CN117797625B - 一种烟气脱硫脱硝系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种烟气脱硫脱硝系统，涉及环保技术领域。包括第一烟气通道、增温通道、脱硝反应器和脱硫反应器；其中，脱硝反应器用于对通过的烟气进行脱硝处理，脱硫反应器用于对通过的烟气进行脱硫处理；第一烟气通道的一端设置有叶轮，增温通道的两端分别为第一连接口和第二连接口，增温通道通过第一连接口和第一烟气通道连通，第一连接口设置在叶轮的径向上，以使叶轮增压增速后的烟气通过第一连接口进入增温通道；增温通道通过第二连接口与脱硝反应器的进气口连接，脱硝反应器的出气口连接脱硫反应器。本发明提供的一种烟气脱硫脱硝系统，能够充分去除烟气中的硝。
Description
技术领域
本发明涉及环保技术领域，特别涉及一种烟气脱硫脱硝系统。
背景技术
目前，利用煤炭燃烧的火力发电仍然是我国电力能源的主要提供方式之一。火电厂燃烧煤炭发电产生的烟气通过烟气通道排出到大气中。煤炭燃烧会产生一些硫氧化物和氮氧化物，若这些硫氧化物和氮氧化物随烟气排出到大气环境中，会污染大气。为了满足环保的要求，需要去除烟气中的硫和硝。
现有技术中，烟气脱硫主要通过脱硫反应器进行湿法脱硫，脱硝主要通过脱硝反应器进行催化还原脱硝。但是，现有火电厂多在低负荷下运行，产生的烟气温度较低，无法满足脱硝反应器中的催化还原反应的温度，进而导致烟气中的硝无法被充分去除。
因此，针对上述不足，急需一种烟气脱硫脱硝系统，能够充分去除烟气中的硝。
发明内容
本发明实施例提供了一种烟气脱硫脱硝系统，能够充分去除烟气中的硝。本发明采用的技术方案如下：
一种烟气脱硫脱硝系统，包括第一烟气通道、增温通道、脱硝反应器和脱硫反应器；其中，所述脱硝反应器用于对通过的烟气进行脱硝处理，所述脱硫反应器用于对通过的烟气进行脱硫处理；
所述第一烟气通道的一端设置有叶轮，所述增温通道的两端分别为第一连接口和第二连接口，所述增温通道通过第一连接口和所述第一烟气通道连通，所述第一连接口设置在所述叶轮的径向上，以使所述叶轮增压增速后的烟气通过所述第一连接口进入所述增温通道；
所述增温通道通过所述第二连接口与脱硝反应器的进气口连接，所述脱硝反应器的出气口连接所述脱硫反应器。
可选地，所述叶轮的转轴朝向所述第一烟气通道中的烟气的流动方向。
可选地，所述增温通道由所述第一连接口至所述第二连接口的截面逐渐增大。
可选地，所述第二连接口设置有流量调节阀，所述流量调节阀用于调节通过所述第二连接口的烟气的流量。
可选地，一种烟气脱硫脱硝系统还包括控制器和测温装置；
所述测温装置连接在所述增温通道内部，用于测量所述增温通道内部的烟气的温度，所述控制器与所述测温装置电连接，所述控制器用于接收所述测温装置测得的温度；
所述控制器与所述流量调节阀电连接，所述控制器设置有预设温度，当所述控制器接收到的温度不低于所述预设温度时，所述控制器开启所述流量调节阀，否则关闭所述流量调节阀。
可选地，所述预设温度为300~400℃。
可选地，一种烟气脱硫脱硝系统还包括进气通道，所述进气通道用于将空气通入锅炉的燃烧室，所述进气通道连接至空气预热器的冷端，所述脱硫反应器的出气端连接至所述空气预热器的热端。
可选地，所述进气通道内设置有涡轮，所述涡轮的转轴朝向所述进气通道内空气的流动方向，所述涡轮的转轴和所述叶轮的转轴沿轴线固定连接。
可选地，一种烟气脱硫脱硝系统还包括第二烟气通道，所述第二烟气通道与所述空气预热器连接，由热端进入所述空气预热器的烟气进入所述第二烟气通道，所述第二烟气通道内部填充有填充体，所述填充体内部设置有多个气体通道。
