CN100529538C

CN100529538C - 燃煤锅炉烟气粉尘、so2、co2零排放的方法及装置

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Publication number: CN100529538C
Application number: CNB2005100336390A
Authority: CN
Inventors: 周树源; 陈永东
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-03-22
Filing date: 2005-03-22
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2025-03-22
Also published as: CN1664446A

Abstract

一种燃煤锅炉烟气粉尘、SO₂、CO₂零排放的方法及装置，该方法包括如下步骤：a、将燃煤设备排出的烟气引入一个或多个除尘容器中除尘；b、除尘后的烟气进入多组相互连通的密闭气体处理容器中进行湿法净化处理；c、由每组气体处理容器的水泵交替向两个容器间注、排液体，使排液容器产生高负压能，吸入待处理烟气，而进入注液容器的液体则逐渐将已吸入的经过液体吸收处理的烟气赶入下一组容器；d、经逐级处理后的净化气体由与最后一组处理容器相连的气体排放口排出。装置包括一个或多个密闭的除尘容器及多组气体处理容器，每组气体处理容器之间各连接有一个水泵。本发明集烟气除尘、脱硫于一体，可实现二氧化硫、二氧化碳等气有害气体零排放。

Description

燃煤锅炉烟气粉尘、SO2、CO2零排放的方法及装置

技术领域

本发明涉及气体净化方法及设备，特别是涉及一种对火力发电设备和燃煤锅炉所排放的烟气进行净化处理的燃煤锅炉烟气粉尘、SO₂、CO₂零排放的方法及装置。

背景技术

我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，大部分的煤炭用于火力发电和用作锅炉燃料。由于我国动力用煤的灰分高，含硫量大，因此在火力发电和锅炉燃烧后所排出的烟气中含有大量的粉尘和二氧化硫(SO₂)、二氧化碳(CO₂)等有害气体。为此，人们虽采取了烟气除尘等措施，但除尘效率低，成本高，未经处理的二氧化硫等有害气体被直接排放到空气中，造成严重的环境和大气污染，如何有效控制上述污染已成为电力工业是否能保持可持续发展的重要因素之一。目前国内对火力发电烟气除尘脱硫多采用进口技术，虽具有较好效果，但系统结构复杂且成本高昂。

发明内容

本发明旨在更有效地治理燃煤设备的烟气污染，而提供一种集烟气除尘、脱硫于一体，结构简单，成本低，可实现二氧化硫、二氧化碳等气有害气体零排放的燃煤锅炉烟气粉尘、SO₂、CO₂零排放的方法及装置。

为实现上述目的，本发明提供一种燃煤设备的烟尘净化方法，该方法包括如下步骤：

a、将燃煤设备排出的烟气引入一个或多个除尘容器中除尘；

b、除尘后的烟气进入多组相互连通的密闭气体处理容器中进行湿法净化处理；

c、湿法净化处理时，由每组气体处理容器的水泵交替向两个容器间注、排液体，使排液容器产生高负压能，吸入待处理烟气，烟气中的有害气体溶入液体中，而进入注液容器的液体则逐渐将已吸入的经过液体吸收处理的烟气赶入下一组容器，当注液容器内的液体到达设定位置时，由传感器发出信号并由程序控制自动转换，使排液容器和注液容器功能互换，此过程在各组处理容器中连续不断循环进行；

d、经逐级处理后的净化气体由与最后一组处理容器相连的气体排放口排出。

步骤C中，在吸烟气和排烟气过程中，可分别向各组处理容器内的气体喷淋液体。

步骤C中，当各组容器的水泵启动时，第一气体处理容器A1、第二气体处理容器A2、第三气体处理容器A3、第四气体处理容器A4分别对应向第I气体处理容器B1、第II气体处理容器B2、第III气体处理容器B3、第IV气体处理容器B4排水并同时产生负压吸气时，连接每组第一气体处理容器A1和第I气体处理容器B1，第二气体处理容器A2和第II气体处理容器B2，第三气体处理容器A3和第III气体处理容器B3，第四气体处理容器A4和第IV气体处理容器B4的两根连接管上的第一水阀C1、第二水阀C2、第三水阀C3、第四水阀C4全部开启，第I水阀D1、第II水阀D2、第III水阀D3、第IV水阀D4全部关闭，连接首组和末组容器的连接管上的第一气阀E打开，第二气阀F关闭，连接相邻两组容器的气体管道处于常开状态；第I气体处理容器B1、第II气体处理容器B2、第III气体处理容器B3、第IV气体处理容器B4中的气体逐渐被注入的液体净化处理后由气体排放口排出。

