CN110465182B - 一种联合脱硫脱硝装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种联合脱硫脱硝装置，其能够使脱硫脱硝反应更彻底，烟气先后进入烟气冷却单元、脱硝单元、除尘单元以及脱硫单元，在烟气冷却单元得到冷却的烟气能够更好的与氨气混合反应，确保在脱硝壳体内，氨气由于温度过高而不能充分溶于喷淋的清水中，同时，隔离板的设置使得烟气经历二次脱硝，确保脱硝彻底；而在脱硫过程中，烟气从入气管经由多层脱硫剂盛放架从排气管排至排放烟囱，该过程中，使硫化物得到充分吸收。
Description
技术领域
本发明涉及废气脱硫脱硝设备技术领域，尤其涉及一种联合脱硫脱硝装置。
背景技术
煤炭作为我国主要的一次能源，在一次能源消费中约占64%，燃煤过程中会产生众多污染物，其中主要有二氧化硫和氮氧化物。随着经济的快速发展，以煤为主的能源结构使得我国燃煤烟气的排放量大大增加，二氧化硫和氮氧化物越来越严重，并产生了一系列的问题，由二氧化硫和氮氧化物产生的酸雨、硫酸盐气溶胶、光化学烟雾等会严重威胁人体健康、危害植物生长、腐蚀金属、破坏生态环境等，这些污染物严重影响了人民群众的生活和国民经济的发展。
传统脱硫脱硝装置占地面积大、设备复杂投资较大，不能满足节能需求，同时，存在脱硫脱硝不彻底的问题，即氮氧化物和二氧化硫与脱硫脱硝反应物接触时间短、反应不完全，最终导致脱硫脱硝效率较低，氮氧化物和二氧化硫排放浓度较大。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供了一种联合脱硫脱硝装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种联合脱硫脱硝装置，包括：一燃烧锅炉，所述煤炭燃烧后产生的烟气被从所述燃烧锅炉中排出；一烟气冷却单元，其通过第一管路与所述燃烧锅炉连接，以对排出的烟气进行冷却；一氨气供应源，其内部存储有高压氨气；一脱硝单元，其通过一个三通路管道分别与所述烟气冷却单元以及所述氨气供应源连接，冷却后的烟气与氨气在所述三通路管道中进行初步混合和反应，并在所述脱硝单元内充分反应；一除尘单元，其与所述脱硝单元通过第二管路连接，以对固体颗粒进行捕获除尘；一脱硫单元，其与所述除尘单元通过第三管路连通，用以完成烟气的脱硫操作，且其末端连接有排放烟囱；以及一余热回收单元，其位于所述脱硝单元和所述除尘单元之间，用以对脱硝后的烟气进行余热回收。
优选的，所述余热回收单元与外部空气源相连接，回收后的余热用于加热外部空气源供应的空气，所述余热回收单元与所述燃烧锅炉通过助燃管路连接，被加热后的空气通过所述助燃管路进入所述燃烧锅炉。
优选的，所述烟气冷却单元包括密封壳体构成的冷却腔，所述密封壳体的内部形成有冷却回路，同时，所述密封壳体的左右两侧分别形成有左侧入口和右侧入口，所述左侧入口和所述右侧入口上分别连接有进气管和出气管。
优选的，所述进气管与所述第一管路密封连接，所述出气管与所述三通路管道密封连接。
优选的，所述冷却回路包括位于所述冷却腔内的U形冷却液通路，所述U形冷却液通路的一端与冷却液供应源连通，另一端通过加压泵将流出的冷却液泵送回所述冷却液供应源；所述U形冷却液通路的下部还连接有竖直向下连接的辅助供应管，所述辅助供应管包括直管段以及与所述直管段连接的弯管段，所述弯管段的末端连接有辅助冷却液供应源。
优选的，脱硝单元包括脱硝壳体，所述脱硝壳体左侧和右侧分别形成有烟气进口和烟气出口，其中，所述烟气进口与所述三通路管道连接，所述烟气出口与所述余热回收单元连接；所述脱硝壳体的上部安装有储水腔，所述储水腔密封设置，所述储水腔的下部延伸有隔离板，所述隔离板将所述脱硝壳体的内部分隔成第一腔室和第二腔室；所述隔离板的下端与脱硝壳体不连接以形成引流区，所述引流区内设置有多个引流风扇。
优选的，所述储水腔的下部左右两侧分别形成有左侧喷水管和右侧喷水管，其中，所述左侧喷水管位于所述第一腔室内，所述右侧喷水管位于所述第二腔室内；所述左侧喷水管和所述右侧喷水管的下部分别套接有第一空心反应筒以及第二空心反应筒。
