CN108854484A - 中小型锅炉燃煤烟气脱硫脱硝装置 - Google Patents

中小型锅炉燃煤烟气脱硫脱硝装置 Download PDF

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Abstract

一种中小型锅炉燃煤烟气脱硫脱硝装置，包括烟气处理塔、沉淀池、中和池和清水池；烟气处理塔从底部向上依次为除尘区、氧化吸收区、生物吸附区、除雾器、活性炭区和排气扇；除尘区内设有烟气除尘组件，包括自来水喷淋器、废水集水锥形槽、进气管和布气管；氧化吸收区设有氧化吸收液喷淋器、氧化吸收液储放槽和储放槽氧化吸收液排放管；除雾器为折流板除雾器或漩流板除雾器；中和池包括混合区和沉淀区；清水池设有清水池进水管和清水池出水管。

Description

中小型锅炉燃煤烟气脱硫脱硝装置
技术领域
本发明涉及大气污染治理技术领域，尤其是一种中小型锅炉燃煤烟气脱硫脱硝装置。
背景技术
我国中小型燃煤锅炉由于其容量小、数量大、布点分散的特点而难以集中治理。目前我国针对中小型燃煤锅炉的污染治理设备，80％是除尘设备，同时除尘脱硫设备是在各种除尘设备基础上，采用冲渣水、石灰等碱性浆液为吸收剂，应用水膜除尘、电除尘、文丘里除尘的机理和液柱塔、筛板塔、鼓泡塔、喷淋塔吸收等机理相结合的方式达到。其共同特点是设备简单、流程少、操作方便，一般除尘效率70～90％，脱硫效率30～80％，但均因二次污染(废水、脱硫废渣)以及结垢、堵塞等问题未妥善解决，难以广泛应用。而对于中小燃煤锅炉烟气中的NOX国内更无有效的治理措施，有关工业锅炉/窑炉的低氮燃烧技术及烟气脱硝研究与应用正处于小规模试验阶段。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服中小型锅炉燃煤烟气脱硫脱硝现有技术、设备存在的问题，提供一种中小型锅炉燃煤烟气脱硫脱硝装置，能有效处理中小型锅炉燃煤烟气，结构简单，操作方便。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：中小型锅炉燃煤烟气脱硫脱硝装置，包括烟气处理塔、沉淀池、中和池和清水池。
所述的烟气处理塔从底部向上依次为除尘区、氧化吸收区、生物吸附区、除雾器、活性炭区和排气扇。
所述的除尘区位于烟气处理塔的最下部；所述的除尘区内设有烟气除尘组件，所述的烟气除尘组件包括位于上部的自来水喷淋器、位于下部的废水集水锥形槽，废水集水锥形槽通过废水排放阀和管道连接沉淀池，沉淀池的废水经沉淀处理达标后排入市政污水管网；除尘区中下部设有进气管和布气管；自来水喷淋器连接自来水进水管。
所述的氧化吸收区设有氧化吸收组件，所述的氧化吸收组件包括位于上部的氧化吸收液喷淋器、位于下部的氧化吸收液储放槽和储放槽氧化吸收液排放管。
所述的氧化吸收液为亚氯酸钠溶液。
所述的生物吸附区设有吸附填料，所述的吸附填料由干活性污泥、畜禽粪便、木屑、活性炭和空心塑料球按体积比2:1:10:5:20混合制成。
所述的生物吸附区上部设有除雾器，除雾器是将气体中的大液滴进行收集，并使之返回，减少气体中的水分，其工作原理是气体进入除雾器，经过一系列弯道，从顶部排出，而水滴由于其质量和动能的作用，在经过弯道部分时，直线下落，冲撞除雾器的表面，并在到重力作用下弹回。
所述的除雾器上部设有活性炭区，所述的活性炭区中设置活性炭，活性炭要求具有孔隙发达、比表面积大、吸附速度快、抗摩擦、耐冲洗等优点，如经过较长时间的运行，发现活性炭变粘，气速降低时就需及时更换活性炭。
具体的，所述的烟气处理塔中间为圆柱形、上下两端为圆锥形塔体，塔体上开设有观测口和检修更换口，塔体体积大小根据待处理气体量的多少而定，采用立式竖直放置。
为便于处理完的洁净气体排出，所述的烟气处理塔最上部的圆锥形塔体处安装有排气扇。
进一步的，所述的氧化吸收组件还配有设置在氧化吸收区外侧的将氧化吸收液泵入氧化吸收液喷淋器的氧化吸收液循环泵和氧化吸收液添加器，所述的氧化吸收液添加器包括氧化吸收液罐和氧化吸收液罐搅拌器，氧化吸收液添加器通过管路和阀门连通氧化吸收液循环泵。
