一種工業(yè)鍋爐煙氣聯(lián)合脫硫脫硝脫汞裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)鍋爐煙氣聯(lián)合脫硫脫硝脫汞裝置，其包括臭氧發(fā)生裝置、循環(huán)流化床吸收塔、鈣基吸收劑儲(chǔ)倉、旋風(fēng)分離器、布袋除塵器以及煙囪；其中，所述循環(huán)流化床吸收塔底部設(shè)有煙氣進(jìn)口，一主排煙道連接至該煙氣進(jìn)口上；所述臭氧發(fā)生裝置上連接有一臭氧噴嘴，該臭氧噴嘴設(shè)置在主排煙道上；所述鈣基吸收劑儲(chǔ)倉連接至循環(huán)流化床吸收塔上；所述循環(huán)流化床吸收塔、旋風(fēng)分離器、布袋除塵器和煙囪依次連接。本實(shí)用新型的工業(yè)鍋爐煙氣聯(lián)合脫硫脫硝脫汞裝置利用O3和鈣基吸收劑作為消耗劑，以循環(huán)流化床作為基本系統(tǒng)，對(duì)工業(yè)鍋爐煙氣中的二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)和汞等多種污染物進(jìn)行聯(lián)合脫除。
【專利說明】一種工業(yè)鍋爐煙氣聯(lián)合脫硫脫硝脫汞裝置
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種廢氣處理裝置，具體涉及一種工業(yè)鍋爐煙氣聯(lián)合脫硫脫硝脫汞裝置，其用于工業(yè)鍋爐煙氣中二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、和汞等多種污染物的聯(lián)合脫除，屬于環(huán)保設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【【背景技術(shù)】】
[0002]我國是一個(gè)工業(yè)鍋爐使用大國，據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前我國大約有工業(yè)鍋爐約五十多萬臺(tái)。我國燃煤工業(yè)鍋爐具有如下特點(diǎn):(I)單臺(tái)鍋爐平均容量小，鍋爐總體能耗水平高，節(jié)能減排管理水平低，能源浪費(fèi)和環(huán)境污染嚴(yán)重；(2)鍋爐用煤種類多變、煤質(zhì)差，燃燒惡化，且燃燒方式落后，以層燃鍋爐為主，燃燒效率較低，污染物排放強(qiáng)度高；(3)鍋爐煙?低矮、排煙溫度高、污染大；(4)在用鍋爐量大面廣，布局相當(dāng)分散，污染治理減排難度大。
[0003]近年來，美國、日本等發(fā)達(dá)國家對(duì)燃煤多污染物一體化脫除技術(shù)的研究較為活躍，其中一些技術(shù)(如尿素同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)等)已處于早期商業(yè)化階段。但這些技術(shù)都還不是十分成熟，大多處于示范階段，未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。雖然燃煤煙氣污染物一體化控制技術(shù)研究已經(jīng)取得初步進(jìn)展，但離工業(yè)化應(yīng)用尚需時(shí)日，需解決系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工藝控制、技術(shù)集成等關(guān)鍵技術(shù)問題。
[0004]循環(huán)流化床半干法以循環(huán)流化床(CFB)原理為基礎(chǔ)，由德國魯奇公司開發(fā)于二十世紀(jì)七十年代，起初應(yīng)用于冶煉廠尾氣的HF處理，后來發(fā)展到電廠、垃圾焚燒、水泥等行業(yè)的煙氣凈化，是目前商業(yè)應(yīng)用中單塔處理能力最大、煙氣凈化綜合效益最優(yōu)越的一種干法煙氣凈化技術(shù)，并先后在德國、奧地利、波蘭、捷克、美幽、愛爾蘭、中國等幽家得到麻用，最人已運(yùn)行單塔煙氣鼉?yōu)?.2X IO6Hi3 / h(工況，濕態(tài))。該方法是將生石灰消化后引入脫硫塔內(nèi)，在流化狀態(tài)下與 通入的煙氣進(jìn)行脫硫反應(yīng)，煙氣脫硫后進(jìn)入布袋除塵器除塵，再由引風(fēng)機(jī)經(jīng)煙?排出，布袋除塵器除下的物料大部分經(jīng)吸收劑循環(huán)輸送槽返回流化床循環(huán)使用。由于循環(huán)流化使脫硫劑整體形成較大反應(yīng)表面，脫硫劑與煙氣中的SO2充分接觸，脫硫效率較高。該技術(shù)能有效去除酸性氣體(主要為S02、HF和HCl)、顆粒物等污染物，但對(duì)NOx和重金屬(如汞)的脫除效率十分有限。