优选的，所述第一空心反应筒以及所述第二空心反应筒均为多孔介质材料制成；其中，所述第一空心反应筒以及所述第二空心反应筒的下端分别延伸设置有第一排水管和第二排水管，所述第一排水管和所述第二排水管的下端与所述脱硝壳体下部设置的废水存储箱连接，所述第一排水管和所述第二排水管上分别安装有第一阀体和第二阀体。
优选的，所述脱硫单元包括脱硫壳体，所述脱硫壳体的上部设置有多组脱硫剂添加机构；所述脱硫壳体的左侧下部形成有入气管，所述脱硫壳体的右侧上部形成有排气管，所述入气管与所述第三管路连接，所述排气管与所述排放烟囱连接；脱硫壳体的内部设置有多层脱硫剂盛放架；
其中，所述脱硫壳体的下部设置有出料阀，所述出料阀的下端设置有盛料室，所述盛料室的侧面设置有向所述盛料室内延伸的拨料组件；所述拨料组件包括位于所述盛料室外部的拨料气缸，所述拨料气缸的活塞杆延伸进入所述盛料室并与拨料叉固定连接。
优选的，所述盛料室的下端连接有振动出料器，所述振动出料器的下部管路上安装有包括旋转阀的排料机构；
其中，所述脱硫剂添加机构包括从上至下依次连接的下料斗、调节阀以及缓存室，其中，缓存室固定安装在所述脱硫壳体的上端。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明提供的联合脱硫脱硝装置，其能够使脱硫脱硝反应更彻底，烟气先后进入烟气冷却单元、脱硝单元、除尘单元以及脱硫单元，在烟气冷却单元得到冷却的烟气能够更好的与氨气混合反应，确保在脱硝壳体内，氨气由于温度过高而不能充分溶于喷淋的清水中，同时，隔离板的设置使得烟气经历二次脱硝，确保脱硝彻底；而在脱硫过程中，烟气从入气管经由多层脱硫剂盛放架从排气管排至排放烟囱，该过程中，硫化物得到充分吸收。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中的烟气冷却单元的结构示意图；
图3为本发明中的脱硝单元的结构示意图；
图4为本发明中的脱硫单元的结构示意图。
图中：10、燃烧锅炉，11、烟气冷却单元，12、三通路管道，13、氨气供应源，14、脱硝单元，15、除尘单元，16、脱硫单元，17、排放烟囱，18、余热回收单元，20、密封壳体，21、U形冷却液通路，22、冷却回路，23、进气管，24、出气管，25、直管段，26、弯管段，44、烟气进口，48、烟气出口，41、储水腔，45、隔离板，46、第一腔室，47、第二腔室，49、引流风扇，411、第一空心反应筒，412、第二空心反应筒，43、废水存储箱，421、第一阀体，422、第二阀体，32、脱硫壳体，34、脱硫剂添加机构，321、入气管，322、排气管，323、脱硫剂盛放架，37、出料阀，38、盛料室，382、拨料气缸，381、拨料叉，39、振动出料器，361、旋转阀，36、排料机构，343、调节阀，341、缓存室。
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4所示，本发明提供了一种联合脱硫脱硝装置，包括：
一燃烧锅炉10，煤炭燃烧后产生的烟气从所述燃烧锅炉10中被排出；
一烟气冷却单元11，其通过第一管路（图中未示出）与所述燃烧锅炉10连接，以对排出的烟气进行冷却；
一氨气供应源13，其内部存储有高压氨气；
一脱硝单元14，其通过一个三通路管道12分别与所述烟气冷却单元11以及所述氨气供应源13连接，冷却后的烟气与氨气在所述三通路管道12中进行初步混合和反应，并在所述脱硝单元14内充分反应；
一除尘单元15，其与所述脱硝单元14通过第二管路（图中未示出）连接，以对固体颗粒进行捕获除尘；
一脱硫单元16，其与所述除尘单元15通过第三管路（图中未示出）连通，用以完成烟气的脱硫操作，且其末端连接有排放烟囱17；
一余热回收单元18，其位于所述脱硝单元14和所述除尘单元15之间，用以对脱硝后的烟气进行余热回收。
其中，所述余热回收单元18与外部空气源（图中未示出）相连接，回收后的余热用于加热外部空气源供应的空气，所述余热回收单元18与所述燃烧锅炉10通过助燃管路（图中未示出）连接，被加热后的空气通过所述助燃管路进入所述燃烧锅炉10。
作为本发明一实施例，所述烟气冷却单元11包括密封壳体20构成的冷却腔，所述密封壳体20的内部形成有冷却回路22，同时，所述密封壳体20的左右两侧分别形成有左侧入口和右侧入口，所述左侧入口和所述右侧入口上分别连接有进气管23和出气管24。
