CN107398352A - 一种利用电荷脱除燃煤锅炉烟气复合污染物的装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种利用电荷脱除燃煤锅炉烟气复合污染物的装置及其使用方法，包括设置在锅炉烟气管道上的第一喷淋室、第二喷淋室和除雾器；第一喷淋室包括第一喷淋系统和第一高压静电发生器，第二喷淋室包括第二喷淋系统和第二高压静电发生器；第一高压静电发生器能够将第一喷淋系统喷头喷出的水雾滴产生出第一类电荷量；第二高压静电发生器能够将第二喷淋系统喷头喷出的水雾滴产生出第二类电荷量；第一类电荷量与第二类电荷量大小相同且极性相反。其具有结构设计简单合理，自动化程度高、整体装置运行可靠，操作使用方便，能够有效降低烟气中复合污染物排放时颗粒粒径太小，还有利于环境保护，具有较好的推广及应用空间等优点。
Description
技术领域
本申请涉及锅炉烟气处理技术领域，尤其涉及一种利用电荷脱除燃煤锅炉烟气复合污染物的装置及其使用方法。
背景技术
目前，燃煤锅炉湿法脱硫后的烟气中含有大量的复合污染物，该类复合污染物通常包含：可溶解颗粒、有机盐、无机盐、二氧化硅、金属氧化物、重金属、铵盐粒子、碳氢化合物、羰基硫(COS)、盐酸，氢氟酸，H2SO4，HNO3、二氧化硫(SO2)、氯气(氯)、硫化氢(H2S)、氨等溶于水的有害气体等。
研究表明，城市空气中悬浮颗粒物的33％由燃煤生成，其中含有大量复合污染物，对我国的大气环境及居民身体健康造成严重危害。为降低复合污染物带来的危害，国内外已经定制了相关的控制标准。我国规定了PM10的二级空气质量标准为100ug/m3，但是因为复合污染物粒径太小，难以被目前广泛采用的静电除尘器、布袋除尘器、冷凝除尘器脱除，其排放到大气中与其他颗粒物相互依附，久而久之造成形成雾霾的主要原因之一。
因而提出一种能够改善燃煤锅炉烟气复合污染物排放的装置具有重要的研究意义和现实意义。
发明内容
针对现有技术中的锅炉烟气复合污染物排放时处理装置存在的不足，本发明的目的在于：提供一种利用电荷脱除燃煤锅炉烟气复合污染物的装置及其使用方法，其具有结构设计简单合理，自动化程度高、整体装置运行可靠，操作使用方便，能够有效降低烟气中复合污染物排放时颗粒粒径太小，及解决复合污染物难以被普通除尘手段除去的问题，还有利于环境保护，具有较好的推广及应用空间等优点。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现：
一种利用电荷脱除燃煤锅炉烟气复合污染物的装置，该装置包括设置在锅炉烟气管道上的第一喷淋室、第二喷淋室和除雾器，烟气由锅炉烟气管道的出口流出依次经第一喷淋室、第二喷淋室、除雾器进行处理后再排出至烟气回收组件中；所述第一喷淋室包括第一喷淋系统和第一高压静电发生器，所述第二喷淋室包括第二喷淋系统和第二高压静电发生器；所述第一喷淋系统与第一高压静电发生器和供水系统相连接，所述第二喷淋系统与第二高压静电发生器和供水系统相连接；所述第一喷淋系统和第二喷淋系统上均设置有若干个喷头；所述第一高压静电发生器能够将第一喷淋系统喷头喷出的水雾滴产生出第一类电荷量；所述第二高压静电发生器能够将第二喷淋系统喷头喷出的水雾滴产生出第二类电荷量；所述第一类电荷量与第二类电荷量大小相同且极性相反。
作为上述方案的进一步优化，所述第一喷淋系统和第二喷淋系统上均设置有废水收集装置，所述供水系统包括外部供水系统和备用循环水供水系统，其中，外部供水系统为外接水源；所述备用循环水供水系统包括废水多级净化处理装置，废水收集装置中收集得到的废水一部分经过废水多级净化处理装置净化处理后作为第一喷淋系统和第二喷淋系统的备用供水源，另一部分废水经过排水管连接至外部废水收集区。
作为上述方案的进一步优化，所述第一喷淋系统和第二喷淋系统均与供水系统通过连接管道相连接，在连接管道上设置有过滤器、水泵、阀门、水表；所述阀门分别于水泵和水表连接，过滤器设置在喷淋系统喷头的进水端位置处；连接管道上还设置有与备用供水源相连接的补水管路；所述第一类喷淋系统和第二类喷淋系统的喷头喷出的水雾为清水或碱性水。
作为上述方案的进一步优化，除雾器为机械式除雾器、静电式除雾器或者冷凝管除雾器。
