CN104624027A - 生物质燃料锅炉烟气净化处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物质燃料锅炉烟气净化处理系统，其特征在于，它包括接锅炉烟气出烟口的鼓泡脱硫除尘塔、卧式喷淋水膜除尘器和自动加药器。鼓泡脱硫除尘塔包括内、外筒，鼓泡脱硫除尘塔内顶部设置的多个药液喷射器一，内筒底侧设置有导向格栅，内筒与卧式喷淋水膜除尘器之间连接有气体通道，外筒下部设置排污口；卧式喷淋水膜除尘器包括依次设置的入烟室、多级喷淋除尘室和多级脱水室，入烟室和多级喷淋除尘室顶部分别设置多个药液喷淋头二，入烟室和多级喷淋除尘室下部设置有排水口；自动加药器通过加药管道连接药液喷射器一和药液喷淋头二。本发明结构简单，投资较小，耗水量小，操作维护方便，环保节能。

Description

生物质燃料锅炉烟气净化处理系统

技术领域

本发明涉及烟气净化处理设备技术领域，更具体的是涉及一种生物质燃料的锅炉烟气净化处理系统。

背景技术

生物质能是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能，固体成型生物质燃料就是利用农林废弃物（如秸杆、花生壳、树叶、树枝、木屑、芒草、刨花等）作为原材料，经过粉碎、挤压、烘干制成固体成型生物质燃料。随着时代的发展，环保标准日益严格，保护环境，改善环境防止生态破坏，创造清洁适宜的环境，保护人体健康是当下人们迫切的需求。而有效治理锅炉烟气污染的重要性愈加凸显。大气污染物上主要是锅炉排放的尾气含有一定的烟尘和酸性物质，若不经过处理，直接外排将会污染周围环境，危害周边居民的身体健康，产生酸雨，破坏生态平衡。国家为了保护环境，改善环境防止生态破坏，出台了系列环境保护的法律法规，要求锅炉尾气必须综合治理达到有关标准才能排放。

生物质能源被称为“第四大能源”，有助于大幅减少温室气体排放，降低碳排放量，减少空气污染，也有利于实现能源多元化，减少我国对煤炭、石油、天然气等传统能源的依赖。但是固体成型生物质燃料燃烧后飞灰大，烟尘比燃煤的烟气烟尘大很多，烟气时时带有火星，所以目前固体成型生物质燃料燃烧后烟气处理还是个函等解决的问题。

目前在用的生物质燃料锅炉烟气的处理方法普遍仍采用燃煤锅炉的烟气处理方法，主要有：电除尘、文丘里水膜除尘器、袋式除尘、旋流板湿式（麻石）除尘。脱硫方式主要有：炉内脱硫，烟气干式脱硫、烟气湿式脱硫等。电除尘：现行的电除尘装置净化效率高处理气体范围量大，但设备庞大，占地面积大，耗用钢材多，投资较大，设备结构较复杂，制造、安装的精度要求高，运行及维护费用多，对粉尘的比电阻有一定要求。

文丘里水膜除尘器：文丘里水膜除尘器以其投资少、占地面积小、结构简单、维护工作量少、运行管理方便等优点，一直在锅炉烟气净化领域占有重要地位，但来自环保标准的更严格化，使文丘里除尘器本身性能满足不了环保要求必将被逐步淘汰。

旋流板湿式（麻石）除尘：湿法式旋流板净化塔脱硫除尘方法，钠碱法吸收剂吸收能力大，工艺成熟、简单、吸收效率高，对吸收糸统不存在结垢、堵塞等问题，但耗碱量大，成本高，因此不适用于中小气量的烟气的治理。

袋式除尘器：也称过滤式除尘器，优点有：

（1）在采用玻璃纤维和某些种类的合成纤维来制作滤袋时，可在160～200℃的温度下稳定运行，有选择高性能滤料时，有些耐温可达到260℃；

（2）在用于干法脱硫系统时，可适当提高脱硫效率。

（3）处理气体量的范围大，并可处理非常高浓度的含尘气体，因此它可用作各种含尘气体的除尘器。其容量可小于至每分钟数立方米、大到每分钟数十万立方米的气流，在采用高密度的合成纤维滤袋和脉冲反冲清灰方式时，它能处理粉尘浓度超过700000mg/m3的含尘气体。

