煙氣洗滌凈化處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]涉及各種鍋爐煙囪和燃燒干燥各種物體的煙囪大氣污染物排放領(lǐng)域和機(jī)械制造，尤其是涉及大氣污染物排放治理的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是煤炭資源儲(chǔ)量非常豐富的國(guó)家，煤炭是主要的能源，被廣泛用于金屬冶煉、燃煤鍋爐發(fā)電等工業(yè)生產(chǎn)。
[0003]現(xiàn)在的燃煤鍋爐大氣污染物排放是造成霧霾天氣的主要罪魁禍?zhǔn)字?。治理燃煤鍋爐大氣污染物排放主要采用的方法以旋風(fēng)除塵、布袋除塵和電磁除塵為主，此類(lèi)除塵都是采用干式除塵動(dòng)方法，降低鍋爐煙塵排放濃度、S02、N02、C02氣體排放濃度和煙氣黑度。據(jù)有關(guān)資料的數(shù)據(jù)表明:燃燒一噸煤，要排放1.53kg的S02 ；3-9kg的N02 ;約2kg的CO和9-1 Ikg的粉塵，燃燒一噸煤的環(huán)保設(shè)備要投資156元。2013年，全國(guó)煤炭消耗量36億噸，則需投入5616億元的資金。大量的環(huán)保投入導(dǎo)致企業(yè)難以承擔(dān)。投入不夠，治理效果不佳，嚴(yán)重污染環(huán)境，是造成霧霾天氣的主要罪魁禍?zhǔn)字?。大氣環(huán)境被污染，給人類(lèi)帶來(lái)災(zāi)難性的后果，呼吸系統(tǒng)的疾病增加，肺癌的發(fā)病率大幅上升。特別是被污染的大氣中的顆粒物被列為一級(jí)致癌物，癌癥已經(jīng)奪去無(wú)數(shù)人的生命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]
[0005]徹底拋棄傳統(tǒng)的干式除塵治理煙氣的方法，采用逆向思維，用濕式洗滌治理大氣污染物的排放。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本裝置采用的技術(shù)方案是:研發(fā)鐘形活塞氣體壓縮機(jī)，處理燃煤、燃油、燃?xì)忮仩t等排放的煙氣，把鍋爐排煙通道或除塵通道與該壓縮機(jī)進(jìn)氣口連接，利用水封洗滌凈化氣體，再利用排氣孔的水封再次洗滌凈化氣體。由于排放氣體的壓力較低，本裝置設(shè)計(jì)的壓縮機(jī)的殼體可以使用常壓容器，可以設(shè)計(jì)數(shù)米直徑、數(shù)十米行程的缸體和活塞；活塞移動(dòng)到上、下死點(diǎn)時(shí)，活塞都必須浸泡中液體中；活塞桿采用剛性桿和柔性桿組合，剛性桿進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，柔性桿進(jìn)行直線和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；其次壓縮機(jī)必須成偶數(shù)配置，并用垂直升降的曳引機(jī)作動(dòng)力，組合成一個(gè)處理單元。采用剛性柔性活塞桿和曳引機(jī)作拖動(dòng)裝置，可以使壓縮機(jī)的缸體和活塞行程高達(dá)數(shù)十米。成對(duì)配置的壓縮機(jī)的活塞，一個(gè)相當(dāng)于電梯的轎廂，另一個(gè)相當(dāng)于電梯的對(duì)重，利用曳引機(jī)往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)的工作原理移動(dòng)壓縮機(jī)的活塞，使其比較節(jié)能。曳引機(jī)運(yùn)行的噪音比活塞式壓縮機(jī)和螺桿式壓縮機(jī)要小得多。由于采用液體密封，缸體與活塞無(wú)須使用活塞環(huán)和潤(rùn)滑油。針對(duì)污染源排氣量和處理氣體清潔度要求，可利用處理單元進(jìn)行串聯(lián)和并聯(lián)處理。處理排氣量大的煙氣，利用并聯(lián)單元處理；處理氣體清潔度要求較高的氣體，可以采用串聯(lián)單元處理。
[0007]由于該裝置高達(dá)數(shù)十米，兼有煙囪所具備的拔煙、拔火的功能，再加上裝置內(nèi)的活塞在缸體內(nèi)往復(fù)移動(dòng)，造成活塞與缸體內(nèi)的氣體和活塞與水封中的氣體壓力交替地增大和減小，進(jìn)行排放氣體，將壓縮后的氣體穿過(guò)排除煙氣的水封后再排到自然狀態(tài)下的大氣中。
[0008]鐘形活塞氣體壓縮機(jī)的工作原理是:當(dāng)相當(dāng)于電梯轎廂的活塞在缸體內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，進(jìn)氣管道的止回閥關(guān)閉，缸體內(nèi)氣體體積越來(lái)越小，氣體壓力越來(lái)越大；與此同步，鐘形活塞內(nèi)腔的容積越來(lái)越大，壓力越來(lái)越小，缸體內(nèi)壓力越來(lái)越大的氣體就穿過(guò)水封進(jìn)入活塞內(nèi)腔。鐘形活塞與水封又組成壓縮機(jī)，鐘形活塞內(nèi)腔變?yōu)楦左w，水封變?yōu)榛钊?，壓縮后的氣體經(jīng)過(guò)排氣止回閥和管道，穿過(guò)排氣密封水箱，再進(jìn)入煙囪，排到自然環(huán)境下的大氣中，完成洗滌凈化的過(guò)程。