CN105561776B - 一种工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统 - Google Patents

一种工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统 Download PDF

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Abstract

一种工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统，包括通过烟气管道与锅炉连接的气态污染物脱除系统和气溶胶态污染物脱除系统；所述气溶胶态污染物脱除系统包括除尘装置和强化除尘除雾装置；所述除尘装置为静电除尘器或布袋除尘器；所述强化除尘除雾装置为提效型湿式静电除尘除雾装置，其为中部分离式塔体结构，该塔体中自上而下依次设有烟气入口、均气系统、调质系统、反冲洗系统、高压电场区、烟气出口和排液管；所述高压电场区由阳极系统和阴极系统通电产生；所述塔体包括顶部塔体和底部塔体，所述高压电场区分布于顶部塔体与底部塔底之间的分离段；所述烟气出口内还设有一可调式气液分离装置。本发明运行稳定、性价比高。

Description

一种工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统
技术领域
本发明属于大气污染物脱除领域，尤其涉及一种工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统。
背景技术
近年来，大气环境污染问题日益严峻，大中城市的雾霾，酸雨等灾害性天气频发，燃煤排放的污染物是造成恶劣天气的根源之一。但我国以煤炭为主的能源结构供应格局在未来相当长的时间内不会发生根本性改变，在我国过去30年，煤炭一直占一次能源生产和消费总量的70％，因此，燃煤污染物排放问题一直是关注的焦点。
《广东省大气污染防治行动方案(2014-2017年)》从能源结构调整、集中供热建设、节能锅炉推广等方面都对锅炉污染整治提出了新的要求，国家《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)，对燃煤锅炉烟气排放提出了更严格排放标准(重点地区燃煤锅炉排放限值：烟尘≤30mg/Nm3、SO2≤200mg/Nm3、NOx≤200mg/Nm3和汞及其化合物≤0.05mg/Nm3)。进入2014年，“超低排放”在各地陆续提出，2014年由国家发改委、环保部、国家能源局发文《2093号》建议，燃煤锅炉烟气超低排放的指标为SO2≤35mg/Nm3，NOx≤50mg/Nm3，烟尘≤10mg/Nm3。
根据《广东省锅炉污染整治实施方案(2015-2018)》的规划，2014年广东省各地环保部门对辖区内锅炉清单清理后结果显示，2015年全省共有锅炉12681台，其中燃煤锅炉4050台，需要治理的燃煤锅炉约近2500台。可见，量大面广的中小型燃煤锅炉急需烟气提标改造技术以达到最新国标。假如以上燃煤锅炉使用企业均进行燃煤改燃气，会严重影响当地财政收入和人口就业，由环保问题引发经济问题再进一步触发社会问题。
综合目前文献资料，烟气超低排放国内外的技术路线主要有两种：路线一：协同控制路线：低低温电除尘技术为核心烟气协同控制典型技术路线为：烟气脱硝装置(SCR，即选择性催化还原脱硝)→热回收器(FGC)→低低温电除尘器→石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置(WFGD)→湿式电除尘器(WESP，可选择安装)→烟气再热器(FGR，可选择安装)。路线二：末端治理：在传统工艺路线的基础上，加装了湿式电除尘(WESP)，其安装在脱硫塔(FGD)后。需要指出的是，这两种路线主要针对火电厂等大型锅炉的烟气超低排放治理，鲜见工业燃煤锅炉特别是中小型燃煤锅炉的技术案例和工程实例。