但它也存在以下缺点：

（1）不适于在高温状态下运行工作，当烟气中粉尘含水分重要超过25%以上时，粉尘易粘袋堵袋，造成布袋清灰困难、阻力升高，过早失效损坏；

（2）与电除尘相比阻力损失稍大，一般为1000～2000Pa；

（3）当燃烧高硫烟或烟气未经脱硫等装置处理，烟气了中硫氧化物、氮氧化合物浓度很高时，除FE滤料外，其他化纤合成纤维滤料均会被腐蚀损坏，布袋寿命缩短；

（4）不能在“结露”状态下工作。

显而易见，现行的锅炉烟气污染治理方式已不能满足新的环保要求。针对上述，为了减少工程投资和降低处理成本，解决现有生物质燃料锅炉烟气治理中出现的各种问题，有必要研发出一种针对固体成型生物质燃料锅炉烟气净化处理系统。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种结构简单，投资少，运行成本低，节能环保，的生物质燃料锅炉烟气净化处理系统。

本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种生物质燃料锅炉烟气净化处理系统，其特征在于，它包括接锅炉烟气出烟口的鼓泡脱硫除尘塔、卧式喷淋水膜除尘器和自动加药器；

鼓泡脱硫除尘塔包括内、外筒，鼓泡脱硫除尘塔内顶部设置的多个药液喷射器一，内筒底侧设置有导向格栅，内筒与卧式喷淋水膜除尘器之间连接有气体通道,外筒下部设置排污口；

卧式喷淋水膜除尘器包括依次设置的入烟室、多级喷淋除尘室和多级脱水室，入烟室的进烟口连接气体通道，入烟室和多级喷淋除尘室顶部分别设置多个药液喷淋头二，入烟室和多级喷淋除尘室下部设置有排水口，入烟室与多级喷淋除尘室之间、多级喷淋除尘室之间与多级脱水室之间分别设置安装有滤网的过烟口；

所述自动加药器通过加药管道连接药液喷射器一和药液喷淋头二。

作为上述方案的进一步说明，所述多个药液喷射器一分别沿周向设置在内筒内顶部和外筒内顶部。

所述鼓泡脱硫除尘塔设置在卧式喷淋水膜除尘器的上方，鼓泡脱硫除尘塔的内筒上部设置有出烟口，气体通道连接于出烟口上，气体通道的出气竖直向下，朝向卧式喷淋水膜除尘器的入烟室内部。

所述多级喷淋除尘室由两个或两个以上的喷淋除尘室依次连接构成，喷淋除尘室的过烟口设置在其侧壁的上部，过烟口安装双层滤网。

所述多级脱水室由两个或两个以上的脱水室依次连接构成，脱水室内设置有气液分离器，烟气在脱水室内充分停留经气液分离器进行气液分离，过烟口设置在脱水室侧壁的上部，过烟口安装双层滤网，最后一级脱水室的过烟口由排烟道连接至烟囱。

所述鼓泡脱硫除尘塔与锅炉烟气出烟口之间连接有烟气通道，该烟气通道的进烟口设置在锅炉引风机后，连接引风机出风口，通过强风将锅炉烟气抽到鼓泡脱硫除尘塔内。

它还包括一由循环水泵、管道和循环水沉淀池构成的水循环装置，鼓泡脱硫除尘塔外筒下部的排污口以管道连接循环水沉淀池；卧式喷淋水膜除尘器的下部设置有排水口，排水口连接有排水通道，该排水通道连接循环水沉淀池，循环水泵通过管道和管道混合器连接自动加药器；自动加药器自动将浓药液注加到循环水泵后的管道混合器中形成浓度合适的脱硫药液，再加注入鼓泡脱硫塔和卧式喷淋水膜除尘器中。

本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

1、本发明结构简单，耗用钢材少，投资较小，耗水量小，操作维护方便。

2、烟气净化率高，烟气排放指标均优于广东省《锅炉大气污染物排放标准》（DB44/765-2010）A区域燃天然气排放标准。

3、除尘脱硫同步，无结垢堵塞问题，洗涤水循环使用，运行成本低。

4、除尘器内部有多级脱水装置，气、水分离干净彻底，风机不带水。

5、此套烟气净化处理装置安装不同于传统工艺而采用锅炉引风机前置工艺，利用引风机后的压力，使烟气先后依次进入鼓泡床除尘脱硫塔和卧式喷淋除尘器进行喷淋、水膜粘灰，烟气和水汽分离系统，可以减少除尘器阻力，同比节约用电50%以上，达到节能目的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的鼓泡脱硫除尘塔平剖图；

