CN109073219A - 焚烧炉的废气处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种焚烧炉的废气处理系统,将从发电设备等焚烧炉排出的废气降低为理想的温度和压力,通过冷凝水去除废气中包含的水分进行再使用,并且,还能够降低在废气中包含的大部分大气污染物质。本发明的主要构成包括:废气流入管道(100),一端与排出口(1)连接,而接收供应的排出的废气;冷凝部件(200),与废气流入管道(100)的另一端连接,接收提供的高温的废气,借助于循环冷媒的冷却机将废气的温度进行冷却,而将废气中包含的水分凝缩为冷凝水,并且,将废气中含有的污染物质也一同捕集;冷凝水处理部件(300),接收在冷凝部件(200)捕集的冷凝水,对于冷凝水中包含的污染物质进行处理;排出管道(500),供应从冷凝部件(200)排出的残余气体使其被再使用,或向外部排出。
Description
技术领域
本发明涉及将从发电设备等焚烧炉排出的废气降低成为理想的温度和压力,而通过冷凝水去除在废气中包含的水分进行再使用或废弃,并且,还能降低在废气中包含的大部分大气污染物质的焚烧炉的废气处理系统。
背景技术
全世界存在很多使用煤炭或石油为原料的火力发电厂,随着对环境污染的规定的加强,发电系统中能源利用效率较高的复合火力发电设备的普及急剧增加,预计该趋势随着页岩气的普及将更加加速。并且,运行很多工业炉。上述燃烧设备的废气中含有很多废热及水分、CO,因此,进行对其的回收及利用技术的开发。
一般而言,发电设备的结构是运行燃气涡轮,并利用从燃气涡轮发生的高热废气加热余热锅炉,发生高温的蒸汽,而运行蒸汽涡轮。
并且,在火力500MW以上发电厂各个佳期分别使用1,000T/H的水分,因此,高温的废气成为引发大气污染物质,形成异常气温现象的因素。并且,向大气中排出的废气的量不恒定,因此,无法正确确认废气中含有的碳含量,因此,无法使得碳排量形成客观,只能使用大致的演算方式。
(专利文献1)韩国专利登录第10-0769667号(2007.10.17)
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明的目的为提供一种焚烧炉的废气处理系统,将从发电设备等焚烧炉排放的废气降低为理想的温度和压力,而通过冷凝水去除废气中包含的水分,进行再使用或废弃,并且,能够降低在废气中含有的大部分大气污染物质。
本发明的另一目的为提供一种焚烧炉的废气处理系统,其将从发电设备等焚烧炉排出的废气通过低温进行处理,使其维持一定的速度,而形成客观化,使得最终能够正确地确认在处理气体中含有的碳排量,而能够将碳排量计算方法标准化。
解决问题的技术方案
根据本发明的焚烧炉的废气处理系统,包括:废气流入管道100,与排出口1连接,而接收供应的排出的废气;冷凝部件200,与废气流入管道100的另一端连接,接收提供的高温的废气,借助于循环冷媒的冷却机将废气的温度进行冷却,而将废气中包含的水分凝缩为冷凝水,并且,将废气中含有的污染物质也一同捕集;冷凝水处理部件300,接收在冷凝部件200捕集的冷凝水,对于冷凝水中包含的污染物质进行处理;排出管道500,供应从冷凝部件200排出的残余气体使其被再使用,或向排气口510提供,以便向外部排出。
发明的效果
根据本发明的焚烧炉的废气处理系统,将从发电设备等焚烧炉排放的废气降低为理想的温度和压力,而通过冷凝水去除废气中包含的水分,进行再使用,并且,能够降低在废气中含有的大部分大气污染物质。
并且,将从发电设备等焚烧炉排出的废气通过低温进行处理,使其维持一定的速度,使得最终能够客观正确地计算在处理气体中含有的碳排量。
并且,将原水使用量的降低以火力发电设备500MW为准,以一日向烟囱、排出的水分计算为1,000T/H而排出,因此,能够通过冷凝水捕集大部分的水分,进行加工再使用。
根据本发明,能够将为了说明碳排量的定量性基准而由政府备至的机关部署的各个企业定量性方法形成客观化,从而,能够将有关业务最好地执行,对于改善国家生活质量。
附图说明
图1为根据本发明的焚烧炉的废气处理系统的概略图;
图2为根据本发明的焚烧炉的废气处理系统的框图;
图3为根据本发明的冷凝部件的框图;