步骤C中，当第一气体处理容器A1、第二气体处理容器A2、第三气体处理容器A3、第四气体处理容器A4排水到液位传感器检测到排空时，即由程序控制自动转换为注水过程，此时连接每组第一气体处理容器A1和第I气体处理容器B1，第二气体处理容器A2和第II气体处理容器B2，第三气体处理容器A3和第III气体处理容器B3，第四气体处理容器A4和第IV气体处理容器B4的两根连接管上的第一水阀C1、第二水阀C2、第三水阀C3、第四水阀C4全部关闭，第I水阀D1、第II水阀D2、第III水阀D3、第IV水阀D4全部开启，各组容器的水泵自动将第I气体处理容器B1、第II气体处理容器B2、第III气体处理容器B3、第IV气体处理容器B4中的液体排入第一气体处理容器A1、第二气体处理容器A2、第三气体处理容器A3、第四气体处理容器A4，进入第一气体处理容器A1、第二气体处理容器A2、第三气体处理容器A3、第四气体处理容器A4的液体将经过处理的气体赶入下一组容器，而第I气体处理容器B1、第II气体处理容器B2、第III气体处理容器B3、第IV气体处理容器B4则通过水泵排出液体产生负压而吸入烟气，并进行净化处理。

烟气在气体处理容器中停留并作净化处理的时间为1-2分钟。

所述的液体为水或溶液。

本发明也提供了实现上述方法的装置，该装置包括：

一个或多个密闭的除尘容器E1～En，它与烟气出口相连；

多组第一气体处理容器A1、第二气体处理容器A2、第三气体处理容器A3、第四气体处理容器A4、第I气体处理容器B1、第II气体处理容器B2、第III气体处理容器B3、第IV气体处理容器B4，其中，第一气体处理容器A1与第I气体处理容器B1、第二气体处理容器A2与第II气体处理容器B2、第三气体处理容器A3与第III气体处理容器B3、第四气体处理容器A4与第IV气体处理容器B4分别相对应，并各通过两根连接管相连接，每根连接管上各装有一个第一水阀C1和第I水阀D1，第二水阀C2和第II水阀D2，第三水阀C3和第III水阀D3，第四水阀C4和第IV水阀D4，每组气体处理容器的两根连接管之间各连接有至少一个水泵，首组和末组容器分别通过一根气体管道相连通，相邻两组气体处理容器分别通过两根气体管道相连通，在连接首组和末组容器的气体管道上分别都装有第一气阀E和第二气阀F；且

多组气体处理容器的首组容器和末组容器分别通过气体管道与除尘容器E1～En及气体排放口相连接。

在每个气体处理容器中位于气体管道口处各装有一组液体喷淋管。

除尘容器E1～En是截面为菱形的密闭容器，各容器间由文丘里管相连通，且前端除尘容器E1通过进气管与烟气出口相连，后端除尘容器En通过出气管与气体处理容器的气体管道连通。

第一气体处理容器A1、第二气体处理容器A2、第三气体处理容器A3、第四气体处理容器A4、第I气体处理容器B1、第II气体处理容器B2、第III气体处理容器B3、第IV气体处理容器B4为密闭的箱式或罐式容器。

本发明的贡献在于，它提供了一种高效、实用且廉价的治理燃煤设备的烟尘的方法，本发明的方法和装置具有如下特点：

一、通过水泵抽排水产生真空来吸入烟气，取代了风机吸排风，并因此大大降低了噪声，由于水泵可以抽30～40kpa甚至到100kpa的负压，其噪音仅有65～70dB，因此工作环境清静；

