CN103721549A

CN103721549A - 一种锅炉废气脱硫除硝装置及其方法

Info

Publication number: CN103721549A
Application number: CN201410023916.9A
Authority: CN
Inventors: 汪荣林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-01-17
Filing date: 2014-01-17
Publication date: 2014-04-16

Abstract

一种锅炉废气脱硫除硝方法及装置，包括脱硫除硝装置主体、水幕除尘装置和电解箱，脱硫除硝装置主体上设有排气口，排气口上设有鼓风机，其特征是脱硫除硝装置主体包括通过隔板分隔形成的进气腔和净化腔两个腔体，其中净化腔内设有若干个挡气板及多孔板的组合结构，以形成二级以上阶梯状净化通道；进气腔内设置一向下的螺旋形气管，螺旋形气管内装有若干个塑料空心球，螺旋形气管下端与进气腔相通，另一端经直进气管与水幕除尘装置连通；直进气管内设有一开口向内的喷嘴，喷嘴通过连接管接入电解箱的顶部；电解箱设置在净化腔外侧的下部，电解箱的底部与净化腔相通。本发明价格低、使用寿命长、运行成本低、净化效果好，适用于燃煤锅炉废气的脱硫除硝。

Description

一种锅炉废气脱硫除硝装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种锅炉废气脱硫除硝及其方法，主要应用于燃煤锅炉废气的脱硫除硝。

背景技术

目前随着生活水平的不断提高，因为煤炭价格便宜，燃煤锅炉使用数量越来越多，煤炭在我国能源消耗中占70%，燃煤锅炉产生的废气对大气的污染越来越严重，尤其是废气中的二氧化硫和氮氧化物对大气的污染。当前的燃煤锅炉大多使用水幕除尘装置，对废气的脱硫除硝效果不好，尤其对氮氧化物基本不去除，眼下迫切需要一种价格低、使用寿命长、运行成本低、脱硫除硝效果好的装置。中国专利文献号CN201062794于2008年5月21日公开了一种燃煤锅炉废气处理装置，包括处理仓，处理仓前端具有进气口、后端上方具有排气口，处理仓内纵向安装有过滤网，处理仓内安装有水雾排放头。据称，其通过雾化水份洗刷废气中的尘埃，同时吸收废气中的水份及二氧化硫，再经过滤网过滤，从而达到废气处理的目的；但是，该设计方案废气净化不够彻底，且废气再利用率较低。因此，有必要作进一步改进。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、使用寿命长、运行成本低、脱硫除硝效果好的锅炉废气脱硫除硝装置，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种锅炉废气脱硫除硝装置，包括脱硫除硝装置主体、水幕除尘装置和电解箱，脱硫除硝装置主体上设有排气口，排气口上设有鼓风机，其结构特征是脱硫除硝装置主体包括通过隔板分隔形成的进气腔和净化腔两个腔体，其中净化腔内设有若干个挡气板及多孔板的组合结构，以形成二级以上阶梯状净化通道；进气腔内设置一向下的螺旋形气管，螺旋形气管内装有若干个塑料空心球，螺旋形气管下端与进气腔相通，另一端经直进气管与水幕除尘装置连通；直进气管内设有一开口向内的喷嘴，喷嘴通过连接管接入电解箱的顶部；电解箱设置在净化腔外侧的下部，电解箱的底部与净化腔相通。

所述多孔板水平设置，多孔板上排列设有多个通孔；所述通孔的半径为0.5-1.0mm，横向相邻的两通孔之间的间隙为0.5-1.0mm，纵向相邻的两通孔之间的间隙为6-10mm。

所述电解箱的底部外侧与净化腔之间连接设置水泵、散热管，散热管接入净化腔的一端比其最低工作液位稍低。

所述在排气口和直进气管内靠近水幕除尘装置一侧分别设置一NO传感器。

所述脱硫除硝装置主体、电解箱、散热管内的过滤液由依次连通的水泵、电解箱、喷嘴、螺旋形气管、进气腔、净化腔、散热管形成循环回流。

一种锅炉废气脱硫除硝方法，其特征是包括以下步骤：1）废气通过水幕除尘装置沉淀大部分颗粒，并将废气冷却导入直进气管内；2）电解箱电解过滤液，制得的强氧化液内含大于5%硝酸钠，经连接管进入直进气管内；3）废气和内含大于5%硝酸钠的氧化液、气在螺旋形气管内混合，然后进入盛有过滤液的净化腔内；4）出气口排出废气，过滤液通过散热管、水泵回流到电解箱内。

所述步骤1和步骤2可同时进行。

所述步骤2中电解箱电解电流大小可依据NO传感器数值手动控制，或由NO传感器产生的电信号通过专用控制器自动控制；所述电解箱电解过滤液时，同时制得氢气。

所述净化腔和电解箱内部采用含有3-6%氯化钠、5-10%硝酸钠的过滤液，其中净化腔的底部还设有放置总液量30-35%石灰石颗粒的储料盒；所述脱硫除硝装置主体的侧壁靠近储料盒设有清洁门。

