CN203893210U - 一种新型烟气综合处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型烟气综合处理装置，包括依次相连的锅炉、尾部烟道、脱硝反应器、热交换器、干式除尘器、脱硫塔、除尘装置和烟囱，除尘装置包括中空纤维管除尘器和引风机，中空纤维管除尘器包括壳体，壳体下部设置有与烟气进口管连接的烟气进口，壳体上部设置有与烟气出口管连接的烟气出口，壳体底部设置有灰斗，烟气进口管与脱硫塔出口连接，烟气出口管与引风机进口连接，壳体内设置有将烟气进口与烟气出口隔离的隔板，隔板上设置有多个安装通孔，安装通孔上设置有中空纤维管，中空纤维管设置在所述的烟气进口一侧，本实用新型具有结构简单、操作方便、粉尘脱除率高、绿色环保的优点。

Description

一种新型烟气综合处理装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及烟气处理技术领域，具体涉及一种新型烟气综合处理装置。

背景技术

[0002] 现有燃煤电厂所产生烟气包括二氧化硫，氮氧化物，烟尘等大气污染物。其中二氧 化硫，氮氧化物排放到大气中会形成酸雨。酸雨给地球生态环境和人类社会经济都带来严 重的影响和破坏。研究表明，酸雨对土壤、水体、森林、建筑、名胜古迹等人文景观均带来严 重危害，不仅造成重大经济损失，更危及人类生存和发展。火电厂烟气污染物还是PM2. 5的 主要来源之一。PM2. 5是指大气中直径小于或等于2. 5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒 物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。 与较粗的大气颗粒物相比，PM2. 5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时 间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大，被吸入人体后会直接进入 支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。

[0003] 因此，必须对燃煤电厂所产生烟气进行处理，以减小环境污染。常见的烟气处理方 式为脱硫脱硝除尘，其工艺如下：

[0004] 从燃煤锅炉来的烟气经脱硝处理脱除烟气中的氮氧化物（NOx)后，再经过换热器 回收热量，使烟气温度降低后再进入干式除尘器（电除尘法或布袋除尘法）进行除尘，经干 式除尘器脱除一定粒径的大颗粒粉尘，再进入脱硫装置脱除烟气中的二氧化硫，经脱硫处 理后的烟气再进行进一步除尘（湿式除尘等），脱除小颗粒粉尘后经烟筒排放。

[0005] 烟气脱硫是指脱除烟气中的二氧化硫，目前烟气脱硫方法按脱除产物的干湿形态 可分为湿法、半干法和干法，它们的脱硫率不低于80%，且各有优缺点。其中典型的湿式过 程有：石灰石/石灰一石膏法、氨法、双碱法、氧化镁法、亚硫酸钠循环吸收法、海水脱硫等。 干式过程有：炉内喷钙尾部增湿活化法、荷电干式吸收剂喷射脱硫法、炉内喷钙循环流化床 反应器技术等。半干式过程有：旋转喷雾干燥法（SDA)法、循环流化床（CFB}烟气脱硫工艺 等。

[0006] 烟气脱硝是指脱除烟气中的氮氧化物（NOx)，Ν0χ气体的治理常采用的有NH3还原 法，C0还原法和H 2还原法。近年来，脱除NOx两种常用的技术是直接催化分解NOx和碳氢 化合物选择性催化还原NOx，而且后者优于前者。典型的NH3还原法过程包括：选择性催化 还原法（SCR法）、非催化选择性还原性（SNCR法）。而使用氧化的典型方法有：臭氧氧化吸 收法、高锰酸钾ΚΜη0 4液相氧化吸收法。