作为上述方案的进一步优化，该装置还包括控制系统，所述控制系统包括控制器和分别布置在第一喷淋室、第二喷淋室、除雾器中的复合污染物浓度检测器，所述复合污染物浓度检测器均与控制器数据信号连接用于检测第一喷淋室、第二喷淋室、除雾器中的复合污染物实时浓度情况，并将检测到的实时浓度情况发送至控制器；控制系统还包括设置在供水系统上的水量传感器，以及分别设置在第一高压静电发生器和第二高压静电发生器中的调压器，所述阀门与水量传感器分别于控制器相连接，控制器根据第一喷淋室、第二喷淋室、除雾器中的复合污染物浓度检测器检测得到的实时复合污染物浓度值与对应的预设的浓度阈值进行比较，当第一喷淋室、第二喷淋室、除雾器中的复合污染物浓度检测器检测得到的实时复合污染物浓度值高于对应的预设的浓度阈值时，控制器控制阀门的开启量以调节供水量，同时控制调压器提高电压值；反之，则维持当前的供水系统供水量及高压静电发生器的电压值。
作为上述方案的进一步优化，所述控制系统还包括与控制器通过无线网络或者有线网络通讯连接的远程监控中心，控制器将接收到的第一喷淋室、第二喷淋室、除雾器中的复合污染物浓度，以及供水系统上的水信号和第一高压静电发生器和第二高压静电发生器中的电压值可实时发送至远程监控中心。
作为上述方案的进一步优化，所述第一喷淋系统和第二喷淋系统上的各个喷头设置成矩阵方式排列布置方式，并且同一列上的喷头均设置在同一连接杆上，各个喷头上均设置有喷射角度调节组件；所述角度调节组件包括驱动电机、减速器和连轴器，所述驱动电机与减速器相连接，连轴器分别与减速器和连接杆的一端配合连接，通过驱动电机的带动下，借助于减速器减速后能够驱动连轴器带动连接杆绕其轴线发生转动，进而调节喷头的喷射角度。
本发明上述利用电荷脱除燃煤锅炉烟气复合污染物的装置的使用方法包括如下步骤：
1)含有复合污染物的烟气经过锅炉烟气管道进入第一喷淋室，第一喷淋室的第一喷淋系统喷出带有电荷量的第一类水雾滴与烟气中的结合，烟气中的复合污染物颗粒吸附在第一类水雾滴上；
2)带有第一类水雾滴的烟气复合污染物颗粒再流经第二喷淋室，第二喷淋室的第二喷淋系统喷出带有电荷量的第二类水雾滴，第二类水雾滴的与第一类水雾滴的电量相同且极性相反；第二类水雾滴与吸附有复合污染物的第一类水雾滴，通过电荷异极吸引合并，使形成的雾滴总体积增大，再由除雾器除去；
3)将经过除雾器处理后的烟气送至烟气回收组件中，达到脱除烟气中复合污染物的效果。
采用本发明的利用电荷脱除燃煤锅炉烟气复合污染物的装置及其使用方法具有如下有益效果：
(1)本装置，操作弹性高，布置空间小，可调性大，合理利用了正负电荷相吸原理及除雾器，真正实现节能环保的双重功效。
(2)整体装置借助于一套控制系统，能够方便远程监控中心实时获取第一喷淋室、第二喷淋室、除雾器中的复合污染物浓度情况，及供水系统供水量及高压静电发生器的电压值，有效提高了工作效率。
(3)第一高压静电发生器和第二高压静电发生器中的工作电压为10-70KV，经过第一高压静电发生器和第二高压静电发生器处理后得到的第一类水雾滴和第二类水雾滴的电荷量不作具体要求，在实际使用中，可根据实际设计及使用需要，进行动态的调整，可操作性较强。
附图说明
附图1为本发明利用电荷脱除燃煤锅炉烟气复合污染物的装置的工作原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明利用电荷脱除燃煤锅炉烟气复合污染物的装置及其使用方法作以详细说明。
一种利用电荷脱除燃煤锅炉烟气复合污染物的装置，该装置包括设置在锅炉烟气管道1上的第一喷淋室2、第二喷淋室3和除雾器4，烟气由锅炉烟气管道的出口流出依次经第一喷淋室、第二喷淋室、除雾器进行处理后再排出至烟气回收组件中；所述第一喷淋室包括第一喷淋系统5和第一高压静电发生器6，所述第二喷淋室包括第二喷淋系统7和第二高压静电发生器8；所述第一喷淋系统与第一高压静电发生器和供水系统相连接，所述第二喷淋系统与第二高压静电发生器和供水系统相连接；所述第一喷淋系统和第二喷淋系统上均设置有若干个喷头；所述第一高压静电发生器能够将第一喷淋系统喷头喷出的水雾滴产生出第一类电荷量；所述第二高压静电发生器能够将第二喷淋系统喷头喷出的水雾滴产生出第二类电荷量；所述第一类电荷量与第二类电荷量大小相同且极性相反。