CN110302653A - 一种燃烧锅炉用脱硫脱硝反应装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃烧锅炉用脱硫脱硝反应装置，燃烧烟气中的二氧化硫(SO2)遇到氢氧化钠浆液即被吸收形成Na2SO3，Na2SO3具有还原性，能够进一步与氮氧化物(NOx)反应，实现脱硫脱硝的同步进行，减少了还原剂的使用量，降低了处理费用，同时环保效果显著，可以广泛地应用于混合废气（烟气）的湿法脱硫脱硝。在进行分散反应时，固定设置的导流装置和旋转设置的雾化器相互配合，能够将氢氧化钠浆液雾化分散成较小的颗粒，使得燃烧烟气与雾化颗粒进行充分接触和混合，实现反应的最大化；而反应单元下部向内收缩的形状设置，避免氢氧化钠浆液由于离心力向外扩散，且形成聚拢作用，使得燃烧烟气与氢氧化钠浆液的接触时间更长。
Description
技术领域
本发明涉及废气净化设备技术领域，尤其涉及一种燃烧锅炉用脱硫脱硝反应装置。
背景技术
随着我国经济的快速发展，二氧化硫和氮氧化物的排放量也不断增长，二者所引发的酸雨量约占总酸雨量的80%，随着人们对二氧化硫和氮氧化物危害的认识不断提高，以及国家对环保的高度重视，脱硫脱硝已经成为当前的主要任务。
尽管脱硫脱硝技术较为成熟，但是还存在以下缺陷：一方面，工业烟气中除硫除硝中很多都用喷淋法，用碱液去除烟气中的硫氧化物等，但是由于烟气中存在大量的灰尘和大颗粒杂物，这影响了喷淋液与烟气反应的效果。另一方面，目前的脱硫脱硝过程都是两个独立的处理过程，即燃烧烟气在不同的装置内分别完成脱硫操作和脱硝操作，在进行脱硫脱硝过程中，需要使用大量的吸收材料以及还原剂，造成设备庞大、结构复杂，还存在反应物种类繁多、耗损大的问题。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供了一种燃烧锅炉用脱硫脱硝反应装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种燃烧锅炉用脱硫脱硝反应装置，包括：第一除尘器，其通过排烟管道与燃烧锅炉相连接，以对燃烧烟气进行初步过滤除尘；喷雾吸收器，其通过进气管道与第一除尘器相连通，以用于对燃烧烟气进行脱硫脱硝操作；供浆系统，其安装于喷雾吸收器的上部，并向喷雾吸收器内喷洒雾化浆液；布气系统，其位于喷雾吸收器的上部，并与进气管道的出口一端连通，以用于向喷雾吸收器内送入经初步除尘的燃烧烟气；以及第二除尘器，其通过排气管道与喷雾吸收器相连通，以用于对脱硫脱硝后的燃烧烟气进行二次除尘；
其中，供浆系统包括供应源以及从供应源向外延伸的布液管路，布液管路上延伸出多个与之垂直设置的布液歧管，布液歧管下端连接有雾化器；供应源内存储有氢氧化钙浆液；
布气系统包括与进气管道垂直连接的水平主管，水平主管的上延伸出多个与之垂直的布气歧管，布气歧管下端连接有导流装置；导流装置和雾化器一一对应设置，共同构成反应单元。
优选的，喷雾吸收器的下部形成有盛料斗，盛料斗上形成有排料口。
优选的，第二除尘器的出气端与外排管道连接，外排管道将净化燃烧烟气排放至大气之中。
优选的，第一除尘器为静电除尘器，第二除尘器为布袋除尘器。
优选的，喷雾吸收器的主体为下部具有锥形盛料斗的圆柱形密封容器，圆柱形密封容器的直径为15-20米。
优选的，反应单元为多个，均匀分布在喷雾吸收器的上端盖上，雾化器为旋转雾化器，即利用旋转动作将浆液打碎雾化成细小颗粒。
