气管道同样设有保温层。
[0009] 本发明还提供一种池炉烟气处理系统的烟气处理方法，所述的方法按照以下步骤进行：
[0010] 步骤1：脱除烟气中的NO气体：850℃-1100℃的池炉烟气进入SNCR脱硝段，计量泵将尿素溶液储罐的尿素溶液喷入SNCR脱硝段，尿素与烟气中的NO气体发生反应，生成氮气和水；
[0011] 步骤2：对脱除NOx烟气进行脱硼处理：
[0012] 首先，烟气进入喷淋冷却塔，第一循环池内的喷淋冷却溶液通过第一循环泵送至喷淋冷却塔上部，通过喷淋冷却溶液对烟气进行调湿降温并将硼化合物大部分洗涤进入喷淋溶液中，再排放至第一循环池中，喷淋冷却溶液在第一循环池和喷淋冷却塔之间不断循环；其中烟气进入喷淋冷却塔入口温度在500℃以上，烟气排出喷淋冷却塔出口温度在55-70℃，控制液气比为5-10L/Nm3；喷淋冷却溶液在第一循环池和喷淋冷却塔之间不断循环，待喷淋冷却溶液中所含硼化合物达到一定浓度时通过第一循环泵排入第二循环池中；
[0013] 随后，烟气自喷淋冷却塔的顶部排出再自吸收反应塔的底部进入吸收反应塔，碱液配制罐内的氢氧化钠溶液通过碱液供给泵送至第二循环池中，再通过第二循环泵输送至吸收反应塔的上部，在吸收反应塔与烟气逆流接触，氢氧化钠溶液与烟气接触后流回第二循环池中，控制氢氧化钠溶液pH＜9.6，使第二循环池中的反应产物为硼砂，当第二循环池内的硼砂溶液达到一定浓度时，由外排泵排至离心机进行离心，分离出固体硼砂，液体回流至第二循环池；
[0014] 步骤3：对经脱硼处理的烟气进行排放：经脱硼处理的烟气自吸收反应塔的顶部的除雾器排出至电加热器，烟气经过电加热器温度提高后经风机、烟囱排放。
[0015] 其中，所述步骤2中第二循环池中发生的化学反应的化学反应式为：
[0016] 4H3BO3+2NaOH＝Na2[B4O5(OH)4]+5H2O。
[0017] 其中，所述吸收反应塔的氢氧化钠溶液中添加有氧化剂，该氧化剂将烟气中部分一氧化氮转化为二氧化氮。
[0018] 其中，所述喷淋冷却塔的喷水量控制液气比为5-10L/Nm3，烟气出口温度控制在55-70℃。
[0019] 采用本发明所述的池炉烟气处理系统及其处理方法，对氮氧化物的处理能力可以达到80％以上，对硼化物处理能力可以达到98％以上。整个处理过程中，冷却水可进行100％循环使用，除所需基本电力外，基本不需要额外供能，有效节约了烟气处理的成本。
[0020] 本发明通过控制控制喷淋冷却塔之前的烟气通道及设备的表面温度在500℃以上，SNCR脱硝段之前的烟气通道的表面温度在800℃以上，并且控制以上烟道内的烟气流速为8-11m/s。这样可以有效防止钠盐料尘和夹生料的凝结堵塞。
[0021] 本发明整个处理过程中除风机电机、循环泵电机外，无提供需额外动能且不产生有害污染物。排烟风机出口烟气洁净，TSP、PM10均达标。本发明具有简单易行、运行稳定、烟气处理效果明显等优点。
附图说明
[0022] 图1是符合本发明的池炉烟气处理系统的结构示意图。
[0023] 下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
具体实施方式
[0024] 请参照图1，池炉烟气处理系统包括脱硝系统、脱硼系统和烟气排放系统。
[0025] 所述脱硝系统包括SNCR脱硝段1、与SNCR脱硝段1连接的尿素溶液储罐2和计量泵3，其中SNCR脱硝段1设置在池炉烟气出口管道上。其中所述SNCR脱硝段1之前的烟气管道设有保温层(未图示)。
[0026] 所述脱硼系统包括喷淋冷却塔4、第一循环池5、第一循环泵6、吸收反应塔7、第二循环池8、第二循环泵9、碱液配制罐10、碱液供给泵11、外排泵12及离心机13。
[0027] 其中喷淋冷却塔4通过烟气管道与SNCR脱硝段1连接。第一循环池5通过液体管道与喷淋冷却塔4的底部连接。第一循环泵6通过液体管道与第一循环池5连接，并且该第一循环泵6通过液体管道连接至喷淋冷却塔4的上部。所述喷淋冷却塔4与SNCR脱硝段1之间的烟气管道同样设有保温层(未图示)。
[0028] 吸收反应塔7的底部通过烟气管道与喷淋冷却塔4顶部连接。第二循环池8通过液体管道与吸收反应塔7的底部连接。所述第二循环池8还通过液体管道与第一循环泵6连接，其中液体管道上设有控制阀门。第二循环泵9通过液体管道与第二循环池8连接，并且该第二循环泵9通过液体管道连接至吸收反应塔7的上部。碱液配制罐10通过液体管道与碱液供给泵11连接，碱液供给泵11通过液体管道与第二循环池8连接。