二、水泵抽真空吸气不存在处理液粘附风机现象，并可将混合的浆液均匀搅动，更易于对二氧化硫、二氧化碳等气体进行处理；

三、本发明的方法是在每组处理容器的两个容器间不间断地进行吸液、排液和吸气、排气的转换，其处理过程是连续进行的。

四、净化效果好，可实现二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳等有害气体的零排放；

五、本发明还具有结构简单，工作可靠，易于实施，处理成本和设备造价低。

附图说明

图1是本发明的烟尘净化装置结构立体示意图之一。

图2是本发明的烟尘净化装置结构立体示意图之二。

具体实施方式

下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。

本发明的燃煤设备的烟尘净化方法包括如下步骤：

a、将燃煤设备排出的烟气引入一个或多个除尘容器中除尘，本例中，除尘容器由第一除尘罐E1、第二除尘罐E2、第三除尘罐E3、第四除尘罐E4构成，烟气由进气管37进入前端第一除尘容器E1中，烟气中的烟尘由于自身重力下落至除尘容器底部，烟气经过四个除尘罐逐级除尘后全部除去；

b、除尘后的烟气由第三气体管道34进入多组相互连通的密闭第一气体处理容器A1、第二气体处理容器A2、第三气体处理容器A3、第四气体处理容器A4、第I气体处理容器B1、第II气体处理容器B2、第III气体处理容器B3、第IV气体处理容器B4中进行湿法净化处理；

c、湿法净化处理时，由每组气体处理容器的水泵交替向两个容器间注、排液体，液体可以是水或石灰等溶液。排液容器排液时会产生高负压能，吸入待处理烟气，烟气中的有害气体溶入液体中，而进入注液容器的液体则逐渐将已吸入的经过液体吸收处理的烟气赶入下一组容器，当注液容器内的液体到达设定位置时，由传感器发出信号并由程序控制自动转换，使排液容器和注液容器功能互换，此过程在各组处理容器中连续不断循环进行。参阅图1，本例中，气体处理容器由第一气体处理容器A1和第I气体处理容器B1，第二气体处理容器A2和第II气体处理容器B2，第三气体处理容器A3和第III气体处理容器B3，第四气体处理容器A4和第IV气体处理容器B4四组气体处理容器构成，当各组容器的水泵20启动时，第一气体处理容器A1、第二气体处理容器A2、第三气体处理容器A3、第四气体处理容器A4分别对应向气体处理容器第I气体处理容器B1、第II气体处理容器B2、第III气体处理容器B3、第IV气体处理容器B4排水并同时产生负压吸气时，连接每组第一气体处理容器A1和第I气体处理容器B1，第二气体处理容器A2和第II气体处理容器B2，第三气体处理容器A3和第III气体处理容器B3，第四气体处理容器A4和第IV气体处理容器B4的两根连接管上的第一水阀C1、第二水阀C2、第三水阀C3、第四水阀C4全部开启，第I水阀D1、第II水阀D2、第III水阀D3、第IV水阀D4全部关闭，连接首组和末组容器的连接管上的第一气阀E打开，第二气阀F关闭，连接相邻两组容器的气体管道处于常开状态。第I气体处理容器B1、第II气体处理容器B2、第III气体处理容器B3、第IV气体处理容器B4中的气体逐渐被注入的液体净化处理后由气体排放口排出。在吸烟气和排烟气过程中，可分别向各组处理容器内的气体喷淋液体，使得烟气中的二氧化硫和二氧化碳等气体更快地溶于液体中。烟气在每个气体处理容器中停留并作净化处理的时间为1-2分钟，因而有足够的时间和空间进行净化处理。

d、经逐级处理后的净化气体由与最后一组处理容器相连的气体排放烟囱排出。

当第一气体处理容器A1、第二气体处理容器A2、第三气体处理容器A3、第四气体处理容器A4排水到液位传感器检测到排空时，即由程序控制自动转换为注水过程，该过程如图2所示，此时连接每组第一气体处理容器A1和第I气体处理容器B1，第二气体处理容器A2和第II气体处理容器B2，第三气体处理容器A3和第III气体处理容器B3，第四气体处理容器A4和第IV气体处理容器B4的两根连接管上的第一水阀C1、第二水阀C2、第三水阀C3、第四水阀C4全部关闭，第I水阀D1、第II水阀D2、第III水阀D3、第IV水阀D4全部开启，各组容器的水泵自动将第I气体处理容器B1、第II气体处理容器B2、第III气体处理容器B3、第IV气体处理容器B4中的液体排入第一气体处理容器A1、第二气体处理容器A2、第三气体处理容器A3、第四气体处理容器A4，进入第一气体处理容器A1、第二气体处理容器A2、第三气体处理容器A3、第四气体处理容器A4的液体将经过处理的气体赶入下一组容器，而第I气体处理容器B1、第II气体处理容器B2、第III气体处理容器B3、第IV气体处理容器B4则通过水泵排出液体产生负压而吸入烟气，并进行净化处理。