[0007] 目前，火电厂脱硫脱硝进程正全面推进，但烟气除尘却还相对滞后，仍然采用常规 的电除尘法或布袋除尘法，对于收集粒径大于l〇um的大颗粒粉尘，电除尘器效率可达到 97%，布袋除尘器可达到99. 7%。但对于粒径小于2. Oum的小颗粒粉尘，脱除效率在50% 以下，且由于煤质差异，出口烟尘含量通常只能达到30mg/Nm3左右。对于烟气中粒径小于 2. Oum的小颗粒粉尘，目前国内燃煤电厂通常以湿式电除尘技术为主。湿式电除尘器是用喷 水或溢流水等方式使集尘极表面形成一层水膜，将沉集在极板上的粉尘冲走的电除尘器。 湿式清灰可以避免已捕集粉尘的再飞扬，对脱硫后烟气达到很好的除尘效果，出口烟尘含 量通常能达到5mg/Nm3左右。但存在着腐蚀、污泥和污水的处理问题。仅在气体含尘浓度 较低、要求含尘效率较高时才采用。

[0008] 如中国专利公开号CN103480228A，发明名称：可降低PM2. 5排放的燃煤电厂烟气 冷却除尘装置及方法。该申请案公开了一种可降低PM2. 5排放的燃煤电厂烟气冷却除尘装 置及方法，装置包括依次连通的锅炉本体、尾部烟道、除尘装置和烟®，还包括设置在尾部 烟道底部的空气预热器，所述除尘装置包括依次连通的粗除尘器、引风机和洗涤塔；其方法 为：自锅炉本体来的烟气进入粗除尘器进行初步净化，除去烟气夹带的固体大颗粒；经初 步净化的烟气进入洗涤塔除去烟气中直径较小的颗粒物，包括PM2. 5 ;最后洁净烟气通过 烟囱排入大气。不足之处是该方法除尘效率低，处理过程中需耗水量大，会产生大量的废水 和污泥，会造成二次污染，且存在设备腐蚀等问题。

发明内容

[0009] 本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种结构简单、操作方便、绿色环保、 粉尘脱除率高的新型烟气综合处理装置。

[0010] 为实现上述目的，本本实用新型采用的技术方案是：一种新型烟气综合处理装置， 包括依次相连的锅炉、尾部烟道、脱硝反应器、热交换器、干式除尘器、脱硫塔、除尘装置和 烟囱，所述的除尘装置包括中空纤维管除尘器和引风机，所述的中空纤维管除尘器包括壳 体，所述的壳体下部设置有与烟气进口管连接的烟气进口，所述的壳体上部设置有与烟气 出口管连接的烟气出口，所述的壳体底部设置有灰斗，所述的烟气进口管与所述的脱硫塔 出口连接，所述的烟气出口管与所述的引风机进口连接，所述的壳体内设置有将所述的烟 气进口与所述的烟气出口隔离的隔板，所述的隔板上设置有多个安装通孔，所述的安装通 孔上设置有中空纤维管，所述的中空纤维管设置在所述的烟气进口一侧。

[0011] 作为本实用新型的优选实施方式，所述的壳体内位于所述的隔板和所述的烟气出 口之间设置有喷吹器。

[0012] 作为本实用新型的优选实施方式，所述的干式除尘器为布袋除尘器、静电除尘器、 旋风除尘器中的一种。

[0013] 作为本实用新型的优选实施方式，所述的中空纤维管外径为10. 0-80. 0mm，内径为 8. 0-78. 0mm〇

[0014] 作为本实用新型的优选实施方式，所述的中空纤维管管壁孔径为0.5-1. 0 μ m。

[0015] 作为本实用新型的优选实施方式，所述的灰斗为倒四棱锥形或倒圆锥形。

[0016] 本实用新型的新型烟气综合处理装置处理烟气时，烟气首先经脱硝，然后换热余 热利用，降低烟气温度，再去干式除尘器去除烟气中的细微烟尘，经脱硫塔脱除烟气中S02， 最后经中空纤维除尘装置除湿、除尘，达到出口粉尘排放低于5mg/Nm3的标准；可满足多种 烟气处理要求。能够有效冷却净化燃煤电厂PM2. 5烟气，具有结构简单、操作方便、绿色环 保、粉尘脱除率高的特点。