图4为根据本发明的控制部件的框图。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的一实施例的液状废弃物焚烧装置。此时,焚烧炉的整体性的设备为一般性的,所以,省略对其的说明。
如图所示,本发明包括:废气流入管道100、冷凝部件200、残余气体捕集部件400、冷凝水处理部件300、排出管道500、分流管600、控制部件700。
废气流入管道100的一端连接于排出口1,接收供应的废气。废气流入管道100的一侧形成有控制向冷凝部件200供应的废气的流入量的流量控制阀110。上述的流量控制阀110的开启(open)量通过后述的控制部件700进行调整。
冷凝部件200连接废气流入管道100的另一端,接收提供的废气,通过循环冷媒的冷却机进行冷却,将废气中包含的水分凝缩为冷凝水,并且,废气中含有的污染物质也一同捕集。如图3所示,上述的冷凝部件200由第1冷却部件210、第2冷却部件220、第3冷却部件230的多段形成。并且,优选地,在冷凝部件200的最终端设置有真空泵240,而使得冷凝部件200的气体流速一定地维持。即,即使向冷凝部件200流入的废气增加,也能够通过真空泵240压入,而将现有的气体流速一定地维持。
第1冷却部件210连接有废气流入管道100的另一端,接收排出的高温的废气,进行1次冷却,并排出1次未净化气体。第1冷却部件210包括:第1冷却机211,将提供的废气以大约30℃(±5℃)进行1次冷却;第1冷凝储藏槽212,位于第1冷却机211的下端,捕集通过第1冷却机211而进行1次冷却的1次未净化气体和废气中含有的水分被冷凝的1次冷凝水;及第1温度传感器213,确认从第1冷却机211排出的2次未净化气体的温度。并且,在第1冷凝储藏槽212的下端可形成有用于排出1次冷凝水的排出口214。并且,优选地,在第1冷凝储藏槽212的上部形成有排气管道215,其用于向内部的残余气体捕集部件流入过量的废气时排出。
借助于上述的第1冷却部件210供应接收的约80~200℃的高温废气通过第1冷却机211,被冷却为约30℃(±5℃)的1次未净化气体,废气中含有的水分被凝缩为1次冷凝水,并且,在废气中包含的Sox、NOx、CO、灰尘、CH4等污染物质也一同被捕集在1次冷凝水中。
第2冷却部件220接收从第1冷却部件210排出的1次未净化气体,排出被2次冷却的2次未净化气体。第2冷却部件220包括:第2冷却机221,接收从第1冷却机211排出的约30℃(±5℃)的1次未净化气体,将其以约15℃(±5℃)进行2次冷却;第2冷凝储藏槽222,位于第2冷却机221的下端,捕集通过第2冷却机221被2次冷却的2次未净化气体和2次未净化气体中含有的水分被冷凝的2次冷凝水;及第2温度传感器223,确认从第2冷却机221排出的2次未净化气体的温度。并且,在第2冷凝储藏槽222的下端形成有用于排出2次冷凝水的排出口224。并且,优选地,在第2冷凝储藏槽212的上部形成有排气管道225,向内部的残余气体捕集部件流入过量的废气时排出。
通过上述的第2冷却部件220,从第1冷却部件210排出的约30℃的1次未净化气体通过第2冷却机221而被冷却为约15℃(±5℃)的2次未净化气体,2次未净化气体中包含的水分被凝缩为2次冷凝水,而在1次未净化气体中含有的Sox、NOx、CO、灰尘、CH4等污染物质也一同捕集在2次冷凝水中。
第3冷却部件230接收由第2冷却部件220排出的2次未净化气体,排出约0℃(±5℃),1atm的3次冷却的3次未净化气体。第3冷却部件230包括:第3冷却机231,接收由第2冷却机221排出的约15℃(±5℃)的2次未净化气体,以约0℃(±5℃),1atm进行3次冷却;第3冷凝储藏槽232,形成于第3冷却机231的下端,捕集通过第2冷却机221而3次冷却的3次未净化气体和冷凝在2次未净化气体中包含的水分的3次冷凝水;及第3温度传感器233,确认从第3冷却机231排出的2次未净化气体的温度。并且,在第3冷凝储藏槽232的下端可形成有用于排出3次冷凝水的排出口234。
上述的第3冷却部件230,从第2冷却部件220排出的约15℃的2次未净化气体通过第3冷却机231,而以约0℃(±5℃),1atm冷却为3次未净化气体,在3次未净化气体中包含的大部分水分被凝缩为3次冷凝水,使得在2次未净化气体中包含的Sox、NOx、CO、灰尘、CH4等污染物质也一同捕集于3次冷凝水中。