进一步的与圆柱形塔体容器相匹配，所述的氧化吸收液储放槽的横截面为圆形，氧化吸收液储放槽上方设有氧化吸收液聚集器，所述的氧化吸收液聚集器的下端直径小于氧化吸收液储放槽最上部的直径。氧化吸收液聚集器使氧化吸收液聚集回流至氧化吸收液储放槽。
进一步的，所述的自来水喷淋器、氧化吸收液喷淋器为螺旋状喷淋器；喷射出的液体呈现雾状，且水雾之间交叉融合，不留死角，有利于扩大烟气与溶液的接触面积，提高吸收率和吸收效果。
进一步的优选设备，除雾器为折流板除雾器或漩流板除雾器。
所述的中和池包括混合区和沉淀区，混合区底部设有中和池进水管，中和池进水管连接烟气处理塔的储放槽氧化吸收液排放管，混合区中上部设有中和剂添加计量器，在混合区中部设置有混合区搅拌器；所述沉淀区内设有挡板，该挡板与中和池的内壁形成作为废水进入沉淀区的废水流道，沉淀区的出口处设有中和池三相分离器，沉淀区的出口上部设有中和池溢水堰，中和池溢水堰连接中和池出水管，沉淀区底部设计成锥形结构，在沉淀区底部设置有中和池排放阀。中和剂添加计量器添加的中和剂为氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液。
所述的清水池设有清水池进水管和清水池出水管，清水池进水管连通中和池出水管，清水池出水管连通氧化吸收液循环泵。
本发明的有益效果是：
①烟气首先进入除尘区内，自来水从均布的自来水喷淋器喷出，形成无数细小雾滴，与烟气充分混合接触后，烟气中的灰尘等物质被吸收在自来水中；烟气上升进入氧化吸收区，烟气中的二氧化硫和氮氧化物被氧化、吸收，然后氧化吸收液流入下部的氧化吸收液储放槽中；烟气上升进入生物吸附区，烟气被吸附填料中的微生物吸附并发生生化反应；气体然后进入除雾器，气体中的液滴在这里被拦截下来；接着气体进入活性炭区，气体中所夹杂的物质和液滴在这里被拦截吸附下来，至此烟气被处理成洁净的气体，实现达标排放。
②氧化吸收液储放槽中的氧化吸收液废水通过储放槽氧化吸收液排放管和中和池进水管进入中和池，与中和剂混合，利用混合区搅拌器进行搅拌；废水发生中和反应，中和反应后的废水进入沉淀区，中和池三相分离器实现固液分离；固体物在重力的作用下下沉到沉淀区的下部，通过底部的中和池排放阀排出；废水通过中和池溢水堰和中和池出水管进入清水池。
③清水池的出水通过清水池出水管进入氧化吸收液循环泵，循环利用。
④中和池排放阀排出的沉淀物经浓缩、脱水后外运。
本发明的烟气处理塔结构简单，易于制造，操作方便，运行成本低，能有效处理中小型锅炉燃煤烟气，实现达标排放。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的实施例的烟气处理塔的结构示意图；图2是本发明实施例中和池的结构示意图。
图1、图2中：1.除尘区，1-1.自来水喷淋器，1-2.废水集水锥形槽，1-3.废水排放阀，1-4.进气管，1-5.布气管，1-6.自来水进水管，2.氧化吸收区，2-1.氧化吸收液喷淋器，2-2.氧化吸收液储放槽，2-3.氧化吸收液循环泵，2-4.氧化吸收液添加器，2-5.氧化吸收液聚集器，3.生物吸附区，3-1.吸附填料，4.除雾器，5.活性炭区，6.排气扇，7.中和池，7-1.混合区，7-2.沉淀区，7-3.中和池进水管，7-4.中和剂添加计量器，7-5.混合区搅拌器，7-6.挡板，7-7.中和池三相分离器，7-8.中和池溢水堰，7-9.中和池排放阀，8.清水池。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例
如图1～2所示的本发明的中小型锅炉燃煤烟气脱硫脱硝装置，包括烟气处理塔、沉淀池、中和池7和清水池8。
所述的烟气处理塔从底部向上依次为除尘区1、氧化吸收区2、生物吸附区3、除雾器4、活性炭区5和排气扇6。
所述的除尘区1位于烟气处理塔的最下部；所述的除尘区内设有烟气除尘组件，所述的烟气除尘组件包括位于上部的自来水喷淋器1-1、位于下部的废水集水锥形槽1-2，废水集水锥形槽1-2通过废水排放阀1-3和管道连接沉淀池，沉淀池的废水沉淀处理达标后排入市政污水管网；除尘区1的中下部设有进气管1-4和布气管1-5；自来水喷淋器1-1连接自来水进水管1-6。
