CN110433627A - 用于限高地区的垃圾焚烧发电厂烟气净化处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于限高地区的垃圾焚烧发电厂烟气净化处理装置，其包括：脱酸塔；除尘器；SGH换热器，与所述除尘器连通，用于使进入所述SGH换热器的烟气与来自汽轮机的蒸汽进行换热，以升高烟气的温度；SCR单元，用于对进入所述SCR单元的烟气进行脱硝处理；排烟冷却塔，从所述SCR单元排出的烟气进入所述排烟冷却塔，并通过所述排烟冷却塔排至大气，其中，所述排烟冷却塔的塔基以及所述排烟冷却塔的喉部以上部分采用防腐材料制作，所述排烟冷却塔喉部以下的内壁喷涂防腐漆。根据本发明的用于限高地区的垃圾焚烧发电厂烟气净化处理装置采用高度较低的冷却塔取代较高的高度烟囱进行排烟，适用于限高地区的垃圾焚烧电厂，并且可以降低污染物落地浓度。

Description

用于限高地区的垃圾焚烧发电厂烟气净化处理装置

技术领域

本发明涉及垃圾焚烧发电厂烟气净化技术，具体而言涉及一种用于限高地区的垃圾焚烧发电厂烟气净化处理装置。

背景技术

随着“垃圾围城”问题的日益突出，越来越多的城市开始兴建垃圾焚烧发电厂，但民用、军用机场及航道的存在，对垃圾焚烧电厂的选址造成了极大的困扰，垃圾焚烧电厂的烟囱一般高80米，而冷却塔最高不到60米，因此采用冷却塔取代烟囱排烟不仅可以抬升烟气，还能降低建筑高度，适应当地的限高要求。

将烟气通入到冷却塔中排放在大型的火电厂已经有了较多的应用，但在垃圾焚烧电厂还鲜有应用案例，火电厂的锅炉烟气和垃圾焚烧电厂的烟气成分差异巨大，烟气处理系统也完全不同，因此火电厂的烟气处理系统不能应用在垃圾焚烧电厂，火电厂的烟塔也不能直接和垃圾焚烧电厂的烟气处理系统相结合，但由于一些地区限高要求的存在，对垃圾焚烧电厂的选址造成了较大的困扰，因此，取消烟囱，寻求一种低建筑高度、低落地污染物浓度的排烟系统，将会解决限高地块的垃圾焚烧发电厂的建设问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了至少部分地解决上述问题，本发明公开了一种用于限高地区的垃圾焚烧发电厂烟气净化处理装置，用于对限高地区垃圾焚烧锅炉产生的烟气进行净化处理，其包括：

脱酸塔，所述脱酸塔与所述垃圾焚烧锅炉连通，用于对所述垃圾焚烧锅炉排出的烟气进行脱酸处理；

除尘器，所述除尘器与所述脱酸塔连通，用于对进入所述除尘器内的烟气的进行除尘处理，以去除所述烟气中的颗粒物；

SGH换热器，所述SGH换热器与所述除尘器连通，用于使进入所述SGH换热器的烟气与来自汽轮机的蒸汽进行换热，以升高烟气的温度；

SCR单元，所述SCR单元与所述SGH换热器连通，用于对进入所述SCR单元的烟气进行脱硝处理；

排烟冷却塔，所述排烟冷却塔与所述SCR单元连通，从所述SCR单元排出的烟气进入所述排烟冷却塔，并通过所述排烟冷却塔排至大气，

其中，所述排烟冷却塔的塔基以及所述排烟冷却塔的喉部以上部分采用防腐材料制作，所述排烟冷却塔喉部以下的内壁喷涂防腐漆。

在本发明的一个实施例中，所述脱酸塔包括半干法反应塔或湿法塔。

在本发明的一个实施例中，还包括：

活性炭喷射器，用于向连接所述脱酸塔和所述除尘器的管路喷射活性炭，以去除烟气中的二噁英和重金属。

在本发明的一个实施例中，还包括：

干法反应塔，用于向连接所述脱酸塔和所述除尘器的管路喷射脱酸物质，以去除烟气中的酸性气体。

在本发明的一个实施例中，还包括：

引风机，所述引风机设置在所述SCR单元和所述排烟冷却塔之间，用于将烟气抽入所述排烟冷却塔内。

在本发明的一个实施例中，设置在所述风机和所述排烟冷却塔之间的连通管路由防腐材料制作或内壁喷涂防腐漆。

在本发明的一个实施例中，所述排烟冷却塔包括自然通风双曲线冷却塔。

在本发明的一个实施例中，在所述排烟冷却塔内设置有淋水层，用于向下喷淋冷却水，以使所述排烟冷却塔内产生湿热蒸汽。

在本发明的一个实施例中，还包括：凝汽器，所述凝汽器与所述淋水层和所述排烟冷却塔底部连通，所述排烟冷却塔底部的冷却水进入所述凝汽器后与来自汽轮机的蒸汽进行换热，完成换热后进入所述淋水层。