发明内容
本发明在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种性价比高、运行稳定的工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统，包括通过烟气管道与锅炉连接的气态污染物脱除系统和气溶胶态污染物脱除系统；所述气溶胶态污染物脱除系统包括除尘装置和强化除尘除雾装置；所述除尘装置为静电除尘器或布袋除尘器；所述强化除尘除雾装置为提效型湿式静电除尘除雾装置，其为中部分离式塔体结构，该塔体中自上而下依次设有烟气入口、均气系统、调质系统、反冲洗系统、高压电场区、烟气出口和排液管；所述高压电场区由阳极系统和阴极系统通电产生；所述塔体包括顶部塔体和底部塔体，所述高压电场区分布于顶部塔体与底部塔体之间的分离段；所述烟气出口内还设有一可调式气液分离装置。
相比于现有技术，本发明的一种工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统，能够实现工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放指标，排放的烟气可达到以下标准：烟尘≤10mg/Nm3、SO2≤35mg/Nm3、NOx≤50mg/Nm3和汞及其化合物≤0.03mg/Nm3，不仅远低于现有的工业燃煤锅炉排放限值，而且系统运行稳定、性价比高，尤其适合中小型锅炉，可方便地在现有的烟气净化设备上进行加装和改造。
进一步地，所述可调式气液分离装置为由一顶板与相互紧密连接并依次垂直围设在顶板外围的三块除水挡板形成的具有两个开口面的半包围框架结构，其固接于底部塔体的塔壁和塔底，且该框架结构的其中一个开口面正对烟气出口；所述除水挡板包括骨架与倾斜固定于骨架上的多片相互平行的挡水片，且所述挡水片倾斜角度可调。多片挡水片通过骨架固定，形成倾斜角度一致、相互平行的挡水结构，在上进气下出气的提效型湿式静电除尘除雾装置中，烟气会将部分阳极板往下流的小液滴带走，在烟气出口处，烟气中夹杂的小液滴与挡水片相互碰撞，通过凝并作用凝并成大液滴留在挡水片上，并沿着挡水片从湿法静电除尘除雾装置底部的排液管排出，而洁净干燥的烟气从烟气出口排出。所述挡水片的倾斜角度可通过连接件(如螺栓)调整，从而根据烟气治理系统的阻力要求、指标要求以及烟气出口烟气飞水量灵活调整挡水片的倾斜角度，保证更好的气液分离效果。
进一步地，所述挡水片与水平面夹角为50°～70°。通常在该范围内调整挡水片的倾斜角度，该范围内的倾斜角度可增大烟气中的小液滴与挡水片碰撞的机率，从而保证气液分离效果。
进一步地，所述气态污染物脱除系统包括脱硝装置和脱硫装置；所述脱硝装置为设于锅炉与除尘装置之间的SCR(选择性催化还原)脱硝装置；所述脱硫装置为三相紊流筒高效脱硫除尘塔，其设于除尘装置与强化除尘除雾装置之间，其从下往上依次设有排液口、进烟口、预处理喷淋装置、均气加速装置、紊流液膜发生装置、二次处理喷淋装置、除雾装置和排烟口；所述紊流液膜发生装置由外筒和芯柱组成；所述外筒套设于芯柱外部，且在外筒与芯柱之间倾斜安装有叶片。
进一步地，所述叶片表面与水平面的夹角为50°～70°；所述叶片数量为10～20片，且叶片之间的重叠面积占叶片总表面积的30％～60％；所述芯柱直径与外筒直径的比值为1/6～1/3。
进一步地，所述二次处理喷淋装置包括1～3层直列排布的喷淋层；所述喷淋层包括供液管和设于供液管上的多个大口径锥形喷嘴。喷淋层的层数根据原始烟气的二氧化硫浓度决定，若二氧化硫浓度低于1000mg/Nm3，则设置一层喷淋层；若二氧化硫浓度在1000～1400mg/Nm3范围内，则设置两层喷淋层；若二氧化硫浓度高于1400mg/Nm3，则设置三层喷淋层。
