CN110801724B - 一种具有腐蚀防控功能的烟气污染物脱除系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有腐蚀防控功能的烟气污染物脱除系统，热解气化炉与二燃室的入口端连接，二燃室的出口端经两段式水冷壁连接急冷器的烟气进口端，急冷器的冷却水出口与冷却塔连接，冷却塔出口分别与第一给水泵和第二给水泵连接，第一给水泵与两段式水冷壁的水管接口连接，第二给水泵与急冷器的给水管道连接，两段式水冷壁出口的水管路分两路，一路与冷却塔连接，另一路与第二给水泵的给水管路汇合后与急冷器的给水管道连接。本发明可有效减少高温烟道内飞灰粘结，同时也进行污染物脱出处理。急冷器内水管道采用混流布置，可有效控制管壁结露现象，防止烟气的酸腐蚀，有效的控制二噁英的生成。
Description
技术领域
本发明属于污染物控制技术领域，具体涉及一种具有腐蚀防控功能的烟气污染物脱除系统。
背景技术
随着社会经济的发展，生活垃圾的产量日渐增多，如何处理已经成为一个全球性的问题。垃圾焚烧方式已渐渐成为生活垃圾处理的主要方法，因为可以能够最快与最有效地进行垃圾减量与减容。但大多数生活垃圾成分复杂，燃烧室容易产生大量氮氧化物、二噁英等有害气体，将对人员健康造成危害，破坏生态环境。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种具有腐蚀防控功能的烟气污染物脱除系统，减少排放烟气中的二噁英、氮氧化物，进行热量回收，减少运行成本，优化燃烧环境。
本发明采用以下技术方案：
一种具有腐蚀防控功能的烟气污染物脱除系统，包括热解气化炉，热解气化炉与二燃室的入口端连接，二燃室的出口端经两段式水冷壁连接急冷器的烟气进口端，急冷器的冷却水出口与冷却塔连接，冷却塔出口分别与第一给水泵和第二给水泵连接，第一给水泵与两段式水冷壁的水管接口连接，第二给水泵与急冷器的给水管道连接，两段式水冷壁出口的水管路分两路，一路与冷却塔连接，另一路与第二给水泵的给水管路汇合后与急冷器的给水管道连接。
具体的，两段式水冷壁上设置有重力沉降室。
进一步的，重力沉降室设置在两段式水冷壁的中间烟气管道内。
进一步的，重力沉降室内部设有百叶窗分离器，底部设有排灰口。
更进一步的，百叶窗分离器设置有喷氨口。
进一步的，两段式水冷壁和重力沉降室中的烟气温度大于等于800℃。
具体的，急冷器的前排设置有翅片换热管束管。
进一步的，翅片管在急冷器内错列布置。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明一种具有腐蚀防控功能的烟气污染物脱除系统，原生垃圾在热解气化炉热解气化产生高温合成气，再经过二燃室二次燃烧产生的高温烟气，高温烟气中含有大量的飞灰及污染物，高温烟气一次经过两段式水冷壁和急冷器，通过水冷控制烟气温度，防治高温烟道内飞灰粘结，急冷器给水管道的给水有两部分组成，一部分是两段式水冷壁出口高温水，一部分是第二给水泵出口低温水，两路水的比例通过自动控制进入急冷器，使得急冷器的管壁温度在酸露点温度以上。
进一步的，两段式水冷壁中间烟气管道中设有重力沉降室，重力沉降室中设有百叶窗分离器和喷氨口，可以对通过百叶窗分离器对烟气的灰尘进行初步的沉降，沉降灰通过排灰口排出。百叶窗分离器设置喷氨口，喷入氨水可以对烟气中的氮氧化物进行脱出，也可以对百叶窗分离器进行冷却，由于重力沉降室中烟气速度相对比较慢，为脱硝反应提供足够的时间，从而减少烟气排放污染物。
进一步的，设置喷氨口，喷入氨水可以对烟气中的氮氧化物进行脱出，也可以对百叶窗分离器进行冷却，由于重力沉降室中烟气速度相对比较慢，为脱硝反应提供足够的时间，从而减少烟气排放污染物。
进一步的，两段式水冷壁以及重力沉降室中的烟气都在800℃以上，此设备可以增加烟气在800℃以上的停留时间，可以有效的控制二噁英的生成。
