CN107694313B - 一种基于人工气象的燃煤烟气净化系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于人工气象的燃煤烟气净化系统及方法，该系统包括：促进剂制备装置、压缩空气制备装置以及降水形成装置，压缩空气制备装置用于制备压缩空气，并且利用制备的压缩空气将促进剂制备装置制备的促进剂喷射进降水形成装置，该降水形成装置利用促进剂，并以接收的燃煤烟气中的污染物为晶核，形成人工降水。一方面，在净化燃煤烟气的过程中，采用的设备成本较低，降低了燃煤电厂的设备成本；另一方面，在进行净化的过程中，只需要制备压缩空气以及促进剂，就能以燃煤烟气中的污染物为晶核，在降水形成装置内形成人工降水，从而实现对燃煤烟气的超低排放，净化过程中所消耗的成本要低于现有技术净化燃煤烟气过程中所消耗的成本。

Description

一种基于人工气象的燃煤烟气净化系统及方法

技术领域

本申请涉及燃煤烟气处理领域，具体涉及一种基于人工气象的燃煤烟气净化系统及方法。

背景技术

目前，随着大气污染的日趋严重化，国家对环境保护的要求也越来越高。尤其是对于造成环境污染相对严重的行业，如燃煤电厂，对于如何控制燃煤烟气的排放，越来越受到该行业的重视。

当前，我国燃煤电厂的污染物排放通常会经过若干步骤的净化，一种实现方式中，首先经过湿法脱硫，得到湿烟气，其次，对湿烟气实现超低排放，具体为增设静电吸附机理的湿式静电除尘器或惯性机理的除尘除雾器，以进一步去除湿烟气中的污染物。但是，上述方式成本较高，对于需要处理大量污染物的燃煤电厂而言，是不小的经济负担。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种基于人工气象的燃煤烟气净化系统及方法，能够以较低成本完成脱硫后的燃煤烟气的进一步净化。