作为本发明的另一实施方式，所述气态污染物脱除系统包括设于锅炉出口处烟气管道内的SNCR脱硝装置和设于除尘装置与强化除尘除雾装置之间的同步脱硫脱硝装置；所述同步脱硫脱硝装置包括依次通过烟气管道连接的引风机和脱硫脱硝塔；所述脱硫脱硝塔从下往上依次设有排液口、进烟口、均气加速装置、第一喷淋层、紊流液膜发生装置、二次处理喷淋装置、除雾器和排烟口；所述除尘装置与所述引风机之间的烟气管道内设有烟气骤冷装置；所述引风机与脱硫脱硝塔之间的烟气管道内设有气体混合反应器，其外接有一臭氧发生装置。
进一步地，所述气体混合反应器为一风叶结构，其由外筒和芯柱组成；所述外筒套设于芯柱外部，且在外筒与芯柱之间倾斜安装有叶片；所述叶片表面与竖直平面的夹角为50°～70°；所述叶片数量为5～15片，且叶片之间的重叠面积占叶片总表面积的10％～30％；所述芯柱直径与外筒直径的比值为1/6～1/3。该设置可保证烟气与臭氧充分混合均匀，大大提高NO与臭氧的反应速率。
作为本发明的另一实施方式，所述气态污染物脱除系统为同步脱硫脱硝装置，其设于除尘装置与强化除尘除雾装置之间，包括依次通过烟气管道连接的引风机和脱硫脱硝塔；所述脱硫脱硝塔从下往上依次设有排液口、进烟口、均气加速装置、第一喷淋层、紊流液膜发生装置、二次处理喷淋装置、除雾器和排烟口；所述除尘装置与所述引风机之间的烟气管道内设有烟气骤冷装置；所述引风机与脱硫脱硝塔之间的烟气管道内设有气体混合反应器，其外接有一臭氧发生装置。
进一步地，所述气体混合反应器为一风叶结构，其由外筒和芯柱组成；所述外筒套设于芯柱外部，且在外筒与芯柱之间倾斜安装有叶片；所述叶片表面与竖直平面的夹角为50°～70°；所述叶片数量为5～15片，且叶片之间的重叠面积占叶片总表面积的10％～30％；所述芯柱直径与外筒直径的比值为1/6～1/3。该设置可保证烟气与臭氧充分混合均匀，大大提高NO与臭氧的反应速率。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1为实施例1所述的工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统的结构简图
图2为实施例1所述的三相紊流筒高效脱硫除尘塔的结构示意图
图3为实施例1所述的紊流液膜发生装置的结构示意图
图4为实施例1所述的紊流液膜发生装置的的叶片的结构示意图
图5为本发明所述的提效型湿式静电除尘除雾装置的结构示意图
图6为本发明所述的可调式气液分离系统的安装结构示意图
图7为图6的A向示意图
图8为本发明所述的可调式气液分离系统的结构示意图
图9为本发明所述的除水挡板的结构示意图
图10为图9的B向示意图
图11为实施例2所述的工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统的结构简图
图12为实施例2所述的气体混合反应器的结构示意图
图13为实施例2所述的脱硫脱硝塔的结构示意图
图14为实施例3所述的工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统的结构简图
具体实施方式
实施例1
请参阅图1，其为本实施例所述的工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统的结构示意图。本实施例的一种工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统，包括与锅炉800依次通过烟气管道700连接的SCR脱硝装置110、静电除尘器200、三相紊流筒高效脱硫除尘塔300和提效型湿式静电除尘除雾装置400。烟气从锅炉800出来后通过烟气管道700依次经过SCR脱硝装置110、静电除尘器200、三相紊流筒高效脱硫除尘塔300和提效型湿式静电除尘除雾装置400全面净化后，从烟囱900排出。