进一步的，急冷器采用翅片管，并且错列布置，有效的增加了换热效率，而且急冷器内水管道采用混流布置，可以有效控制管壁结露现象，防止烟气的酸腐蚀。
综上所述，本发明可有效减少高温烟道内飞灰粘结，同时也进行污染物脱出处理，急冷器内水管道采用混流布置，可有效控制管壁结露现象，防止烟气的酸腐蚀，有效的控制二噁英的生成。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
其中：1.热解气化炉；2.二燃室；3.两段式水冷壁；4.百叶窗分离器；5.喷氨口；6.排灰口；7.急冷器；8.冷却塔；9.第一给水泵；10.第二给水泵；11.重力沉降室。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“一侧”、“一端”、“一边”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1，本发明一种具有腐蚀防控功能的烟气污染物脱除系统，包括热解气化炉1、二燃室2、两段式水冷壁3、百叶窗分离器4、喷氨口5、排灰口6、急冷器7、冷却塔8、第一给水泵9、第二给水泵10、重力沉降室11。
热解气化炉1与二燃室2的入口端连接，二燃室2的出口端经两段式水冷壁3连接急冷器7，急冷器7的出口与冷却塔8连接，两段式水冷壁3上设置有重力沉降室11，冷却塔8出口分别与第一给水泵9和第二给水泵10连接，第一给水泵9与两段式水冷壁3的水管接口连接，第二给水泵10与急冷器7的给水管道连接，两段式水冷壁3出口的水管路分两路，一路与冷却塔8连接，另一路与第二给水泵10的给水管路汇合后与急冷器7的给水管道连接。
重力沉降室11内部设有百叶窗分离器4和喷氨口5，底部设有排灰口6。
原生垃圾在热解气化炉1热解气化产生高温合成气，再经过二燃室2二次燃烧产生的高温烟气，高温烟气中含有大量的飞灰及污染物，高温烟气一次经过两段式水冷壁3和急冷器7，通过水冷控制烟气温度，防治高温烟道内飞灰粘结。
两段式水冷壁3中间烟气管道中设有重力沉降室11，重力沉降室中设有百叶窗分离器4和喷氨口5，可以对通过百叶窗分离器4对烟气的灰尘进行初步的沉降，沉降灰通过排灰口6排出。百叶窗分离器4设置有喷氨口5，喷入氨水可以对烟气中的氮氧化物进行脱出，也可以对百叶窗分离器4进行冷却，由于重力沉降室11中烟气速度相对比较慢，为脱硝反应提供足够的时间，从而减少烟气排放污染物。
两段式水冷壁3以及重力沉降室11中的烟气都在800℃以上，此设备可以增加烟气在800℃以上的停留时间，可以有效的控制二噁英的生成。
急冷器7给水管道的给水有两部分组成，一部分是两段式水冷壁3出口高温水，一部分是第二给水泵10出口低温水，两路水的比例通过自动控制进入急冷器7，使得急冷器7前排翅片管的管壁温度在酸露点温度以上。
急冷器7采用翅片管，并且错列布置，有效的增加了换热效率，而且急冷器7内水管道采用混流布置，可以有效控制管壁结露现象，防止烟气的酸腐蚀。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明一种具有腐蚀防控功能的烟气污染物脱除系统的具体工作过程如下：
垃圾进过热解气化炉产生的合成气经过二燃室燃烧，产生的高温烟气依次经过两段式水冷壁与急冷器。由于高温烟气中含有大量的飞灰和污染物，因此要防止飞灰粘结，二噁英的二次生成，以及对氮氧化物的脱出。
首先在两段式水冷壁烟气要控制温度在一定范围内，既要防止超温，也不能是温度降得过低。同时两段式水冷壁中间烟气管道中设有重力沉降室，重力沉降室中设有百叶窗分离器和喷氨口，减少氮氧化物污染物的排放。
其次，急冷器给水管道的给水有两部分组成，一部分是两段式水冷壁出口高温水，一部分是第二给水泵出口低温水，两路水的比例通过自动控制进入急冷器，使得急冷器前排翅片管的管壁温度在酸露点温度以上。急冷器采用翅片管，并且错列布置，有效的增加了换热效率，而且急冷器内水管道采用混流布置，可以有效控制管壁结露现象，防止烟气的酸腐蚀。
