CN203816502U - 一种工业污泥协同脱除SO2/NOx污染物的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种工业污泥协同脱除SO2/NOx污染物的装置,包括1号锅炉、2号锅炉、协同脱硫脱硝装置,以及分别布置在1号锅炉和2号锅炉的炉膛内的喷嘴阵列;协同脱硫脱硝包括:醋酸钙制粉机、旋风分离器、螺旋输粉机、醋酸钙粉仓、风粉混合器、1号给粉分配器、2号给粉分配器;所述醋酸钙制粉机、旋风分离器、螺旋输粉机、醋酸钙粉仓、风粉混合器通过管路依次连接;1号给粉分配器和2号给粉分配器通过管路分别于风粉混合器连接;本实用新型可实现工业污泥焚烧协同脱除SO2/NOx污染物的目的,具有工艺简单,占地面积小,投资少等优点,是一种极具应用前景的污染物综合治理技术,可结合具体炉型、容量改造工业污泥锅炉,应用前景较广。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业污泥污染物脱除的装置,尤其涉及一种工业污泥协同脱除SO2/NOx污染物的装置。
背景技术
随着工业的快速发展,工业废水迅猛增加,随之带来的是大量的工业污泥。不同行业产生不同的工业污泥,主要有造纸污泥,印染污泥,含油污泥和电镀污泥等,一般污泥成分复杂,含寄生虫卵、重金属和病原微生物等,必须进行处理,才能防止对环境造成二次污染。目前大量未稳定处理的污泥已经成为城市工业废水处理厂沉重的负担,随着国人生态环保意识的增强和污水排放标准的提高,如何将产量巨大、成分复杂的工业污泥进行妥善和科学的综合利用,使其无害化、资源化、减量化,已受到国内外广泛的关注。
现阶段工业污泥的主要处理方式有卫生填埋、污泥堆肥农用和污泥焚烧,由于填埋和农用易对环境和土地造成二次污染,面临着土地资源紧缺和环保等压力,其中干化结合焚烧的工业污泥处理技术已被公认为最彻底的方法之一,它优点是能最大限度地实现污泥的减量化、无害化和资源化,并可同时以热源或气源形式回收部分工业污泥中的能量。
但污泥焚烧过程中污染物的排放对环境易造成污染,因此需加强对这些污染物的控制,尤其是硫化物(SOx)和氮氧化物(NOx)脱除。现有污泥焚烧电站采用两套装置进行烟气的分步脱硫与脱硝,SO2与NOx的分别治理不仅系统复杂,占地面积庞大,而且设备投资与运行维护费用高,因而协同脱硫氮技术得到重视。低SO2和NOx排放技术可分为燃烧中和燃烧后协同脱除技术,燃烧中协同脱除技术是基于炉内喷钙脱硫原理,使用有机钙作为反应剂;燃烧后协同脱除技术主要包括电子束辐射法、NOxSO工艺、氯酸氧化法、KMnO4氧化法。在燃煤电站中已有一些协同脱除SO2/NOx技术在示范性工程上得到运用,并逐渐成形走向市场化,为此,亟需开发工业污泥焚烧电站协同脱除SO2/NOx控制技术。
燃烧中SO2和NOx协同脱除技术是基于炉内喷钙脱硫以及再燃脱硝原理,羟酸类有机钙盐热解过程中产生CHi等活性基团以及CO、H2等不完全燃烧产物,在还原性的气氛下能够促成再燃脱硝,剩余的钙基固体产物固硫,达到协同脱除SO2和NOx的目的。
相关研究表明,醋酸钙镁、丙酸钙和醋酸钙等在理论上都满足协同脱除SO2和NOx的要求,若能通过技术革新,将这种污染物综合治理技术运用于工业污泥焚烧电站,开发新型的协同脱除烟气净化装置,对工业污泥焚烧产业的发展具有巨大的意义。
发明内容
本实用新型的目的是在于克服现有技术的缺点和不足,提供一种工业污泥协同脱除SO2/NOx污染物的装置,用以减少工业污泥焚烧过程中SO2和NOx的排放。
本实用新型通过下述技术方案实现:
一种工业污泥协同脱除SO2/NOx污染物的装置,包括1号锅炉9、2号锅炉12、一个协同脱硫脱硝装置,以及分别布置在1号锅炉9和2号锅炉12的炉膛内的喷嘴阵列13;
所述协同脱硫脱硝包括:醋酸钙制粉机1、旋风分离器3、螺旋输粉机4、醋酸钙粉仓5、风粉混合器7、1号给粉分配器8、2号给粉分配器11;
