CN204943526U - 一种锅炉烟气净化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例提供了一种锅炉烟气净化装置，它包括：热电转换器，所述热电转换器包括集热端以及电能输出端，用于将锅炉烟气产生的余热转换为电能；整流电路，所述整流电路包括输入端以及输出端，所述输入端与所述热电转换器的电能输出端相连接，用于将所述热电转换器生成的电能转化为脉冲电压；等离子反应器，所述等离子反应器包括进气端、出气端以及电压输入端，所述电压输入端与所述整流电路的输出端相连接，所述等离子反应器在所述脉冲电压的作用下，用于使通过所述等离子反应器的锅炉烟气中的污染物发生等离子反应。所述锅炉烟气净化装置充分利用锅炉余热产生电能，再利用电能净化锅炉烟气，提高了净化效率。
Description
技术领域
本实用新型属于节能环保设备技术领域，特别涉及一种注汽锅炉烟气净化装置。
背景技术
锅炉燃烧过程中产生大量的烟气烟尘，其中有CO、HC、SO2以及C颗粒物等大气污染物，这些污染物排放到大气中，会形成酸雨等破坏生态平衡的污染现象，给人们的生活带来很多不便。因此，减少锅炉烟气烟尘的排放量和降低废气的浓度是中国环保事业的重要组成部分。
现有技术中净化锅炉烟气的方法主要是：在锅炉排气管道中放置可以净化烟气的化学物质，如脱硫剂、脱硝剂等，锅炉烟气与上述化学物质发生化学反应后，才可以被排出锅炉。
在实现本申请过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：通过化学物质净化锅炉烟气虽然装置简单，但是锅炉烟气排放量较大的时候，化学物质的用量随之也将增多，当化学物质不足的时候，锅炉烟气又将被直接排放至大气中。另一方面，化学反应需要时间，而如果锅炉排放量较大时，净化装置的净化效率不高。
实用新型内容
针对现有技术中锅炉净化装置效率不高的现象，本实用新型实施例提供的一种锅炉烟气净化装置是这样实现的：
一种锅炉烟气净化装置，它包括：
热电转换器，所述热电转换器包括集热端以及电能输出端，用于将锅炉烟气产生的余热转换为电能；
整流电路，所述整流电路包括输入端以及输出端，所述输入端与所述热电转换器的电能输出端相连接，用于将所述热电转换器生成的电能转化为脉冲电压；
等离子反应器，所述等离子反应器包括进气端、出气端以及电压输入端，所述电压输入端与所述整流电路的输出端相连接，所述等离子反应器在所述脉冲电压的作用下，用于使通过所述等离子反应器的锅炉烟气中的污染物发生等离子反应。
可选的，在本发明一实施例中，所述锅炉烟气净化装置还包括集烟器，所述集烟器安装于锅炉烟囱的正上方，所述集烟器包括进烟口、排烟口以及排烟管道，所述进烟口用于收集锅炉烟气，所述排烟口用于排出锅炉烟气。
可选的，在本发明一实施例中，所述等离子反应器的进气端与所述集烟器的排烟口相连接。
可选的，在本发明一实施例中，所述热电转换器的集热端与所述集烟器的排烟管道相连接。
可选的，在本发明一实施例中，所述热电转换器包括斯特林发动机热电转换器。
可选的，在本发明一实施例中，所述等离子反应器包括低温等离子反应器。
可选的，在本发明一实施例中，所述锅炉烟气净化装置还包括蓄电池，所述蓄电池与所述整流电路的输出端相连接，用于储存所述热电转换器产生的剩余的电能。
可选的，在本发明一实施例中，所述锅炉烟气净化装置还包括防水帽，所述防水帽安装于所述等离子反应器的出气端，用于阻挡液体进入所述净化装置。
本申请提供的锅炉烟气净化装置利用烟气余热转换得到电能，利用所述电能可以给等离子反应器施加电压，促使经过等离子反应器的烟气污染物发生等离子反应，从而达到净化锅炉烟气的目的。所述锅炉烟气净化装置不仅充分利用锅炉余热产生电能，还能利用电能净化锅炉烟气，不必另外添加其他化学物质净化锅炉烟气。由于锅炉余热可以产生足够的电能以维持等离子反应器中的净化反应，因此净化效率相应的也较高。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型提供的种锅炉烟气净化装置的结构示意图；