所述的氧化吸收区2设有氧化吸收组件，所述的氧化吸收组件包括位于上部的氧化吸收液喷淋器2-1、位于下部的氧化吸收液储放槽2-2和和储放槽氧化吸收液排放管。
所述的氧化吸收液为亚氯酸钠溶液。
所述的生物吸附区3设有吸附填料3-1，所述的吸附填料3-1由干活性污泥、畜禽粪便、木屑、活性炭和空心塑料球按体积比2:1:10:5:20混合制成。
所述的生物吸附区上部设有除雾器4，除雾器4是将气体中的大液滴进行收集，并使之返回，减少气体中的水分，其工作原理是气体进入除雾器4，经过一系列弯道，从顶部排出，而水滴由于其质量和动能的作用，在经过弯道部分时，直线下落，冲撞除雾器4的表面，并在到重力作用下弹回。
所述的除雾器4上部设有活性炭区5，所述的活性炭区5中设置活性炭，活性炭要求具有孔隙发达、比表面积大、吸附速度快、抗摩擦、耐冲洗等优点，如经过较长时间的运行，发现活性炭变粘，气速降低时就需及时更换活性炭。
所述的烟气处理塔中间为圆柱形、上下两端为圆锥形塔体，所述塔体上开设有观测口和检修更换口，塔体体积大小根据待处理气体量的多少而定，采用立式竖直放置。
为便于处理完的洁净气体排出，所述的烟气处理塔最上部的圆锥形塔体处安装有排气扇6。
进一步的，所述的氧化吸收组件还配有设置在氧化吸收区外侧的将氧化吸收液泵入氧化吸收液喷淋器的氧化吸收液循环泵2-3和氧化吸收液添加器2-4，所述的氧化吸收液添加器2-4包括氧化吸收液罐和氧化吸收液罐搅拌器，氧化吸收液添加器2-4通过管路和阀门连通氧化吸收液循环泵2-3。
进一步的与圆柱形塔体容器相匹配，所述的氧化吸收液储放槽2-2的横截面为圆形，氧化吸收液储放槽2-2上方设有氧化吸收液聚集器2-5，所述的氧化吸收液聚集器2-5的下端直径小于氧化吸收液储放槽2-2最上部的直径。氧化吸收液聚集器2-5使氧化吸收液聚集回流至氧化吸收液储放槽2-2。
进一步的，所述的自来水喷淋器1-1、氧化吸收液喷淋器2-1为螺旋状喷淋器；喷射出的液体呈现雾状，且水雾之间交叉融合，不留死角，有利于扩大烟气与液体的接触面积，提高吸收率和吸收效果。
进一步的优选设备，除雾器4为折流板除雾器。
为便于设备检修和设备轮换，所述的烟气处理塔具有并联设置互为备用或同时工作的两套，两套烟气处理塔的进气管均通过管路和阀门连通烟气收集输送系统，两套烟气处理塔的烟气出口均通过管路和阀门连通排风筒，可通过阀门实现切换，当烟气量大时两套设备同时运行。
所述的中和池7包括混合区7-1和沉淀区7-2，混合区7-1底部设有中和池进水管7-3，中和池进水管7-3连接烟气处理塔的储放槽氧化吸收液排放管，混合区中上部设有中和剂添加计量器7-4，在混合区中部设置有混合区搅拌器7-5；所述沉淀区内设有挡板7-6，该挡板与中和池的内壁形成作为废水进入沉淀区的废水流道，沉淀区的出口处设有中和池三相分离器7-7，沉淀区的出口上部设有中和池溢水堰7-8，中和池溢水堰7-8连接中和池出水管，沉淀区底部设计成锥形结构，在沉淀区底部设置有中和池排放阀7-9。中和剂添加计量器7-4添加的中和剂为氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液。
所述的清水池8设有清水池进水管和清水池出水管，清水池进水管连通中和池出水管，清水池出水管连通氧化吸收液循环泵2-3。
采用本发明的中小型锅炉燃煤烟气处理装置进行操作的过程为：
①烟气首先进入除尘区1内，自来水从均布的自来水喷淋器1-1中喷出，形成无数细小雾滴，与烟气充分混合接触后，烟气中的灰尘等物质被吸收在自来水中；烟气上升进入氧化吸收区2，烟气中的二氧化硫和氮氧化物被氧化、吸收，然后氧化吸收液流入下部的氧化吸收液储放槽2-2中；烟气上升进入生物吸附区3，烟气被吸附填料3-1中的微生物吸附并发生生化反应；气体然后进入除雾器4，气体中的液滴在这里被拦截下来；接着气体进入活性炭区5，气体中所夹杂的物质和液滴在这里被拦截吸附下来，至此烟气被处理成洁净的气体，排气扇6把处理达标的气体排放。
