CN114931850B - 一种干法脱硫脱硝除尘一体化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及烟气治理技术领域，具体涉及一种干法脱硫脱硝除尘一体化系统，包括入口烟道和主体结构，所述入口烟道设有脱硫剂喷洒装置，所述主体结构包括脱硫区和除尘脱硝区，所述脱硫区内设置有扰流装置和脱硝剂喷洒装置，述除尘脱硝区内设置有除尘管和催化管，所述除尘管和催化管为可拆式套接，所述除尘管为陶瓷纤维材质，所述催化管包括法兰、圆柱形管体和中部隔板，所述圆柱形管体设有第一气孔，所述中部隔板上设置有若干第二气孔，本发明可以在一台设备上完成了脱硫、脱硝、除尘工作，具有结构紧凑，占地面积小，成本较低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及烟气治理技术领域，具体涉及一种干法脱硫脱硝除尘一体化系统。
背景技术
目前，随着工业的发展大气污染已经变成了一个全球性的问题。用于燃煤锅炉烟气脱硫、脱销和烟气除尘的工艺和设备，绝大多数还是单独开发的，形成各自的技术体系和工艺流程。为了达到环保排放的要求，即除去烟气中的SO2、NOx和粉尘，燃煤锅炉至少需要配套两套以上独立的脱硫和脱硝系统，有时甚至还需要增加专门的除尘设备。这样一来，整套设备系统庞大、复杂、能效低，并且占地面积大、投资高、运行成本也非常高，不便使用维护。
发明内容
本发明解决的问题是：现有技术中脱硫、脱硝、除尘均为独立设备，系统庞大，占地面积大，成本较高，提供一种结构紧凑，成本较低的脱硫效率高的干法脱硫脱硝除尘一体化系统。
本发明通过如下技术方案予以实现，一种干法脱硫脱硝除尘一体化系统包括入口烟道和主体结构，所述入口烟道设有文丘里结构，在文丘里喉口段设置有脱硫剂喷洒装置，所述主体结构包括支架、壳体，所述壳体内分为脱硫区和除尘脱硝区，所述脱硫区位于侧面，所述脱硫区和除尘脱硝区之间采用壁板隔开，所述脱硫区内设置有水平隔板和倾斜隔板，将脱硫区分隔为180°弯折的腔体结构，所述脱硫区的前半段为直筒段，所述脱硫区的后半段为锥形段，所述脱硫区的前端和入口烟道连接，所述脱硫区的后端通过多个风阀和除尘脱硝区实现连通或隔断，所述脱硫区的前半段设置有扰流装置和脱硝剂喷洒装置。
所述除尘脱硝区内设置有除尘管和催化管，所述除尘管和催化管为可拆式套接，所述除尘管为陶瓷纤维材质，所述除尘管的管壁采用梯度孔结构，管壁由内向外分别为支撑层、过渡层、分离层，所述支撑层、过渡层、分离层孔径逐渐缩小。
所述催化管包括法兰、圆柱形管体和中部隔板，所述中部隔板将圆柱形管体分隔为多个腔体，所述腔体从圆柱形管体底部一直延伸至接近管口法兰处，所述中部隔板和圆柱形管体为一体成形，所述圆柱形管体上密布有若干与腔体联通的第一气孔，所述中部隔板上设置有若干第二气孔，所述第二气孔连通相邻的腔体。
在本方案中，脱硫剂采用小苏打，由脱硫剂喷洒装置输送至文丘里管中，经过收缩-扩散，使脱硫剂充分扩散到烟气中，烟气首先经过主体结构中的脱硫区，经过度的弯后从风阀进入除尘脱硝区，在此之前小苏打与烟气中的SO2得到了充分反应得到硫酸钠，并且在脱硫区内喷洒有脱硝剂，烟气携带脱硫反应物和脱硝剂进入除尘脱硝区，烟气依次经过除尘管和催化管，除尘管采用陶瓷纤维管，可以将颗粒物拦截，在烟气从第一气孔中经过并在腔体内自下向上流动时，NOx和脱硝剂受到催化剂催化发生反应，第二气孔可以提高催化管和烟气接触的面积，提高脱硝的效率，本发明可以在一台设备上完成了脱硫、脱硝、除尘工作，具有结构紧凑，占地面积小，成本较低的优点。