[0017] 本发明应用范围可延伸到化工、垃圾焚烧以及水泥等涉及粉尘排放严重的相关领 域。

[0018] 与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

[0019] 1、结构简单、操作方便，脱硝脱硫除尘同时集成实施，占地面积适中，有很好的实 用性和可操作性；

[0020] 2、绿色环保，处理烟气过程中不产生废水和污泥，无二次污染，且不存在设备腐蚀 等问题；

[0021] 3、脱除率高，处理后的尾气中不含汞等重金属，粉尘排放低于Img/Nm3,粉尘粒径 在1. Oum以下，二氧化硫含量在10mg/Nm3以下，氮氧化物含量在10mg/Nm3以下，有效提高 PM2. 5的脱除率；

[0022] 4、回收的中空纤维管处理后可循环利用，进一步降低了生产成本。

[0023] 中空纤维指纤维轴向有细管状空腔贯通，具有管状空腔的化学纤维。中空纤维外 径为10. 0-80. Omm，内径为8. 0-76. Omm，中空纤维管壁上布满微孔，孔径以能截留物质的分 子量表达，截留分子量可达几千至几十万。常见材料为聚酯纤维、聚芳酯纤维、聚四氟乙烯、 聚乙烯等。溶液或混合气体通过膜表面的微孔结构对物质进行选择性分离。当混合物在一 定压力下流经膜表面时，小分子溶质透过膜，而大分子物质则被截留，从而实现大、小分子 的分离、气体的净化目的。中空纤维管组件具有装填密度大、结构简单、操作方便等特点，无 相态变化，节省能源，并且不产生二次污染。

附图说明

[0024] 图1为本实用新型的新型烟气综合处理装置的流程示意图。

[0025] 图2为本实用新型的中空纤维管除尘装置结构示意图。

[0026] 图中，锅炉1，尾部烟道2,脱硝反应器3,热交换器4,干式除尘器5,脱硫塔6,除尘 装置7,烟囱8,中空纤维管除尘器9,引风机10,壳体11，烟气进口管12,烟气出口管13,中 空纤维管14,灰斗15,喷吹器16,隔板17,烟气进口 18,烟气出口 19。

具体实施方式

[0027] 如图1所示，一种新型烟气综合处理装置，包括依次相连的锅炉1、尾部烟道2、脱 硝反应器3、热交换器4、干式除尘器5、脱硫塔6、除尘装置7和烟囱8,所述的除尘装置7包 括中空纤维管除尘器9和引风机10,所述的中空纤维管除尘器9包括壳体11，所述的壳体 11下部设置有与烟气进口管12连接的烟气进口 18,所述的壳体11上部设置有与烟气出口 管13连接的烟气出口 19,所述的壳体11底部设置有灰斗15,所述的烟气进口管12与所述 的脱硫塔6出口连接，所述的烟气出口管13与所述的引风机10进口连接，所述的壳体11 内设置有将所述的烟气进口 18与所述的烟气出口 19隔离的隔板17,所述的隔板17上设置 有多个安装通孔，所述的安装通孔上设置有中空纤维管14,所述的中空纤维管14设置在所 述的烟气进口 18-侧。所述的壳体11内位于所述的隔板17和所述的烟气出口 19之间还 设置有喷吹器16。

[0028] 处理流程为：从锅炉1来的烟气经尾部烟道2稳定流速后，进入脱硝反应器3进 行脱硝反应，降低烟气中氮氧化物含量；脱硝后的烟气进入热交换器4,对烟气降温，降温 后烟气进入干式除尘器5脱除烟尘，进一步降低粉尘浓度。从布袋除尘器来的烟气进入脱 硫塔6,对烟气中的二氧化硫、三氧化硫进行吸收，生产副产物石膏，同时达到烟气降温的效 果。脱硫后的烟气携带出部分细小颗粒，连同湿烟气一起进入中空纤维管除尘器9,在中空 纤维管除尘器9中，烟气从中空纤维管14底部和四周进入，经中空纤维管14除湿除尘后， 粉尘浓度进一步降低。中空纤维管出口设置的喷吹器16,及时将附着于管壁的烟尘冲击至 灰斗15收集，灰斗15收集的烟尘定期清除。经中空纤维管除尘器9过滤后的烟气由引风 机10牵引进入烟囱8,从烟囱8达标排放。