具体地，请同时参阅图2，其为实施例1所述的三相紊流筒高效脱硫除尘塔的结构示意图。所述三相紊流筒高效脱硫除尘塔300包括塔体310；所述塔体310从下往上依次设有排液口390、进烟口320、预处理喷淋装置330、均气加速装置340、紊流液膜发生装置350、二次处理喷淋装置360、除雾装置370和排烟口380。烟气从进烟口320进入塔体310内部，依次经过均气加速装置340、紊流液膜发生装置350和除雾装置370后，从排烟口380排出。所述预处理喷淋装置330与二次处理喷淋装置360将脱硫液喷入塔体310内部对烟气进行脱硫处理，脱硫后带着杂质的液体从塔体310下方的排液口390排出至塔外循环池内。
具体地，请同时参阅图3和图4，其中，图3为本实施例所述的紊流液膜发生装置的结构示意图；图3为本实施例所述的紊流液膜发生装置的的叶片的结构示意图。所述紊流液膜发生装置350由外筒351、叶片352和芯柱353组成；所述外筒351套设于芯柱353外部，且所述叶片352倾斜安装于外筒351与芯柱353之间，叶片352表面与水平面成50°～70°倾斜角。所述叶片352数量为10～20片，且叶片之间的重叠面积占叶片总表面积的30％～60％；所述芯柱353直径与外筒351直径的比值为1/6～1/3。
进一步，所述二次处理喷淋装置360包括1～3层直列排布的喷淋层。喷淋层的层数根据原始烟气的二氧化硫浓度决定，若二氧化硫浓度低于1000mg/Nm3，则设置一层喷淋层；若二氧化硫浓度在1000～1400mg/Nm3范围内，则设置两层喷淋层；若二氧化硫浓度高于1400mg/Nm3，则设置三层喷淋层。本实施例中二次处理喷淋装置360包括第一喷淋层361、第二喷淋层362和第三喷淋层363，且每一喷淋层包括供液管和设于供液管上的多个大口径锥形喷嘴。该大口径的锥形喷嘴的孔径为1.5～2.5寸，其可避免脱硫液堵塞在喷嘴内壁上而影响脱硫液的供给，其数量和位置根据塔体310的内径设置，以喷出的脱硫液能够覆盖塔体310的横截面为原则。所述喷嘴与供液管法兰连接。所述预处理喷淋装置330设置一层喷淋层，其结构与二次处理喷淋装置360的喷淋层相同。
进一步，所述均气加速装置340结构与所述紊流液膜发生装置350相似，区别在于叶片的数量更少(5～10片)，叶片的倾斜角度更小(叶片表面与水平面的夹角为10°～40°)，透光率更大(叶片之间的重叠面积占叶片总表面积的10％～40％)，因此只起均匀烟气的作用，不会起任何的水层或者水膜，阻力很小。所述除雾装置370包括至少一个除雾器；本实施例中除雾装置370包括直列排布的除雾器371和除雾器372。
待净化的高温烟气从进烟口320流入塔体310，预处理喷淋装置330对其进行降温和初步脱硫后，烟气经均气加速装置340加速并均匀分散，形成多条高速旋转的紊流气流，绕着外筒高速旋转上升。高速的紊流烟气经过紊流液膜发生装置350时，与二次处理喷淋装置360喷出的脱硫液相碰，烟气高速旋切自由落下的脱硫液，气液两相持续碰撞旋切而互相粉碎进而充分混合，在紊流液膜发生装置350上表面形成一层充满极细气泡的紊流液膜。由于含硫烟气以极细气泡形式在脱硫液中高速运动而被挤压切割，气液界面不断更新，令气膜不断被打破的含硫气体分子浓度与液膜不断被打破的脱硫液浓度接近气液主体浓度，传质阻力变小，气液固三相以巨大的表面积和极小的界面阻力进行接触传质，从而将烟气中的二氧化硫充分吸收，净化后的烟气经过除雾装置370进行气液分离，由排烟口380排出。带有杂质的脱硫液落到塔体310底部由排液口390排出至塔外循环池。