在本发明的一个实施例中，还包括：旁滤单元，所述旁滤单元与所述排烟冷却塔底部连通，用于循环去除所述冷却水中的污染物。

根据本发明的用于限高地区的垃圾焚烧发电厂烟气净化处理装置，采用高度较低的冷却塔取代较高的高度烟囱进行排烟，适用于限高地区的垃圾焚烧电厂，并且在烟气进入排烟冷却塔前先加热烟气，利用引风机的能量、烟气的热量和冷却塔内的湿热蒸汽两部分热量抬升烟气，降低污染物落地浓度。

进一步地，根据本发明的用于限高地区的垃圾焚烧发电厂烟气净化处理装置增设旁滤单元过滤循环冷却水中的氯离子等污染物，除去沉积到循环冷却水的污染物，保证凝汽器等设备稳定的运行。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

附图中：

图1示出根据本发明一实施例的用于限高地区的垃圾焚烧发电厂烟气净化处理装置的结构示意图。

附图标记说明：

1 垃圾焚烧锅炉

2 脱酸塔

3 除尘器

4 喷射单元

5 SGH换热器

6 SCR单元

7 引风机

8 排烟冷却塔

9 旁滤单元

10 凝汽器

100 用于限高地区的垃圾焚烧发电厂烟气净化处理装置

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明实施例可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明实施例发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本发明实施例，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明实施例的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施例。

在介绍之前，解释一下有关术语在本文中的含义。

生活垃圾焚烧锅炉：对生活垃圾等燃料进行焚烧处理产生烟气，并将烟气热量回收利用，产生过热蒸汽的装置；

半干法反应塔：在半干法反应塔中，顶部的雾化器喷出吸收剂浆液与酸性气体进行反应。半干法脱酸是目前应用最广泛的、效率较高的脱酸工艺；

布袋除尘器：由滤袋、壳体、灰斗、清灰装置、清灰控制装置等组成，是一种除尘效率稳定的烟气净化装置；

SGH换热器：蒸汽-烟气加热器，即利用蒸汽将脱硫后的烟气加热至某温度的一类装置；

SCR装置：选择性催化还原脱硝装置；

湿法反应塔：在湿法反应塔中，烟气中的酸性气体与喷入的碱性吸收剂(一般为氢氧化钠或消石灰溶液)接触并进行中和反应；

旁滤系统：在本文中是以膜法过滤循环冷却水中的氯离子等污染物的旁路系统；

排烟冷却塔：本文中排烟冷却塔为自然通风双曲线冷却塔：塔基为支撑架、塔内设淋水层，塔壁上开孔方便排烟管进入，冷却塔喉部以下的内壁喷涂防腐漆，冷却塔喉部以上部分采用防腐材质。

目前的垃圾焚烧发电烟气处理工艺中，烟气从焚烧炉出来后进入脱酸塔中进行脱酸，脱酸后的烟气进入除尘器中分离烟气中的粉尘并且温度由最开始的190℃左右降低到140℃，该烟气再经SGH加热至170℃进行SCR脱硝反应，脱销后的烟气通过引风机送入烟囱中进行排放，烟囱标高一般在80米以上，常规情况下，目前的垃圾焚烧电厂烟气处理系统可以有效的降低污染物落地浓度，但若在处于限高地区的情况下，需要降低烟囱高度，而降低烟囱高度会导致污染物落地浓度的提高，无法满足环保要求。如果将烟气通入冷却塔，利用湿热蒸汽对烟气的抬升力进行排烟则可以在满足较低落地污染物浓度的情况下降低建筑物高度，但垃圾焚烧电厂烟气成分较为复杂、含有较多的腐蚀性气体，直接将烟气通入冷却塔势必对冷却塔造成腐蚀。

本发明基于此，提供一种适用于限高地区的垃圾焚烧发电厂烟气净化处理装置，其对冷却塔进行了一些改造，并将除尘后的烟气通入到冷却塔中利用冷却塔中湿热蒸汽和烟气本身的热量抬升烟气，以较矮的冷却塔取代较高烟囱进行排烟，从而使其适用于机场附近、航线下方等限高区域的垃圾焚烧发电厂。

下面结合图1对本发明一实施例的用于限高地区的垃圾焚烧发电厂烟气净化处理装置进行详细描述。

本实施例提供的用于限高地区的垃圾焚烧发电厂烟气净化处理装置100，用于垃圾焚烧锅炉1产生的烟气进行净化处理，如图1所示，装置100包括脱酸塔2、除尘器3、喷射单元4、SGH换热器5、SCR单元6、引风机7、排烟冷却塔8、旁滤单元9和凝汽器10。

