CN104138701A - 多功能燃煤锅炉烟气净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及了一种多功能燃煤锅炉烟气净化装置，包括脱除塔，脱除塔的塔壳内部左右两侧从上往下分别依次设有烟气输入口、雾化混合降温室、第一冲击脱除室、雾化逆流脱除室、左上循环池、左排污口和净化烟气输出口、气雾自动分离室、第二冲击脱除室、右上循环池、右排污口。脱除塔结构紧凑，运行时故障发生率低。本发明工艺用水封闭循环，废水零排放，固渣终端产物为石膏，杜绝了渣、水的二次污染。本发明可同时脱除二氧化硫、三氧化硫、氮氧化物、氟化物、氯化物、汞及PM2.5；装置投资小、脱除效率高、占地少、能耗物耗省，适用于火电、钢铁、水泥、石化、有色、化工、建材、陶瓷、玻璃等行业的燃煤锅炉、冶炼炉及窑炉烟气的高效净化。
Description
【技术领域】
本发明属于烟气净化技术领域，尤其涉及一种适用于燃煤锅炉、冶炼炉、窑炉烟气脱除二氧化硫、三氧化硫、氮氧化物、氟化物、氯化物、汞、PM2.5的多功能燃煤锅炉烟气净化装置。
【背景技术】
中国2012年五大电力集团燃煤机组与工矿企业自备燃煤电厂及燃煤热电厂总装机容量达7.49亿kw，年总煤耗21.68亿吨，燃煤烟气污染物的排放量十分可观。
火电燃煤锅炉烟气污染物的浓度为：
二氧化硫 600mg/m3～9000mg/m3
三氧化硫 50mg/m3～290mg/m3
氮氧化物 500mg/m3～1500mg/m3
氟化物 7mg/m3～36mg/m3
氯化物 14mg/m3～60mg/m3
PM2.5 500mg/m3～2000mg/m3
汞 8.49μg/m3～79.8μg/m3
高浓度的污染物给烟气的高效净化带来很大的难度。
新的火电厂大气污染物排放标准（GB13223-2011）规定了重点地区的特别排放限值为：烟尘，20mg/m3；二氧化硫，50mg/m3；氮氧化物，100mg/m3；汞及其化合物，0.03mg/m3。
此外，我国对水泥窑规定了PM、SO2、NOX、HF、Hg及其化合物的特别排放限值；铝工业规定了PM、SO2、NOX、HF的排放限值；铅、锌工业规定了PM、SO2、NOX、Hg的排放限值；铜、镍、钴工业规定了PM、SO2、NOX、HCl、HF、Hg的排放限值；以上六项有色工业均规定PM的特别排放限值为10mg/m3。
国务院印发的《大气污染物防治行动计划》（国发﹝2013﹞37号）明确要求：我国“三区十群”的47个城市新建火电、钢铁、石化、水泥、有色、化工等企业以及燃煤锅炉项目要执行大气污染物特别排放限值。
新的排放限值趋严对烟气净化装置的脱除效率提出越来越高的要求，然而2013年中国环境报报道“燃煤电厂脱硝设施脱硝率仅在50%左右”， “2010年重点调查电力企业3266套脱硫设施，二氧化硫去除率仅69.5%”；与此同时，我国迄今配套30万kw以上机组的脱硫装置和脱硝装置仍需从国外进口或中外合作方能制造。
面对新的排放标准，江苏省扬子石化热电厂2号、7号、8号锅炉脱硝采用低氮燃烧器、选择性非催化还原脱硝装置、选择性催化还原脱硝装置组合脱除，除尘采用电除尘器、布袋除尘器组合脱除，脱硫采用烟气脱硫装置。
山东淄博热电有限公司6号锅炉33万kw机组脱硝采用低氮燃烧器、选择性催化还原脱硝装置组合脱除，除尘采用一台干式电除尘器、一台湿式电除尘器组合脱除，脱硫采用一级脱硫塔、二级脱硫塔组合脱除。
扬子石化热电厂、淄博热电有限公司采用六套装置串连使用脱除烟尘、二氧化硫和氮氧化物，虽然能达到国标特别排放限值，但显露下列问题：
1、由于传统干法电除尘器无法很好地脱除PM2.5，因而需增设湿式电除尘器或布袋除尘器，由此造成投资增加、设备庞大占地多、运行阻力大、运行费用高。
2、淄博热电有限公司的单塔脱硫效率低，故需增设二级脱硫装置，不但有上述第一项投资增加等问题，还存在废水废渣多，易结垢、易堵塞、易磨腐等诸多弊端。