第一方面，本申请提供了一种基于人工气象的燃煤烟气净化系统，所述系统包括促进剂制备装置、压缩空气制备装置和降水形成装置：

所述促进剂制备装置，用于制备用于人工降水的促进剂；

所述压缩空气制备装置，用于制备压缩空气，并利用制备的压缩空气将所述促进剂制备装置制备的促进剂喷射进所述降水形成装置；

所述降水形成装置，用于接收燃煤烟气，并以所述燃煤烟气中的污染物为晶核，利用所述促进剂形成人工降水。

可选地，所述降水形成装置与湿法脱硫塔相连；

所述降水形成装置，具体用于接收来自所述湿法脱硫塔的燃煤烟气，所述燃煤烟气为湿烟气。

可选地，所述降水形成装置，还用于回收所述人工降水，并输出至所述湿法脱硫塔。

可选地，所述降水形成装置与烟囱相连；

所述降水形成装置，还用于通过所述烟囱，将经过人工降水净化后的燃煤烟气排放。

可选地，所述系统还包括排放检测装置；

所述排放检测装置，用于对经过人工降水净化后的燃煤烟气进行检测，如果检测满足超低排放的要求，则通过所述烟囱，将所述燃煤烟气排放。

可选的，所述促进剂包括干冰、碘化银、盐粉。

第二方面，本发明还提供了一种基于人工气象的燃煤烟气净化方法，所述方法包括：

预先制备压缩空气和用于人工降水的促进剂；

利用所述压缩空气，将所述促进剂喷射进降水形成装置，以便在所述降水形成装置中，以燃煤烟气中的污染物为晶核形成人工降水。

可选地，所述方法还包括：

接收来自湿法脱硫塔的燃煤烟气，所述燃煤烟气为湿烟气。

可选地，所述方法还包括：

回收所述人工降水，并将所述人工降水输出至所述湿法脱硫塔。

可选地，所述方法还包括：

通过烟囱，将经过人工降水净化后的燃煤烟气排放。

可选地，所述方法还包括：

对经过人工降水净化后的燃煤烟气进行检测，如果检测满足超低排放的要求，则通过所述烟囱，将所述燃煤烟气排放。

可选的，所述促进剂包括干冰、碘化银、盐粉。

本申请提供了一种基于人工降水的燃煤烟气净化系统及方法，该系统包括：促进剂制备装置、压缩空气制备装置以及降水形成装置，其中，压缩空气制备装置用于制备压缩空气，并且利用制备的压缩空气将促进剂制备装置制备的促进剂喷射进降水形成装置，该降水形成装置利用促进剂，并以接收的燃煤烟气中的污染物为晶核，形成人工降水。一方面，在净化燃煤烟气的过程中，采用的设备成本较低，相比于现有技术中设备成本较高的湿式静电除尘器或除尘除雾器，降低了燃煤电厂的设备成本；另一方面，在对燃煤电厂产生的燃煤烟气进行净化的过程中，只需要制备压缩空气以及促进剂，就能以燃煤烟气中的污染物为晶核，在降水形成装置内形成人工降水，从而实现对燃煤烟气的超低排放，净化过程中所消耗的成本要低于现有技术净化燃煤烟气过程中所消耗的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种基于人工气象的燃煤烟气净化系统的架构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种基于人工气象的燃煤烟气净化系统的架构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种基于人工气象的燃煤烟气净化方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种基于人工气象的燃煤烟气净化方法场景实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

申请人经研究发现，现有技术在对燃煤电厂的燃煤烟气进行净化时，通常采用的一种净化方法是在燃煤烟气进行湿法脱硫后，对所得的湿烟气实现超低排放，即，使得湿烟气中的大气污染物排放浓度基本符合燃气机组排放限值。具体的，首先对燃煤电厂产生的燃煤烟气经过湿法脱硫，得到湿烟气。然后，通过增设静电吸附机理的湿式静电除尘器或惯性机理的除尘除雾器，去除湿烟气中的污染物。由于燃煤电厂会产生大量的燃煤烟气，按照上述方法对燃煤烟气进行净化，虽然能够实现超低排放，但是燃煤电厂所消耗的成本较高，给燃煤电厂造成了不小的经济负担。

为了在保证能对燃煤电厂产生的污染物实现超低排放的同时，也能降低燃煤电厂所消耗的成本，本申请提供了一种基于人工气象的燃煤烟气净化系统，该系统包括：促进剂制备装置、压缩空气制备装置以及降水形成装置，其中，压缩空气制备装置用于制备压缩空气，并且利用制备的压缩空气将促进剂制备装置制备的促进剂喷射进降水形成装置，该降水形成装置利用促进剂，并以接收的燃煤烟气中的污染物为晶核，形成人工降水。一方面，在净化燃煤烟气的过程中，采用的设备成本较低，相比于现有技术中设备成本较高的湿式静电除尘器或除尘除雾器，降低了燃煤电厂的设备成本；另一方面，在对燃煤电厂产生的燃煤烟气进行净化的过程中，只需要制备压缩空气以及促进剂，就能以燃煤烟气中的污染物为晶核，在降水形成装置内形成人工降水，从而实现对燃煤烟气的超低排放，净化过程中所消耗的成本要低于现有技术净化燃煤烟气过程中所消耗的成本。

下面结合附图，来详细说明本发明实施例中一种基于人工气象的燃煤烟气净化系统和方法的各种非限制性实施方式。

请一并参阅图1，图1示出了本申请实施例中一种基于人工气象的燃煤烟气净化系统架构示意图，该系统具体包括：

促进剂制备装置101，用于制备用于人工降水的促进剂。

压缩空气制备装置102，用于制备压缩空气，并利用制备的压缩空气将促进剂制备装置101制备的促进剂喷射进降水形成装置103。

降水形成装置103，用于接收燃煤烟气，并以该燃煤烟气中的污染物为晶核，利用促进剂形成人工降水。

作为一种示例，具体实现时，促进剂制备装置101预先制备好用于人工降水的促进剂，压缩空气制备装置102预先制备好压缩空气；当降水形成装置103接收到燃煤电厂产生的燃煤烟气时，压缩空气制备装置102利用制备好的压缩空气将促进剂制备装置101制备好的促进剂喷射进降水形成装置103中；以干冰作为促进剂，由于干冰遇热汽化，会从周围的环境中吸收大量的热量，让降水形成装置103内的水蒸气液化或者凝华，降水形成装置103内的燃煤烟气遇到液化或凝华后的水蒸气，会以燃煤烟气中的污染物(如粉尘、气溶胶等颗粒物)为晶核，从周围吸收水蒸气液化而成的小水滴和/或凝华的小冰晶，形成大水滴或大冰晶，从而形成人工降水。由于燃煤烟气中的污染物大多都被作为晶核凝结小水滴和/或小冰晶形成人工降水，使得剩余的燃煤烟气中的污染物的量极少，满足超低排放的要求。

需要说明的是，促进剂制备装置所制备的促进剂，包括所有能够促进人工降水形成的物质。例如，促进剂制备装置所制备的促进剂可以是干冰、碘化银以及盐粉(如氯化钾等)等物质，具体人工降水原理在此不再分别赘述。

如图2所示，在一些可能的实施方式中，该系统中的降水形成装置103可以与湿法脱硫塔204相连通。经过湿法脱硫塔204脱硫后产生的湿烟气可以作为降水形成装置的处理对象。