②氧化吸收液储放槽中的氧化吸收液废水通过储放槽氧化吸收液排放管和中和池进水管进入中和池7，与中和剂添加计量器7-4添加的中和剂混合，利用混合区搅拌器7-5对废水进行搅拌；废水发生中和反应，中和反应后的废水进入沉淀区7-2，中和池三相分离器7-7实现固液分离；固体物在重力的作用下下沉到沉淀区的下部，通过底部的中和池排放阀7-9排出；废水通过中和池溢水堰7-8和中和池出水管进入清水池8。
③清水池8的出水通过清水池出水管进入氧化吸收液循环泵2-3，循环利用。
④中和池排放阀7-9排出的沉淀物经浓缩、脱水后外运。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (2)

1.一种中小型锅炉燃煤烟气脱硫脱硝装置，其特征在于：包括烟气处理塔、沉淀池、中和池(7)和清水池(8)；
所述的烟气处理塔从底部向上依次为除尘区(1)、氧化吸收区(2)、生物吸附区(3)、除雾器(4)、活性炭区(5)和排气扇(6)；
所述的除尘区(1)位于烟气处理塔的最下部；所述的除尘区(1)内设有烟气除尘组件，所述的烟气除尘组件包括位于上部的自来水喷淋器(1-1)、位于下部的废水集水锥形槽(1-2)，废水集水锥形槽(1-2)通过废水排放阀(1-3)和管道连接沉淀池；除尘区(1)中下部设有进气管(1-4)和布气管(1-5)；自来水喷淋器(1-1)连接自来水进水管(1-6)；
所述的氧化吸收区(2)设有氧化吸收组件，所述的氧化吸收组件包括位于上部的氧化吸收液喷淋器(2-1)、位于下部的氧化吸收液储放槽(2-2)和储放槽氧化吸收液排放管；
所述的氧化吸收液为亚氯酸钠溶液；
所述的生物吸附区(3)设有吸附填料(3-1)；
所述的生物吸附区(3)上部设有除雾器(4)，所述的除雾器上部设有活性炭区(5)；所述的烟气处理塔的最上部安装有排气扇(6)；
所述的氧化吸收组件配有设置在氧化吸收区外侧的将氧化吸收液泵入氧化吸收液喷淋器的氧化吸收液循环泵(2-3)和氧化吸收液添加器(2-4)，所述的氧化吸收液添加器(2-4)包括氧化吸收液罐和氧化吸收液罐搅拌器，氧化吸收液添加器(2-4)通过管路和阀门连通氧化吸收液循环泵(2-3)；
所述的氧化吸收液储放槽(2-2)的横截面为圆形，氧化吸收液储放槽(2-2)上方设有氧化吸收液聚集器(2-5)，所述的氧化吸收液聚集器(2-5)的下端直径小于氧化吸收液储放槽(2-2)最上部的直径；氧化吸收液聚集器(2-5)使氧化吸收液聚集回流至氧化吸收液储放槽(2-2)中；
所述除雾器(4)为折流板除雾器或漩流板除雾器；
所述的自来水喷淋器(1-1)、氧化吸收液喷淋器(2-1)为螺旋状喷淋器；喷射出的液体呈现雾状，且水雾之间交叉融合；
所述的烟气处理塔中间为圆柱形、上下两端为圆锥形塔体，所述塔体上开设有观测口和检修更换口，塔体体积大小根据待处理气体量的多少而定，采用立式竖直放置；
所述的中和池(7)包括混合区(7-1)和沉淀区(7-2)，混合区(7-1)底部设有中和池进水管(7-3)，中和池进水管(7-3)连接烟气处理塔的储放槽氧化吸收液排放管，混合区中上部设有中和剂添加计量器(7-4)，在混合区中部设置有混合区搅拌器(7-5)；所述沉淀区内设有挡板(7-6)，该挡板与中和池的内壁形成作为废水进入沉淀区的废水流道，沉淀区的出口处设有中和池三相分离器(7-7)，沉淀区的出口上部设有中和池溢水堰(7-8)，中和池溢水堰(7-8)连接中和池出水管，沉淀区底部设计成锥形结构，在沉淀区底部设置有中和池排放阀(7-9)；中和剂添加计量器(7-4)添加的中和剂为氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液；
所述的清水池(8)设有清水池进水管和清水池出水管，清水池进水管连通中和池出水管，清水池出水管连通氧化吸收液循环泵(2-3)。
2.如权利要求1所述的中小型锅炉燃煤烟气脱硫脱硝装置，其特征在于：所述的吸附填料(3-1)由干活性污泥、畜禽粪便、木屑、活性炭和空心塑料球按体积比2:1:10:5:20混合制成。
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