[0029] 以下结合附图及具体实施例，对本实用新型作进一步的详细描述，但本实用新型 并不仅限于所述的实施例。

[0030] 实例 1

[0031] 一种新型烟气综合处理装置，包括依次相连的锅炉1、尾部烟道2、脱硝反应器3、 热交换器4、作为干式除尘器5的布袋除尘器、脱硫塔6、除尘装置7和烟囱8,除尘装置7包 括中空纤维管除尘器9和引风机10,中空纤维管除尘器9包括壳体11，壳体11下部设置有 与烟气进口管12连接的烟气进口 18,壳体11上部设置有与烟气出口管13连接的烟气出 口 19,壳体11底部设置有倒四棱锥形灰斗15,烟气进口管12与脱硫塔6出口连接，烟气出 口管13与引风机10进口连接，壳体11内设置有将烟气进口 18与烟气出口 19隔离的隔板 17,隔板17上设置有多个安装通孔，安装通孔上设置有中空纤维管14(浙江歌瑞新材料有 限公司生产，材质为聚四氟乙烯，轴向有细管状空腔贯通，外径为10. 1mm，内径为8. 3mm，管 壁孔径为1.0 μ m)，中空纤维管14设置在烟气进口 18-侧。壳体11内位于隔板17和烟气 出口 19之间还设置有喷吹器16。将该新型烟气综合处理装置用于热电烟气处理，处理后的 尾气中不含汞等重金属，粉尘排放低于lmg/Nm 3,粉尘粒径在1. 0 μ m以下，二氧化硫含量在 10mg/Nm3以下，氮氧化物含量在10mg/Nm3以下。

[0032] 实例 2

[0033] 一种新型烟气综合处理装置，包括依次相连的锅炉1、尾部烟道2、脱硝反应器3、 热交换器4、作为干式除尘器5的静电除尘器、脱硫塔6、除尘装置7和烟囱8,除尘装置7包 括中空纤维管除尘器9和引风机10,中空纤维管除尘器9包括壳体11，壳体11下部设置有 与烟气进口管12连接的烟气进口 18,壳体11上部设置有与烟气出口管13连接的烟气出口 19,壳体11底部设置有倒圆锥形灰斗15,烟气进口管12与脱硫塔6出口连接，烟气出口管 13与引风机10进口连接，壳体11内设置有将烟气进口 18与烟气出口 19隔离的隔板17， 隔板17上设置有多个安装通孔，安装通孔上设置有中空纤维管14 (浙江歌瑞新材料有限公 司生产，材质为聚偏氟乙烯，轴向有细管状空腔贯通，外径为21. 9mm，内径为20. 7mm，管壁 孔径为0. 5 μ m)，中空纤维管14设置在烟气进口 18-侧。壳体11内位于隔板17和烟气出 口 19之间还设置有喷吹器16。将该新型烟气综合处理装置用于热电烟气处理，处理后的尾 气中不含萊等重金属，粉尘排放低于〇. 8mg/Nm3,粉尘粒径在0. 5 μ m以下，二氧化硫含量在 10mg/Nm3以下，氮氧化物含量在10mg/Nm3以下。

[0034] 实例 3

[0035] 一种新型烟气综合处理装置，包括依次相连的锅炉1、尾部烟道2、脱硝反应器3、 热交换器4、作为干式除尘器5的旋风除尘器、脱硫塔6、除尘装置7和烟囱8,除尘装置7 包括中空纤维管除尘器9和引风机10,中空纤维管除尘器9包括壳体11，壳体11下部设置 有与烟气进口管12连接的烟气进口 18,壳体11上部设置有与烟气出口管13连接的烟气 出口 19,壳体11底部设置有倒四棱锥形灰斗15,烟气进口管12与脱硫塔6出口连接，烟 气出口管13与引风机10进口连接，壳体11内设置有将烟气进口 18与烟气出口 19隔离的 隔板17,隔板17上设置有多个安装通孔，安装通孔上设置有中空纤维管14(浙江歌瑞新材 料有限公司生产，材质为再生纤维素纤维，轴向有细管状空腔贯通，外径为79. 8_，内径为 77. 2mm，管壁孔径为0.6 μ m)，中空纤维管14设置在烟气进口 18-侧。壳体11内位于隔 板17和烟气出口 19之间还设置有喷吹器16。将该新型烟气综合处理装置用于热电烟气处 理，处理后的尾气中不含汞等重金属，粉尘排放低于0. 7mg/Nm3,粉尘粒径在0. 6um以下，二 氧化硫含量在10mg/Nm3以下，氮氧化物含量在10mg/Nm3以下。