3、低氮燃烧器脱硝效率低，故需增设选择性催化还原脱硝装置，甚至需再增设选择性非催化还原脱硝装置，除有上述第一项投资增加等问题，将大量排放废水，形成二次污染。在选择性催化还原脱硝装置运行过程中，未耗尽的氨与烟气中的SO3反应，生成硫酸氢铵和硫酸铵（硫酸铵也易转化为硫酸氢铵），硫酸氢铵在空气预热器常规设计位于冷端层上方和中间层下方的140℃～230℃之间的温区为液态向固态转变阶段，具有极强的吸附性，会使大量烟尘沉降在金属表面和卡在层间，引起堵塞。在残留氨度（3-5）×10-6时，3～6个月就能使空气预热器阻力上升一倍，将被迫停炉清理空气预热器，影响正常发电。硫酸氢铵和硫酸铵对金属有较强的腐蚀性，加上部分SO2在催化剂的作用下转化为SO3，烟气的酸露点提高，导致空气预热器腐蚀加剧，将降低空气预热器使用寿命。
4、湿法脱硫装置由于水中的Cl-无法去除，使得废水不能返入系统回用。
显而易见，一种污染物匹配多套装置的处理方法将导致高投资、高能耗、多故障、有二次污染等诸多问题。
综上所述，目前亟需一种功能综合、脱除效率高、建设与运行成本低的深度脱除技术。
【发明内容】
为了适应新的排放标准并解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种可对二氧化硫、三氧化硫、氮氧化物、氟化物、氯化物、汞、PM2.5进行高效脱除，并且综合一体、投资小、占地少、物耗能耗低、无二次污染、适用面广的多功能燃煤锅炉烟气净化装置。
本发明解决现有问题所采用的技术方案为：
一种多功能燃煤锅炉烟气净化装置，包括有脱除塔，所述脱除塔的塔壳的内部中间位置从上往下依次设有上分隔板、左分隔板和右分隔板、下分隔板，且左分隔板和右分隔板的上端与上分隔板连接一体，截面呈倒立的“Y”字形；所述下分隔板和上分隔板位于同一纵向平面上，且其上端与左分隔板和右分隔板的下端位于同一水平面上；所述下分隔板和上分隔板将塔壳的内部分成左右两部分，左侧部分从上往下依次设有相互连通的烟气输入口、雾化混合降温室、第一冲击脱除室、雾化逆流脱除室和左上循环池，以及底部左排污口，右侧部分从上往下依次设有相互连通的净化烟气输出口、气雾自动分离室、第二冲击脱除室和右上循环池，以及底部右排污口；所述雾化逆流脱除室和第二冲击脱除室均与下分隔板的上端持平，且其上端通过左分隔板和右分隔板与下分隔板之间形成的通道相连通。
所述塔壳的外侧还设有第一恒压变量自动控制总成、第二恒压变量自动控制总成、第三恒压变量自动控制总成和第四恒压变量自动控制总成；所述第一恒压变量自动控制总成的上端和下端分别与雾化混合降温室设有的雾化喷嘴和左上循环池相连，所述第二恒压变量自动控制总成的上端和下端分别与第一冲击脱除室设有的冲击喷嘴和左上循环池相连，所述第三恒压变量自动控制总成的上端和下端分别与雾化逆流脱除室设有的雾化喷嘴和左上循环池相连，所述第四恒压变量自动控制总成的上端和下端分别与第二冲击脱除室设有的冲击喷嘴和右上循环池相连。
所述第一恒压变量自动控制总成、第二恒压变量自动控制总成、第三恒压变量自动控制总成、第四恒压变量自动控制总成均由水泵、变频器、管道、控制阀组成。
进一步地，本装置还包括有脱除液循环补充系统，所述脱除液循环补充系统包括左下循环池、右下循环池、补给水自动供应总成、第一脱除剂及pH值自动控制总成、钠碱液自动控制总成、第二脱除剂及pH值自动控制总成、脱除添加液混合槽、第一循环池循环总成、左溢流管、第二循环池循环总成和右溢流管；其中，所述补给水自动供应总成和第一脱除剂及pH值自动控制总成均与左下循环池相连,与锅炉排污水排出端连接的所述钠碱液自动控制总成和第二脱除剂及pH值自动控制总成均与右下循环池相连，所述脱除添加液混合槽与左下循环池及右下循环池相连；所述第一循环池循环总成的上端和下端分别与左上循环池和左下循环池相连，所述左溢流管的上端和下端分别与左上循环池的上端和左下循环池相连；所述第二循环池循环总成的上端和下端分别与右上循环池和右下循环池相连，所述右溢流管的上端和下端分别与右上循环池的上端和右下循环池相连。
所述补给水自动供应总成、钠碱液自动控制总成均由液位传感器、水泵、变频器、管道、控制阀组成。
所述第一脱除剂及pH值自动控制总成、第二脱除剂及pH值自动控制总成均由混合槽、搅拌器、pH值传感器、水泵、变频器、管道、控制阀组成。
所述第一脱除剂及pH值自动控制总成、第二脱除剂及pH值自动控制总成的控制pH值的脱除剂均由废钢渣或石灰与水配制而成。