垃圾焚烧锅炉1用于利用焚烧产生的烟气所含余热加热给水产生蒸汽。所产过热蒸汽通过连通管路进入汽轮机(未示出)内膨胀做功并驱动发电机发电，锅炉尾部烟气则通过连通管路进入烟气净化处理装置100，进行净化处理。蒸汽在汽轮机内完成做功后通过连通管路进入凝汽器10内。凝汽器10通过连通管路与汽轮机连通，用于使做完功的蒸汽与循环冷却水换热，从而降低温度转变为凝结水，所述凝结水经过加热除氧后再循环返回至垃圾焚烧锅炉1内作为给水以与烟气换热而再次转变为蒸汽。

此外，在垃圾焚烧锅炉1内还可以设置SNCR单元，通过SNCR单元来对所述烟气进行脱硝处理，以去除烟气中的部分NOx气体。

脱酸塔2通过连通管路与垃圾焚烧锅炉1连通，用于对进入脱酸塔2内的烟气进行脱酸处理，以去除烟气中的酸性气体，例如二氧化硫、HCl、HF气体，并降低烟气的温度，保证进入除尘器3的温度在150℃左右，以延长除尘器3的使用寿命。示例性地，脱酸塔2为半干法反应塔，其利用石灰浆液进行脱酸处理。应当理解，脱酸塔2不限于半干反应塔，在其它实施例中也可以为湿法塔。

除尘器3通过连通管路与脱酸塔2连通，用于对进入除尘器3内的烟气的进行除尘处理，以去除所述烟气中的颗粒物。示例性地，在本实施例中，除尘器3采用布袋除尘器。

喷射单元4用于向接脱酸塔2和除尘器3的管路喷射净化物质。示例性地，喷射单元4包括干法反应塔和活性炭喷射器。

干法反应塔用于向连接脱酸塔2和除尘器3的管路喷射脱酸物质，以去除烟气中的酸性气体。例如，干法反应塔可以向连接脱酸塔2和除尘器3的管路喷射干石灰，通过干石灰与烟气中的酸性气体反应来对烟气进行脱酸处理。示例性地，干法反应塔可以用于在例如脱酸塔2维修或故障时对烟气进行脱酸处理，或者用于在烟气中酸性气体较多时开启，以更好去除烟气中的酸性气体。

活性炭喷射器用于向连接脱酸塔2和除尘器3的管路喷射活性炭，以去除烟气中的二噁英和重金属。

SGH换热器5通过连通管路与除尘器3连通，除尘器3排出的烟气进入SGH换热器5内，并在SGH换热器5内与来自汽轮机的蒸汽进行换热，以升高烟气的温度。示例性地，烟气经过SGH换热器5升温后达到适合SCR反应的例如170℃。

SCR单元6通过连通管路与SGH换热器5连通，用于对进入所述SCR单元6的烟气进行脱硝处理。在SCR单元6中通过合适的催化剂可以提高烟气的脱硝效率和效果，并且由于进入SCR单元6的烟气经过SGH换热器5加热至适合SCR反应的温度，从而可以提高SCR反应的效率和效果，即提高了脱硝效果，使烟气中的NOx气体浓度大大降低，满足排放要求。

引风机7设置在SCR单元6与排烟冷却塔8之间，用于将烟气抽入排烟冷却塔8内。引风机7通过连通管路与SCR单元6和排烟冷却塔8连通。在本实施例中，设置在所述风机7和所述排烟冷却塔8之间的连通管路由防腐材料制作或内壁喷涂防腐漆，以保护排烟冷却塔8和排烟管路不受焚烧电厂烟气的侵蚀。

排烟冷却塔8与SCR单元6连通，烟气在引风机7作用下由SCR单元6进入排烟冷却塔8内，然后在排烟冷却塔8内的饱和湿空气的包裹与抬升作用下，形成巨大型环状气幕，这样就增加了烟气的抬升高度，从而使烟气中的污染物得到更充分的扩散。示例性地，在本实施例中，排烟冷却塔8采用自然通风双曲线冷却塔。

排烟冷却塔8包括作为支撑架的塔基，以及位于塔基上的塔体部分。在排烟冷却塔8内设置有淋水层，用于向下喷淋冷却水，以使所述排烟冷却塔8内产生湿热蒸汽。

进一步地，由于烟气可能出现下沉情况，导致排烟冷却塔8底部的冷却水污染，因此，在本实施例中，还设置有旁滤单元9，旁滤单元9的入口和出口分别与排烟冷却塔8底部连通，用于对排烟冷却塔8底部的冷却水进行循环过滤，以去除氯离子等污染物。示例性地，当排烟冷却塔8底部的冷却肉污染物浓度达到设定阈值时，开启旁滤单元9进行过滤。