本发明一种具有腐蚀防控功能的烟气污染物脱除系统，是适合乡村、城市发展的需求，在工业、民用都有很大的需求空间，该技术有效的减少二噁英、氮氧化物排放，进行热量回收，减少运行成本，优化燃烧环境。该技术的有点归结起来主要有以下几点：
(1)通过水冷控制烟气温度，防治高温烟道内飞灰粘结。
原生垃圾在热解气化炉热解气化产生500～600℃的高温合成气，再经过二燃室二次燃烧产生1000℃的高温烟气，并且含有大量的飞灰，此温度已经接近飞灰的熔融温度，因此要控制烟气的温度才能防止飞灰熔融结焦，本发明通过使用两段式水冷壁，控制了烟气的温度，使用重力沉降室、百叶窗分离器分离飞灰，使得大颗粒飞灰沉降排出系统外，减少烟道内飞灰粘结，有效的提高了设备运行效率，增加整个系统的运行稳定性。
(2)有效控制二噁英生成。
原生垃圾在热解气化炉热解气化炉中将会产生大量二噁英，而国家要求中二噁英在高于800℃的烟气中停留2s的时间。现有的设备往往是将二燃室增大，或者将烟道增长，这种方法带来的就是会导致烟道内飞灰大量粘结，使得运行效果降低，本发明通过使用两段式水冷壁，控制烟气在800℃以上通过两段式水冷壁，既有效的增加了二噁英在800℃以上停留的时间，又可以使得大颗粒飞灰沉降，减少烟道内飞灰粘结。同时在二噁英二次合成的温度范围内使用急冷器，破坏二噁英的二次合成，确保烟气排放达标。
(3)控制急冷器的入水温度，改变急冷器内流程，防治急冷器壁面腐蚀。
由于急冷器的工作温度范围的限制，在急冷器出很容易出现酸露腐蚀，因此在本发明中采用高温水与低温水混合的方式进入急冷器。一部分是两段式水冷出口高温水，一部分是第二给水泵的出口低温水，两路水的比例通过自动控制进入急冷器，使得急冷器前排翅片管的管壁温度在酸露点温度以上，防止腐蚀。进而急冷器采用翅片管，并且错列布置，有效的增加了换热效率，而且急冷器内水管道采用混流布置，可以有效控制管壁结露现象，防止烟气的酸腐蚀。
(4)有效的控制氮氧化物的排放。
两段式水冷壁重力沉降室设有喷氨口，通过喷氨口喷入氨水可以对烟气中的氮氧化物进行脱出，由于重力沉降室中烟气速度相对比较慢，为脱硝反应提供足够的时间，从而减少烟气排放污染物。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种具有腐蚀防控功能的烟气污染物脱除系统，其特征在于，包括热解气化炉（1），热解气化炉（1）与二燃室（2）的入口端连接，二燃室（2）的出口端经两段式水冷壁（3）连接急冷器（7）的烟气进口端，两段式水冷壁（3）上设置有重力沉降室（11），两段式水冷壁（3）和重力沉降室（11）中的烟气温度大于等于800℃，重力沉降室（11）设置在两段式水冷壁（3）的中间烟气管道内，重力沉降室（11）内部设有百叶窗分离器（4），底部设有排灰口（6），急冷器（7）的冷却水出口与冷却塔（8）连接，冷却塔（8）出口分别与第一给水泵（9）和第二给水泵（10）连接，第一给水泵（9）与两段式水冷壁（3）的水管接口连接，第二给水泵（10）与急冷器（7）的给水管道连接，两段式水冷壁（3）出口的水管路分两路，一路与冷却塔（8）连接，另一路与第二给水泵（10）的给水管路汇合后与急冷器（7）的给水管道连接。
2.根据权利要求1所述的具有腐蚀防控功能的烟气污染物脱除系统，其特征在于，百叶窗分离器（4）设置有喷氨口（5）。
3.根据权利要求1所述的具有腐蚀防控功能的烟气污染物脱除系统，其特征在于，急冷器（7）的前排设置有翅片换热管束管。
4.根据权利要求3所述的具有腐蚀防控功能的烟气污染物脱除系统，其特征在于，翅片管在急冷器（7）内错列布置。
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