以上附图的附图标记：1-锅炉基座，2-锅炉，3-支架，4-烟囱，5-集烟器，6-热电转换器，7-整流电路，8-等离子反应器，9-防水帽；
图2为本实用新型提供的斯特林热电转换器的结构示意图；
以上附图的附图标记：10-热腔，11-冷腔，12-活塞，13-换热片，14-连杆，15-曲柄，16-飞轮，17-支架1，18-支架2，19-基座，20-空心金属管，21-传动轴；
图3为本实用新型一实施例提供的低温等离子转换器的结构示意图；
以上附图的附图标记：31-第一法兰盘，32-筒电极，33-线电极，34-第二法兰盘；
图4为本实用新型一实施例提供的热电转换器、整流电路以及等离子反应器的具体连接示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
如图1所示，本实用新型提供了一种锅炉烟气净化装置，它包括：热电转换器6，用于将锅炉烟气产生的余热转换为电能；整流电路7，用于将所述热电转换器6生成的电能转化为脉冲电压；等离子反应器8，在所述整流电路7生成的脉冲电压作用下，所述等离子反应器8用于使锅炉烟气中的污染物发生等离子反应。
具体地，如图1所示，锅炉2安装于锅炉基座1上，所述锅炉基座1用于支撑锅炉以及防洪的作用，所述锅炉2是注汽锅炉的主体部分。支架3用于支撑和固定整个锅炉烟气净化装置。用于将锅炉烟气产生的余热转换为电能的热电转换器6安装于所述支架3上，所述热电转换器6包括集热端以及电能输出端。整流电路7包括输入端以及输出端，所述输入端与所述热电转换器6的电能输出端相连接，用于将所述热电转换器6生成的电能转化为脉冲电压。所述等离子反应器8包括进气端、出气端以及电压输入端，所述电压输入端与所述整流电路7的输出端相连接，所述等离子反应器8在所述脉冲电压的作用下，用于使通过所述等离子反应器8的锅炉烟气中的污染物发生等离子反应。
可选的，所述所述锅炉烟气净化装置还包括集烟器5，所述集烟器5安装于锅炉烟囱4的正上方，所述集烟器5包括进烟口、排烟口以及排烟管道，所述进烟口用于收集锅炉烟气，所述排烟口用于排出锅炉烟气。高温烟气通过所述集烟器5收集后，与所述热电转换器6的受热端接触，具体地，所述热电转换器6的受热端与所述集烟器5的排烟管道相连接。所述等离子反应器8与所述集烟器5的排烟口相连接。
可选的，所述热电转换器6可以包括斯特林热电转换器，所述斯特林热电转换器基于斯特林发动机，可以将热能转化为机械能，再将机械能转化为电能，其具体结构如图2所示，所述斯特林发动机包括有热腔10、冷腔11、活塞12、连杆14、曲柄15和飞轮16等。其中热腔10与外部的很多根金属管20连接，所述金属管20相当于热电转换器的集热端，用于加大与烟气的换热面积，加快受热。金属管20内部为空腔，并与热腔10的内部连通。冷腔11上设置有换热片13，换热片13与冷源接触，热腔10与冷腔11内部组成一个密闭的气缸，在气缸内设置一个活塞12，活塞12的前端位于热腔10内，末端位于冷腔11内，活塞12可在热腔10和冷腔11间做往返运动。在热腔10和冷腔11组成的密闭气缸中，当热腔10吸收热量，使缸内的空气膨胀，压强大于冷腔11压强，迫使活塞12往复运动，即把热能转化为活塞12的动能。再通过连杆14和曲柄15将活塞12的往复动能转化为飞轮16的旋转动能，由飞轮16旋转带动线圈切割磁感线产生电能，实现能量的转化和回收利用。
可选的，所述等离子反应器包括低温等离子反应器。如图3所示，所述低温等离子反应器包括第一法兰盘31，筒电极32，线电极33以及第二法兰盘34。所述低温等离子反应器用于提供能量以促使锅炉烟气中的污染物发生等离子反应。所述第一法兰盘31对应的端口为所述低温等离子反应器的进气端，第二法兰盘34对应的端口为所述低温等离子反应器的出气端，所述筒电极32为所述低温等离子反应器的电压输入端。本申请采用直流电晕放电方式产生低温等离子体，直流电晕放电是由曲率半径较小的线电极33发生，具体地，所述线电极33连接整流电路的高压脉冲的正极，所述筒电极32连接整流电路的高压脉冲的负极。所述筒电极32采用铜管材质，所述线电极33采用直径很小的镍铬线。所述结构的等离子反应器结构坚固，放电面积大，且为气体流动提供了良好的通路。