所述第一循环池循环总成、第二循环池循环总成均由液位传感器、水泵、变频器、管道、控制阀组成。
进一步地，本装置还包括有再生及利用系统，所述再生及利用系统主要由钠碱再生槽、沉淀池、氧化池、稠化器、自动真空压滤机、石膏仓、再生剂自动供应总成、罗茨风机、稠化液滤液自动输送总成和上清液自动输送总成组成；其中，所述钠碱再生槽、沉淀池、氧化池、稠化器、自动真空压滤机通过管道依次相连，所述自动真空压滤机通过皮带输送总成与石膏仓相连，所述再生剂自动供应总成与钠碱再生槽相连，所述罗茨风机通过管道与氧化池相连；而且左下循环池的底部通过混合渣、液自动输送总成与氧化池相连，右下循环池的底部通过管道与钠碱再生槽相连；所述稠化液滤液自动输送总成的上端与左下循环池相连，下端与稠化器的稠化液输出端和自动真空压滤机的滤液输出端相连；所述上清液自动输送总成的上端和下端分别与右下循环池和沉淀池相连。
所述再生剂自动供应总成由混合槽、搅拌器、pH值传感器、水泵、变频器、管道、控制阀组成。
所述再生剂自动供应总成供应的再生剂由废钢渣或石灰与水配制而成。
所述稠化液滤液自动输送总成由储液槽、液位传感器、水泵、变频器、管道、控制阀组成。
所述上清液自动输送总成和混合渣、液自动输送总成均由液位传感器、水泵、变频器、管道、控制阀组成。
进一步地，所述塔壳包括由上往下连接一体的双喇叭口顶部、方形中部和双锥形底部；并采用A3碳钢板材制作而成，其内壁设有耐酸、耐碱、耐磨、保温、疏水性的有机涂料保护层
进一步地，所述雾化混合降温室的雾化喷嘴、第一冲击脱除室的冲击喷嘴和第二冲击脱除室的冲击喷嘴与烟气顺方向竖直向下设置，所述雾化逆流脱除室的雾化喷嘴与烟气流动方向成45°角向右逆流设置。
进一步地，所述雾化混合降温室、第一冲击脱除室和雾化逆流脱除室均采用钙法进行烟气净化，所述第二冲击脱除室采用钠钙双碱法进行烟气净化。
进一步地，所述脱除塔的烟气阻力损失在60Pa～200Pa之间，所述气雾自动分离室的烟气流速1.2m/S～1.3m/S，所述雾化混合降温室、第一冲击脱除室和雾化逆流脱除室喷出的脱除液的pH值为0.5～2。
进一步地，所述脱除添加液混合槽的脱除添加液由水、脱硝转化剂、脱硝还原剂、除汞添加剂、除PM2.5促进剂配制而成，所述左上循环池和左下循环池的循环液是由水、二氧化硫经氧化形成的硫酸、含氧化钙的废钢渣或石灰、脱除添加液配制而成的多组份脱除液，所述右上循环池和右下循环池的循环液是由含氢氧化钠或碳酸钠的锅炉排污水、含氧化钙的废钢渣或石灰、脱除添加液配制而成的多组份脱除液。
本发明的有益效果如下：
本发明通过上述技术方案，即可对燃煤锅炉、冶炼炉、窑炉烟气中的二氧化硫、三氧化硫、氮氧化物、氟化物、氯化物、汞、PM2.5进行高效脱除；另外，实现多功能一体化，可达到使装置总投资与占地面积都大为减少的又一目的。
由于钢铁生产产生的废弃物钢渣中含有大量的氧化钙，其与水反应生成的氢氧化钙可以用来脱除SO2等酸性气体，因此本发明利用钢渣作为脱除剂，净化装置附近如有废钢渣，可直接加以利用，若周边没有钢渣资源，则再以廉价的石灰作替代品，锅炉排污水中所含的钠碱可以作为脱除污染物的有效成分，因此本发明使用锅炉排污水作工艺用水，脱除过程实现以废治废，可大幅降低物耗；脱除塔的雾化混合降温室、第一冲击脱除室和第二冲击脱除室的喷嘴与烟气顺方向竖直向下设置，将形成与烟气同方向的喷雾喷液，顺喷的雾、液都会起到助推烟气前冲的作用，有利于减小系统阻力，节约了能耗；运行成本因而可以大为削减。
另外，本发明所设置的脱除液循环补充系统与再生及利用系统组成了工艺用水封闭循环的回用系统，全部废水零排放，其再生及利用系统中废渣的终端产物是石膏，因此从根本上杜绝了常见的渣、水的二次污染；而脱除塔的内部结构紧凑、部件少，运行期间故障的发生率极低。
【附图说明】
图1是本发明多功能燃煤锅炉烟气净化装置实施例的结构示意图。
