CN204768202U - 烟气脱硫脱硝除尘一体化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种烟气脱硫脱硝除尘一体化系统，包括：吸收塔；脱硫装置，安装在吸收塔内；脱硫装置用于脱除由烟气入口进入的烟气中的硫化物，以形成第一反应气；脱硝和除尘装置，安装在所述吸收塔内；脱硝和除尘装置用于脱除第一反应气中的氮化物和粉尘，以形成第二反应气；第二反应气通过烟气出口排出。本实用新型系统将NO_X的去除技术由还原改为氧化，使之可以很好的应用在湿法脱硫后方的低温净烟气区域，利用脱硝和除尘装置的放电设备将烟气中的NO进行氧化为NO₂。同时，利用静电原理去除烟气中的粉尘。本实用新型脱硫脱硝除尘一体化系统投资少、系统简单、能耗低、运行费用低，无二次污染源，易于在现有烟气处理系统中推广应用。

Description

烟气脱硫脱硝除尘一体化系统

技术领域

本实用新型属于烟气处理技术领域，特别是涉及一种烟气脱硫脱硝除尘一体化系统。

背景技术

大气污染就是指正常的大气中主要含对植物生长有好处的氮气(占78%)和人体、动物需要的氧气(占21%),还含有少量的二氧化碳〈0.03%〉和其他气体。当本不属于大气成分的气体或物质，如硫化物、氮氧化物、粉尘、有机物等进入大气之后，大气污染就发生了。大气污染主要由人的活动造成，大气污染源主要有：工厂排放、汽车尾气、农垦烧荒、森林失火、炊烟(包括路边烧烤)、尘土（包括建筑工地）等。大气污染物按其存在状态可分为两大类。一种是气溶胶状态污染物，另一种是气体状态污染物。气溶胶状态污染物主要有粉尘、烟液滴、雾、降尘、飘尘、悬浮物等。气体状态污染物主要有以二氧化硫为主的硫氧化合物，以二氧化氮为主的氮氧化合物，以二氧化碳为主的碳氧化合物以及碳、氢结合的碳氢化合物。大气中不仅含无机污染物，而且含有机污染物。

为降低燃料燃烧生成烟气中的污染物(比如SO₂、NO_X)排放浓度有多种脱硫、脱硝技术。目前应用最广的脱硫技术是石灰石-石膏湿法脱硫工艺，该技术采用石灰石作为吸收剂，主要反应在吸收塔内进行。目前应用最广的脱硝技术是SCR选择性催化还原技术，该技术用NH₃作为还原剂，在省煤器后的高温原烟气段设置SCR反应器、催化剂、吹灰器等设备，预先在烟气内混合加入NH₃，NH₃和NO_X（NO和NO₂）在一定的温度和催化剂的作用下，反应生成N₂，从而实现NO_X的去除。

脱硫脱硝是烟气处理中重要环节，能够把两种污染物的去除有机地结合起来实现一体化，一直以来是环保技术发展的一个方向。脱硫脱硝技术实现一体化有很大的难度。首先，在布置上，脱硝系统布置在锅炉省煤器后方的高温烟气段，而脱硫系统布置在引风机后烟囱附近，属低温烟气；在烟气处理对象上，现有脱硝技术只能在高温原烟气区域进行，无法在湿法脱硫入口低温原烟气区或湿法脱硫出口低温净烟气区设置。国外目前所提出的一体化技术中，主要是使用有机胺对SO₂和NO_X进行选择性吸收以及催化还原，本质上来说只能在高温烟气中进行处理，对NO_X的去除还是用的还原工艺，这样造成整个系统设置相当复杂，投资、能耗、运行费用相当高，难以普及推广。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种烟气脱硫脱硝除尘一体化系统。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种烟气脱硫脱硝除尘一体化系统，用于处理燃烧系统排放的烟气中所含的硫化物、氮化物和粉尘；其包括：

吸收塔，所述吸收塔包括烟气入口和烟气出口；

脱硫装置，安装在所述吸收塔内；所述脱硫装置用于脱除由烟气入口进入的烟气中的硫化物，以形成第一反应气；

脱硝和除尘装置，安装在所述吸收塔内；所述脱硝和除尘装置用于脱除第一反应气中的氮化物和粉尘，以形成第二反应气；所述脱硝和除尘装置将第一反应气中的氮化物氧化为NO₂，并用淋洗装置将NO₂除去；第二反应气通过烟气出口排出。