优选的，反应单元的外部为导流装置，雾化器位于导流装置内部并经由旋转驱动机构驱动；导流装置包括位于上部的圆柱状导套以及连接在其下部的锥形导套；雾化器包括异型轴，异型轴的外表面固定安装有多个均匀分布的第一扇叶板，第一扇叶板的外圈固定安装有旋转套筒，旋转套筒的外表面固定安装有多个均匀分布的第二扇叶板，异型轴和旋转套筒之间形成有内侧雾化通道，旋转套筒和导流装置之间形成有外侧雾化通道。
优选的，第一扇叶板和第二扇叶板均倾斜设置，且两者的倾斜方向相反，第一扇叶板、第二扇叶板和异型轴轴线的倾斜角度均为25-35°；其中，第一扇叶板的数量为10-15个，第二扇叶板的数量为20-30个。
优选的，导流装置与第二扇叶板之间具有2-8毫米的间隙。
优选的，旋转套筒包括位于上部的圆柱状旋转导套以及连接在其下部的锥形旋转导套；异型轴包括与旋转驱动机构连接的圆柱轴段以及与圆柱轴段一体成型的锥形轴段；内侧雾化通道、外侧雾化通道均为截面为环形的通道，且内侧雾化通道各处横截面的尺寸均相同，外侧雾化通道各处横截面的尺寸均相同。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明提供的燃烧锅炉用脱硫脱硝反应装置，燃烧烟气通过布气歧管进入内侧雾化通道、外侧雾化通道，而氢氧化钠浆液通过布液歧管进入相应的内侧雾化通道、外侧雾化通道，旋转驱动机构驱动异型轴带动雾化器高速旋转，将氢氧化钠浆液高效雾化且与燃烧烟气进行充分混合反应，燃烧烟气中的二氧化硫(SO2)遇到氢氧化钠浆液即被吸收形成Na2SO3，Na2SO3具有还原性，能够进一步与氮氧化物(NOx)反应，实现脱硫脱硝的同步进行，减少了还原剂的使用量，降低了处理费用，同时环保效果显著，可以广泛地应用于混合废气（烟气）的湿法脱硫脱硝。在进行分散反应时，固定设置的导流装置和旋转设置的雾化器相互配合，能够将氢氧化钠浆液雾化分散成较小的颗粒，使得燃烧烟气与雾化颗粒进行充分接触和混合，实现反应的最大化；而反应单元下部向内收缩的形状设置，避免氢氧化钠浆液由于离心力向外扩散，且形成聚拢作用，使得燃烧烟气与氢氧化钠浆液的接触时间更长。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中分散器的局部结构示意图；
图3为本发明中分散器的内部结构示意图。
图中：12、燃烧锅炉；16、排烟管道；14、第一除尘器；20、进气管道；22、反应单元；2、供浆系统；44、布气系统；48、布液管路；46、供应源；32、上端盖；34、雾化器；38、导流装置；26、分散器；50、盛料斗；52、排料口；54、排气管道；56、第二除尘器；58、外排管道；60、锥形导套；66、异型轴；61、旋转套筒；62、第二扇叶板；63、第一扇叶板；64、外侧雾化通道；65、内侧雾化通道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1—图3所示，本发明提供了一种燃烧锅炉用脱硫脱硝反应装置，包括：
第一除尘器14，其通过排烟管道16与燃烧锅炉12相连接，以对燃烧烟气进行初步过滤除尘；
喷雾吸收器22，其通过进气管道20与第一除尘器14相连通，以用于对燃烧烟气进行脱硫脱硝操作；
供浆系统2，其安装于喷雾吸收器22的上部，并向喷雾吸收器22内喷洒雾化浆液；
布气系统44，其位于喷雾吸收器22的上部，并与进气管道20的出口一端连通，以用于向喷雾吸收器22内送入经初步除尘的燃烧烟气；
第二除尘器56，其通过排气管道54与喷雾吸收器22相连通，以用于对脱硫脱硝后的燃烧烟气进行二次除尘。
其中，供浆系统2包括供应源46以及从供应源46向外延伸的布液管路48，布液管路48上延伸出多个与之垂直设置的布液歧管（图中未示出），布液歧管下端连接有雾化器34；供应源46内存储有氢氧化钙浆液。