[0005]中國發(fā)明專利201110251067.9報(bào)道了一種燃煤鍋爐煙氣同時(shí)除塵脫硫脫硝的方法，將鍋爐煙氣引入文丘里噴霧復(fù)合靜電反應(yīng)器，在文丘里收縮管被提升流速，使噴入的吸收劑霧化，煙氣在與霧化后的吸收劑液滴碰撞反應(yīng)后，實(shí)現(xiàn)粉塵的初步沉降和SO2的初步脫除。然后經(jīng)擴(kuò)散段進(jìn)入濕式靜電除塵段，實(shí)現(xiàn)對(duì)吸收劑液滴的捕集。另外，高濕度電暈放電產(chǎn)生的氧化性自由基可氧化煙氣中的NO成為Ν02、ΗΝ02和HNO3,實(shí)現(xiàn)NOx的脫除。該專利技術(shù)的高壓靜電耗能高，液滴吸附的亞硫酸根、硫酸根和硝酸根對(duì)反應(yīng)器腐蝕性較大，而且脫除效率不夠穩(wěn)定。
[0006]因此，為解決上述技術(shù)問題，確有必要提供一種具有改良結(jié)構(gòu)的工業(yè)鍋爐煙氣聯(lián)合脫硫脫硝脫汞裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的所述缺陷。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]為解決上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種利用O3和鈣基吸收劑作為消耗劑，以循環(huán)流化床作為基本系統(tǒng)，對(duì)工業(yè)鍋爐煙氣中的二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)和汞等多種污染物進(jìn)行聯(lián)合脫除的工業(yè)鍋爐煙氣聯(lián)合脫硫脫硝脫汞裝置。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:一種工業(yè)鍋爐煙氣聯(lián)合脫硫脫硝脫汞裝置，其包括臭氧發(fā)生裝置、循環(huán)流化床吸收塔、鈣基吸收劑儲(chǔ)倉、旋風(fēng)分離器、布袋除塵器以及煙? ;其中，所述循環(huán)流化床吸收塔底部設(shè)有煙氣進(jìn)口，一主排煙道連接至該煙氣進(jìn)口上；所述臭氧發(fā)生裝置上連接有一臭氧噴嘴，該臭氧噴嘴設(shè)置在主排煙道上；所述鈣基吸收劑儲(chǔ)倉連接至循環(huán)流化床吸收塔上；所述循環(huán)流化床吸收塔、旋風(fēng)分離器、布袋除塵器和煙?依次連接。
[0009]本實(shí)用新型的工業(yè)鍋爐煙氣聯(lián)合脫硫脫硝脫汞裝置進(jìn)一步設(shè)置為:所述循環(huán)流化床吸收塔的下部從下往上依次為收縮段、喉管和擴(kuò)散段；所述收縮段上設(shè)置有鈣基吸收劑入口以及循環(huán)灰入口 ；所述擴(kuò)散段沿軸線方向設(shè)置噴水嘴。
[0010]本實(shí)用新型的工業(yè)鍋爐煙氣聯(lián)合脫硫脫硝脫汞裝置進(jìn)一步設(shè)置為；所述循環(huán)流化床吸收塔的上部沿軸線方向設(shè)有煙氣出口，該煙氣出口通過管道與旋風(fēng)分離器的進(jìn)口連通。
[0011]本實(shí)用新型的工業(yè)鍋爐煙氣聯(lián)合脫硫脫硝脫汞裝置進(jìn)一步設(shè)置為:所述旋風(fēng)分離器下端料斗設(shè)置有兩個(gè)出口，其 中一出口通過輸送裝置與一灰倉連接，另一出口通過螺旋反料機(jī)與所述循環(huán)灰入口連接。
[0012]本實(shí)用新型的工業(yè)鍋爐煙氣聯(lián)合脫硫脫硝脫汞裝置進(jìn)一步設(shè)置為:所述布袋除塵器的底部亦連接至灰倉上。
[0013]本實(shí)用新型的工業(yè)鍋爐煙氣聯(lián)合脫硫脫硝脫汞裝置還設(shè)置為:所述鈣基吸收劑儲(chǔ)倉通過鈣基吸收劑入口連接至收縮段上。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0015]I)實(shí)現(xiàn)了對(duì)工業(yè)鍋爐煙氣二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)和汞等多種污染物的聯(lián)合脫除。