本实用新型如上所述的烟气脱硫脱硝除尘一体化系统，进一步，所述烟气为低温烟气，烟气温度在45℃至65℃。

本实用新型如上所述的烟气脱硫脱硝除尘一体化系统，进一步，所述脱硝和除尘装置包括：

臭氧发生及除尘阴极，所述臭氧发生及除尘阴极为筒状构造；

臭氧发生阳极，所述臭氧发生阳极设置在臭氧发生及除尘阴极的筒状腔内；所述臭氧发生及除尘阴极与臭氧发生阳极之间形成臭氧发生区；

除尘阳极，所述除尘阳极为筒状构造，套设在臭氧发生及除尘阴极外部；所述臭氧发生及除尘阴极与除尘阳极之间形成烟气脱硝反应区及除尘区；

供氧装置，所述供氧装置向臭氧发生区提供空气或氧气。

本实用新型如上所述的烟气脱硫脱硝除尘一体化系统，进一步，所述臭氧发生及除尘阴极由合金材料制成；臭氧发生阳极由合金材料或导电非金属材料制成；除尘阳极由合金材料或导电非金属材料制成。

本实用新型如上所述的烟气脱硫脱硝除尘一体化系统，进一步，所述合金为1.4529不锈钢、C276哈氏合金；所述导电非金属材料为导电聚丙烯、导电玻璃钢。

本实用新型如上所述的烟气脱硫脱硝除尘一体化系统，进一步，所述脱硝和除尘装置还包括除雾器，所述除雾器用于去除第二反应气中的水气。

本实用新型如上所述的烟气脱硫脱硝除尘一体化系统，进一步，所述脱硫装置包括：

浆池，所述设置在所述吸收塔的下部，用于吸收烟气中的硫化物；

喷淋装置，所述喷淋装置安装在所述浆池的上方；

循环管路，循环管路的一端连通所述浆池，另一端连通所述喷淋装置；

循环泵，安装在所述循环管路上；

氧化喷枪，所述氧化喷枪插入所述浆池；

氧化风机，设置在所述吸收塔外部，氧化喷枪经空气管与氧化风机连通。

本实用新型如上所述的烟气脱硫脱硝除尘一体化系统，进一步，所述浆池利用石灰石作为吸收剂，或者利用NH₃作为吸收剂。

本实用新型的有益效果是：本实用新型系统将NO_X的去除技术由还原改为氧化，使之可以很好的应用在湿法脱硫后方的低温净烟气区域，利用布置在烟气通道内的放电设备对烟气中的NO进行氧化生成NO₂，从而使含氮污染物形成可被浆液吸收并形成稳定的硝酸根。同时，利用静电原理对流经烟气中的粉尘进行去除。本实用新型脱硫脱硝除尘一体化系统投资少、系统简单、能耗低、运行费用低，无二次污染源，易于在现有烟气处理系统中推广应用。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种烟气脱硫脱硝除尘一体化系统示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种脱硝和除尘装置水平剖面示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种脱硝和除尘装置竖直剖面示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、脱硫装置，11、浆池，12、喷淋装置，13、循环泵，14、烟气入口，2、脱硝和除尘区，21、脱硝和除尘装置，211、臭氧发生阳极，212、臭氧发生及除尘阴极，213、除尘阳极，214、臭氧发生区，215、烟气脱硝反应区及除尘区，22、除雾器，23、烟气出口，3、吸收塔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

脱硫脱硝是烟气处理中重要环节，能够把两种污染物的去除有机地结合起来实现一体化，一直以来是环保技术发展的一个方向。目前应用最广的脱硫技术是石灰石-石膏湿法脱硫工艺，该技术采用石灰石作为吸收剂，主要反应在吸收塔内进行。应用最广的脱硝技术是SCR选择性催化还原技术，该技术用NH₃作为还原剂，在省煤器后的高温原烟气段设置SCR反应器、催化剂、吹灰器等设备。上述脱硫技术与脱硝技术实现一体化有很大的难度。首先，在布置上，脱硝系统布置在锅炉省煤器后方的高温烟气段，而脱硫系统布置在引风机后烟囱附近，属低温烟气；在烟气处理对象上，现有脱硝技术只能在高温原烟气区域进行，无法在湿法脱硫入口低温原烟气区或湿法脱硫出口低温净烟气区设置。国外目前所提出的一体化技术中，主要是使用有机胺对SO₂和NO_X进行选择性吸收以及催化还原，本质上来说只能在高温烟气中进行处理，对NO_X的去除还是用的还原工艺，这样造成整个系统设置相当复杂，投资、能耗、运行费用相当高，难以普及推广。