请同时参阅图5，其为本发明所述的提效型湿式静电除尘除雾装置的结构示意图；所述的提效型湿式静电除尘除雾装置为一中部分离式塔体结构；该塔体包括顶部塔体491和底部塔体492，且二者之间分离一段间隔。该塔体内部自上而下依次设有烟气入口410、均气系统420、调质系统430、反冲洗系统440、高压电场区450、烟气出口460和排液管470；所述烟气出口460开设于底部塔体492的侧面，所述排液管470设于底部塔体492的底部。所述烟气出口460内设有一可调式气液分离系统480。烟气从烟气入口410进入所述塔体，并依次经过均气系统420、调质系统430、反冲洗系统440、高压电场区450除尘后，通过可调式气液分离系统480气液分离后从烟气出口460排出，湿法除尘除雾过程中产生的废液从排液管470排出。
具体地，所述高压电场区450由阳极系统451和阴极系统452通电产生，该高压电场区450分布于顶部塔体与底部塔体之间的分离段。所述阳极系统451由多块阳极板形成，优选地，所述阳极板由导电玻璃钢制成。所述阴极系统452包括多根阴极线4521和多个绝缘子室4522。所述调质系统430包括调质喷淋层，该调质喷淋层上设有多个雾化喷嘴。所述反冲洗系统440包括至少一层雾化水喷淋层，所述雾化水喷淋层上设有多个雾化喷嘴。
请同时参阅图6～10，其中，图6为本发明所述的可调式气液分离系统的安装结构示意图；图7为图6的A向示意图；图8为本发明所述的可调式气液分离系统的结构示意图；图9为本发明所述的除水挡板的结构示意图；图10为图9的B向示意图。所述可调式气液分离系统480为由一顶板481与相互紧密连接并依次垂直围设在顶板481外围的三块除水挡板482形成的具有两个开口面的半包围框架结构，其固接于底部塔体492的塔壁和塔底，且该框架结构的其中一个开口面正对烟气出口460。烟气离开高压电场区450后，穿过任一除水挡板482后排出烟气出口460。
具体地，所述除水挡板482包括骨架4821与倾斜固定于骨架4821上的多片相互平行的挡水片4822。所述挡水片4822的倾斜角度可通过连接件(如螺栓)调整，从而根据烟气治理系统的阻力要求、指标要求以及烟气出口460的烟气飞水量灵活调整挡水片的倾斜角度，保证更好的气液分离效果。为了保证较佳的气液分离效果，所述挡水片4822与水平面夹角b在50～70°范围内调整。优选地，将该夹角b调整为60°，此倾斜角度的气液分离效果最佳。烟气离开高压电场区450后，烟气会将部分阳极板往下流的小液滴带走，在烟气出口处，由于顶板481的阻挡，只能从任一除水挡板482通过；由于除水挡板482上的挡水片4822倾斜设置，烟气中夹杂的小液滴与挡水片4822发生碰撞，从而产生凝并作用凝并成大液滴留在挡水片4822上，并沿着挡水片4822从湿法静电除尘除雾装置底部的排液管470排出，使液滴中的无机盐、重金属、灰尘等PM2.5物质被截留下来，不仅使烟气更为干燥，同时减少了烟气中的有害物质，使烟气得到更深层的净化。
待净化的烟气从进烟气入口410流入塔体内，经过均气系统420后，分布均匀的烟气进入调质系统430；调质系统430的调质喷淋层对烟气喷淋雾化水，雾化水吸附烟气中的粉尘，降低烟气中粉尘的比电阻；之后吸附有粉尘的水雾进入高压电场区450，水雾在电场作用下荷电化，并进一步雾化；此时，带荷电的水雾与pm2.5尘粒相互碰撞凝并，在库仑力作用下共同趋向阳极板并被其捕获。反冲洗系统440的雾化水喷淋层将雾化水直接喷向阳极板从而在阳极板上形成连续的水膜，不断流动的水膜将捕获的尘粒冲刷至装置的底部，经排液管470排至装置下方的水池中。经过除尘除雾后的烟气进入可调式气液分离系统480中，由于湿式静电除尘除雾装置为上进气下出气类型，烟气会将部分阳极板往下流的小液滴带走，烟气中夹杂的小液滴与可调式气液分离系统上的挡水片4822相碰撞，从而产生凝并作用凝并成大液滴留在挡水片4822上，使液滴中的无机盐、重金属、灰尘等PM2.5物质被截留下来，最终，经过深度除尘除雾除水的洁净烟气从烟气出口460排出。