在低温等离子体体系中含有大量的高能电子、离子、激发态粒子和具有很强氧化还原性能的自由基等活性物种。这些活性物种跟锅炉烟气中的CO、HC、NOx、SOx等污染物能产生在正常状态下难以发生的反应。烟气净化过程中部分反应过程如下
NO的处理：NO+O·→NO2NO+OH·→NO2+H2O
NO+HO2·→NO2+OH·NO+O3→NO2
HC的处理：HC+O·→CO2+H2OHC+OH·→CO2+H2O
HC+HO2·→CO2+H2OHC+O3→CO2+H2O
C颗粒物的处理：C+O·→CO2C+OH·→CO2+H2O
C+HO2·→CO2+H2OC+O3→CO2
图4是本申请一实施例中热电转换器6、整流电路7以及等离子反应器8的连接示意图。如图所示，图中的整流电路7是典型的三相桥式整流电路，飞轮16旋转带动线圈切割磁感线产生电能，所述电能可以是电荷的形式。通过导线将飞轮16上产生的电荷传递至整流电路7，整流电路7将所述电荷转换成脉冲电压。所述脉冲电压施加于等离子反应器8上，所述等离子反应器8即可实现净化污染烟气的目的。
可选的，所述锅炉烟气净化装置还包括蓄电池，用于储存所述热电转换器产生的剩余的电能。由所述热电转换器6生成的电能只有一部分被转化为脉冲电压，剩余的部分可以储存到蓄电池中，作为后备能源，所述蓄电池与所述热能转换器6相连接。
可选的，如图1所示，所述锅炉烟气净化装置还包括防水帽9，所述防水帽9安装于所述等离子反应器的出气端，用于阻挡液体进入所述净化装置。
本申请提供的锅炉烟气净化装置利用烟气余热转换得到电能，利用所述电能可以给等离子反应器施加电压，促使经过等离子反应器的烟气污染物发生等离子反应，从而达到净化锅炉烟气的目的。所述锅炉烟气净化装置不仅充分利用锅炉余热产生电能，还能利用电能净化锅炉烟气，不必另外添加其他化学物质净化锅炉烟气。由于锅炉余热可以产生足够的电能以维持等离子反应器中的净化反应，因此净化效率相应的也较高。另外，锅炉余热生成的剩余的热能可以储备起来，作为后备能源。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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)
1.一种锅炉烟气净化装置，其特征在于，它包括：
热电转换器，所述热电转换器包括集热端以及电能输出端，用于将锅炉烟气产生的余热转换为电能；
整流电路，所述整流电路包括输入端以及输出端，所述输入端与所述热电转换器的电能输出端相连接，用于将所述热电转换器生成的电能转化为脉冲电压；
等离子反应器，所述等离子反应器包括进气端、出气端以及电压输入端，所述电压输入端与所述整流电路的输出端相连接，所述等离子反应器在所述脉冲电压的作用下，用于使通过所述等离子反应器的锅炉烟气中的污染物发生等离子反应。
2.根据权利要求1所述的锅炉烟气净化装置，其特征在于：所述锅炉烟气净化装置还包括集烟器，所述集烟器安装于锅炉烟囱的正上方，所述集烟器包括进烟口、排烟口以及排烟管道，所述进烟口用于收集锅炉烟气，所述排烟口用于排出锅炉烟气。
3.根据权利要求2所述的锅炉烟气净化装置，其特征在于：所述等离子反应器的进气端与所述集烟器的排烟口相连接。
4.根据权利要求2所述的锅炉烟气净化装置，其特征在于：所述热电转换器的集热端与所述集烟器的排烟管道相连接。
5.根据权利要求1所述的锅炉烟气净化装置，其特征在于：所述热电转换器包括斯特林发动机热电转换器。
6.根据权利要求1所述的锅炉烟气净化装置，其特征在于：所述等离子反应器包括低温等离子反应器。
7.根据权利要求1所述的锅炉烟气净化装置，其特征在于：所述锅炉烟气净化装置还包括蓄电池，所述蓄电池与所述整流电路的输出端相连接，用于储存所述热电转换器产生的剩余的电能。
8.根据权利要求1所述的锅炉烟气净化装置，其特征在于：所述锅炉烟气净化装置还包括防水帽，所述防水帽安装于所述等离子反应器的出气端，用于阻挡液体进入所述净化装置。
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