[0029] 外排泵12通过液体管道与第二循环池8连接，并且该外排泵11通过液体管道与离心机13连接。
[0030] 所述吸收反应塔7的顶部出口设置有除雾器17。
[0031] 所述烟气排放系统包括电加热器14、风机15及烟囱16，其中电加热器14通过烟气管道与吸收反应塔7的顶部连接，风机15通过烟气管道与电加热器14连接，烟囱16与风机15的吹风口连接。
[0032] 该池炉烟气处理系统还包括旁通烟道18，该旁通烟道18的一端连接在SNCR脱硝段1的出口，该旁通烟道18的另一端连接在电加热器14的出口。旁通烟道18上设有控制阀门。
[0033] 所述池炉烟气处理系统的烟气处理方法，按照以下步骤进行：
[0034] 步骤1：脱除烟气中的NOx：850℃-1100℃的池炉烟气进入SNCR脱硝段1，计量泵3将尿素溶液储罐2的尿素溶液喷入SNCR脱硝段1，尿素与烟气中的NOx发生反应，生成氮气和水。其中所述烟气进入SNCR脱硝段之前的烟气管道的表面温度在800℃以上，烟气流速为8-11m/s。
[0035] 步骤2：对脱除NOx烟气进行脱硼处理：
[0036] 首先，烟气进入喷淋冷却塔4，第一循环池5内的喷淋冷却溶液通过第一循环泵6送至喷淋冷却塔4上部，通过喷淋冷却溶液对烟气进行调湿降温并将硼化合物大部分洗涤进入喷淋溶液中，再排放至第一循环池5中，喷淋冷却溶液在第一循环池5和喷淋冷却塔4之间不断循环；其中烟气进入喷淋冷却塔1入口温度在500℃以上，烟气排出喷淋冷却塔1出口温度在55-70℃，控制液气比为5-10L/Nm3；待喷淋冷却溶液中所含硼化合物达到一定浓度时通过第一循环泵6排入第二循环池8中。其中所述烟气进入喷淋冷却塔(4)之前的烟气管道的表面温度在500℃以上，烟气流速为8-11m/s。
[0037] 随后，烟气自喷淋冷却塔4的顶部排出再自吸收反应塔7的底部进入吸收反应塔7，碱液配制罐10内的氢氧化钠溶液通过碱液供给泵11送至第二循环池8中，再通过第二循环泵9输送至吸收反应塔7的上部，在吸收反应塔7与烟气逆流接触，氢氧化钠溶液与烟气接触后流回第二循环池8中，控制氢氧化钠溶液pH＜9.6，使第二循环池8中的反应产物为硼砂，当第二循环池8内的硼砂溶液达到一定浓度时，由外排泵12排至离心机13进行离心，分离出固体硼砂，液体回流至第二循环池8。第二循环池8中发生的化学反应的化学反应式为：
[0038] 4H3BO3+2NaOH＝Na2[B4O5(OH)4]+5H2O。
[0039] 步骤3：对经脱硼处理的烟气进行排放：经脱硼处理的烟气自吸收反应塔7的顶部的除雾器17排出至电加热器14，烟气经过电加热器14温度提高后经风机15、烟囱16排放。
[0040] 所述吸收反应塔7的氢氧化钠溶液中添加有氧化剂，该氧化剂将烟气中部分一氧化氮转化为二氧化氮，该氧化剂还可将过量的NHx基成分氧化为氮气。
[0041] 本发明中的SNCR脱硝塔1设置在池炉出口处，烟气以温度为850～1100℃进入SNCR脱硝塔1内。在SNCR脱硝塔1中进行反应的NH3和NOx的摩尔比为1～2，不需要催化剂，避免了因氧化硼和夹生料粉尘覆盖而失效问题。还原剂为含有NHx基的尿素或氨水，反应时间大于0.5秒。该方法氮化物处理效果达60％以上，配合后端氧化剂反应后，处理效果达到80％以上。
[0042] 喷淋冷却塔4前段烟道保持烟气温度在500℃以上，目的是为防止钠盐料尘和夹生料和硼化物在管道的粘壁，该方法不须加热，只需适当调整保温层即可。喷淋冷却塔4的喷水量控制液气比大于5L/Nm3，烟气出口温度控制在55-70℃，此过程中硼化物被大量洗入循环水中、烟尘颗粒物(夹生料)等被水流充分带入第一循环池5中。
[0043] 烟气在烟道和烟囱排放过程中温度进一步降低，而有冷凝水出现。一方面，在烟囱之前设置加热器，可将烟气温度适当提高排放；另一方面，在烟道、烟囱下部设置除雾排水装置，将凝结水倒入循环水池回用；同时，适当保留一定量凝结水在烟道、烟囱内流动，有助于冲洗硼化物结晶，防止堵塞。
[0044] 在本实施例中将池炉烟气处理系统设置在池炉正下方，下行烟道与上行的烟囱可自然进行热交换，减少了排放烟气的电加热量，节能能源。
[0045] 以上所述不是本发明全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