本实用新型实施例需要解决脱硫脱硝技术无法一体化的问题。

图1示出本实用新型实施例提供的一种烟气脱硫脱硝除尘一体化系统，该系统用于处理燃烧系统排放的烟气中所含的硫化物、氮化物和粉尘；其包括：

吸收塔3，所述吸收塔包括烟气入口14和烟气出口23；

脱硫装置1，安装在所述吸收塔3内；所述脱硫装置1用于脱除由烟气入口14进入的烟气中的硫化物，以形成第一反应气；

脱硝和除尘装置2，安装在所述吸收塔3内；所述脱硝和除尘装置2用于脱除第一反应气中的氮化物和粉尘，以形成第二反应气；所述脱硝和除尘装置将第一反应气中的氮化物氧化为NO₂，并用淋洗装置将NO₂除去；第二反应气通过烟气出口23排出。

在本实用新型上述实施例的烟气脱硫脱硝除尘一体化系统中，所述烟气为低温烟气，烟气温度在45℃至65℃。

本实用新型上述实施例的烟气脱硫脱硝除尘一体化系统的工作原理如下：

本实用新型系统包括脱硫吸收、低温氧化脱硝和除尘三个关键装置，先进行脱硫，再进行脱硝和除尘。烟气从吸收塔烟气入口进入吸收塔，含SO₂、NO_X、粉尘等污染物的烟气在经过湿法脱硫洗涤后，再通过脱硝和除尘装置氧化残留在烟气中的SO₂和NO_X，使得NO_X中不可溶解部分转变为可以被液体吸收，从而得以进一步去除。

本实用新型系统改变现有脱硝技术的还原反应为氧化反应，从而使得可在低温烟气区实现脱硝。实现了硫脱硝除尘有机结合在一起，节约用地、降低系统阻力，可整体实施。对主机运行依赖小，可以实现任何工况下的脱硫、脱硝正常运行。

在本实用新型上述实施例的烟气脱硫脱硝除尘一体化系统的具体实施过程中，如图2和图3所示，所述脱硝和除尘装置21包括：

臭氧发生及除尘阴极212，所述臭氧发生及除尘阴极为筒状构造；

臭氧发生阳极211，所述臭氧发生阳极设置在臭氧发生及除尘阴极的筒状腔内；所述臭氧发生及除尘阴极与臭氧发生阳极之间形成臭氧发生区214；

除尘阳极213，所述除尘阳极为筒状构造，套设在臭氧发生及除尘阴极外部；所述臭氧发生及除尘阴极与除尘阳极之间形成烟气脱硝反应区及除尘区215；

供氧装置，所述供氧装置向臭氧发生区214提供空气或氧气。

在本实用新型上述实施例的烟气脱硫脱硝除尘一体化系统的具体实施过程中，所述臭氧发生及除尘阴极由合金材料制成；臭氧发生阳极由合金材料或导电非金属材料制成；除尘阳极由合金材料或导电非金属材料制成。优选地，所述合金为1.4529不锈钢、C276哈氏合金；所述导电非金属材料为导电聚丙烯、导电玻璃钢。

脱硝和除尘装置首先对进入其中的第一反应气进行放电，产生臭氧或对氧气分子电离，使得SO₂、NO等物质被氧化，NO形成易被水洗涤下来的NO₂，最终可通过喷淋或液膜方式吸收去除，从而达到脱硝目的。放电过程中，第一反应气中由气态分子（如SO₃）形成的气溶胶会被破坏，具有一定的气溶胶去除效果。含尘的第一反应气通过脱硝除尘器时，在静电作用下，粉尘被吸附到除尘阳极上，从而使粉尘得到去除。本实用新型系统采用低温氧化脱硝技术，利用放电产生的臭氧可对烟气脱硝，同时利用静电原理对烟气中的粉尘进行去除。

在本实用新型上述实施例的烟气脱硫脱硝除尘一体化系统的具体实施过程中，所述脱硝和除尘装置还包括除雾器22，所述除雾器22用于去除第二反应气中的水气。如图1所示，脱硝和除尘装置21和除雾器22设置在吸收塔3的脱硝和除尘区2。