所述醋酸钙制粉机1、旋风分离器3、螺旋输粉机4、醋酸钙粉仓5、风粉混合器7通过管路依次连接;
所述1号给粉分配器8和2号给粉分配器11通过管路分别于风粉混合器7连接;
所述1号给粉分配器8通过管路与1号锅炉9的喷嘴阵列13连接;
所述2号给粉分配器11通过管路与2号锅炉12的喷嘴阵列13连接。
所述1号给粉分配器8与2号给粉分配器11之间的管路上还设有一个2号送粉机10。
所述1号锅炉9的喷嘴阵列13分为3层,每层由4个喷嘴呈四角形布置,每个喷嘴与锅炉9的炉膛内壁形成90°夹角。
所述2号锅炉12炉膛内的喷嘴阵列13布局与1号锅炉9的布局相同。
所述醋酸钙制粉机1还包括一个送风机2。
所述风粉混合器7还包括一个1号送粉机6。
本实用新型相对于现有技术,具有如下的优点及效果:
本实用新型所述的协同脱硫脱硝装置及其喷嘴的布局,同时配合使用醋酸钙有机钙盐作为脱硫氮单一吸收剂,可以实现工业污泥焚烧协同脱除SO2/NOx污染物的目的,工艺简单,运行性能好,降低了运行和维护的难度;占地面积小,节省空间;节约投资和运行成本。
喷嘴阵列布置合理,可加强主气流与醋酸钙粉的混合。基于这种喷嘴布置方式,醋酸钙在炉膛内部分布均匀,能有足够的停留时间,醋酸钙粉气流能与主烟气气流强烈混合,从而获得较高的醋酸钙利用率,提高烟气协同脱硫脱硝效率。
本实用新型可以单独操作,对锅炉的安全运行影响小,即时解列后也不影响的正常运行;既适用于新建大中型工业污泥焚烧电站锅炉,又适用于现役污泥焚烧电站锅炉脱硫脱氮技术改造。
本实用新型可以实现SO2和NOx的协同脱除,是一种极具应用前景的污染物综合治理技术,对我国工业污泥焚烧电站的污染治理将会有巨大的意义。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为图1所示锅炉的A-A剖面示意图。
图3为工业污泥焚烧使用不同Ca/S比的醋酸钙在不同温度下的脱硫(脱硝)率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步具体详细描述。
实施例
如图1至3所示。本实用新型公开了一种工业污泥协同脱除SO2/NOx污染物的装置、1号锅炉9、2号锅炉12、一个协同脱硫脱硝装置,以及分别布置在1号锅炉9和2号锅炉12的炉膛内的喷嘴阵列13;
所述协同脱硫脱硝包括:醋酸钙制粉机1、旋风分离器3(用于分离醋酸钙粉末)、螺旋输粉机4、醋酸钙粉仓5、风粉混合器7、1号给粉分配器8、2号给粉分配器11;
所述醋酸钙制粉机1、旋风分离器3、螺旋输粉机4、醋酸钙粉仓5、风粉混合器7通过管路依次连接;
所述1号给粉分配器8和2号给粉分配器11通过管路分别于风粉混合器7连接;
所述1号给粉分配器8通过管路与1号锅炉9的喷嘴阵列13连接;
所述2号给粉分配器11通过管路与2号锅炉12的喷嘴阵列13连接。
所述1号给粉分配器8与2号给粉分配器11之间的管路上还设有一个2号送粉机10。
所述1号锅炉9的喷嘴阵列13分为3层,每层由4个喷嘴呈四角形布置,每个喷嘴与锅炉9的炉膛内壁形成90°夹角。
所述2号锅炉12炉膛内的喷嘴阵列13布局与1号锅炉9的布局相同。喷嘴含粉气流喷射速度保持在60~90m/s。通过电动控制进出炉膛,当系统启动时,喷嘴进入炉膛喷射;当系统停运时,喷嘴退出炉膛,延长喷嘴使用寿命。
所述醋酸钙制粉机1还包括一个送风机2。
所述风粉混合器7还包括一个1号送粉机6。
醋酸钙制粉机1将破碎后的醋酸钙试剂通过送风机2送至旋风分离器3,旋风分离器对醋酸钙试剂进行细度分析,将小于1mm的试剂送往螺旋输粉机4,最终存储在醋酸钙粉仓5;大于1mm的颗粒则返回醋酸钙制粉机1继续破碎,直至达到相应的细度。
1号送粉机6和2号送粉机10采用稀相气力疏送的罗茨风机,这种风机的优点是阻力小,能耗小,运行可靠。输粉的管路和风机(罗茨风机)的气流在风粉混合器7混合,1号给粉分配器8和2号给粉分配器11根据负荷大小分配各喷嘴阵列13的混合风粉流量,并由此打入1号锅炉9和2号锅炉12炉膛内进行烟气的协同脱除SO2/NOx。