作为本发明一实施例，布气系统44包括与进气管道20垂直连接的水平主管（图中未示出），水平主管的上延伸出多个与之垂直的布气歧管（图中未示出），布气歧管下端连接有导流装置38；导流装置38和雾化器34一一对应设置，共同构成反应单元26。
作为本发明一实施例，喷雾吸收器22的下部形成有盛料斗50，盛料斗50上形成有排料口52，用于排出反应产物EP。
作为本发明一实施例，第二除尘器56的出气端与外排管道58连接，外排管道58将净化燃烧烟气排放至大气之中。
作为本发明一实施例，第一除尘器14为静电除尘器，第二除尘器56为布袋除尘器。
作为本发明一实施例，喷雾吸收器22的主体为下部具有锥形盛料斗50的圆柱形密封容器，圆柱形密封容器的直径为15-20米。
作为本发明一实施例，反应单元26为多个，均匀分布在喷雾吸收器22的上端盖32上；雾化器34为旋转雾化器，即利用旋转动作将浆液打碎雾化成细小颗粒。
作为本发明一实施例，反应单元26的外部为导流装置38，雾化器34位于导流装置38内部并经由旋转驱动机构（图中未示出）驱动；导流装置38包括位于上部的圆柱状导套（图中未示出）以及连接在其下部的锥形导套60；
雾化器34包括异型轴66，异型轴66的外表面固定安装有多个均匀分布的第一扇叶板63，第一扇叶板63的外圈固定安装有旋转套筒61，旋转套筒61的外表面固定安装有多个均匀分布的第二扇叶板62，异型轴66和旋转套筒61之间形成有内侧雾化通道65，旋转套筒61和导流装置38之间形成有外侧雾化通道64。
作为本发明一实施例，第一扇叶板63和第二扇叶板62均倾斜设置，且两者的倾斜方向相反，第一扇叶板63、第二扇叶板62和异型轴66轴线的倾斜角度均为25-35°；其中，第一扇叶板63的数量为10-15个，第二扇叶板62的数量为20-30个。
作为本发明一实施例，导流装置38与第二扇叶板62之间具有2-8毫米的间隙。
作为本发明一实施例，旋转套筒61包括位于上部的圆柱状旋转导套（图中未示出）以及连接在其下部的锥形旋转导套（图中未示出）；异型轴66包括与旋转驱动机构连接的圆柱轴段以及与圆柱轴段一体成型的锥形轴段；内侧雾化通道65、外侧雾化通道64均为截面为环形的通道，且内侧雾化通道65各处横截面的尺寸均相同，外侧雾化通道64各处横截面的尺寸均相同。
该燃烧锅炉用脱硫脱硝反应装置的工作原理：燃烧烟气通过布气歧管进入内侧雾化通道65、外侧雾化通道64，而氢氧化钠浆液通过布液歧管进入相应的内侧雾化通道65、外侧雾化通道64，旋转驱动机构驱动异型轴带动雾化器高速旋转，将氢氧化钠浆液高效雾化且与燃烧烟气进行充分混合反应，燃烧烟气中的二氧化硫(SO2)遇到氢氧化钠浆液即被吸收形成Na2SO3，因Na2SO3具有还原性，能够进一步与氮氧化物(NOx)反应，实现脱硫脱硝的同步进行，减少了还原剂的使用量，降低了处理费用，同时环保效果显著，可以广泛地应用于混合废气（烟气）的湿法脱硫脱硝。
在进行分散反应时，固定设置的导流装置和旋转设置的雾化器相互配合，能够将氢氧化钠浆液雾化分散成较小的颗粒，使得燃烧烟气与雾化颗粒进行充分接触和混合，实现反应的最大化；而反应单元26下部向内收缩的形状设置，避免氢氧化钠浆液由于离心力向外扩散，且形成聚拢作用，使得燃烧烟气与氢氧化钠浆液的接触时间更长。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种燃烧锅炉用脱硫脱硝反应装置，其特征在于，包括：
第一除尘器（14），其通过排烟管道（16）与燃烧锅炉（12）相连接，以对燃烧烟气进行初步过滤除尘；
喷雾吸收器（22），其通过进气管道（20）与第一除尘器（14）相连通，以用于对燃烧烟气进行脱硫脱硝操作；