冷凝水处理部件300接收在冷凝部件200中捕集的冷凝水,对冷凝水中含有的污染物质进行处理,再使用或废弃。如果冷凝部件200由第1,2,3冷却部件210,220,230形成,冷凝水处理部件300接收从各个排出口213,223,234排出的冷凝水,对于冷凝水中包含的SOx、NOx、CO、灰尘、CH4等污染物质进行处理,而能够将冷凝水以工业用水进行再使用。并且,优选地,在冷凝水处理部件300的上部形成有气体抽吸管310,用于液状的冷凝水被外部温度变换为气态时,向残余气体捕集部件400提供气体。
残余气体捕集部件400接收由冷凝部件200排出的未净化气体,并进行急速冷却,捕集残留水分或去除残余污染物质的残余气体。上述的残余气体捕集部件400以-60℃以下急速冷却,而将从冷凝部件200排出的未净化气体中残留的残余水分和未处理的污染物质几乎完全捕集。从残余气体捕集部件400分离的气体再次向脱硫装置氧化工艺等供应,而再使用或通过排气口向外部排出。如果冷凝部件200由第1,2,3冷却部件210,220,230形成,向冷凝部件200供应的未净化气体通过第1,2,3冷却部件210,220,230,而去除几乎大部分的水分和残余污染物质,最终以约0℃(±5℃),1atm的3次未净化气体排出,因此,在残余气体捕集部件400将其急速冷却为-60℃以下,而捕集残留的水分和未处理的污染物质,并且,在锅炉只分离未反应的气体。
排出管道500排出从冷凝部件200或残余气体捕集部件400排出的残余气体。从排出管道500排出的残余气体向排气口510提供,而向外部排出,或向脱硫装置提供进行处理。此时,排气口510以去除在残余气体中包含的污染物质的状态排出,因此,可形成于相比以往的排气烟囱2更低的位置。在排气口的一侧形成有用于测定残余气体的碳含有量的碳含量测定传感器520。
分流管600的一端连接于废气流入管道100,另一端连接于以往的排气烟囱2。与废气流入管道100连接的分流管600形成有节流阀610,通过控制部件700调整开关。上述的分流管600在修理冷凝部件200等紧急时,如以往地将从排出口1排出的废气向排气烟囱2提供。
控制部件700控制向冷凝部件200流入的废气流入量、排出路径、冷凝部件200及残余气体捕集部件400的运转。如上述的图4中图示,控制部件700,包括:废气路径管理部710,控制向废气流入管道100供应的废气的路劲;冷却温度管理部720,控制从冷凝部件200排出的未净化气体的温度一定地维持;急冷温度控制部730,控制残余气体捕集部件400的急冷温度;及碳排量确认部740,确认通过排气口排出的残余气体中包含的碳排量。
在此,废气路径管理部710控制向废气流入管道100流入的废气全部向冷凝部件200供应或向分流管600供应。并且,冷凝部件200由第1,2,3冷却部件210,220,230形成时,冷却温度管理部720通过温度传感器213,223,233确认从各个冷却机211,221,231排出的未净化气体的温度,并控制冷却机211,221,231的运转,使得以设定的温度排出。并且,急冷温度管理部730进行管理使得残余气体捕集部件400的冷却温度成为设定的温度即-60℃以下。并且,碳排量确认部740通过在排气口设置的碳含量测定传感器520确认特定的碳含量,以确认排出的碳排量。
通过如上述的本发明,最终排出的未净化气体以约0℃,1atm排出,而降低以往以高温排出的未净化气体中包含的碳浓度。
即,对于排出的CO、Sox、NOx等气体,要根据温度、氧气、湿度如下地补正,温度和湿度降低时,温度补正值较高,湿度补正值较低,从而,使得在未净化气体中包含的碳浓度降低。
氧气补正值:(21-6)/(21-实际氧气浓度值)
温度补正值:(273+排出温度)/273
湿度补正值:100/(100-实际数)
并且,对于排出的气体的流量,要根据温度、氧气、湿度如下地补正,而如果温度和湿度较低,温度补正值和湿度补正值较低。
氧气补正值:(21-实际氧气浓度值)/(21-6)
温度补正值:273/(273+排出温度)
湿度补正值:(100-实际数)/100
以下,说明本发明的烟囱废气的温度降低系统中,冷凝部件200由第1,2,3冷却部件210,220,230形成时的作用及效果。