图中：1-塔壳，2-烟气输入口，3-上分隔板，4-雾化混合降温室，5左分隔板，6-第一冲击脱除室，7-雾化逆流脱除室，8-第四恒压变量自动控制总成，9-下分隔板，10-左上循环池，11-左溢流管，12-第一循环池循环总成，13-左下循环池，14-补给水自动供应总成，15-第一脱除剂及pH值自动控制总成，16-净化烟气输出口，17-气雾自动分离室，18-右分隔板，19-第二冲击脱除室，20-右上循环池，21-右溢流管，22-第二循环池循环总成，23-右下循环池，24-钠碱液自动控制总成，25-第二脱除剂及pH值自动控制总成，26-脱除添加液混合槽，27-钠碱再生槽，28-沉淀池，29-氧化池，30-罗茨风机，31-稠化器，32-自动真空压滤机，33-石膏仓，34-左排污口，35-右排污口，36-第一恒压变量自动控制总成，37-第二恒压变量自动控制总成，38-第三恒压变量自动控制总成，39-上清液自动输送总成，40-稠化液滤液自动输送总成，41-混合渣、液自动输送总成，42-管道，43-管道，44-管道，45-管道，46-管道，47-皮带自动输送总成，48-管道，49-再生剂自动供应总成，50-脱除塔。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1中所示：
本发明实施例所述的多功能燃煤锅炉烟气净化装置，包括有脱除塔50，所述脱除塔50的具体结构为：塔壳1的内部中间位置从上往下依次设有上分隔板3、左分隔板5和右分隔板18、下分隔板9，且左分隔板5和右分隔板18的上端与上分隔板3连接一体，截面呈倒立的“Y”字形；所述下分隔板9和上分隔板3位于同一纵向平面上，且其上端与左分隔板5和右分隔板18的下端位于同一水平面上；所述下分隔板9和上分隔板3将塔壳1的内部分成左右两部分，左侧部分从上往下依次设有相互连通的烟气输入口2、雾化混合降温室4、第一冲击脱除室6、雾化逆流脱除室7和左上循环池10，以及底部左排污口34，右侧部分从上往下依次设有相互连通的净化烟气输出口16、气雾自动分离室17、第二冲击脱除室19和右上循环池20，以及底部右排污口35；所述雾化逆流脱除室7和第二冲击脱除室19均与下分隔板9的上端持平，且其上端通过左分隔板5和右分隔板18与下分隔板9之间形成的通道相连通。
所述塔壳1包括由上往下连接一体的双喇叭口顶部、方形中部和双锥形底部，并采用A3碳钢板材制作而成，其内壁设有耐酸、耐碱、耐磨、保温、疏水性的有机涂料保护层；所述雾化混合降温室4的雾化喷嘴、第一冲击脱除室6的冲击喷嘴和第二冲击脱除室19的冲击喷嘴与烟气顺方向竖直向下设置，所述雾化逆流脱除室7的雾化喷嘴与烟气流动方向成45°角向右逆流设置；所述雾化混合降温室4、第一冲击脱除室6和雾化逆流脱除室7均采用钙法进行烟气净化，所述第二冲击脱除室19采用钠钙双碱法进行烟气净化；所述脱除塔50的烟气阻力损失在60Pa～200Pa之间，所述气雾自动分离室17的烟气流速1.2m/S～1.3m/S，所述雾化混合降温室4、第一冲击脱除室6和雾化逆流脱除室7喷出的脱除液的pH值为0.5～2；而且所述左上循环池10的循环液是由水、二氧化硫经氧化形成的硫酸、废钢渣（或石灰）、脱硝转化剂、脱硝还原剂、除汞添加剂和除PM2.5促进剂配制而成的多组份脱除液，所述右上循环池20的循环液是由锅炉排污水、废钢渣（或石灰）、脱硝转化剂、脱硝还原剂、除汞添加剂和除PM2.5促进剂配制而成的多组份脱除液。
另外，所述塔壳1的外侧还设有第一恒压变量自动控制总成36、第二恒压变量自动控制总成37、第三恒压变量自动控制总成38和第四恒压变量自动控制总成8；所述第一恒压变量自动控制总成36的上端和下端分别与雾化混合降温室4设有的雾化喷嘴和左上循环池10相连，所述第二恒压变量自动控制总成37的上端和下端分别与第一冲击脱除室6设有的冲击喷嘴和左上循环池10相连，所述第三恒压变量自动控制总成38的上端和下端分别与雾化逆流脱除室7设有的雾化喷嘴和左上循环池10相连，所述第四恒压变量自动控制总成8的上端和下端分别与第二冲击脱除室19设有的冲击喷嘴和右上循环池20相连。