进一步地，所述静电除尘器200可用布袋除尘器替换。本发明借助除尘装置(静电除尘器或布袋除尘器)、三相紊流筒高效脱硫除尘塔300与提效型湿式静电除尘除雾装置400还能够将烟气中的颗粒汞、易溶于水的二价汞脱除，颗粒汞及二价汞的脱除率在90％以上，实现烟囱处的烟气中总汞的排放浓度低于0.03mg/m3的目标。
相比于现有技术，本发明的一种工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统，通过SCR脱硝装置110、静电除尘器200、三相紊流筒高效脱硫除尘塔300和提效型湿式静电除尘除雾装置400的联合作用，能够实现工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放指标，排放的烟气可达到以下标准：烟尘≤10mg/Nm3、SO2≤35mg/Nm3、NOx≤50mg/Nm3和汞及其化合物≤0.03mg/Nm3，不仅远低于现有的工业燃煤锅炉排放限值，而且系统运行稳定、性价比高，尤其适合中小型锅炉，可方便地在现有的烟气净化设备上进行加装和改造。
实施例2
请参阅图11，其为本实施例所述的工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统的结构简图。本实施例的一种工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统，包括设于锅炉800出口处烟气管道内的SNCR脱销装置120、与锅炉800依次通过烟气管道700连接的静电除尘器200、同步脱硫脱硝装置500和提效型湿式静电除尘除雾装置400。
具体地，所述同步脱硫脱硝装置500包括依次通过烟气管道连接的引风机510和脱硫脱硝塔520；所述静电除尘器200与所述引风机510之间的烟气管道700内设有烟气骤冷装置(图未示)；所述引风机510与脱硫脱硝塔520之间的烟气管道内设有气体混合反应器530，其外接有一臭氧发生装置540。
请同时参阅图12，其为本实施例所述的气体混合反应器的结构示意图。所述气体混合反应器530为一风叶结构，其由外筒531和芯柱532组成；所述外筒531外表面紧贴烟气管道700的内表面。所述外筒531套设于芯柱532外部，且在外筒531与芯柱532之间倾斜安装有叶片533；所述叶片533表面与竖直平面的夹角为50°～70°；所述叶片533数量为10～15片，且叶片533之间的重叠面积占叶片533总表面积的10％～30％；所述芯柱532直径与外筒531直径的比值为1/6～1/3。
请同时参阅图13，其为本实施例所述的脱硫脱硝塔的结构示意图。所述脱硫脱硝塔520从下往上依次设有排液口521、进烟口522、均气加速装置523、第一喷淋层524、紊流液膜发生装置525、二次处理喷淋装置526、除雾装置527和排烟口528。所述二次处理喷淋装置526包括第二喷淋层5261和第三喷淋层5262。所述除雾装置527包括第一除雾器5271和第二除雾器5272。烟气从进烟口522进入塔体内部，依次经过均气加速装置523、紊流液膜发生装置525和除雾装置527后，从排烟口528排出。所述第一喷淋层524与二次处理喷淋装置526将碱性吸收剂喷入塔体内部对烟气进行脱硫处理，脱硫后带着杂质的液体从塔体下方的排液口521排出至塔外循环池内。
进一步地，所述烟气骤冷装置(图未示)可设置为一喷淋装置，通过向烟气喷淋雾化水对烟气进行降温，将烟气温度从150℃左右降至100～120℃。所述臭氧发生装置540的产臭氧量为5-50kg/h。所述臭氧发生装置540的产臭氧量根据处理的锅炉的烟气量调整，烟气量越大，产臭氧量越大。