[0016]2)脫硫與脫硝脫汞功能獨(dú)立。該裝置是在原有半干法脫硫技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過增加氧化劑添加系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的脫硝脫汞功能。氧化劑添加系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，調(diào)控靈活，可根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)脫硫與脫硝脫汞的功能。
[0017]3)采用干態(tài)進(jìn)料方式，避免了濕態(tài)進(jìn)料方式可能帶來的腐蝕、堵塞等問題，同時(shí)與漿態(tài)進(jìn)料方式相比省去了制漿系統(tǒng)，占地面積小，投資和運(yùn)行費(fèi)用降低。
[0018]4)脫硫脫硝脫汞功能均在一個(gè)反應(yīng)塔內(nèi)完成，系統(tǒng)占地省，投資成本與半干法脫硫設(shè)備相當(dāng)，運(yùn)行成本僅增加氧化劑消耗部分，與SCR或SNCR脫硝串聯(lián)濕法/半干法脫硫技術(shù)相比，本技術(shù)裝置簡單，投資和運(yùn)行成本優(yōu)勢(shì)明顯。
[0019]5)裝置控制系統(tǒng)靈活可靠。該裝置主要實(shí)現(xiàn)對(duì)決定脫除效率關(guān)鍵工藝參數(shù)的控制，以保證較高脫除效率。即通過對(duì)給料量、給水量、再循環(huán)物料量的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)溫度、顆粒物濃度等參數(shù)調(diào)節(jié)。吸收劑、氧化劑給料量的控制是根據(jù)反應(yīng)塔入口煙氣流量及SO2, NOx濃度來調(diào)節(jié)，反應(yīng)塔出口的S02、NOx濃度，則用來作為校核和精確地調(diào)節(jié)生石灰、氧化劑給料量的輔助調(diào)控參數(shù)，以保證達(dá)到要求的脫除效率。給水量的控制是根據(jù)反應(yīng)塔出口煙氣溫度來調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度，以保證和促進(jìn)生石灰和so2、no2的反應(yīng)。再循環(huán)物料量的控制是根據(jù)反應(yīng)塔入口煙氣流量及塔內(nèi)壓降來調(diào)節(jié)塔內(nèi)顆粒物濃度，以保證反應(yīng)塔處于良好的運(yùn)行工況。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的工業(yè)鍋爐煙氣聯(lián)合脫硫脫硝脫汞裝置的原理圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0021]請(qǐng)參閱說明書附圖1所示，本實(shí)用新型為一種工業(yè)鍋爐煙氣聯(lián)合脫硫脫硝脫汞裝置，其由臭氧發(fā)生裝置14、循環(huán)流化床吸收塔1、鈣基吸收劑儲(chǔ)倉5、旋風(fēng)分離器4、布袋除塵器16以及煙囪18等幾部分組成。
[0022]其中，所述循環(huán)流化床吸收塔I底部設(shè)有煙氣進(jìn)口 2，一主排煙道(未標(biāo)號(hào))連接至該煙氣進(jìn)口 2上，該主排煙道用于通入鍋爐煙氣。所述臭氧發(fā)生裝置14上連接有一臭氧噴嘴15，該臭氧噴嘴15設(shè)置在主排煙道上。所述鈣基吸收劑儲(chǔ)倉5連接至循環(huán)流化床吸收塔I上。所述循環(huán)流化床吸收塔1、旋風(fēng)分離器4、布袋除塵器16和煙? 18依次連接。
[0023]進(jìn)一步的，所述循環(huán)流化床吸收塔I下部采用文丘里結(jié)構(gòu)8，該結(jié)構(gòu)從下往上依次為收縮段、喉管和擴(kuò)散段；鍋爐煙氣經(jīng)由所述煙氣進(jìn)口 2、收縮段自下而上進(jìn)入循環(huán)流化床吸收塔I ;收縮段設(shè)置鈣基吸收劑入口 9以及循環(huán)灰入口 10 ;擴(kuò)散段沿軸線方向設(shè)置噴水嘴11，用于噴射霧化水。所述鈣基吸收劑儲(chǔ)倉16通過鈣基吸收劑入口 9連接至收縮段上。
[0024]所述循環(huán)流化床吸收塔I的上部沿軸線方向設(shè)有煙氣出口 3。該煙氣出口 3通過管道與旋風(fēng)分離器進(jìn)口 12連通。