本发明采用稀硝酸钠溶液作为NO的辅助吸收液，对NO的吸收率较高。其具有价格低、使用寿命长、运行成本低、净化效果好的优点，适用于燃煤锅炉废气的脱硫除硝。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明多孔板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1-图2，一种锅炉废气脱硫除硝装置，包括脱硫除硝装置主体1、水幕除尘装置和电解箱，脱硫除硝装置主体1上设有排气口2，排气口2上设有鼓风机3，排气口2外侧设置一鼓风机3和NO传感器31，脱硫除硝装置主体1包括通过隔板4分隔形成的进气腔和净化腔两个腔体，其中净化腔内设有若干个挡气板5及多孔板6的组合结构，以形成二级以上阶梯状净化通道；进气腔内设置一向下的螺旋形气管7，螺旋形气管7内装有若干个塑料空心球8，螺旋形气管7下端与进气腔相通，并设置有固定格栅7.1，以防止塑料空心球8掉落；螺旋形气管7的另一端经直进气管9与水幕除尘装置连通；直进气管9内设有一开口向内的喷嘴10，直进气管9内靠近水幕除尘装置一侧设置一NO传感器31,喷嘴10通过连接管11接入电解箱的顶部；电解箱设置在净化腔外侧的下部，电解箱的底部外侧与净化腔之间连接设置水泵12、散热管13，散热管13接入净化腔的一端比其最低工作液位稍低。多孔板6水平设置，多孔板6上排列设有多个通孔6.1；通孔6.1的直径为0.5-1.0mm，横向相邻的两通孔6.1之间的间隙为0.5-1.0mm，纵向相邻的两通孔6.1之间的间隙为6-10mm。脱硫除硝装置主体1、电解箱、散热管13内的过滤液由依次连通的水泵12、电解箱、喷嘴10、螺旋形气管7、进气腔、净化腔、散热管13形成循环回流。

净化腔和电解箱内部采用含有3-6%氯化钠、5-10%硝酸钠的过滤液，过滤液冰点较低，适用地域大。其中净化腔的底部还设有放置总液量30-35%石灰石颗粒的储料盒14，脱硫除硝装置主体1的侧壁靠近储料盒14设有清洁门15，方便定期清洁和添加石灰石颗粒。脱硫除硝装置主体1的底部设有换液阀（图中未标出）。

水幕除尘装置包括冷却室16和沉淀池17，冷却室16的底部与沉淀池17连通，冷却室16的上部与直进气管9连通。冷却室16的下部、位于沉淀池17液面的上方外接有一废气进口18，沉淀池17的上部、位于沉淀池17液面的下方外接有一导流管19；导流管19的端部设有一喷淋头20，喷淋头20伸入设置于冷却室16的上部、稍低于直进气管9，导流管19上还设有水泵12。

电解箱包括电解箱主体21和可拆装的底板22，电解箱主体21内设置有氢气罩23，氢气罩23内依次连接有弹簧24、塞子25、软绳26及浮球27；其中氢气罩23为底部开口的瓶状结构，其顶部设有伸出电解箱主体21外并与氢气接收装置连通的导管；弹簧24设置在氢气罩23的上部，并有弹簧24收缩时塞子25向上压紧密封氢气罩23上部，浮球27因罩内充气下拉可拉开塞子25。电解箱主体21内还设置有电极反应装置，电极反应装置的氧化极28为惰性电极、还原极29为惰性电极，还原极29设置在氢气罩23内对应位置，氧化极28设置在氢气罩23外对应位置，还原极29、氧化极28与底板22间设置绝缘层30，电极反应装置电解电流大小可依据NO传感器31数值手动控制，或由NO传感器31产生的电信号通过专用控制器自动控制。

本发明的工作原理：1）废气通过废气进口18进入水幕除尘装置，废气中的微粒大部分在水幕除尘装置中的喷淋头20湿化后留在沉淀池17中，废气得到冷却后进入直进气管9；2）经散热管13冷却的低温过滤液由水泵12从电解箱底部泵入，经电解后，氧化极28生成的氧化液、气由电解箱顶部经导管进入直进气管9；3）步骤2中生成的氧化液经喷嘴10向直进气管9内喷入强氧化液与步骤1中冷却后的废气在螺旋形进气管7、进气腔内气液混合，然后进入盛有过滤液的净化腔内，进一步溶解、吸收、氧化；其中初始过滤液内添加有3-6%氯化钠、5-10%硝酸钠(增加滤液对氮氧化物的溶解度)；废气中的二氧化硫、氮氧化物溶于滤液并被氧化成硫酸、亚硝酸(亚硝酸可进一步氧化成硝酸)，生成的硫酸、亚硝酸、硝酸与石灰石反应（增加每次换液间隔时间）；步骤2中还原极29生成的氢气经氢气罩23收集通向氢气接收装置或锅炉进气口外侧燃烧；4）废气得到净化，通过出气口2排出。电解电流大小可依据NO传感器31数值手动控制，或由NO传感器31产生的电信号通过专用控制器自动控制，氧化液通过电解箱、螺旋形气管7、进气腔、净化腔和散热管13形成一个循环回路，确保过滤液的氧化性。废液由专业化工厂回收处理，废液中的硝酸盐是氮肥，氯化盐可循环再用。