與此同時(shí)相當(dāng)于電梯對(duì)重的鐘形活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，鐘形活塞內(nèi)腔的容積越來(lái)越小，腔內(nèi)氣體的壓力越來(lái)越大，氣體就會(huì)穿過(guò)水封，再進(jìn)入煙囪，排放到自然環(huán)境下的大氣中；鐘形活塞外壁與缸體之間的氣體體積則越來(lái)越大，氣體壓力越來(lái)越小，進(jìn)氣止回閥打開(kāi)，氣體進(jìn)入缸體，完成氣體處理單元的工作循環(huán)。此時(shí)，曳引機(jī)反時(shí)針旋轉(zhuǎn)，又完成下一個(gè)工作循環(huán)。曳引機(jī)在行程開(kāi)關(guān)的控制下，自動(dòng)地完成正、反轉(zhuǎn)工作循環(huán)，做到煙氣連續(xù)洗滌排放。
[0009]鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的污染物項(xiàng)目主要是:顆粒物、硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、汞及其氧化物和煙氣黑度?；旌显跉怏w中的顆粒物穿過(guò)水封，經(jīng)過(guò)兩次洗滌吸收水分后，其重量增加，更容易下沉，不再排放到大氣。沉淀在水中的顆粒物經(jīng)過(guò)濾固化后，可進(jìn)行回收利用，防止造成二次污染。硫氧化物以S02氣體為主。利用S02的水溶性好的特點(diǎn)，使其溶于水中形成亞硫酸。亞硫酸是酸雨的主要成分，將部分溶于水中S02進(jìn)行收集處理。氮氧化物主要是N02。N02易溶于水并與水反應(yīng)生成硝酸。將溶于水中的N02進(jìn)行收集處理。C02也易溶于水，與水反應(yīng)，生成H2C03。集中處理酸液，可減少形成酸雨。
[0010]煙氣的洗滌凈化是在穿過(guò)已設(shè)置水封的過(guò)程中完成的。以燃煤鍋爐為例，燃燒一噸煤要排出9-llkg的粉塵，1.53kg的S02，3-9kg的N02，大約2kg的CO。根據(jù)水封的用水量和鍋爐燃煤消耗量的多少來(lái)確定水封里的水含顆粒物和酸度來(lái)更換新水。換出來(lái)的水可用過(guò)濾方法清除顆粒物，再進(jìn)行固化處理；沉清后的水可用堿性物質(zhì)中和后再繼續(xù)循環(huán)使用，減少水的消耗量。
[0011]碰到需要處理的氣體特殊時(shí)，可根據(jù)該氣體與所使用封閉的液體的親和性來(lái)確定液體密封物質(zhì)。例如，需要處理電解氯化鎂產(chǎn)生的氯氣時(shí)，可使用濃硫酸作為密封液。
[0012]碰到真空冶煉爐時(shí)，可將爐內(nèi)排氣管連接到壓縮機(jī)的進(jìn)氣口，使其作為真空泵來(lái)使用。
[0013]碰到需要獲得壓縮空氣時(shí)，可將壓縮機(jī)的進(jìn)氣口與大氣連接，就可以獲得壓縮空氣。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本裝置具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0015](I)本裝置使用領(lǐng)域?qū)拸V，既可洗滌凈化煙氣和特殊氣體，也可以作空氣壓縮機(jī)和真空泵使用。
[0016](2)作為燃煤、燃油、燃?xì)忮仩t和煤干燥爐、礦干燥爐、渣干燥爐的煙氣凈化除塵裝置使用，可利用硫氧化物、氮氧化物和C02易溶于水的特性，使其充分與水接觸，溶于水中，與水反應(yīng)生成亞硫酸、硝酸等酸性水溶液，再進(jìn)行中和處理，循環(huán)使用；沉淀在水中的顆粒物可進(jìn)行過(guò)濾，然后再進(jìn)行固化處理，避免二次污染，降低環(huán)境保護(hù)的壓力。
[0017](3)與傳統(tǒng)的除塵裝置相比，本裝置不僅除塵干凈，具備傳統(tǒng)除塵裝置的功能，而且還讓煙氣穿過(guò)水封時(shí)，使用硫氧化物、氮氧化物等物質(zhì)易溶于水的特性，使其部分溶于水中，再對(duì)水進(jìn)行中和處理，循環(huán)使用，其功能要比傳統(tǒng)除塵裝置強(qiáng)得多。穿越水封經(jīng)過(guò)水中洗滌凈化的煙氣進(jìn)入煙囪，排放到自然狀態(tài)下的大氣。通過(guò)水封洗滌的氣體，濕度較大，顯得更加綠色環(huán)保。
[0018](4)鐘形活塞壓縮機(jī)是本裝置的核心技術(shù)，。由于采用液體密封鐘形活塞，缸體與活塞的間隙較大，缸體和活塞都可用鋼板卷制，與傳統(tǒng)活塞壓縮機(jī)相比，傳統(tǒng)活塞壓縮機(jī)的制造成本較大，液體密封鐘形活塞壓縮機(jī)的成本較低，可極大地降低制造安裝成本。再加上本裝置是以處理單元出現(xiàn)，并用電梯曳引機(jī)作動(dòng)力，組合成機(jī)械設(shè)備，而且還使用剛性活塞桿與柔性活塞桿組合，能夠使用曳引機(jī)牽引活塞，就可以讓該機(jī)的活塞行程高達(dá)數(shù)十米，活塞的直徑達(dá)到數(shù)米。再加上鐘形活塞重量基本相等，曳引機(jī)同時(shí)移動(dòng)兩臺(tái)壓縮機(jī)活塞，消耗的電功率較小，可以較大的減小使用成本，降低企業(yè)治理氣體污染的環(huán)保投入。
[0019](5)本裝置以處理單元作為