上述方法是通过图1、图2所示的装置实现的，该装置包括一个或多个密闭的除尘容器E1～En和多组第一气体处理容器A1、第二气体处理容器A2、第三气体处理容器A3、第四气体处理容器A4、第I气体处理容器B1、第II气体处理容器B2、第III气体处理容器B3、第IV气体处理容器B4，本例中除尘容器由第一除尘罐E1、第二除尘罐E2、第三除尘罐E3、第四除尘罐E4四个除尘罐构成，第一除尘罐E1、第二除尘罐E2、第三除尘罐E3、第四除尘罐E4是截面为菱形的密闭容器，各罐间由文丘里管相连通，文丘里管与除尘罐连接处的直径较小，使得烟气可加速进入除尘罐内，便于烟尘的沉降。前端第一除尘容器E1通过进气管37与烟气出口相连，后端第四除尘容器E4通过第三气体管道34与气体处理容器的第一气体管道31连通。烟气经第一除尘罐E1、第二除尘罐E2、第三除尘罐E3、第四除尘罐E4被逐级除尘，除尘罐内的积尘可由罐底部的排污口排出。本例中气体处理容器由第一气体处理容器A1、第二气体处理容器A2、第三气体处理容器A3、第四气体处理容器A4、第I气体处理容器B1、第II气体处理容器B2、第III气体处理容器B3、第IV气体处理容器B4构成，气体处理容器可以是密闭的箱式或罐式容器，本例中，气体处理容器由两个独立箱体构成，每个箱体中分隔成四个独立空间，形成容器第一气体处理容器A1、第II气体处理容器B2、第三气体处理容器A3、第IV气体处理容器B4及第I气体处理容器B1、第二气体处理容器A2、第III气体处理容器B3、第四气体处理容器A4，其中，第一气体处理容器A1与第I气体处理容器B1…第四气体处理容器A4与第IV气体处理容器B4相对应，并各通过两根连接管10相连接，每根连接管上各装有一个第一水阀C1和第I水阀D1，第二水阀C2和第II水阀D2，第三水阀C3和第III水阀D3，第四水阀C4和第IV水阀D4，每组气体处理容器的两根连接管之间各连接有一个水泵20，它由阀控制进行抽、排水转换，分别从相对应的容器中抽液体并形成负压而吸入烟气。首组第一气体处理容器A1、第I气体处理容器B1和末组第四气体处理容器A4、第IV气体处理容器B4分别通过一根第一气体管道31、第二气体管道32相连通，在第一气体管道31、第二气体管道32上分别都装有第一气阀E和第二气阀F，相邻两组气体处理容器分别通过两根气体管道33相连通，且首组第一气体处理容器A1、第I气体处理容器B1通过第三气体管道34与第四除尘容器E4连接，末组第四气体处理容器A4、第IV气体处理容器B4通过第四气体管道35与气体排放烟囱36相连接。为使气体更快地溶于液体中，在每个气体处理容器中位于气体管道口处各装有一组液体喷淋管40。上述的第一水阀C1、第二水阀C2、第三水阀C3、第四水阀C4，第I水阀D1、第II水阀D2、第III水阀D3、第IV水阀D4及第一气阀E和第二气阀F均采用气动控制阀，并采用通用的工业控制程序控制。