进一步地，所述催化管的圆柱形管体的截面形状为波浪线围绕形成的圆形，所述催化管的外壁和除尘管的内壁为多条线接触，确保经过除尘管的烟气能够顺畅的从第一气孔进入催化管的腔体内。
进一步地，所述催化管内埋设有用于提高抗拉强度的金属丝线，用于提高催化管的抗拉强度。
进一步地，所述金属丝线埋设在法兰处和圆柱形管体与中部隔板交接处。
进一步地，所述第一气孔在竖直方向上倾斜设置，所述第一气孔从除尘管处到内部腔体逐渐向上，倾斜设置的第一气孔可以减少气体阻力。
进一步地，催化管每个腔体的壳体上第一气孔均为平行设置，且在水平方向上正对隔板。
进一步地，所述第二气孔在竖直方向上倾斜设置，所述第二气孔的倾斜方向和所在腔体的第一气孔的倾斜方向一致，因此从第一气孔中进入的烟气可以顺着惯性，继续从第二气孔经过，并且使烟气在箱体内形成向上的旋流，可以增加腔体内烟气和催化剂的接触概率，防止发生层流，造成局部NOx逃逸，能够确保较高的脱硝效率。
进一步地，所述催化管的成分包括V2O5、WO3、MoO3、粘合剂。
本发明的有益效果是：
1、本发明可以在一台设备上完成了脱硫、脱硝、除尘工作，具有结构紧凑，占地面积小，成本较低的优点。
2、本发明设置有除尘管和催化管，所述除尘管和催化管为可拆式套接，在检修期间可以根据实际情况跟换除尘管或者催化管，可以节省部分成本。
3、所述催化管的圆柱形管体的截面形状为波浪线围绕形成的圆形，所述催化管的外壁和除尘管的内壁为多条线接触，确保经过除尘管的烟气能够顺畅的从第一气孔进入催化管的腔体内。
4、本发明的催化管设置有中部隔板，催化管的管体上设有第一气孔，隔板上设置有第二气孔，第一气孔和第二气孔均设置有特殊的角度，烟气受到第一气孔和第二气孔的导向作用，部分烟气可以跨越隔板，形成向上的旋流，提高烟气各部分和催化管的接触概率，防止局部NOx逃逸，同时第二气孔605可以提高催化管6和烟气接触的面积，提高脱硝的效率。
附图说明
图1为本发明所述的一种干法脱硫脱硝除尘一体化系统的结构示意图；
图2为本发明所述的主体结构的三维示意图；
图3为本发明所述的一种干法脱硫脱硝除尘一体化系统的左视图；
图4为除尘管和催化管的结构示意图；
图5为催化管的结构示意图；
图6为除尘管和催化管的截面图；
图7为图6中A-A处剖视图。
图中：1入口烟道；101脱硫剂喷洒装置；2脱硫区；201水平隔板；202倾斜隔板；203扰流装置；204脱硝剂喷洒装置；3除尘脱硝区；4风阀；5除尘管；501支撑层；502过渡层；503分离层；6催化管；601法兰；602圆柱形管体；603中部隔板；604第一气孔；605第二气孔；606金属丝线。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
如图1-7所示，一种干法脱硫脱硝除尘一体化系统，包括入口烟道1和主体结构，所述入口烟道1设有文丘里结构，在文丘里喉口段设置有脱硫剂喷洒装置101，所述主体结构包括支架、壳体，所述壳体内分为脱硫区2和除尘脱硝区3，所述脱硫区2位于侧面，所述脱硫区2和除尘脱硝区3之间采用壁板隔开，所述脱硫区2内设置有水平隔板201和倾斜隔板202，将脱硫区2分隔为180°弯折的腔体结构，所述脱硫区2的前半段为直筒段，所述脱硫区2的后半段为锥形段，所述脱硫区2的前端和入口烟道1连接，所述脱硫区2的后端通过多个风阀4和除尘脱硝区3实现连通或隔断，所述脱硫区2的前半段设置有扰流装置203和脱硝剂喷洒装置204，