可选地，所述进气通道包括第一部分和第二部分，所述空气预热器的两端分别连接所述第一部分的一端和所述第二部分的一端，以使所述进气通道中的空气由所述第一部分进入所述空气预热器加热后，通过所述第二部分进入所述燃烧室；
一种烟气脱硫脱硝系统还包括导热件，所述填充体的制备材料为导热材料，所述导热件的一端穿入所述第二烟气通道后与所述填充体连接，所述导热件的另一端穿入所述进气通道以加热其内部的空气。
本发明与现有技术相比至少具有如下有益效果：
通过在第一烟气通道和脱硝反应器之间设置增温通道，并在第一烟气通道的一端设置叶轮，使得当烟气流动到第一烟气通道的一端时，转动的叶轮使烟气沿叶轮的叶片做离心运动，而离心运动使烟气增速增压，增速增压的烟气经由第一连接口进入增温通道，烟气进入增温通道后速度自然减慢，压力进一步增加，随着增温通道中的烟气不断压缩聚集，最终使进入增温通道的烟气具有较大压力，烟气在较大压力下温度急剧升高，增温通道中的高温烟气通过第二连接口进入脱硝反应器，与脱硝反应器中的催化还原剂反应脱硝，脱硝后的烟气进入脱硫反应器进行脱硫。综上，本发明实施例提供的一种烟气脱硫脱硝系统，能够使进入脱硝反应器的烟气的温度比较高，从而满足脱硝反应器中的催化还原反应的温度，因而能够比较充分地去除烟气中的硝。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种烟气脱硫脱硝系统的结构示意图。
图中：1-第一烟气通道；2-增温通道；3-脱硝反应器；4-脱硫反应器；5-叶轮；6-流量调节阀；7-进气通道；8-空气预热器；9-涡轮；10-第二烟气通道；11-填充体；12-气体通道；13-导热件。
具体实施方式
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，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的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所示，本发明实施例提供了一种烟气脱硫脱硝系统，包括第一烟气通道1、增温通道2、脱硝反应器3和脱硫反应器4；其中，脱硝反应器3用于对通过的烟气进行脱硝处理，脱硫反应器4用于对通过的烟气进行脱硫处理；
第一烟气通道1的一端设置有叶轮5，增温通道2的两端分别为第一连接口和第二连接口，增温通道2通过第一连接口和第一烟气通道1连通，第一连接口设置在叶轮5的径向上，以使叶轮5增压增速后的烟气通过第一连接口进入增温通道2；
增温通道2通过第二连接口与脱硝反应器3的进气口连接，脱硝反应器3的出气口连接脱硫反应器4。
在本发明实施例中，为了防止进入脱硝反应器3中的烟气的温度过低，在第一烟气通道1和脱硝反应器3之间设置了增温通道2。第一烟气通道1的一端设置有叶轮5，烟气流动到第一烟气通道1的一端时，转动的叶轮5使烟气沿叶轮5的叶片做离心运动，离心运动使烟气增速增压，增速增压的烟气经由第一连接口进入增温通道2，烟气进入增温通道2后速度自然减慢，压力进一步增加。随着增温通道2中的烟气不断压缩聚集，最终使进入增温通道2的烟气具有较大压力，烟气在较大压力下温度急剧升高。增温通道2中的高温烟气通过第二连接口进入脱硝反应器3，与脱硝反应器3中的催化还原剂反应脱硝。脱硝后的烟气进入脱硫反应器4进行脱硫。
需要说明的是，脱硝反应器3可以利用催化还原技术（Selective CatalyticReduction，简称SCR）进行脱硝，脱硫反应器4可以利用烟气脱硫（Flue gasdesulfurization，简称FGD）技术进行脱硫。