图3为本发明的卧式喷淋水膜除尘器平剖图。

附图标记说明：1、鼓泡脱硫除尘塔 1-1、内筒 1-2、外筒 1-3、药液喷射器一 1-4、导向格栅 1-5、排污口 2、卧式喷淋水膜除尘器2-1、入烟室 2-2、多级喷淋除尘室 2-21、喷淋除尘脱硫室一 2-22、喷淋除尘脱硫室二 2-23、喷淋除尘脱硫室三 2-3、多级脱水室 2-31、脱水室一 2-32、脱水室二 2-33、脱水室三 3、自动加药器 4、烟气通道 5、引风机 6、气体通道 7、药液喷淋头二 8、排水口 9、过烟口 10、排水通道 11、出烟口 12、双层滤网 13、气液分离器。

具体实施方式

以下结合具体实施例对技术方案作进一步详述。

如图1-图3所示，本发明一种生物质燃料锅炉烟气净化处理系统，它包括接锅炉烟气出烟口的鼓泡脱硫除尘塔1、卧式喷淋水膜除尘器2和自动加药器3，所述鼓泡脱硫除尘塔1与锅炉烟气出烟口之间连接有烟气通道4，该烟气通道4的进烟口连接在锅炉引风机5的出风口，通过强风将锅炉烟气抽到鼓泡脱硫除尘塔1内。鼓泡脱硫除尘塔1包括内、外筒1-1、1-2，鼓泡脱硫除尘塔内顶部设置的多个药液喷射器一1-3，内筒1-1底侧设置有导向格栅1-4，内筒1-1与卧式喷淋水膜除尘器2之间连接有气体通道6；鼓泡脱硫除尘塔外筒1-1下部设置排污口1-5，以管道连接至循环水沉淀池。卧式喷淋水膜除尘器2包括依次设置的入烟室2-1、多级喷淋除尘室2-2和多级脱水室2-3，入烟室的进烟口连接气体通道6，入烟室2-1和多级喷淋除尘室2-2顶部分别设置多个药液喷淋头二7，入烟室和多级喷淋除尘室下部设置有排水口8，入烟室与多级喷淋除尘室之间、多级喷淋除尘室之间与多级脱水室之间分别设置安装有滤网的过烟口9；其中，所述鼓泡脱硫除尘塔1设置在卧式喷淋水膜除尘器2的上方，卧式喷淋水膜除尘器2的内筒上部设置有出烟口11，气体通道6连接于出烟口11上，气体通道6的出气竖直向下，朝向卧式喷淋水膜除尘器的入烟室内部。自动加药器通过加药管道连接药液喷射器一1-3和药液喷淋头二7。排水口8连接有排水通道10，该排水通道10通向一循环水沉淀池，循环水沉淀池设置有循环水泵，该循环水泵通过管道和管道混合器连接自动加药器。本实施例中，多个药液喷射器一1-3分别沿周向设置在内筒1-1内顶部和外筒1-2内顶部。

多级喷淋除尘室2-2由三个喷淋除尘室依次连接构成，喷淋除尘室的过烟口9设置在其侧壁的上部，过烟口安装双层滤网12。多级脱水室2-3由三个脱水室依次连接构成，脱水室内设置有气液分离器13，烟气在脱水室内充分停留经气液分离器进行气液分离，过烟口设置在脱水室侧壁的上部，过烟口安装双层滤网，最后一级脱水室的过烟口连接有烟囱。