Claims

1、一种燃煤锅炉烟气粉尘、SO₂、CO₂零排放的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

a、将燃煤设备排出的烟气引入一个或多个除尘容器中除尘；

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C中，在吸烟气和排烟气过程中，可分别向各组处理容器内的气体喷淋液体。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C中，当各组容器的水泵启动时，第一气体处理容器(A1)、第二气体处理容器(A2)、第三气体处理容器(A3)、第四气体处理容器(A4)分别对应向第I气体处理容器(B1)、第II气体处理容器(B2)、第III气体处理容器(B3)、第IV气体处理容器(B4)排水并同时产生负压吸气时，连接每组第一气体处理容器(A1)和第I气体处理容器(B1)，第二气体处理容器(A2)和第II气体处理容器(B2)，第三气体处理容器(A3)和第III气体处理容器(B3)，第四气体处理容器(A4)和第IV气体处理容器(B4)的两根连接管上的第一水阀(C1)、第二水阀(C2)、第三水阀(C3)、第四水阀(C4)全部开启，第I水阀(D1)、第II水阀(D2)、第III水阀(D3)、第IV水阀(D4)全部关闭，连接首组和末组容器的连接管上的第一气阀(E)打开，第二气阀(F)关闭，连接相邻两组容器的气体管道处于常开状态；第I气体处理容器(B1)、第II气体处理容器(B2)、第III气体处理容器(B3)、第IV气体处理容器(B4)中的气体逐渐被注入的液体净化处理后由气体排放口排出。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C中，当第一气体处理容器(A1)、第二气体处理容器(A2)、第三气体处理容器(A3)、第四气体处理容器(A4)排水到液位传感器检测到排空时，即由程序控制自动转换为注水过程，此时连接每组第一气体处理容器(A1)和第I气体处理容器(B1)，第二气体处理容器(A2)和第II气体处理容器(B2)，第三气体处理容器(A3)和第III气体处理容器(B3)，第四气体处理容器(A4)和第IV气体处理容器(B4)的两根连接管上的第一水阀(C1)、第二水阀(C2)、第三水阀(C3)、第四水阀(C4)全部关闭，第I水阀(D1)、第II水阀(D2)、第III水阀(D3)、第IV水阀(D4)全部开启，各组容器的水泵自动将第I气体处理容器(B1)、第II气体处理容器(B2)、第III气体处理容器(B3)、第IV气体处理容器(B4)中的液体排入第一气体处理容器(A1)、第二气体处理容器(A2)、第三气体处理容器(A3)、第四气体处理容器(A4)，进入第一气体处理容器(A1)、第二气体处理容器(A2)、第三气体处理容器(A3)、第四气体处理容器(A4)的液体将经过处理的气体赶入下一组容器，而第I气体处理容器(B1)、第II气体处理容器(B2)、第III气体处理容器(B3)、第IV气体处理容器(B4)则通过水泵排出液体产生负压而吸入烟气，并进行净化处理。

5、如权利要求1至4中任一条所述的方法，其特征在于，烟气在气体处理容器中停留并作净化处理的时间为1-2分钟。

6、如权利要求1至4中任一条所述的方法，其特征在于，所述的液体为水或溶液。

7、一种实现权利要求1所述方法的装置，其特征在于，它包括：

一个或多个密闭的除尘容器(E1～En)，它们与烟气出口相连；

第一气体处理容器(A1)、第二气体处理容器(A2)、第三气体处理容器(A3)、第四气体处理容器(A4)，第I气体处理容器(B1)、第II气体处理容器(B2)、第III气体处理容器(B3)、第IV气体处理容器(B4)，其中，第一气体处理容器(A1)与第I气体处理容器(B1)、第二气体处理容器(A2)与第II气体处理容器(B2)、第三气体处理容器(A3)与第III气体处理容器(B3)、第四气体处理容器(A4)与第IV气体处理容器(B4)分别相对应，并各通过两根连接管(10)相连接，每根连接管上各装有一个第一水阀(C1)和第I水阀(D1)，第二水阀(C2)和第II水阀(D2)，第三水阀(C3)和第III水阀(D3)，第四水阀(C4)和第IV水阀(D4)，每组气体处理容器的两根连接管之间各连接有至少一个水泵(20)，首组和末组容器分别通过一根第一气体管道(31)、第二气体管道(32)相连通，相邻两组气体处理容器分别通过两根气体管道(33)相连通，在第一气体管道(31)、第二气体管道(32)上分别都装有第一气阀(E)和第二气阀(F)；且

多组气体处理容器的首组容器和末组容器分别通过第三气体管道(34)、第四气体管道(35)与除尘容器(E1～En)及气体排放口(36)相连接。

8、如权利要求7所述的装置，其特征在于，在每个气体处理容器中位于气体管道口处各装有一组液体喷淋管(40)。

9、如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述除尘容器(E1～En)是截面为菱形的密闭容器，各容器间由文丘里管相连通，且前端除尘容器(E1)通过进气管(37)与烟气出口相连，后端除尘容器(En)通过第三气体管道(34)与气体处理容器的第一气体管道(31)连通。

10、如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一气体处理容器(A1)、第二气体处理容器(A2)、第三气体处理容器(A3)、第四气体处理容器(A4)，第I气体处理容器(B1)、第II气体处理容器(B2)、第III气体处理容器(B3)、第IV气体处理容器(B4)为密闭的箱式或罐式容器。