醋酸钙粉末在锅炉炉膛内受热分解成丙酮气体C3H6O、氧化钙CaO和CO2,丙酮气体分解为H2、CO和烃根CHi等产物,在H2和CO还原性气体存在的气氛下,使得NOx转化为HCN,并最终得到无害的N2,达到还原NOx的目的;剩余的固体能够形成薄壁、大孔状、多孔的结构钙基物质,这种物质具有很高的钙基有效利用率,能够使其固硫产物在高温下表现出更加稳定的特性,在一定的钙硫比和停留时间下,可以取得很好的脱硫效果。通过上述装置最终实现工业污泥焚烧过程中协同脱除SO2和NOx的目的。
如附图2所示,喷嘴布置于锅炉的四角。首先借助锅炉本体现有的各个观火窗和窥视孔进行的温度测量或使用CFD数值模型炉内温度场,确定醋酸钙喷嘴在炉膛高度方面上的布置位置,使喷嘴布置于醋酸钙的最佳脱硫脱硝温度区间—“850℃~1050℃”。基于这种喷嘴布置方式,醋酸钙在炉膛内部分布均匀,能有足够的停留时间,醋酸钙粉气流能与主烟气气流强烈混合,从而获得较高的醋酸钙利用率,提高烟气协同脱硫脱硝效率。喷嘴阵列,每层4个,两用一备,以适应煤种、负荷变化带来的SO2和NOx初始浓度的改变,同时也能保证其中某个喷嘴出现事故或检修时的备用。
图3为工业污泥焚烧使用不同Ca/S比的醋酸钙在不同温度下的脱硫(脱硝)率,结果表明使用醋酸钙在工业污泥焚烧中具有很好的协同脱除效果。在Ca/S=3.0时,取得了约82%的脱硫效率和49%的脱硝效率。同时结果也表明,虽然随着Ca/S的增加,脱硫脱硝效率都在增加,但后期的增加效率并不明显,而且这种增加是以牺牲钙基和还原基利用率为代价的。因此,从经济和环保的角度考虑,作为优选的Ca/S保持在1.5~2.5之间较为合适。
如上所述,便可较好地实现本实用新型。
本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制,其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种工业污泥协同脱除SO2/NOx污染物的装置,包括1号锅炉、2号锅炉,其特征在于还包括一个协同脱硫脱硝装置,以及分别布置在1号锅炉和2号锅炉的炉膛内的喷嘴阵列;
所述协同脱硫脱硝包括:醋酸钙制粉机、旋风分离器、螺旋输粉机、醋酸钙粉仓、风粉混合器、1号给粉分配器、2号给粉分配器;
所述醋酸钙制粉机、旋风分离器、螺旋输粉机、醋酸钙粉仓、风粉混合器通过管路依次连接;
所述1号给粉分配器和2号给粉分配器通过管路分别于风粉混合器连接;
所述1号给粉分配器通过管路与1号锅炉的喷嘴阵列连接;
所述2号给粉分配器通过管路与2号锅炉的喷嘴阵列连接。
2.根据权利要求1所述的工业污泥协同脱除SO2/NOx污染物的装置,其特征在于,所述1号给粉分配器与2号给粉分配器之间的管路上还设有一个2号送粉机。
3.根据权利要求1所述的工业污泥协同脱除SO2/NOx污染物的装置,其特征在于,所述1号锅炉的喷嘴阵列分为3层,每层由4个喷嘴呈四角形布置,每个喷嘴与锅炉的炉膛内壁形成90°夹角。
4.根据权利要求3所述的工业污泥协同脱除SO2/NOx污染物的装置,其特征在于,所述2号锅炉炉膛内的喷嘴阵列布局与一号锅炉的布局相同。
5.根据权利要求1所述的工业污泥协同脱除SO2/NOx污染物的装置,其特征在于,所述醋酸钙制粉机还包括一个送风机。
6.根据权利要求1所述的工业污泥协同脱除SO2/NOx污染物的装置,其特征在于,所述风粉混合器还包括一个1号送粉机。
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2014
- 2014-04-28 CN CN201420213038.2U patent/CN203816502U/zh not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140910 |