首先,通过排出口1排出约80~200℃的高温气体时,废气供应至废气流入管道100,在废气流入管道100安装的测定传感器确认流入的废气的速度,然后供应至第1冷却部件210的第1冷却机211。
并且,第1冷却部件210的第1冷却机211使得高温的废气通过借助于冷媒冷却,被冷却为约30℃(±5℃)的1次未净化气体,向第1冷凝储藏槽212移动。废气中含有的水分被凝缩为1次冷凝水,聚集在第1冷凝储藏槽212的下端,在废气中含有的未去除的Sox、NOx、CO、灰尘、CH4等污染物质也一同捕集在1次冷凝水中。此时,控制部件700的冷却温度管理部720通过第1温度传感器213确认1次未净化气体的温度,如果超过设定的温度范围,调整第1冷却机211的运转,维持1次未净化气体的温度。
并且,向第2冷却部件220的第1冷凝储藏槽212移动的约30℃的2次未净化气体再次供应给第2冷却部件220的第2冷却机221,通过冷媒冷却,被冷却为约15℃(±5℃)的2次未净化气体,向第2冷凝储藏槽222移动。1次未净化气体中包含的水分被凝缩成为2次冷凝水,聚集在第2冷凝储藏槽222的下端,在1次未净化气体中包含的Sox、NOx、CO、灰尘、CH4等残余污染物质也一同被捕集于2次冷凝水中。此时,控制部件700的冷却温度管理部720通过第2温度传感器223确认2次未净化气体的温度,如果超过设定的温度范围,调整第2冷却机221的运转,而维持2次未净化气体的温度。
并且,向第2冷却部件220的第2冷凝储藏槽222移动的约15℃的2次未净化气体再次供应给第3冷却部件230的第3冷却机231,通过冷媒冷却,被冷却为约0℃(±5℃),1atm的3次未净化气体,向第3冷凝储藏槽232移动。2次未净化气体中包含的水分被凝缩为3次冷凝水,聚集在第3冷凝储藏槽232的下端,2次未净化气体中包含的未处理的Sox、NOx、CO、灰尘、CH4等污染物质也一同捕集在3次冷凝水中。此时,控制部件700的冷却温度管理部720通过第3温度传感器233确认3次未净化气体的温度,如果超过设定的温度范围,则调整第3冷却机231的运转,而维持3次未净化气体的温度。
上述的第3冷却部件230,从第2冷却部件220排出的约15℃的2次未净化气体通过第3冷却机231而被冷却为约0℃(±5℃),1atm的3次未净化气体,并且,在3次未净化气体中含有的水分凝缩为3次冷凝水,在2次未净化气体中包含的SO2、NO2、CO2、灰尘、CH4等一同捕集在3次冷凝水中。
并且,向第3冷却部件230的第3冷凝储藏槽232移动的约0℃,1atm的3次未净化气体被排出。
并且,在第1,2,3冷却部件的第1,2,3冷凝储藏槽的下端聚集的冷凝水提供给冷凝水处理部件300,对于冷凝水中包含的Sox、NOx、CO、灰尘、CH4等污染物质进行处理,分离冷凝水。被分离的冷凝水再次使用为对锅炉等发电设备所需的工业用水。即,能够捕集在火力500MW以上的发电厂使用的各个佳期1,000T/H的大部分水分,而再使用。
通过上述的过程从排出口1排出的约80~200℃的废气通过第1,2,3冷却部件,以约0℃,1atm的理想的环境顺次地被冷却,而大部分的水分被捕集为冷凝水,还能够去除残余未处理的污染物质,被捕集的冷凝水经过污染物质分离设备后,再次以对于锅炉等发电设备所需的工业用水进行再使用,而减少从外部供应的水分的量。
并且,从冷凝部件200排出的未净化气体向残余气体捕集部件400供应,以-60℃以下急速冷却,从冷凝部件200排出的未净化气体中残留的残存水分或残余污染物质被去除,分离为残余气体。从残余气体捕集部件400分离的残余气体向排气口510提供,向外部排出或提供给脱硫装置进行处理。
并且,在紧急时期,控制部件700的废气路径管理部710将从排出口1排出的废气向分流管600提供,直接向排气烟囱2排出,而提高安全性。
如上述地,本发明通过限定的实施例和附图进行了说明,但,本发明并非限定于此,本发明的技术领域的普通技术人员在不脱离本发明的技术思想和权利要求范围的均等范围内可进行各种修改及变形。
Claims (10)
1.一种焚烧炉的废气处理系统,其特征在于,包括:
废气流入管道(100),与排出口(1)连接,而接收供应的排出的废气;