烟气经过静电除尘器200的除尘处理后，进入烟气管道700内部的烟气骤冷装置，使得烟气的温度降至100～120℃。降温后的烟气由引风机510送入设于烟气管道700内部的气体混合反应器530中，并与臭氧发生装置540产生的臭氧汇合。在气体混合反应器530中烟气与臭氧在短时间内迅速地混合均匀，使得烟气中的难溶于水的NO能全部氧化成易溶于水的NO2。经过气体混合反应器530后的烟气从进烟口522进入脱硫脱硝塔520中。烟气经均气加速装置523加速并均匀分散，形成多条高速旋转上升的紊流气流。第一喷淋层524对其进行降温和初步脱硫后，高速的紊流烟气经过紊流液膜发生装置525时，与二次处理喷淋装置526喷出的碱性吸收剂相碰，烟气高速旋切自由落下的碱性吸收剂，气液两相持续碰撞旋切而互相粉碎进而充分混合，在紊流液膜发生装置525上表面形成一层充满极细气泡的紊流液膜。由于含硫烟气以极细气泡形式在碱性吸收剂中高速运动而被挤压切割，气液界面不断更新，令气膜不断被打破的含硫气体分子浓度与液膜不断被打破的碱性吸收剂浓度接近气液主体浓度，传质阻力变小，气液固三相以巨大的表面积和极小的界面阻力进行接触传质，从而将烟气中的二氧化硫充分吸收；净化后的烟气经过除雾装置527进行气液分离，由排烟口528排出。同时，反应过剩的臭氧将亚硫酸钙氧化成硫酸钙，NO2溶于水形成硝酸或亚硝酸，与碱性脱硫剂反应生成相应的硝酸盐和亚硝酸盐，并随脱硫副产物石膏渣一并落到塔体底部由排液口521排出至塔外循环池。
本实施例的静电除尘器200和提效型湿式静电除尘除雾装置400与实施例1相同，且所述静电除尘器200亦可用布袋除尘器替换，此处不作赘述。
进一步地，本发明借助除尘装置200(静电除尘器或布袋除尘器)、同步脱硫脱硝装置500与提效型湿式静电除尘除雾装置400还能够将烟气中的颗粒汞、易溶于水的二价汞脱除，颗粒汞及二价汞的脱除率在90％以上，实现烟囱处的烟气中总汞的排放浓度低于0.03mg/m3的目标。
相比于现有技术，本实施例所述的一种工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统，通过SNCR脱销装置120、静电除尘器200、同步脱硫脱硝装置500和提效型湿式静电除尘除雾装置400的联合作用，能够实现工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放指标，排放的烟气可达到以下标准：烟尘≤10mg/Nm3、SO2≤35mg/Nm3、NOx≤50mg/Nm3和汞及其化合物≤0.03mg/Nm3，不仅远低于现有的工业燃煤锅炉排放限值，而且系统运行稳定、性价比高，尤其适合中小型锅炉，可方便地在现有的烟气净化设备上进行加装和改造。
实施例3
请参阅图14，其为本实施例所述的工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统的结构简图。本实施例与实施例2基本相同，其区别在于：本实施例所述的工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统无SNCR脱销系统。本实施例的一种工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统，包括与锅炉800依次通过烟气管道700连接的静电除尘器200、同步脱硫脱硝装置500和提效型湿式静电除尘除雾装置400。
本实施例所述的静电除尘器200、同步脱硫脱硝装置500和提效型湿式静电除尘除雾装置400均与实施例2相同，此处不作赘述。