进一步地，排烟冷却塔8内的冷却水通过循化管路在排烟冷却塔8和凝汽器10之间循环流动，凝汽器10入口和出口通过循环管路分别与排烟冷却塔8底部和淋水层连通，排烟冷却塔底部的冷却水进入凝汽器10后与来自汽轮机的蒸汽进行换热，完成换热后进入所述淋水层，然后由淋水层向下喷淋，在此过程中以及在塔底通过向空气散热来降低冷却水温度，同时部分热水通过蒸发转换为湿热蒸汽，向上移动对进入冷却塔的烟气进行包裹与抬升，增加烟气的抬升高度。

在本实施例中，排烟冷却塔8喉部以下的内壁喷涂防腐漆排烟冷却塔8喉部以上部分以及塔内塔基所有部件全部采用防腐材料制作，从而使排烟冷却塔8不受电厂烟气侵蚀。

根据本实施例的用于限高地区的垃圾焚烧发电厂烟气净化处理装置100的动作过程为：首先，200-220℃的烟气从垃圾焚烧锅炉1尾部排出，脱酸塔2进行脱酸或通过喷射单元4进行干法脱酸；然后通过喷射单元4喷射的活性炭去除烟气的二噁英和重金属；接着经除尘器3进行除尘；接着烟气进入SGH换热器5，被来自汽轮机一抽蒸汽加热至不低于170℃，以保证SCR脱硝效率；接着，烟气进入SCR单元6进行脱硝；接着，烟气通过引风机7送入排烟冷却塔8排入大气。

根据本发明的用于限高地区的垃圾焚烧发电厂烟气净化处理装置具有如下优点：

一、通过设置SGH换热器将烟气温度升温至170℃并采用SCR技术对烟气进行脱硝，脱硝后的烟气通过引风机排入冷却塔进行排烟，采用远高于火电厂的排烟温度和塔内湿热水蒸气对烟气进行抬升，从而降低落地污染物浓度，这样仅使焚烧电厂达到了欧盟2000排放标准，而且降低了建筑物高度，还能达到比常规排烟系统更低的落地污染物浓度；

二、引风机后的管路、建筑均采用防腐措施，保护冷却塔和排烟管路不受焚烧电厂烟气的侵蚀；

三、采用旁滤单元过滤循环冷却水中的氯离子等污染物，保证凝汽器等设备的稳定工作。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施例中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施例，除非该特征在该另一个实施例中不适用或是另有说明。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种用于限高地区的垃圾焚烧发电厂烟气净化处理装置，用于对限高地区的垃圾焚烧锅炉产生的烟气进行净化处理，其特征在于，包括：

脱酸塔，所述脱酸塔与所述垃圾焚烧锅炉连通，用于对所述垃圾焚烧锅炉排出的烟气进行脱酸处理；

除尘器，所述除尘器与所述脱酸塔连通，用于对进入所述除尘器内的烟气的进行除尘处理，以去除所述烟气中的颗粒物；

SGH换热器，所述SGH换热器与所述除尘器连通，用于使进入所述SGH换热器的烟气与来自汽轮机的蒸汽进行换热，以升高烟气的温度；

SCR单元，所述SCR单元与所述SGH换热器连通，用于对进入所述SCR单元的烟气进行脱硝处理；

排烟冷却塔，所述排烟冷却塔与所述SCR单元连通，从所述SCR单元排出的烟气进入所述排烟冷却塔，并通过所述排烟冷却塔排至大气，

其中，所述排烟冷却塔的塔基以及所述排烟冷却塔的喉部以上部分采用防腐材料制作，所述排烟冷却塔喉部以下的内壁喷涂防腐漆。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述脱酸塔包括半干法反应塔或湿法塔。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

活性炭喷射器，用于向连接所述脱酸塔和所述除尘器的管路喷射活性炭，以去除烟气中的二噁英和重金属。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

干法反应塔，用于向连接所述脱酸塔和所述除尘器的管路喷射脱酸物质，以去除烟气中的酸性气体。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

引风机，所述引风机设置在所述SCR单元和所述排烟冷却塔之间，用于将烟气抽入所述排烟冷却塔内。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，设置在所述风机和所述排烟冷却塔之间的连通管路由防腐材料制作或内壁喷涂防腐漆。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述排烟冷却塔包括自然通风双曲线冷却塔。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述排烟冷却塔内设置有淋水层，用于向下喷淋冷却水，以使所述排烟冷却塔内产生湿热蒸汽。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

凝汽器，所述凝汽器与所述淋水层和所述排烟冷却塔底部连通，所述排烟冷却塔底部的冷却水进入所述凝汽器后与来自汽轮机的蒸汽进行换热，完成换热后进入所述淋水层。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

旁滤单元，所述旁滤单元与所述排烟冷却塔底部连通，用于循环去除所述冷却水中的污染物。