冷凝部件(200),与废气流入管道(100)的另一端连接,接收提供的高温的废气,借助于循环冷媒的冷却机将废气的温度进行冷却,而将废气中包含的水分凝缩为冷凝水,并且,将废气中含有的污染物质也一同捕集;
冷凝水处理部件(300),接收在冷凝部件(200)捕集的冷凝水,对于冷凝水中包含的污染物质进行处理;
残余气体捕集部件(400),接收从冷凝部件(200)排出的未净化气体,将其急速冷却,将在未净化气体中包含的残留水分或残余污染物质进行分离;
排出管道(500),供应从冷凝部件(200)排出的残余气体使其被再使用,或向排气口(510)提供,以便向外部排出。
2.根据权利要求1所述的焚烧炉的废气处理系统,其特征在于,
还包括:排出管道(500),一端向排气口(510)提供,以使从残余气体捕集部件(400)排出的残余气体进行再使用,或向外部排出。
3.根据权利要求1所述的焚烧炉的废气处理系统,其特征在于,
在废气流入管道(100)的一侧形成有用于控制向冷凝部件(200)供应的废气的流入量的流量控制阀(110)。
4.根据权利要求1所述的焚烧炉的废气处理系统,其特征在于,
冷凝部件(200)将接收的废气以0℃(±5℃),1atm的未净化气体排出。
5.根据权利要求1所述的焚烧炉的废气处理系统,其特征在于,
冷凝部件(200)包括:第1冷却部件(210),连接于废气流入管道(100)的另一端,接收提供的高温的废气,以30℃(±5℃)进行1次冷却,以1次未净化气体排出;第2冷却部件(220),接收从第1冷却部件(210)排出的1次未净化气体,排出以15℃(±5℃)2次冷却的2次未净化气体;第3冷却部件(230),接收从第2冷却部件(220)排出的2次未净化气体,排出以0℃(±5℃),1atm进行3次冷却的3次未净化气体。
6.根据权利要求5所述的焚烧炉的废气处理系统,其特征在于,
第1冷却部件(210)包括:第1冷却机(211),将提供的废气以30℃进行1次冷却;第1冷凝储藏槽(212),位于第1冷却机(211)的下端,捕集凝缩有通过第1冷却机(211)被1次冷却的1次未净化气体和废气中包含的水分的1次冷凝水;及第1温度传感器(213),确认从第1冷却机(211)排出的2次未净化气体的温度,
第2冷却部件(220)包括:第2冷却机(221),接收从第1冷却机(211)排出的30℃(±5℃)的1次未净化气体,以15℃(±5℃)进行2次冷却;第2冷凝储藏槽(222),位于第2冷却机(221)的下端,捕集凝缩有通过第2冷却机(221)被2次冷却的2次未净化气体和2次未净化气体中包含的水分的2次冷凝水;及第2温度传感器(223),确认从第2冷却机(221)排出的2次未净化气体的温度,
第3冷却部件(230)包括:第3冷却机(231),接收从第2冷却机(221)排出的15℃(±5℃)的2次未净化气体,以0℃(±5℃),1atm进行3次冷却;第3冷凝储藏槽(232),位于第3冷却机(231)的下端,捕集凝缩有通过第2冷却机(221)被3次冷却的3次未净化气体和2次未净化气体中包含的水分;及第3温度传感器(233),确认从第3冷却机(231)排出的2次未净化气体的温度。
7.根据权利要求6所述的焚烧炉的废气处理系统,其特征在于,
在第1、2、3冷凝储藏槽(212)的下端形成有用于排出冷凝水的排出口(214,224,234)。
8.根据权利要求1所述的焚烧炉的废气处理系统,其特征在于,
还包括:分流管(600),一端连接于废气流入管道(100),另一端连接于以往的排气烟囱(2)。
9.根据权利要求1所述的焚烧炉的废气处理系统,其特征在于,
还包括:控制部件(700),控制向冷凝部件(200)流入的废气流入量、排出路径、冷凝部件(200)及残余气体捕集部件(400)的运转。
10.根据权利要求8所述的焚烧炉的废气处理系统,其特征在于,
控制部件(700)包括:废气路径管理部(710),控制向废气流入管道(100)供应的废气的路径;冷却温度管理部(720),控制一定地维持从冷凝部件(200)排出的未净化气体的温度;急冷温度控制部(730),控制残余气体捕集部件(400)的急冷温度。
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