值的注意的是，在湿法脱硫塔204中，是通过水和/或化学液体来吸收燃煤烟气中的含硫气体，因此，经过湿法脱硫塔204得到的湿烟气中会含有大量的气态水以及液态水，并且湿烟气中不包括含硫气体。湿烟气进入降水形成装置103中，遇到喷射进降水形成装置103中的促进剂时，湿烟气中的气态水以及液态水也会凝聚成水滴落下，形成人工降水，并且形成的人工降水中不含有硫化物。鉴于湿法脱硫塔204中可以采用不含硫的化合物的水来吸收燃煤烟气中的含硫气体，因此降水形成装置103还可以回收人工降水，并将收集到的人工降水输出至湿法脱硫塔204中，以便湿法脱硫塔204利用该人工降水吸收燃煤烟气中的含硫气体。

需要说明的是，由于湿烟气中的气态水和液态水也会凝聚成人工降水，并且被降水形成装置103收集，因此，湿烟气中的气态水和液态水会被回收，并且可以用于在湿法脱硫塔204中吸收燃煤烟气中的含硫气体，进一步的节约了在净化燃煤烟气的过程中的成本。

如图2所示，在一些实施方式中，该系统中的降水形成装置103可以与烟囱205相连通，通过烟囱205，将经过人工降水净化后的燃煤烟气排放。可以理解的是，所述系统还可以包括排放检测装置，在排放燃煤烟气之前，对经过人工降水净化后的燃煤烟气进行检测，当经过净化后的燃煤烟气满足超低排放的要求时，则可以将净化后的燃煤烟气通过烟囱205排放出去。因此，在一种可能的实施方式中，降水形成装置103还可以通过烟囱205，排放经过净化后的燃煤烟气。

本实施例中，基于人工气象的燃煤烟气净化系统包括：促进剂制备装置、压缩空气制备装置以及降水形成装置，其中，压缩空气制备装置用于制备压缩空气，并且利用制备的压缩空气将促进剂制备装置制备的促进剂喷射进降水形成装置，该降水形成装置利用促进剂，并以接收的燃煤烟气中的污染物为晶核，形成人工降水。一方面，在净化燃煤烟气的过程中，采用的设备成本较低，相比于现有技术中设备成本较高的湿式静电除尘器或除尘除雾器，降低了燃煤电厂的设备成本；另一方面，在对燃煤电厂产生的燃煤烟气进行净化的过程中，只需要制备压缩空气以及用于人工降水的促进剂，就能以燃煤烟气中的污染物为晶核，在降水形成装置内形成人工降水，从而实现对燃煤烟气的超低排放，净化过程中所消耗的成本要低于现有技术净化燃煤烟气过程中所消耗的成本。

此外，本申请实施例还提供了一种基于人工气象的燃煤烟气净化方法，请一并参阅图3，图3示出了本申请实施例中一种基于人工气象的燃煤烟气净化方法的流程示意图，该方法包括：

S301：预先制备压缩空气和用于人工降水的促进剂。

其中，步骤S301中的促进剂，包括所有能够促进人工降水形成的物质。例如，该促进剂可以是干冰、碘化银以及盐粉(如氯化钾等)等物质。

S302：利用该压缩空气，将该促进剂喷射进降水形成装置，以便在降水形成装置中，以燃煤烟气中的污染物为晶核形成人工降水。

在一些可能的实施方式中，本实施例还可以包括：降水形成装置接收来自湿法脱硫塔的燃煤烟气，该燃煤烟气为湿烟气。燃煤烟气经过湿法脱硫塔时，由湿法脱硫塔中的水和/或化学液体吸收燃煤烟气中的含硫气体，得到包含大量气态水和液态水的湿烟气，再将该湿烟气输送到降水形成装置中进行净化。

在一些可能的实施方式中，降水形成装置接收到湿烟气后利用促进剂进行净化，得到人工降水。由于湿烟气中没有含硫气体，因此，降水形成装置得到的人工降水中不包含硫的化合物，可以用于对燃煤烟气进行去硫处理。因此，本实施例还可以包括：降水形成装置回收人工降水，并将该人工降水输送至湿法脱硫塔中用于对燃煤烟气进行脱硫处理。

在一些可能的实施方式中，当对燃煤烟气完成净化，并且净化后的燃煤烟气中污染物的含量满足超低排放的要求时，可以通过烟囱排放净化后的燃煤烟气。因此，本实施例还可以包括：通过烟囱，将经过人工降水净化后的燃煤烟气排放。