相比于现有技术，本发明的一种工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统，通过静电除尘器200、同步脱硫脱硝装置500和提效型湿式静电除尘除雾装置400的联合作用，能够实现工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放指标，排放的烟气可达到以下标准：烟尘≤10mg/Nm3、SO2≤35mg/Nm3、NOx≤50mg/Nm3和汞及其化合物≤0.03mg/Nm3，不仅远低于现有的工业燃煤锅炉排放限值，而且系统运行稳定、性价比高，尤其适合中小型锅炉。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统，包括通过烟气管道与锅炉连接的气态污染物脱除系统和气溶胶态污染物脱除系统；其特征在于：所述气溶胶态污染物脱除系统包括除尘装置和强化除尘除雾装置；所述除尘装置为静电除尘器或布袋除尘器；所述强化除尘除雾装置为提效型湿式静电除尘除雾装置，其为中部分离式塔体结构，该塔体中自上而下依次设有烟气入口、均气系统、调质系统、反冲洗系统、高压电场区、烟气出口和排液管；所述高压电场区由阳极系统和阴极系统通电产生；所述塔体包括顶部塔体和底部塔体，所述高压电场区分布于顶部塔体与底部塔体之间的分离段；所述烟气出口开设于底部塔体的侧面；所述烟气出口内还设有一可调式气液分离装置；所述可调式气液分离装置为由一顶板与相互紧密连接并依次垂直围设在顶板外围的三块除水挡板形成的具有两个开口面的半包围框架结构，其固接于底部塔体的塔壁和塔底，且该框架结构的其中一个开口面正对烟气出口；所述除水挡板包括骨架与倾斜固定于骨架上的多片相互平行的挡水片，且所述挡水片倾斜角度可调，所述挡水片与水平面夹角为60°；
所述气态污染物脱除系统包括脱硝装置和脱硫装置；所述脱硝装置为设于锅炉与除尘装置之间的SCR脱硝装置；所述脱硫装置为三相紊流筒高效脱硫除尘塔，其设于除尘装置与强化除尘除雾装置之间，其从下往上依次设有排液口、进烟口、预处理喷淋装置、均气加速装置、紊流液膜发生装置、二次处理喷淋装置、除雾装置和排烟口；
或者，所述气态污染物脱除系统包括设于锅炉出口处烟气管道内的SNCR脱硝装置和设于除尘装置与强化除尘除雾装置之间的同步脱硫脱硝装置；所述同步脱硫脱硝装置包括依次通过烟气管道连接的引风机和脱硫脱硝塔；所述脱硫脱硝塔从下往上依次设有排液口、进烟口、均气加速装置、第一喷淋层、紊流液膜发生装置、二次处理喷淋装置、除雾装置和排烟口；所述除尘装置与所述引风机之间的烟气管道内设有烟气骤冷装置；所述引风机与脱硫脱硝塔之间的烟气管道内设有气体混合反应器，其外接有一臭氧发生装置；
或者，所述气态污染物脱除系统为同步脱硫脱硝装置，其设于除尘装置与强化除尘除雾装置之间，包括依次通过烟气管道连接的引风机和脱硫脱硝塔；所述脱硫脱硝塔从下往上依次设有排液口、进烟口、均气加速装置、第一喷淋层、紊流液膜发生装置、二次处理喷淋装置、除雾器和排烟口；所述除尘装置与所述引风机之间的烟气管道内设有烟气骤冷装置；所述引风机与脱硫脱硝塔之间的烟气管道内设有气体混合反应器，其外接有一臭氧发生装置；
所述紊流液膜发生装置由外筒和芯柱组成；所述外筒套设于芯柱外部，且在外筒与芯柱之间倾斜安装有叶片，所述叶片表面与水平面的夹角为50°～70°；所述叶片数量为10～20片，且叶片之间的重叠面积占叶片总表面积的30％～60％；所述芯柱直径与外筒直径的比值为1/6～1/3。
2.根据权利要求1所述的工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统，其特征在于：所述二次处理喷淋装置包括1～3层直列排布的喷淋层；所述喷淋层包括供液管和设于供液管上的多个大口径锥形喷嘴。
3.根据权利要求1所述的工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统，其特征在于：所述气体混合反应器为一风叶结构，其由外筒和芯柱组成；所述外筒套设于芯柱外部，且在外筒与芯柱之间倾斜安装有叶片；所述叶片表面与竖直平面的夹角为50°～70°；所述叶片数量为5～15片，且叶片之间的重叠面积占叶片总表面积的10％～30％；所述芯柱直径与外筒直径的比值为1/6～1/3。
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