所述第一喷淋系统和第二喷淋系统上均设置有废水收集装置9，所述供水系统包括外部供水系统10和备用循环水供水系统11，其中，外部供水系统为外接水源；所述备用循环水供水系统包括废水多级净化处理装置，废水收集装置中收集得到的废水一部分经过废水多级净化处理装置净化处理后作为第一喷淋系统和第二喷淋系统的备用供水源，另一部分废水经过排水管连接至外部废水收集区。所述第一喷淋系统和第二喷淋系统均与供水系统通过连接管道相连接，在连接管道上设置有过滤器12、水泵13、阀门、水表；所述阀门分别于水泵和水表连接，过滤器设置在喷淋系统喷头的进水端位置处；连接管道上还设置有与备用供水源相连接的补水管路；所述第一类喷淋系统和第二类喷淋系统的喷头喷出的水雾为清水或碱性水。除雾器为机械式除雾器、静电式除雾器或者冷凝管除雾器。该装置还包括控制系统，所述控制系统包括控制器和分别布置在第一喷淋室、第二喷淋室、除雾器中的复合污染物浓度检测器，所述复合污染物浓度检测器均与控制器数据信号连接用于检测第一喷淋室、第二喷淋室、除雾器中的复合污染物实时浓度情况，并将检测到的实时浓度情况发送至控制器；控制系统还包括设置在供水系统上的水量传感器，以及分别设置在第一高压静电发生器和第二高压静电发生器中的调压器，所述阀门与水量传感器分别于控制器相连接，控制器根据第一喷淋室、第二喷淋室、除雾器中的复合污染物浓度检测器检测得到的实时复合污染物浓度值与对应的预设的浓度阈值进行比较，当第一喷淋室、第二喷淋室、除雾器中的复合污染物浓度检测器检测得到的实时复合污染物浓度值高于对应的预设的浓度阈值时，控制器控制阀门的开启量以调节供水量，同时控制调压器提高电压值；反之，则维持当前的供水系统供水量及高压静电发生器的电压值。所述控制系统还包括与控制器通过无线网络或者有线网络通讯连接的远程监控中心，控制器将接收到的第一喷淋室、第二喷淋室、除雾器中的复合污染物浓度，以及供水系统上的水信号和第一高压静电发生器和第二高压静电发生器中的电压值可实时发送至远程监控中心。所述第一喷淋系统和第二喷淋系统上的各个喷头设置成矩阵方式排列布置方式，并且同一列上的喷头均设置在同一连接杆上，各个喷头上均设置有喷射角度调节组件；所述角度调节组件包括驱动电机、减速器和连轴器，所述驱动电机与减速器相连接，连轴器分别与减速器和连接杆的一端配合连接，通过驱动电机的带动下，借助于减速器减速后能够驱动连轴器带动连接杆绕其轴线发生转动，进而调节喷头的喷射角度。
本发明上述利用电荷脱除燃煤锅炉烟气复合污染物的装置的使用方法包括如下步骤：
1)含有复合污染物的烟气经过锅炉烟气管道进入第一喷淋室，第一喷淋室的第一喷淋系统喷出带有电荷量的第一类水雾滴与烟气中的结合，烟气中的复合污染物颗粒吸附在第一类水雾滴上；
2)带有第一类水雾滴的烟气复合污染物颗粒再流经第二喷淋室，第二喷淋室的第二喷淋系统喷出带有电荷量的第二类水雾滴，第二类水雾滴的与第一类水雾滴的电量相同且极性相反；第二类水雾滴与吸附有复合污染物的第一类水雾滴，通过电荷异极吸引合并，使形成的雾滴总体积增大，再由除雾器除去；
3)将经过除雾器处理后的烟气送至烟气回收组件中，达到脱除烟气中复合污染物的效果。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种利用电荷脱除燃煤锅炉烟气复合污染物的装置，其特征在于：该装置包括设置在锅炉烟气管道(1)上的第一喷淋室(2)、第二喷淋室(3)和除雾器(4)，烟气由锅炉烟气管道的出口流出依次经第一喷淋室、第二喷淋室、除雾器进行处理后再排出至烟气回收组件中；所述第一喷淋室包括第一喷淋系统(5)和第一高压静电发生器(6)，所述第二喷淋室包括第二喷淋系统(7)和第二高压静电发生器(8)；所述第一喷淋系统与第一高压静电发生器和供水系统相连接，所述第二喷淋系统与第二高压静电发生器和供水系统相连接；所述第一喷淋系统和第二喷淋系统上均设置有若干个喷头；所述第一高压静电发生器能够将第一喷淋系统喷头喷出的水雾滴产生出第一类电荷量；所述第二高压静电发生器能够将第二喷淋系统喷头喷出的水雾滴产生出第二类电荷量；所述第一类电荷量与第二类电荷量大小相同且极性相反。