本实施例中，通过制备促进剂以及压缩空气，并且利用制备的压缩空气将促进剂喷射进降水形成装置，该降水形成装置利用促进剂，并以接收的燃煤烟气中的污染物为晶核，形成人工降水。一方面，在净化燃煤烟气的过程中，采用的设备成本较低，相比于现有技术中设备成本较高的湿式静电除尘器或除尘除雾器，降低了燃煤电厂的设备成本；另一方面，在对燃煤电厂产生的燃煤烟气进行净化的过程中，只需要制备压缩空气以及促进剂，就能以燃煤烟气中的污染物为晶核，在降水形成装置内形成人工降水，从而实现对燃煤烟气的超低排放，净化过程中所消耗的成本要低于现有技术净化燃煤烟气过程中所消耗的成本。

此外，本申请实施例还提供了一种基于人工气象的燃煤烟气净化方法的场景实施例，在该场景实施例中，需要对净化后的燃煤烟气进行污染物含量的检测，当净化后的燃煤烟气中污染物含量满足超低排放的要求时，才允许排放该燃煤烟气。下面，请一并参阅图4，图4示出了本申请实施例中一种基于人工气象的燃煤烟气净化方法场景实施例的流程示意图，该方法包括：

S401：制备压缩空气和用于人工降水的促进剂。

S402：将燃煤烟气输送至湿法脱硫塔进行脱硫处理，得到湿烟气。

S403：将湿烟气输送至降水形成装置。

S404：利用压缩空气将促进剂喷射进降水形成装置中，以便在该降水形成装置中，以湿烟气中的污染物为晶核形成人工降水。

S405：检测净化后的湿烟气中的污染物含量是否满足超低排放的要求。

可以理解的是，当净化后的湿烟气中的污染物含量不满足超低排放的要求时，不能直接将该湿烟气排放出去，还需要对该湿烟气再次进行净化，直至多次净化后湿烟气中的污染物含量满足超低排放的要求。

S406：当湿烟气中的污染物含量满足超低排放的要求时，通过烟囱将该湿烟气排放出去。

以上对本申请实施例所提供的方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (8)

1.一种基于人工气象的燃煤烟气净化系统，其特征在于，所述系统包括促进剂制备装置、压缩空气制备装置和降水形成装置：

所述促进剂制备装置，用于制备用于人工降水的促进剂，所述促进剂包括干冰、碘化银、盐粉；

所述压缩空气制备装置，用于制备压缩空气，并利用制备的压缩空气将所述促进剂制备装置制备的促进剂喷射进所述降水形成装置；

所述降水形成装置与湿法脱硫塔相连，所述降水形成装置用于接收来自所述湿法脱硫塔的燃煤烟气，并以所述燃煤烟气中的污染物为晶核，利用所述促进剂形成人工降水，所述燃煤烟气为湿烟气。

2.根据权利要求1所述的基于人工气象的燃煤烟气净化系统，其特征在于，所述降水形成装置，还用于回收所述人工降水，并输出至所述湿法脱硫塔。

3.根据权利要求1或2所述的基于人工气象的燃煤烟气净化系统，其特征在于，所述降水形成装置与烟囱相连；

所述降水形成装置，还用于通过所述烟囱，将经过人工降水净化后的燃煤烟气排放。

4.根据权利要求3所述的基于人工气象的燃煤烟气净化系统，其特征在于，所述系统还包括排放检测装置；

所述排放检测装置，用于对经过人工降水净化后的燃煤烟气进行检测，如果检测满足超低排放的要求，则通过所述烟囱，将所述燃煤烟气排放。

5.一种基于人工气象的燃煤烟气净化方法，其特征在于，所述方法包括：

预先制备压缩空气和用于人工降水的促进剂，所述促进剂包括干冰、碘化银、盐粉；

接收来自湿法脱硫塔的燃煤烟气，所述燃煤烟气为湿烟气；

利用所述压缩空气，将所述促进剂喷射进降水形成装置，以便在所述降水形成装置中，以所述燃煤烟气中的污染物为晶核形成人工降水。

6.根据权利要求5所述的基于人工气象的燃煤烟气净化方法，其特征在于，所述方法还包括：

回收所述人工降水，并将所述人工降水输出至所述湿法脱硫塔。

7.根据权利要求5或6所述的基于人工气象的燃煤烟气净化方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过烟囱，将经过人工降水净化后的燃煤烟气排放。

8.根据权利要求7所述的基于人工气象的燃煤烟气净化方法，其特征在于，所述方法还包括：

对经过人工降水净化后的燃煤烟气进行检测，如果检测满足超低排放的要求，则通过所述烟囱，将所述燃煤烟气排放。