其中，所述进气管23与所述第一管路密封连接，所述出气管24与所述三通路管道12密封连接。
其中，所述冷却回路包括位于所述冷却腔内的U形冷却液通路21，所述U形冷却液通路21的一端与冷却液供应源（图中未示出）连通，另一端通过加压泵（图中未示出）将流出的冷却液泵送回所述冷却液供应源。
其中，所述U形冷却液通路21的下部还连接有竖直向下连接的辅助供应管，所述辅助供应管包括直管段25以及与所述直管段25连接的弯管段26，所述弯管段26的末端连接有辅助冷却液供应源（图中未示出）。
作为本发明一实施例，脱硝单元14包括脱硝壳体，所述脱硝壳体左侧和右侧分别形成有烟气进口44和烟气出口48，其中，所述烟气进口44与所述三通路管道12连接，所述烟气出口48与所述余热回收单元18连接；所述脱硝壳体的上部安装有储水腔41，所述储水腔41密封设置，所述储水腔41的下部延伸有隔离板45，所述隔离板45将所述脱硝壳体的内部分隔成第一腔室46和第二腔室47；所述隔离板45的下端与脱硝壳体不连接以形成引流区，所述引流区内设置有多个引流风扇49。
其中，所述储水腔41的下部左右两侧分别形成有左侧喷水管和右侧喷水管，其中，所述左侧喷水管位于所述第一腔室46内，所述右侧喷水管位于所述第二腔室47内；所述左侧喷水管和所述右侧喷水管的下部分别套接有第一空心反应筒411以及第二空心反应筒412。
其中，所述第一空心反应筒411以及所述第二空心反应筒412均为多孔介质材料制成。
其中，所述第一空心反应筒411以及所述第二空心反应筒412的下端分别延伸设置有第一排水管和第二排水管，所述第一排水管和所述第二排水管的下端与所述脱硝壳体下部设置的废水存储箱43连接，所述第一排水管和所述第二排水管上分别安装有第一阀体421和第二阀体422。
作为本发明一实施例，所述脱硫单元16包括脱硫壳体32，所述脱硫壳体32的上部设置有多组脱硫剂添加机构34；所述脱硫壳体32的左侧下部形成有入气管321，所述脱硫壳体32的右侧上部形成有排气管322，所述入气管321与所述第三管路连接，所述排气管322与所述排放烟囱17连接；脱硫壳体32的内部设置有多层脱硫剂盛放架323。
其中，所述脱硫壳体32的下部设置有出料阀37，所述出料阀37的下端设置有盛料室38，所述盛料室38的侧面设置有向所述盛料室38内延伸的拨料组件；所述拨料组件包括位于所述盛料室38外部的拨料气缸382，所述拨料气缸382的活塞杆延伸进入所述盛料室38并与拨料叉381固定连接。
所述盛料室38的下端连接有振动出料器39，所述振动出料器39的下部管路上安装有包括旋转阀361的排料机构36。
其中，所述脱硫剂添加机构34包括从上至下依次连接的下料斗、调节阀343以及缓存室341，其中，缓存室固定安装在所述脱硫壳体32的上端。
该联合脱硫脱硝装置的工作原理：燃烧锅炉排放出来的烟气经过冷却进入脱硝单元，氨气和烟气的混合物从烟气进口进入脱硝壳体，此时储水腔内的清水向下喷淋，使烟气和氨气被吸附在第一空心反应筒上，得到初步脱硝，进而引流风扇将从第一空心反应筒经过的烟气进一步引流至第二空心反应筒上，得到更进一步的脱硝；而脱硝后的产物能够从下部快速排出；完成脱硝后的烟气进入除尘单元被除尘，之后进入脱硫单元，在脱硫单元内，脱硫剂被从上部添加至脱硫壳体内并被分层盛放在脱硫剂盛放架上，烟气从入气管经由多层脱硫剂盛放架从排气管排至排放烟囱，该过程中，硫化物得到充分吸收。
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 (8)
1.一种联合脱硫脱硝装置，其特征在于，包括：
一燃烧锅炉(10)，煤炭燃烧后产生的烟气被从所述燃烧锅炉(10)中排出；
一烟气冷却单元(11)，其通过第一管路与所述燃烧锅炉(10)连接，以对排出的烟气进行冷却；
一氨气供应源(13)，其内部存储有高压氨气；
一脱硝单元(14)，其通过一个三通路管道(12)分别与所述烟气冷却单元(11)以及所述氨气供应源(13)连接，冷却后的烟气与氨气在所述三通路管道(12)中进行初步混合和反应，并在所述脱硝单元(14)内充分反应；
一除尘单元(15)，其与所述脱硝单元(14)通过第二管路连接，以对固体颗粒进行捕获除尘；