2.根据权利要求1所述的一种利用电荷脱除燃煤锅炉烟气复合污染物的装置，其特征在于：所述第一喷淋系统和第二喷淋系统上均设置有废水收集装置(9)，所述供水系统包括外部供水系统(10)和备用循环水供水系统(11)，其中，外部供水系统为外接水源；所述备用循环水供水系统包括废水多级净化处理装置，废水收集装置中收集得到的废水一部分经过废水多级净化处理装置净化处理后作为第一喷淋系统和第二喷淋系统的备用供水源，另一部分废水经过排水管连接至外部废水收集区。
3.根据权利要求2所述的一种利用电荷脱除燃煤锅炉烟气复合污染物的装置，其特征在于：所述第一喷淋系统和第二喷淋系统均与供水系统通过连接管道相连接，在连接管道上设置有过滤器(12)、水泵(13)、阀门(14)、水表；所述阀门分别于水泵和水表连接，过滤器设置在喷淋系统喷头的进水端位置处；连接管道上还设置有与备用供水源相连接的补水管路；所述第一类喷淋系统和第二类喷淋系统的喷头喷出的水雾为清水或碱性水。
4.根据权利要求1所述的一种利用电荷脱除燃煤锅炉烟气复合污染物的装置，其特征在于：除雾器为机械式除雾器、静电式除雾器或者冷凝管除雾器。
5.根据权利要求3所述的一种利用电荷脱除燃煤锅炉烟气复合污染物的装置，其特征在于：该装置还包括控制系统，所述控制系统包括控制器和分别布置在第一喷淋室、第二喷淋室、除雾器中的复合污染物浓度检测器，所述复合污染物浓度检测器均与控制器数据信号连接用于检测第一喷淋室、第二喷淋室、除雾器中的复合污染物实时浓度情况，并将检测到的实时浓度情况发送至控制器；控制系统还包括设置在供水系统上的水量传感器，以及分别设置在第一高压静电发生器和第二高压静电发生器中的调压器，所述阀门与水量传感器分别于控制器相连接，控制器根据第一喷淋室、第二喷淋室、除雾器中的复合污染物浓度检测器检测得到的实时复合污染物浓度值与对应的预设的浓度阈值进行比较，当第一喷淋室、第二喷淋室、除雾器中的复合污染物浓度检测器检测得到的实时复合污染物浓度值高于对应的预设的浓度阈值时，控制器控制阀门的开启量以调节供水量，同时控制调压器提高电压值；反之，则维持当前的供水系统供水量及高压静电发生器的电压值。
6.根据权利要求5所述的一种利用电荷脱除燃煤锅炉烟气复合污染物的装置，其特征在于：所述控制系统还包括与控制器通过无线网络或者有线网络通讯连接的远程监控中心，控制器将接收到的第一喷淋室、第二喷淋室、除雾器中的复合污染物浓度，以及供水系统上的水信号和第一高压静电发生器和第二高压静电发生器中的电压值可实时发送至远程监控中心。
7.根据权利要求1所述的一种利用电荷脱除燃煤锅炉烟气复合污染物的装置，其特征在于：所述第一喷淋系统和第二喷淋系统上的各个喷头设置成矩阵方式排列布置方式，并且同一列上的喷头均设置在同一连接杆上，各个喷头上均设置有喷射角度调节组件；所述角度调节组件包括驱动电机、减速器和连轴器，所述驱动电机与减速器相连接，连轴器分别与减速器和连接杆的一端配合连接，通过驱动电机的带动下，借助于减速器减速后能够驱动连轴器带动连接杆绕其轴线发生转动，进而调节喷头的喷射角度。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的一种利用电荷脱除燃煤锅炉烟气复合污染物的装置的使用方法，其特征在于，该使用方法包括如下步骤：
1)含有复合污染物的烟气经过锅炉烟气管道进入第一喷淋室，第一喷淋室的第一喷淋系统喷出带有电荷量的第一类水雾滴与烟气中的结合，烟气中的复合污染物颗粒吸附在第一类水雾滴上；
2)带有第一类水雾滴的烟气复合污染物颗粒再流经第二喷淋室，第二喷淋室的第二喷淋系统喷出带有电荷量的第二类水雾滴，第二类水雾滴的与第一类水雾滴的电量相同且极性相反；第二类水雾滴与吸附有复合污染物的第一类水雾滴，通过电荷异极吸引合并，使形成的雾滴总体积增大，再由除雾器除去；
3)将经过除雾器处理后的烟气送至烟气回收组件中，达到脱除烟气中复合污染物的效果。
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