所述除尘脱硝区3内设置有除尘管5和催化管6，所述除尘管5和催化管6为可拆式套接，所述除尘管5为陶瓷纤维材质，所述除尘管5的管壁采用梯度孔结构，管壁由内向外分别为支撑层501、过渡层502、分离层503，所述支撑层501、过渡层502、分离层503孔径逐渐缩小，
所述催化管6包括法兰601、圆柱形管体602和中部隔板603，所述中部隔板603将圆柱形管体602分隔为多个腔体，所述腔体从圆柱形管体602底部一直延伸至接近管口法兰601处，所述中部隔板603和圆柱形管体602为一体成形，所述圆柱形管体602上密布有若干与腔体联通的第一气孔604，所述中部隔板603上设置有若干第二气孔605，所述第二气孔605连通相邻的腔体。
在本方案中，脱硫剂采用小苏打，由脱硫剂喷洒装置101输送至文丘里管中，经过收缩-扩散，使脱硫剂充分扩散到烟气中，烟气首先经过主体结构中的脱硫区2，经过180度的弯后从风阀4进入除尘脱硝区3，在此之前小苏打与烟气中的SO2得到了充分反应得到硫酸钠，并且在脱硫区2内喷洒有脱硝剂，烟气携带脱硫反应物和脱硝剂进入除尘脱硝区3，烟气依次经过除尘管5和催化管3，除尘管采用陶瓷纤维管，可以将颗粒物拦截，在烟气从第一气孔604中经过并在腔体内自下向上流动时，NOx和脱硝剂受到催化剂催化发生反应，第二气孔605可以提高催化管6和烟气接触的面积，提高脱硝的效率，本发明可以在一台设备上完成了脱硫、脱硝、除尘工作，具有结构紧凑，占地面积小，成本较低的优点。
在实际应用中，所述催化管6的圆柱形管体602的截面形状为波浪线围绕形成的圆形，所述催化管6的外壁和除尘管5的内壁为多条线接触，确保经过除尘管5的烟气能够顺畅的从第一气孔604进入催化管6的腔体内。
在实际应用中，所述催化管6内埋设有用于提高抗拉强度的金属丝线606，用于提高催化管6的抗拉强度。
在实际应用中，所述金属丝线606埋设在法兰601处和圆柱形管体602与中部隔板603交接处。
在实际应用中，所述第一气孔604在竖直方向上倾斜设置，所述第一气孔604从除尘管5处到内部腔体逐渐向上，倾斜设置的第一气孔604可以减少气体阻力。
在实际应用中，催化管6每个腔体的壳体上第一气孔604均为平行设置，且在水平方向上正对隔板。
在实际应用中，所述第二气孔605在竖直方向上倾斜设置，所述第二气孔605的倾斜方向和所在腔体的第一气孔604的倾斜方向一致，因此从第一气孔605中进入的烟气可以顺着惯性，继续从第二气孔605经过，并且使烟气在箱体内形成向上的旋流，可以增加腔体内烟气和催化剂的接触概率，防止发生层流，造成局部NOx逃逸，能够确保较高的脱硝效率。
在实际应用中，所述催化管6的成分包括V2O5、WO3、MoO3、粘合剂。
本发明的工作原理：
本发明脱硫剂采用小苏打，由脱硫剂喷洒装置101输送至文丘里管中，经过收缩-扩散，使脱硫剂充分扩散到烟气中，烟气首先经过主体结构中的脱硫区2，经过180度的弯后从风阀4进入除尘脱硝区3，在此之前小苏打与烟气中的SO2得到了充分反应得到硫酸钠，并且在脱硫区2内喷洒有脱硝剂，烟气携带脱硫反应物和脱硝剂进入除尘脱硝区3，烟气依次经过除尘管5和催化管3，除尘管采用陶瓷纤维管，可以将颗粒物拦截，在烟气从第一气孔604中经过并在腔体内自下向上流动时，NOx和脱硝剂受到催化剂催化发生反应，烟气受到第一气孔和第二气孔的导向作用，部分烟气可以跨越隔板，形成向上的旋流，提高烟气各部分和催化管的接触概率，防止局部NOx逃逸，同时第二气孔605可以提高催化管6和烟气接触的面积，提高脱硝的效率，本发明可以在一台设备上完成了脱硫、脱硝、除尘工作，具有结构紧凑，占地面积小，成本较低的优点。