在本实用新型上述实施例的烟气脱硫脱硝除尘一体化系统的具体实施过程中，所述脱硫装置1包括：

浆池11，所述设置在所述吸收塔3的下部，用于吸收烟气中的硫化物；在更优选的实施例中，所述浆池利用石灰石作为吸收剂，或者利用NH₃作为吸收剂。

喷淋装置12，所述喷淋装置安装在所述浆池11的上方；

循环管路，循环管路的一端连通所述浆池，另一端连通所述喷淋装置；

循环泵13，安装在所述循环管路上；

氧化喷枪，所述氧化喷枪插入所述浆池；

氧化风机，设置在所述吸收塔外部，氧化喷枪经空气管与氧化风机连通。

本实用新型脱硫装置工作时，喷淋装置对烟气进行喷淋洗涤，其中的SO₂被吸收进入浆池，通过系统设置的氧化喷枪，利用氧气把浆液中的SO₃ ^2-氧化成SO₄ ^2-，进一步与石灰石形成稳定的硫酸钙（即石膏），达到脱硫的目的。此外，还可以使用NH₃作为吸收剂生成硫铵进行脱硫。

本实用新型解决了脱硫脱硝除尘一体化以及低温脱硝技术难题，可大幅度地节省投资、降低系统阻力，而且无二次污染，不会对系统运行造成影响，可在任何工况下工作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种烟气脱硫脱硝除尘一体化系统，用于处理燃烧系统排放的烟气中所含的硫化物、氮化物和粉尘；其特征在于，包括：

吸收塔，所述吸收塔包括烟气入口和烟气出口；

脱硫装置，安装在所述吸收塔内；所述脱硫装置用于脱除由烟气入口进入的烟气中的硫化物，以形成第一反应气；

脱硝和除尘装置，安装在所述吸收塔内；所述脱硝和除尘装置用于脱除第一反应气中的氮化物和粉尘，以形成第二反应气；所述脱硝和除尘装置将第一反应气中的氮化物氧化为NO₂，并用淋洗装置将NO₂除去；第二反应气通过烟气出口排出。

2.根据权利要求1所述的烟气脱硫脱硝除尘一体化系统，其特征在于，所述烟气为低温烟气，烟气温度在45℃至65℃。

3.根据权利要求1或2所述的烟气脱硫脱硝除尘一体化系统，其特征在于，所述脱硝和除尘装置包括：

臭氧发生及除尘阴极，所述臭氧发生及除尘阴极为筒状构造；

臭氧发生阳极，所述臭氧发生阳极设置在臭氧发生及除尘阴极的筒状腔内；所述臭氧发生及除尘阴极与臭氧发生阳极之间形成臭氧发生区；

除尘阳极，所述除尘阳极为筒状构造，套设在臭氧发生及除尘阴极外部；所述臭氧发生及除尘阴极与除尘阳极之间形成烟气脱硝反应区及除尘区；

供氧装置，所述供氧装置向臭氧发生区提供空气或氧气。

4.根据权利要求3所述的烟气脱硫脱硝除尘一体化系统，其特征在于，所述臭氧发生及除尘阴极由合金材料制成；臭氧发生阳极由合金材料或导电非金属材料制成；除尘阳极由合金材料或导电非金属材料制成。

5.根据权利要求4所述的烟气脱硫脱硝除尘一体化系统，其特征在于，所述合金为1.4529不锈钢、C276哈氏合金；所述导电非金属材料为导电聚丙烯、导电玻璃钢。

6.根据权利要求3所述的烟气脱硫脱硝除尘一体化系统，其特征在于，所述脱硝和除尘装置还包括除雾器，所述除雾器用于去除第二反应气中的水气。

7.根据权利要求1所述的烟气脱硫脱硝除尘一体化系统，其特征在于，所述脱硫装置包括：

浆池，设置在所述吸收塔的下部，用于吸收烟气中的硫化物；

喷淋装置，所述喷淋装置安装在所述浆池的上方；

循环管路，循环管路的一端连通所述浆池，另一端连通所述喷淋装置；

循环泵，安装在所述循环管路上；

氧化喷枪，所述氧化喷枪插入所述浆池；

氧化风机，设置在所述吸收塔外部，氧化喷枪经空气管与氧化风机连通。

8.根据权利要求7所述的烟气脱硫脱硝除尘一体化系统，其特征在于，所述浆池利用石灰石作为吸收剂，或者利用NH₃作为吸收剂。