一脱硫单元(16)，其与所述除尘单元(15)通过第三管路连通，用以完成烟气的脱硫操作，且其末端连接有排放烟囱(17)；以及
一余热回收单元(18)，其位于所述脱硝单元(14)和所述除尘单元(15)之间，用以对脱硝后的烟气进行余热回收；
所述余热回收单元(18)与外部空气源相连接，回收后的余热用于加热外部空气源供应的空气，所述余热回收单元(18)与所述燃烧锅炉(10)通过助燃管路连接，被加热后的空气通过所述助燃管路进入所述燃烧锅炉(10)；
脱硝单元(14)包括脱硝壳体，所述脱硝壳体左侧和右侧分别形成有烟气进口(44)和烟气出口(48)，其中，所述烟气进口(44)与所述三通路管道(12)连接，所述烟气出口(48)与所述余热回收单元(18)连接；所述脱硝壳体的上部安装有储水腔(41)，所述储水腔(41)密封设置，所述储水腔(41)的下部延伸有隔离板(45)，所述隔离板(45)将所述脱硝壳体的内部分隔成第一腔室(46)和第二腔室(47)；所述隔离板(45)的下端与脱硝壳体不连接以形成引流区，所述引流区内设置有多个引流风扇(49)。
2.如权利要求1所述的联合脱硫脱硝装置，其特征在于，所述烟气冷却单元(11)包括密封壳体(20)构成的冷却腔，所述密封壳体(20)的内部形成有冷却回路(22)，同时，所述密封壳体(20)的左右两侧分别形成有左侧入口和右侧入口，所述左侧入口和所述右侧入口上分别连接有进气管(23)和出气管(24)。
3.如权利要求2所述的联合脱硫脱硝装置，其特征在于，所述进气管(23)与所述第一管路密封连接，所述出气管(24)与所述三通路管道(12)密封连接。
4.如权利要求3所述的联合脱硫脱硝装置，其特征在于，所述冷却回路包括位于所述冷却腔内的U形冷却液通路(21)，所述U形冷却液通路(21)的一端与冷却液供应源连通，另一端通过加压泵将流出的冷却液泵送回所述冷却液供应源；所述U形冷却液通路(21)的下部还连接有竖直向下连接的辅助供应管，所述辅助供应管包括直管段(25)以及与所述直管段(25)连接的弯管段(26)，所述弯管段(26)的末端连接有辅助冷却液供应源。
5.如权利要求1所述的联合脱硫脱硝装置，其特征在于，所述储水腔(41)的下部左右两侧分别形成有左侧喷水管和右侧喷水管，其中，所述左侧喷水管位于所述第一腔室(46)内，所述右侧喷水管位于所述第二腔室(47)内；所述左侧喷水管和所述右侧喷水管的下部分别套接有第一空心反应筒(411)以及第二空心反应筒(412)。
6.如权利要求5所述的联合脱硫脱硝装置，其特征在于，所述第一空心反应筒(411)以及所述第二空心反应筒(412)均为多孔介质材料制成；其中，所述第一空心反应筒(411)以及所述第二空心反应筒(412)的下端分别延伸设置有第一排水管和第二排水管，所述第一排水管和所述第二排水管的下端与所述脱硝壳体下部设置的废水存储箱(43)连接，所述第一排水管和所述第二排水管上分别安装有第一阀体(421)和第二阀体(422)。
7.如权利要求1所述的联合脱硫脱硝装置，其特征在于，所述脱硫单元(16)包括脱硫壳体(32)，所述脱硫壳体(32)的上部设置有多组脱硫剂添加机构(34)；所述脱硫壳体(32)的左侧下部形成有入气管(321)，所述脱硫壳体(32)的右侧上部形成有排气管(322)，所述入气管(321)与所述第三管路连接，所述排气管(322)与所述排放烟囱(17)连接；脱硫壳体(32)的内部设置有多层脱硫剂盛放架(323)；
其中，所述脱硫壳体(32)的下部设置有出料阀(37)，所述出料阀(37)的下端设置有盛料室(38)，所述盛料室(38)的侧面设置有向所述盛料室(38)内延伸的拨料组件；所述拨料组件包括位于所述盛料室(38)外部的拨料气缸(382)，所述拨料气缸(382)的活塞杆延伸进入所述盛料室(38)并与拨料叉(381)固定连接。
8.如权利要求7所述的联合脱硫脱硝装置，其特征在于，所述盛料室(38)的下端连接有振动出料器(39)，所述振动出料器(39)的下部管路上安装有包括旋转阀(361)的排料机构(36)；
其中，所述脱硫剂添加机构(34)包括从上至下依次连接的下料斗、调节阀(343)以及缓存室(341)，缓存室固定安装在所述脱硫壳体(32)的上端。
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