还需要说明的是，可以设置多个增温通道2。
在本发明的一些实施例中，叶轮5的转轴朝向第一烟气通道1中的烟气的流动方向。通过如此设置，能够将烟气的动能转换为叶轮5转动的机械能，减少能耗。
需要说明的是，叶轮5连接有驱动装置以驱动叶轮5转动，进而为烟气增速增压。
在本发明的一些实施例中，增温通道2由第一连接口至第二连接口的截面逐渐增大。如此设置，实现增温通道2中的烟气由第一连接口流动至第二连接口的过程中，由于空间逐渐变大，流速逐渐降低，温压逐渐升高。
在本发明的一些实施例中，第二连接口设置有流量调节阀6，流量调节阀6用于调节通过第二连接口的烟气的流量。具体地，通过流量调节阀6可以调节由增温通道2输出至脱硝反应器3的烟气流量。在烟气温度较低时，调小流量，使烟气在增温通道2内充分压缩升温；在烟气温度较高时，调大流量，使烟气快速进入脱硝反应器3，提升效率。
在本发明的一些实施例中，一种烟气脱硫脱硝系统还包括控制器和测温装置；
测温装置连接在增温通道2内部，用于测量增温通道2内部的烟气的温度，控制器与测温装置电连接，控制器用于接收测温装置测得的温度；
控制器与流量调节阀6电连接，控制器设置有预设温度，当控制器接收到的温度不低于预设温度时，控制器开启流量调节阀6，否则关闭流量调节阀6。
在本发明实施例中，为了避免温度低于反应温度的烟气进入脱硝反应器3，导致脱硝不充分，在增温通道2内部设置测温装置，控制器接收测温装置的温度，当控制器接收到的温度超过预设温度时，开启流量调节阀6；否则，关闭所述流量调节阀6。进一步地，利用控制器控制流量调节阀6的通过流量，使通过流量和增温通道2中的温度正相关。具体地，当增温通道2中的温度较高时，无需继续压缩气体升温，可调大流量调节阀6以增大进入脱硝反应器3的烟气流量，进而增大烟气的处理效率；当增温通道2中的温度较低时，继续降温的话可能会导致脱硝反应不充分，因此，调小流量调节阀6以减小进入脱硝反应器3的烟气流量，使烟气在增温通道2中进一步压缩升温。根据温度动态调节流量调节阀6的流量能够兼顾较高的烟气处理效率和较深度的脱硝程度。
需要说明的是，电连接即为通过电信号连接，电信号包括无线电磁波信号、电压信号和电流信号。电连接既可以是无线连接，也可以是有线连接。
在本发明的一些实施例中，预设温度为300~400℃。在本发明实施例中，预设温度即为催化还原的反应温度。
在本发明的一些实施例中，一种烟气脱硫脱硝系统还包括进气通道7，进气通道7用于将空气通入锅炉的燃烧室，进气通道7连接至空气预热器8的冷端，脱硫反应器4的出气端连接至空气预热器8的热端。通过设置空气预热器8，使高温的烟气中的热量可以通过空气预热器8传递给进气通道7中的空气。
可以理解的是，空气预热器8也可以设置在脱硫反应器4的上游。
在本发明的一些实施例中，进气通道7内设置有涡轮9，涡轮9的转轴朝向进气通道7内空气的流动方向，涡轮9的转轴和叶轮5的转轴沿轴线固定连接，实现涡轮9和叶轮5同轴联动，进气通道7中的气体在向燃烧室输送的时候穿过涡轮9，使涡轮9快速转动，进而带动叶轮5转动，提高了能量的利用率。
需要说明的是，若是涡轮9的动力不足，还可以增设驱动装置补偿涡轮9的动力。
在本发明的一些实施例中，一种烟气脱硫脱硝系统还包括第二烟气通道10，第二烟气通道10与空气预热器8连接，由热端进入空气预热器8的烟气进入第二烟气通道10，第二烟气通道10内部填充有填充体11，填充体11内部设置有多个气体通道12。在本发明实施例中，烟气进入多个气体通道12，由于空间变小，流速变快，根据伯努利原理，气体通道12中的气压变低，温度下降，使排出的烟气温度降低。