供浆系统（2），其安装于喷雾吸收器（22）的上部，并向喷雾吸收器（22）内喷洒雾化浆液；
布气系统（44），其位于喷雾吸收器（22）的上部，并与进气管道（20）的出口一端连通，以用于向喷雾吸收器（22）内送入经初步除尘的燃烧烟气；和
第二除尘器（56），其通过排气管道（54）与喷雾吸收器（22）相连通，以用于对脱硫脱硝后的燃烧烟气进行二次除尘；
其中，供浆系统（2）包括供应源（46）以及从供应源（46）向外延伸的布液管路（48），布液管路（48）上延伸出多个与之垂直设置的布液歧管，布液歧管下端连接有雾化器（34）；供应源（46）内存储有氢氧化钙浆液；
布气系统（44）包括与进气管道（20）垂直连接的水平主管，水平主管的上延伸出多个与之垂直的布气歧管，布气歧管下端连接有导流装置（38）；导流装置（38）和雾化器（34）一一对应设置，共同构成反应单元（26）。
2.如权利要求1所述的燃烧锅炉用脱硫脱硝反应装置，其特征在于，喷雾吸收器（22）的下部形成有盛料斗（50），盛料斗（50）上形成有排料口（52）。
3.如权利要求1所述的燃烧锅炉用脱硫脱硝反应装置，其特征在于，第二除尘器（56）的出气端与外排管道（58）连接，外排管道（58）将净化燃烧烟气排放至大气之中。
4.如权利要求1所述的燃烧锅炉用脱硫脱硝反应装置，其特征在于，第一除尘器（14）为静电除尘器，第二除尘器（56）为布袋除尘器。
5.如权利要求2所述的燃烧锅炉用脱硫脱硝反应装置，其特征在于，喷雾吸收器（22）的主体为下部具有锥形盛料斗（50）的圆柱形密封容器，圆柱形密封容器的直径为15-20米。
6.如权利要求1所述的燃烧锅炉用脱硫脱硝反应装置，其特征在于，反应单元（26）为多个，均匀分布在喷雾吸收器（22）的上端盖（32）上，雾化器（34）为旋转雾化器，即利用旋转动作将浆液打碎雾化成细小颗粒。
7.如权利要求6所述的燃烧锅炉用脱硫脱硝反应装置，其特征在于，反应单元（26）的外部为导流装置（38），雾化器（34）位于导流装置（38）内部并经由旋转驱动机构驱动；导流装置（38）包括位于上部的圆柱状导套以及连接在其下部的锥形导套（60）；雾化器（34）包括异型轴（66），异型轴（66）的外表面固定安装有多个均匀分布的第一扇叶板（63），第一扇叶板（63）的外圈固定安装有旋转套筒（61），旋转套筒（61）的外表面固定安装有多个均匀分布的第二扇叶板（62）；异型轴（66）和旋转套筒（61）之间形成有内侧雾化通道（65），旋转套筒（61）和导流装置（38）之间形成有外侧雾化通道（64）。
8.如权利要求7所述的燃烧锅炉用脱硫脱硝反应装置，其特征在于，第一扇叶板（63）和第二扇叶板（62）均倾斜设置，且两者的倾斜方向相反；第一扇叶板（63）、第二扇叶板（62）和异型轴（66）轴线的倾斜角度均为25-35°；其中，第一扇叶板（63）的数量为10-15个，第二扇叶板（62）的数量为20-30个。
9.如权利要求7所述的燃烧锅炉用脱硫脱硝反应装置，其特征在于，导流装置（38）与第二扇叶板（62）之间具有2-8毫米的间隙。
10.如权利要求7所述的燃烧锅炉用脱硫脱硝反应装置，其特征在于，旋转套筒（61）包括位于上部的圆柱状旋转导套以及连接在其下部的锥形旋转导套；异型轴（66）包括与旋转驱动机构连接的圆柱轴段以及与圆柱轴段一体成型的锥形轴段；内侧雾化通道（65）、外侧雾化通道（64）均为截面为环形的通道，且内侧雾化通道（65）各处横截面的尺寸均相同，外侧雾化通道（64）各处横截面的尺寸均相同。
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