本发明所述脱除塔的工作原理为：首先，燃煤锅炉烟气通过常规干法电除尘器或布袋除尘器除尘后，经引风机从烟气输入口2进入雾化混合降温室4，与雾化混合降温室4的雾化喷嘴喷出的雾液充分混合，使增湿后的烟气温度从120℃～190℃降至最佳脱除烟温50℃左右；然后，冷却后的烟气从雾化混合降温室4进入第一冲击脱除室6时，与第一冲击脱除室6的冲击喷嘴喷出的脱除循环液同向混合，在冲击喷嘴喷出的脱除循环液的作用下以设定的稳定的压力冲入左上循环池10的脱除液内，激入深处返回时形成设定高度的冲击气泡层，气泡大量迅速生成，在上升过程中不断破裂和合并，不断产生新的气、液接触面，气、液传质能力不断加强，于此过程烟气中的三氧化硫与水反应生成硫酸、部分二氧化硫被pH值为0.5～2的循环池脱除液氧化成硫酸、硫酸与由废钢渣或石灰配制的氢氧化钙反应生成硫酸钙，部分二氧化硫与水及氢氧化钙反应生成亚硫酸钙，一氧化氮在转化剂作用下生成二氧化氮、二氧化氮在还原剂作用下还原为氮气，氟化物与氢氧化钙反应生成氟化钙，氯化物与氢氧化钙反应生成氯化钙、氯化钙与硫酸反应生成硫酸钙和盐酸，汞在除汞添加剂的作用下与硫酸反应生成硫酸汞，PM2.5在促进剂的作用下被润湿、接触液膜后迅疾被黏附而去除；接着，经第一冲击脱除室6和左上循环池10初步净化的烟气进入雾化逆流脱除室7，此时由于烟道在第一冲击脱除室6阶段突然收窄，之后又向上弯折，因而形成高速旋切气流，与雾化逆流脱除室7的雾化喷嘴下喷的弥漫状雾滴逆向对撞，气流托住雾滴旋切脱除液并反复破碎，液滴破碎得越来越小，气、液接触面越来越大，气、液再次充分混合并在设计参数下形成一段动态稳定的液滴和污染物最佳反应悬浮层，先形成的悬浮液滴被新形成的悬浮液滴所取代，循环介质不断更新，脱除反应和烟尘黏附持续高效进行；再然后，经雾化逆流脱除室7二次净化的烟气进入第二冲击脱除室19，此时烟气与第二冲击脱除室19的冲击喷嘴喷出的脱除液同向运动，在烟气流动的同方向强制形成涡流区（驻涡区），驻涡区的涡流强度恒定不变，不会随锅炉负荷高低、烟气流量大小、烟气流速快慢的变化而变动，烟气进入驻涡区内，污染物和脱除液在涡流强制作用下形成最佳充分混合，于毫秒的时间完成PM2.5的凝聚，二氧化硫、三氧化硫、氮氧化物、氟化物、氯化物、汞与脱除液持续快速反应，利用烟气的动能和高压水流产生的正压冲击力，裹挟雾珠的下冲烟气高速冲入右上循环池20中，于水下进行二氧化硫、三氧化硫、氮氧化物、氟化物、氯化物、汞的脱除反应及PM2.5的清洗、融合，强水流带动气流激起大量的泡沫和水雾，泡沫和水雾在运动过程中延长了气相污染物和液相脱除物的反应时间，并增加PM2.5与泡沫和水雾的碰撞、截留、黏附，同时在第二冲击脱除室19的钠碱脱除液作用下，残存微量的二氧化硫、三氧化硫、氟化物和氯化物，分别生成亚硫酸氢钠、硫酸钠、氟化钠和氯化钠，残存的汞在除汞添加剂的作用下生成氧化汞；最后，经第二冲击脱除室19和右上循环池20三次净化的烟气进入气雾自动分离室17，于此进行气雾分离，分离所得洁净烟气从净化烟气输出口16排出，由烟囱排空；经由脱除过程形成的脱除混合渣、液，沉降至脱除塔双锥形底部，通过左排污口34和右排污口35分别排入左下循环池13和右下循环池23。
与现有技术相比，本发明具有以下独特效果：
1、净化效能高。
烟气经本发明所述脱除塔净化后污染物排空浓度可达：
二氧化硫 ﹤ 14.4mg/m3
三氧化硫 ﹤ 2.9mg/m3
氮氧化物 ﹤ 15mg/m3
氟化物 ﹤ 0.23mg/m3
氯化物 ﹤ 0.29mg/m3
烟尘 ﹤ 3.2mg/m3
汞及其化合物 ﹤ 7.2μg/m3
林格曼黑度 ﹤ 1级 。
新的火电厂大气污染物排放标准（GB13223-2011）规定，火力发电以气体为燃料的锅炉或燃气轮机组重点地区大气污染物特别排放限值为：烟尘，5mg/m3；二氧化硫，35mg/m3；氮氧化物，50mg/m3；而经本发明所述脱除塔脱除后的排空污染物可低于此限值。
2、多功能一体化。
由于本发明将雾化混合降温室4、第一冲击脱除室6、雾化逆流脱除室7、左上循环池10、气雾自动分离室17、第二冲击脱除室19和右上循环池20紧凑设置于一个脱除塔内（尤其是三个脱除室的巧妙组合），以及多种各有针对性的脱除添加剂所起的作用，实现于单套装置内即可一齐脱除多种污染物。
3、物耗能耗低。
本发明充分利用了工业废弃物--废钢渣，以其有效成分作脱除剂，一方面既减少了废钢渣的填埋量，同时又削减了其它脱除剂的投入，节省了物耗；由于雾化混合降温室4的雾化喷嘴、第一冲击脱除室6的冲击喷嘴和第二冲击脱除室19的冲击喷嘴采用与烟气顺方向喷液的布置，对烟气的行进起了助推加强的作用，使得系统不需再增设风机，节约了能耗；由此大大降低了总运行费用。