锅炉烟气经引风机增压从进烟口进入鼓泡脱硫除尘塔，烟气流从鼓泡脱硫除尘塔外筒上部进入，脱硫药液从外筒体内顶部同一圆周面设置的多个药液喷射器一喷出，与烟气相撞初步粘灰后向下高速撞击外筒底部的脱硫药液层，液面鼓起产生大量的气泡并形成水膜，在导向格栅的作用下，烟气中的NOx、SO₂等气态污染物等气态污染物在碱性溶液的吸收中和。烟气经过塔底导向格栅进入内筒，烟气再次与内筒上部设置的多个反向药液喷射器一喷出的药液水雾充分混合，进一步进行脱硫除尘。从鼓泡脱硫除尘塔出烟口出来烟气转入卧式喷淋水膜除尘器的入烟室，与入烟室顶部入烟口同一平面圆周设置多个药液喷淋头二喷出药液水雾相遇混合粘灰除尘，经入烟口不同侧设有特殊材料双层滤网的过烟口进入喷淋除尘脱硫室一2-21。烟气与喷出药液水雾相遇混合粘灰除尘，经不同侧设有特殊材料双层滤网过烟口进入喷淋除尘脱硫室二2-22。在喷淋除尘脱硫室二室内烟气与喷出药液水雾混合粘灰除尘，再经另一侧设有特殊材料双层滤网过烟口进入喷淋除尘脱硫室三2-23。在喷淋除尘脱硫室三室内烟气与喷出药液水雾混合粘灰除尘，净化后的烟气经另一侧设有特殊材料双层滤网过烟口进入脱水室一2-31。烟气在脱水室一内充分停留经气液分离器进行气液分离，再经另一侧设有特殊材料双层滤网过烟口进入脱水室二2-32。烟气在脱水室二内充分停留经气液分离器进行气液分离，再经另一侧设有特殊材料双层滤网过烟口进入脱水室三2-33。烟气在脱水室三内充分停留经气液分离器进行气液分离，最后经另一侧设有特殊材料双层滤网过烟口进入烟囱排空。自动加药器自动将浓药液注加到循环水泵后的管道混合器中形成浓度合适的脱硫药液，再加注入鼓泡脱硫塔和卧式喷淋水膜除尘器中。除尘脱硫后污水从排污管和排污渠流入循环水沉淀池，经沉淀、中和再生后循环使用，污泥由机械或人工清出。在整个尾气净化过程中设备无需清洗，可实现自动控制，操作简便。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种生物质燃料锅炉烟气净化处理系统，其特征在于，它包括接锅炉烟气出烟口的鼓泡脱硫除尘塔、卧式喷淋水膜除尘器和自动加药器，

鼓泡脱硫除尘塔包括内、外筒，鼓泡脱硫除尘塔内顶部设置的多个药液喷射器一，内筒底侧设置有导向格栅，内筒与卧式喷淋水膜除尘器之间连接有气体通道，外筒下部设置排污口；

卧式喷淋水膜除尘器包括依次设置的入烟室、多级喷淋除尘室和多级脱水室，入烟室的进烟口连接气体通道，入烟室和多级喷淋除尘室顶部分别设置多个药液喷淋头二，入烟室和多级喷淋除尘室下部设置有排水口，入烟室与多级喷淋除尘室之间、多级喷淋除尘室之间与多级脱水室之间分别设置安装有滤网的过烟口；

所述自动加药器通过加药管道连接药液喷射器一和药液喷淋头二。

2.根据权利要求1所述的生物质燃料锅炉烟气净化处理系统，其特征在于，所述多个药液喷射器一分别沿周向设置在内筒内顶部和外筒内顶部。

3.根据权利要求1或2所述的生物质燃料锅炉烟气净化处理系统，其特征在于，所述鼓泡脱硫除尘塔设置在卧式喷淋水膜除尘器的上方，卧式喷淋水膜除尘器的内筒上部设置有出烟口，气体通道连接于出烟口上，气体通道的出气竖直向下，朝向卧式喷淋水膜除尘器的入烟室内部。

4.根据权利要求1所述的生物质燃料锅炉烟气净化处理系统，其特征在于，所述多级喷淋除尘室由两个或两个以上的喷淋除尘室依次连接构成，喷淋除尘室的过烟口设置在其侧壁的上部，过烟口安装双层滤网。

5.根据权利要求1所述的生物质燃料锅炉烟气净化处理系统，其特征在于，所述多级脱水室由两个或两个以上的脱水室依次连接构成，脱水室内设置有气液分离器，烟气在脱水室内充分停留经气液分离器进行气液分离，过烟口设置在脱水室侧壁的上部，过烟口安装双层滤网，最后一级脱水室的过烟口以排烟管外接烟囱。

6.根据权利要求1所述的生物质燃料锅炉烟气净化处理系统，其特征在于，所述鼓泡脱硫除尘塔与锅炉烟气出烟口之间连接有烟气通道，该烟气通道的进烟口设置有引风机。

7.根据权利要求1所述的生物质燃料锅炉烟气净化处理系统，其特征在于，它还包括一由循环水泵、管道和循环水沉淀池构成的水循环装置，鼓泡脱硫除尘塔外筒的排污口以管道连接循环水沉淀池；卧式喷淋水膜除尘器的下部设置有排水口，排水口连接有排水通道，该排水通道连接循环水沉淀池，循环水泵通过管道和管道混合器连接自动加药器。