过滤液通过散热管8进入到电解箱后控制其温度在60℃以下，进入到电解箱主体11内的氯离子可被氧化极13氧化成氯气，（HCl（电解）→H₂↑＋Cl₂↑，Cl₂＋H₂O→HCl＋HClO，Cl₂＋H₂O→HCl＋HClO₃）。Cl₂、HClO、HClO₃把不溶于水的一氧化氮氧化成可溶于水的亚硝酸、硝酸，同时把亚硫酸(二氧化硫溶于水的生成物)氧化成硫酸；而且由于氯化钠浓度底，不会产生可逸出液面的氯气。

本发明不只限于上述实例，在本发明的实质范围内，做出的变化、改型、增加或者替换，也属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种锅炉废气脱硫除硝装置，包括脱硫除硝装置主体（1）、水幕除尘装置和电解箱，脱硫除硝装置主体上设有排气口（2），排气口（2）上设有鼓风机（3），其特征是脱硫除硝装置主体包括通过隔板（4）分隔形成的进气腔和净化腔两个腔体，其中净化腔内设有若干个挡气板（5）及多孔板（6）的组合结构，以形成二级以上阶梯状净化通道；进气腔内设置一向下的螺旋形气管（7），螺旋形气管（7）内装有若干个塑料空心球（8），螺旋形气管（7）下端与进气腔相通，另一端经直进气管（9）与水幕除尘装置连通；直进气管（9）内设有一开口向内的喷嘴（10），喷嘴（10）通过连接管（11）接入电解箱的顶部；电解箱设置在净化腔外侧的下部，电解箱的底部与净化腔相通。

2.根据权利要求1所述的锅炉废气脱硫除硝装置，其特征是所述多孔板（6）水平设置，多孔板（6）上排列设有多个通孔（6.1）；所述通孔（6.1）的直径为0.5-1.0mm，横向相邻的两通孔（6.1）之间的间隙为0.5-1.0mm，纵向相邻的两通孔（6.1）之间的间隙为6-10mm。

3.根据权利要求1或2所述的锅炉废气脱硫除硝装置，其特征是所述电解箱的底部外侧与净化腔之间连接设置水泵（12）、散热管（13），散热管（13）接入净化腔的一端比其最低工作液位稍低。

4.根据权利要求3所述的锅炉废气脱硫除硝装置，其特征是所述在排气口（2）和直进气管（9）内靠近水幕除尘装置一侧分别设置一NO传感器（31）。

5.根据权利要求4所述的锅炉废气脱硫除硝装置，其特征是所述脱硫除硝装置主体（1）、电解箱、散热管（13）内的过滤液由依次连通的水泵（12）、电解箱、喷嘴（10）、螺旋形气管（7）、进气腔、净化腔、散热管（13）形成循环回流。

6.根据权利要求5所述的锅炉废气脱硫除硝方法，其特征是包括以下步骤：1）废气通过水幕除尘装置沉淀大部分颗粒，并将废气冷却导入直进气管（9）内；2）电解箱电解过滤液，制得的强氧化液内含大于5%硝酸钠，经连接管（11）进入直进气管（9）内；3）废气和内含大于5%硝酸钠的氧化液、气在螺旋形气管（7）内混合，然后进入盛有过滤液的净化腔内；4）出气口（2）排出废气，过滤液通过散热管（13）、水泵（12）回流到电解箱内。

7.根据权利要求6所述的锅炉废气脱硫除硝方法，其特征是所述步骤1和步骤2可同时进行。

8.根据权利要求6所述的锅炉废气脱硫除硝方法，其特征是所述步骤2中电解箱电解电流大小可依据NO传感器（31）数值手动控制，或由NO传感器（31）产生的电信号通过专用控制器自动控制；所述电解箱电解过滤液时，同时制得氢气。

9.根据权利要求6所述的锅炉废气脱硫除硝方法，其特征是所述净化腔和电解箱内部采用含有3-6%氯化钠、5-10%硝酸钠的过滤液，其中净化腔的底部还设有放置总液量30-35%石灰石颗粒的储料盒（14）；所述脱硫除硝装置主体（1）的侧壁靠近储料盒（14）设有清洁门（15）。