4、适用面广。
本发明同时适用于火电、钢铁、石化、有色、化工、水泥、建材、陶瓷、玻璃等行业燃煤锅炉、冶炼炉、窑炉烟气的高效净化。
此外，本发明所述第二冲击脱除室19也可以是备用系统，用户可根据实际情况进行停止运行或启动控制，但停止该第二冲击脱除室19运行，本发明的脱除效果依然十分理想，经对净化后烟气污染物排空测试，脱除效率可达：
二氧化硫 96～98%
三氧化硫 90～95%
氮氧化物 90～92%
氟化物 92～96%
氯化物 93～97%
PM2.5 95～98%
汞及其化合物 70～80% 。
作为本发明一优选方案，本发明所述多功能燃煤锅炉烟气净化装置还包括有脱除液循环补充系统，所述脱除液循环补充系统包括左下循环池13、右下循环池23、补给水自动供应总成14、第一脱除剂及pH值自动控制总成15、钠碱液自动控制总成24、第二脱除剂及pH值自动控制总成25、脱除添加液混合槽26、第一循环池循环总成12、左溢流管11、第二循环池循环总成22和右溢流管21。其中，所述补给水自动供应总成14和第一脱除剂及pH值自动控制总成15均与左下循环池13相连，与锅炉排污水排出端连接的所述钠碱液自动控制总成24和第二脱除剂及pH值自动控制总成25均与右下循环池23相连，所述脱除添加液混合槽26与左下循环池13及右下循环池23相连；所述第一循环池循环总成12的上端和下端分别与左上循环池10和左下循环池13相连，所述左溢流管11的上端和下端分别与左上循环池10的上端和左下循环池13相连；所述第二循环池循环总成22的上端和下端分别与右上循环池20和右下循环池23相连，所述右溢流管21的上端和下端分别与右上循环池20的上端和右下循环池23相连。而且所述脱除添加液混合槽26的脱除添加液由水、脱硝转化剂、脱硝还原剂、除汞添加剂和除PM2.5促进剂配制而成，所述左下循环池13的循环液是由水、二氧化硫经氧化形成的硫酸、含氧化钙的废钢渣或石灰、脱除添加液配制而成的多组份脱除液，所述右下循环池23的循环液是由含氢氧化钠或碳酸钠的锅炉排污水、含氧化钙的废钢渣或石灰、脱除添加液配制而成的多组份脱除液。
本发明所述脱除液循环补充系统工作原理为：当左上循环池10将位于底部的脱除混合渣、液经左排污口34输入左下循环池13后使液位低于设置值时，第一循环池循环总成12启动将左下循环池13中的脱除液输送给左上循环池10，同时补给水自动供应总成14、第一脱除剂及pH值自动控制总成15和脱除添加液混合槽26分别向左下循环池13补给水、脱除剂和脱除添加液，同时当右上循环池20将位于底部的脱除混合渣、液经右排污口35输入右下循环池23后使液位低于设置值时，第二循环池循环总成22启动将右下循环池23中的脱除液输送给右上循环池20，同时与锅炉排污水排出端连接的钠碱液自动控制总成24、第二脱除剂及pH值自动控制总成25和脱除添加液混合槽26分别向右下循环池23补给锅炉排污水、脱除剂和脱除添加液，在整个补充过程，左溢流管11和右溢流管21可将左上循环池10和右上循环池20溢出的脱除液分别输回左下循环池13和右下循环池23，以维持脱除塔循环池脱除液的稳定液位。
这样，本发明所述多功能燃煤锅炉烟气净化装置通过设置脱除液循环补充系统，即可自动地对左上循环池10和右上循环池20的脱除液进行及时有效的补充，并维持脱除液中脱除剂及添加液的设定浓度，保证了高效脱除进程的连续性和良好的稳定性；此外，使用锅炉排污水作为工艺用水，充分利用锅炉排污水中的钠碱作为脱除剂，实现以废治废，达到减少物耗、降低成本的目的。
作为本发明又一优选方案，本发明所述多功能燃煤锅炉烟气净化装置还包括有再生及利用系统，所述再生及利用系统主要由钠碱再生槽27、沉淀池28、氧化池29、稠化器31、自动真空压滤机32、石膏仓33、再生剂自动供应总成49、罗茨风机30、稠化液滤液自动输送总成40和上清液自动输送总成39组成。其中，所述钠碱再生槽27、沉淀池28、氧化池29、稠化器31、自动真空压滤机32通过管道（48、43、45、46）依次相连，所述自动真空压滤机32通过皮带输送总成47与石膏仓33相连，所述再生剂自动供应总成49与钠碱再生槽27相连，所述罗茨风机30通过管道44与氧化池29相连；而且左下循环池13的底部通过混合渣、液自动输送总成41与氧化池29相连，右下循环池23的底部通过管道42与钠碱再生槽27相连；所述稠化液滤液自动输送总成40的上端与左下循环池13相连，下端与稠化器31的稠化液输出端和自动真空压滤机32的滤液输出端相连；所述上清液自动输送总成39的上端和下端分别与右下循环池23和沉淀池28相连。