[0025]所述旋風(fēng)分離器4設(shè)置于所述煙氣出口 3和所述布袋除塵器16之間。所述旋風(fēng)分離器4下端料斗設(shè)置有兩個(gè)`出口，一個(gè)出口通過輸送裝置6與灰倉17連接，另一個(gè)出口通過螺旋反料機(jī)7與循環(huán)灰入口 10連接。
[0026]所述布袋除塵器16的底部亦連接至灰倉17上。所述旋風(fēng)分離器的頂端設(shè)有氣體出口 13，該氣體出口 13與所述布袋除塵器17相連。
[0027]本實(shí)用新型的工業(yè)鍋爐煙氣聯(lián)合脫硫脫硝脫汞裝置的工作步驟如下:
[0028]步驟1，鍋爐煙氣在主排煙道與臭氧噴嘴14噴入的臭氧混合發(fā)生氧化反應(yīng)，煙氣中的NO氧化為N02、Hg0氧化成Hg2+。之后煙氣由循環(huán)流化床吸收塔I底部進(jìn)入，在反應(yīng)塔底部文丘里結(jié)構(gòu)8加速；同時(shí)鈣基吸收劑和循環(huán)灰經(jīng)由所述文丘里結(jié)構(gòu)8噴入循環(huán)流化床吸收塔I ;
[0029]步驟2，霧化水噴向被加速的煙氣流動(dòng)截面，用于加速吸收劑與煙氣中的S02和N02等酸性氣體的反應(yīng)，并可溶解煙氣中的二價(jià)汞。水的噴入量根據(jù)煙氣量和煙氣溫度控制，需要調(diào)節(jié)水的噴入量把反應(yīng)塔的溫度保持在70~85°C之間；
[0030]步驟3，煙氣與吸收劑反應(yīng)后一起進(jìn)入布袋除塵器16進(jìn)行氣固分離，煙氣最終由煙囪18排入大氣。最終的反應(yīng)物為含有CaS03、CaSO4, CaCO3、顆粒汞和鍋爐粉塵等的混合物，直接排入灰倉17，由排灰罐車外運(yùn)。
[0031]以上的【具體實(shí)施方式】僅為本創(chuàng)作的較佳實(shí)施例，并不用以限制本創(chuàng)作，凡在本創(chuàng)作的精神及原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本創(chuàng)作的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種工業(yè)鍋爐煙氣聯(lián)合脫硫脫硝脫汞裝置，其特征在于:包括臭氧發(fā)生裝置、循環(huán)流化床吸收塔、鈣基吸收劑儲(chǔ)倉、旋風(fēng)分離器、布袋除塵器以及煙?;其中，所述循環(huán)流化床吸收塔底部設(shè)有煙氣進(jìn)口，一主排煙道連接至該煙氣進(jìn)口上；所述臭氧發(fā)生裝置上連接有一臭氧噴嘴，該臭氧噴嘴設(shè)置在主排煙道上；所述鈣基吸收劑儲(chǔ)倉連接至循環(huán)流化床吸收塔上；所述循環(huán)流化床吸收塔、旋風(fēng)分離器、布袋除塵器和煙?依次連接。
2.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)鍋爐煙氣聯(lián)合脫硫脫硝脫汞裝置，其特征在于:所述循環(huán)流化床吸收塔的下部從下往上依次為收縮段、喉管和擴(kuò)散段；所述收縮段上設(shè)置有鈣基吸收劑入口以及循環(huán)灰入口 ；所述擴(kuò)散段沿軸線方向設(shè)置噴水嘴。
3.如權(quán)利要求2所述的工業(yè)鍋爐煙氣聯(lián)合脫硫脫硝脫汞裝置，其特征在于:所述循環(huán)流化床吸收塔的上部沿軸線方向設(shè)有煙氣出口，該煙氣出口通過管道與旋風(fēng)分離器的進(jìn)口連通。
4.如權(quán)利要求3所述的工業(yè)鍋爐煙氣聯(lián)合脫硫脫硝脫汞裝置，其特征在于:所述旋風(fēng)分離器下端料斗設(shè)置有兩個(gè)出口，其中一出口通過輸送裝置與一灰倉連接，另一出口通過螺旋反料機(jī)與所述循環(huán)灰入口連接。
5.如權(quán)利要求4所述的工業(yè)鍋爐煙氣聯(lián)合脫硫脫硝脫汞裝置，其特征在于:所述布袋除塵器的底部亦連接至灰倉上。
6.如權(quán)利要求5所述的工業(yè)鍋爐煙氣聯(lián)合脫硫脫硝脫汞裝置，其特征在于:所述鈣基吸收劑儲(chǔ)倉通過鈣基吸收劑入口連接至收縮段上。
【文檔編號(hào)】B01D53/64GK203447967SQ201320471845
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月5日
【發(fā)明者】朱廷鈺, 葉猛, 劉 文, 李自尚 申請(qǐng)人:河北環(huán)科力創(chuàng)環(huán)境工程有限公司