综上所述，本发明所述的一种干法脱硫脱硝除尘一体化系统具有结构紧凑，占地面积小，成本较低的优点。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种干法脱硫脱硝除尘一体化系统，其特征在于：包括入口烟道（1）和主体结构，所述入口烟道（1）设有文丘里结构，在文丘里喉口段设置有脱硫剂喷洒装置（101），所述主体结构包括支架、壳体，所述壳体内分为脱硫区（2）和除尘脱硝区（3），所述脱硫区（2）位于侧面，所述脱硫区（2）和除尘脱硝区（3）之间采用壁板隔开，所述脱硫区（2）内设置有水平隔板（201）和倾斜隔板（202），将脱硫区（2）分隔为180°弯折的腔体结构，所述脱硫区（2）的前半段为直筒段，所述脱硫区（2）的后半段为锥形段，所述脱硫区（2）的前端和入口烟道（1）连接，所述脱硫区（2）的后端通过多个风阀（4）和除尘脱硝区（3）实现连通或隔断，所述脱硫区（2）的前半段设置有扰流装置（203）和脱硝剂喷洒装置（204），
所述除尘脱硝区（3）内设置有除尘管（5）和催化管（6），所述除尘管（5）和催化管（6）为可拆式套接，所述除尘管（5）为陶瓷纤维材质，所述除尘管（5）的管壁采用梯度孔结构，管壁由内向外分别为支撑层（501）、过渡层（502）、分离层（503），所述支撑层（501）、过渡层（502）、分离层（503）孔径逐渐缩小，
所述催化管（6）包括法兰（601）、圆柱形管体（602）和中部隔板（603），所述中部隔板（603）将圆柱形管体（602）分隔为多个腔体，所述腔体从圆柱形管体（602）底部一直延伸至接近管口法兰（601）处，所述中部隔板（603）和圆柱形管体（602）为一体成形，所述圆柱形管体（602）上密布有若干与腔体联通的第一气孔（604），所述中部隔板（603）上设置有若干第二气孔（605），所述第二气孔（605）连通相邻的腔体，所述第一气孔（604）在竖直方向上倾斜设置，所述第一气孔（604）从除尘管（5）处到内部腔体逐渐向上，催化管（6）每个腔体的壳体上第一气孔（604）均为平行设置，且在水平方向上正对隔板，所述第二气孔（605）在竖直方向上倾斜设置，所述第二气孔（605）的倾斜方向和所在腔体的第一气孔（604）的倾斜方向一致。
2.根据权利要求1所述的一种干法脱硫脱硝除尘一体化系统，其特征在于：所述催化管（6）的圆柱形管体（602）的截面形状为波浪线围绕形成的圆形，所述催化管（6）的外壁和除尘管（5）的内壁为多条线接触。
3.根据权利要求1所述的一种干法脱硫脱硝除尘一体化系统，其特征在于：所述催化管（6）内埋设有用于提高抗拉强度的金属丝线（606）。
4.根据权利要求3所述的一种干法脱硫脱硝除尘一体化系统，其特征在于：所述金属丝线（606）埋设在法兰（601）处和圆柱形管体（602）与中部隔板（603）交接处。
5.根据权利要求1所述的一种干法脱硫脱硝除尘一体化系统，其特征在于：所述催化管（6）的成分包括V2O5、WO3、MoO3、粘合剂。
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