本发明所述再生及利用系统的工作原理为：首先，左下循环池13底部的脱除混合渣、液经混合渣、液自动输送总成41送进氧化池29；与此同时，右下循环池23底部的脱除混合渣、液经管道42输入钠碱再生槽27，再生剂自动供应总成49向钠碱再生槽27投入废钢渣或石灰，混合液由废钢渣或石灰再生，再生后的混合液和原有固渣通过管道48排入沉淀池28，经过沉淀后的上清液（钠碱液）通过上清液自动输送总成39送进右下循环池23循环使用，沉淀池28的下层混合渣、液由管道43送入氧化池29；然后，氧化池29将来自左下循环池13的脱除混合液（pH值为0.5～2）和来自右下循环池23的脱除混合液（pH值为6.2～6.8）调制成具最佳氧化pH值的混合液（pH值为4～5），再由罗茨风机30向氧化池29鼓入空气进行氧化，将脱硫产物亚硫酸钙氧化为硫酸钙（石膏）；接着，氧化后的混合液由管道45送入稠化器31，由稠化器31稠化成浓度为40～50%的浓混合液，再通过管道46送进自动真空压滤机32进行渣水分离；最后，稠化液滤液自动输送总成40将稠化器31的稠化液和自动真空压滤机32的滤液送入左下循环池13循环回用，而经自动真空压滤机32分离所得含水小于10%的石膏由皮带自动输送总成47送进石膏仓33回收、存放，以便石膏外运制石膏板、免烧砖等。
这样，本发明所述多功能燃煤锅炉烟气净化装置通过设置再生及利用系统，使锅炉排污水中的钠碱得到再生和充分利用；而稠化液滤液自动输送总成、上清液自动输送总成通过回路将废液、上清液输回下循环池，使整个工艺的废水的利用率达到100%，并且，再生及利用系统中废渣的终端产物为石膏，因此，从根本上杜绝了常见的渣、水的二次污染。
以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种多功能燃煤锅炉烟气净化装置，其特征在于：包括有脱除塔（50），所述脱除塔（50）的塔壳（1）的内部中间位置从上往下依次设有上分隔板（3）、左分隔板（5）和右分隔板（18）、下分隔板（9），且左分隔板（5）和右分隔板（18）的上端与上分隔板（3）连接一体，截面呈倒立的“Y”字形；所述下分隔板（9）和上分隔板（3）位于同一纵向平面上，且其上端与左分隔板（5）和右分隔板（18）的下端位于同一水平面上；所述下分隔板（9）和上分隔板（3）将塔壳（1）的内部分成左右两部分，左侧部分从上往下依次设有相互连通的烟气输入口（2）、雾化混合降温室（4）、第一冲击脱除室（6）、雾化逆流脱除室（7）和左上循环池（10），以及底部左排污口（34），右侧部分从上往下依次设有相互连通的净化烟气输出口（16）、气雾自动分离室（17）、第二冲击脱除室（19）和右上循环池（20），以及底部右排污口（35）；所述雾化逆流脱除室（7）和第二冲击脱除室（19）均与下分隔板（9）的上端持平，且其上端通过左分隔板（5）和右分隔板（18）与下分隔板（9）之间形成的通道相连通。
2.所述塔壳（1）的外侧还设有第一恒压变量自动控制总成（36）、第二恒压变量自动控制总成（37）、第三恒压变量自动控制总成（38）和第四恒压变量自动控制总成（8）；所述第一恒压变量自动控制总成（36）的上端和下端分别与雾化混合降温室（4）设有的雾化喷嘴和左上循环池（10）相连，所述第二恒压变量自动控制总成（37）的上端和下端分别与第一冲击脱除室（6）设有的冲击喷嘴和左上循环池（10）相连，所述第三恒压变量自动控制总成（38）的上端和下端分别与雾化逆流脱除室（7）设有的雾化喷嘴和左上循环池（10）相连，所述第四恒压变量自动控制总成（8）的上端和下端分别与第二冲击脱除室（19）设有的冲击喷嘴和右上循环池（20）相连。