[0036] 实例 4

[0037] 一种新型烟气综合处理装置，包括依次相连的锅炉1、尾部烟道2、脱硝反应器3、 热交换器4、作为干式除尘器5的布袋除尘器、脱硫塔6、除尘装置7和烟囱8,除尘装置7包 括中空纤维管除尘器9和引风机10,中空纤维管除尘器9包括壳体11，壳体11下部设置有 与烟气进口管12连接的烟气进口 18,壳体11上部设置有与烟气出口管13连接的烟气出口 19,壳体11底部设置有倒圆锥形灰斗15,烟气进口管12与脱硫塔6出口连接，烟气出口管 13与引风机10进口连接，壳体11内设置有将烟气进口 18与烟气出口 19隔离的隔板17， 隔板17上设置有多个安装通孔，安装通孔上设置有中空纤维管14 (浙江歌瑞新材料有限公 司生产，材质为聚酯纤维，轴向有细管状空腔贯通，外径为43. Omm，内径为40. 4mm，管壁孔 径为0.7 μ m)，中空纤维管14设置在烟气进口 18-侧。壳体11内位于隔板17和烟气出 口 19之间还设置有喷吹器16。将该新型烟气综合处理装置用于热电烟气处理，处理后的尾 气中不含萊等重金属，粉尘排放低于〇. 6mg/Nm3,粉尘粒径在0. 7um以下，二氧化硫含量在 10mg/Nm3以下，氮氧化物含量在10mg/Nm3以下。

Claims (6)

1. 一种新型烟气综合处理装置，包括依次相连的锅炉（1)、尾部烟道（2)、脱硝反应器 (3)、热交换器（4)、干式除尘器（5)、脱硫塔（6)、除尘装置（7)和烟囱（8)，其特征在于所述 的除尘装置（7)包括中空纤维管除尘器（9)和引风机（10)，所述的中空纤维管除尘器（9) 包括壳体（11)，所述的壳体（11)下部设置有与烟气进口管（12)连接的烟气进口（18)，所 述的壳体（11)上部设置有与烟气出口管（13)连接的烟气出口（19)，所述的壳体（11)底部 设置有灰斗（15)，所述的烟气进口管（12)与所述的脱硫塔（6)出口连接，所述的烟气出口 管（13)与所述的引风机（10)进口连接，所述的壳体（11)内设置有将所述的烟气进口（18) 与所述的烟气出口（19)隔离的隔板（17)，所述的隔板（17)上设置有多个安装通孔，所述的 安装通孔上设置有中空纤维管（14)，所述的中空纤维管（14)设置在所述的烟气进口（18) 一侧。

2. 根据权利要求1所述的新型烟气综合处理装置，其特征在于所述的壳体（11)内位于 所述的隔板（17)和所述的烟气出口（19)之间设置有喷吹器（16)。

3. 根据权利要求1所述的新型烟气综合处理装置，其特征在于所述的干式除尘器（5) 为布袋除尘器、静电除尘器、旋风除尘器中的一种。

4. 根据权利要求1所述的新型烟气综合处理装置，其特征在于所述的中空纤维管（14) 外径为 10. 0-80. 〇mm,内径为 8. 0-78. 0mm。

5. 根据权利要求1所述的新型烟气综合处理装置，其特征在于所述的中空纤维管（14) 管壁孔径为〇. 5-1. 0 μ m。

6. 根据权利要求1所述的新型烟气综合处理装置，其特征在于所述的灰斗（15)为倒四 棱锥形或倒圆锥形。