在本发明的一些实施例中，进气通道7包括第一部分和第二部分，空气预热器8的两端分别连接第一部分的一端和第二部分的一端，以使进气通道7中的空气由第一部分进入空气预热器8加热后，通过第二部分进入燃烧室。
一种烟气脱硫脱硝系统还包括导热件13，填充体11的制备材料为导热材料，导热件13的一端穿入第二烟气通道10后与填充体11连接，导热件13的另一端穿入进气通道7以加热其内部的空气。通过设置填充体11为导热材料，使填充体11吸收的烟气的热量能够通过导热件13传递至进气通道7中，以加热进气通道7中的空气。
需要说明的是，导热件13可以穿入进气通道7的第一部分，也可以穿入进气通道7的第二部分。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (1)
1.一种烟气脱硫脱硝系统，其特征在于，包括第一烟气通道（1）、增温通道（2）、脱硝反应器（3）和脱硫反应器（4）；其中，所述脱硝反应器（3）用于对通过的烟气进行脱硝处理，所述脱硫反应器（4）用于对通过的烟气进行脱硫处理；
所述第一烟气通道（1）的一端设置有叶轮（5），所述增温通道（2）的两端分别为第一连接口和第二连接口，所述增温通道（2）通过第一连接口和所述第一烟气通道（1）连通，所述第一连接口设置在所述叶轮（5）的径向上，以使所述叶轮（5）增压增速后的烟气通过所述第一连接口进入所述增温通道（2）；
所述增温通道（2）通过所述第二连接口与脱硝反应器（3）的进气口连接，所述脱硝反应器（3）的出气口连接所述脱硫反应器（4）；
所述叶轮（5）的转轴朝向所述第一烟气通道（1）中的烟气的流动方向；
所述增温通道（2）由所述第一连接口至所述第二连接口的截面逐渐增大；
所述第二连接口设置有流量调节阀（6），所述流量调节阀（6）用于调节通过所述第二连接口的烟气的流量；
还包括控制器和测温装置；
所述测温装置连接在所述增温通道（2）内部，用于测量所述增温通道（2）内部的烟气的温度，所述控制器与所述测温装置电连接，所述控制器用于接收所述测温装置测得的温度；
所述控制器与所述流量调节阀（6）电连接，所述控制器设置有预设温度，当所述控制器接收到的温度不低于所述预设温度时，所述控制器开启所述流量调节阀（6），否则关闭所述流量调节阀（6）；
所述预设温度为300~400℃；
还包括进气通道（7），所述进气通道（7）用于将空气通入锅炉的燃烧室，所述进气通道（7）连接至空气预热器（8）的冷端，所述脱硫反应器（4）的出气端连接至所述空气预热器（8）的热端；
所述进气通道（7）内设置有涡轮（9），所述涡轮（9）的转轴朝向所述进气通道（7）内空气的流动方向，所述涡轮（9）的转轴和所述叶轮（5）的转轴沿轴线固定连接；
还包括第二烟气通道（10），所述第二烟气通道（10）与所述空气预热器（8）连接，由热端进入所述空气预热器（8）的烟气进入所述第二烟气通道（10），所述第二烟气通道（10）内部填充有填充体（11），所述填充体（11）内部设置有多个气体通道（12）；
所述进气通道（7）包括第一部分和第二部分，所述空气预热器（8）的两端分别连接所述第一部分的一端和所述第二部分的一端，以使所述进气通道（7）中的空气由所述第一部分进入所述空气预热器（8）加热后，通过所述第二部分进入所述燃烧室；
所述烟气脱硫脱硝系统还包括导热件（13），所述填充体（11）的制备材料为导热材料，所述导热件（13）的一端穿入所述第二烟气通道（10）后与所述填充体（11）连接，所述导热件（13）的另一端穿入所述进气通道（7）以加热其内部的空气。
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