3.根据权利要求1所述的多功能燃煤锅炉烟气净化装置，其特征在于：本装置还包括有脱除液循环补充系统，所述脱除液循环补充系统包括左下循环池（13）、右下循环池（23）、补给水自动供应总成（14）、第一脱除剂及pH值自动控制总成（15）、钠碱液自动控制总成（24）、第二脱除剂及pH值自动控制总成（25）、脱除添加液混合槽（26）、第一循环池循环总成（12）、左溢流管（11）、第二循环池循环总成（22）和右溢流管（21）；其中，所述补给水自动供应总成（14）和第一脱除剂及pH值自动控制总成（15）均与左下循环池（13）相连,与锅炉排污水排出端连接的所述钠碱液自动控制总成（24）和第二脱除剂及pH值自动控制总成（25）均与右下循环池（23）相连，所述脱除添加液混合槽（26）与左下循环池（13）及右下循环池（23）相连；所述第一循环池循环总成（12）的上端和下端分别与左上循环池（10）和左下循环池（13）相连，所述左溢流管（11）的上端和下端分别与左上循环池（10）的上端和左下循环池（13）相连；所述第二循环池循环总成（22）的上端和下端分别与右上循环池（20）和右下循环池（23）相连，所述右溢流管（21）的上端和下端分别与右上循环池（20）的上端和右下循环池（23）相连。
4.根据权利要求2所述的多功能燃煤锅炉烟气净化装置，其特征在于：本装置还包括有再生及利用系统，所述再生及利用系统主要由钠碱再生槽（27）、沉淀池（28）、氧化池（29）、稠化器（31）、自动真空压滤机（32）、石膏仓（33）、再生剂自动供应总成（49）、罗茨风机（30）、稠化液滤液自动输送总成（40）和上清液自动输送总成（39）组成；其中，所述钠碱再生槽（27）、沉淀池（28）、氧化池（29）、稠化器（31）、自动真空压滤机（32）通过管道（48、43、45、46）依次相连，所述自动真空压滤机（32）通过皮带自动输送总成（47）与石膏仓（33）相连，所述再生剂自动供应总成（49）与钠碱再生槽（27）相连，所述罗茨风机（30）通过管道（44）与氧化池（29）相连；而且左下循环池（13）的底部通过混合渣、液自动输送总成（41）与氧化池（29）相连，右下循环池（23）的底部通过管道（42）与钠碱再生槽（27）相连；所述稠化液滤液自动输送总成（40）的上端与左下循环池（13）相连，下端与稠化器（31）的稠化液输出端和自动真空压滤机（32）的滤液输出端相连；所述上清液自动输送总成（39）的上端和下端分别与右下循环池（23）和沉淀池（28）相连。
5.根据权利要求1所述的多功能燃煤锅炉烟气净化装置，所述塔壳（1）包括由上往下连接一体的双喇叭口顶部、方形中部和双锥形底部；并采用A3碳钢板材制作而成，其内壁设有耐酸、耐碱、耐磨、保温、疏水性的有机涂料保护层
根据权利要求1所述的多功能燃煤锅炉烟气净化装置，其特征在于：所述雾化混合降温室（4）的雾化喷嘴、第一冲击脱除室（6）的冲击喷嘴和第二冲击脱除室（19）的冲击喷嘴与烟气顺方向竖直向下设置，所述雾化逆流脱除室（7）的雾化喷嘴与烟气流动方向成45°角向右逆流设置。
6.根据权利要求1或2所述的多功能燃煤锅炉烟气净化装置，其特征在于：所述雾化混合降温室（4）、第一冲击脱除室（6）和雾化逆流脱除室（7）均采用钙法进行烟气净化，所述第二冲击脱除室（19）采用钠钙双碱法进行烟气净化。
7.根据权利要求1或2所述的多功能燃煤锅炉烟气净化装置，其特征在于：所述脱除塔（50）的烟气阻力损失在60Pa～200Pa之间，所述气雾自动分离室（17）的烟气流速1.2m/S～1.3m/S，所述雾化混合降温室（4）、第一冲击脱除室（6）和雾化逆流脱除室（7）喷出的脱除液的pH值为0.5～2。
8.根据权利要求1或2或3所述的多功能燃煤锅炉烟气净化装置，其特征在于：所述脱除添加液混合槽（26）的脱除添加液由水、脱硝转化剂、脱硝还原剂、除汞添加剂和除PM2.5促进剂配制而成，所述左上循环池（10）和左下循环池（13）的循环液是由水、二氧化硫经氧化形成的硫酸、废钢渣（或石灰）和脱除添加液配制而成的多组份脱除液，所述右上循环池（20）和右下循环池（23）的循环液是由含氢氧化钠或碳酸钠的锅炉排污水、废钢渣（或石灰）和脱除添加液配制而成的多组份脱除液。
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