CN205055777U - 锅炉烟气脱硫脱硝系统 - Google Patents

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胡家富
冯建琳
党元军
王芸
王海珍
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Abstract

本实用新型公开了一种锅炉烟气脱硫脱硝系统,包括依次相连的锅炉、除尘器、喷淋塔、烟道和烟囱,沿着烟气流动的方向依次设置在烟道内的臭氧喷射装置和静态混合器,与臭氧喷射装置相连的臭氧发生器,与臭氧发生器相连的空分装置,喷淋塔下部为浆池区,中部自下而上等间距水平布置三列喷淋管,喷淋管下端设置莲花状的喷头,上部设置多层除雾层,三列喷淋管通过管道和循环泵与浆池区相通,浆池区的侧壁上设置氨水进口,氨水进口与氨水补给装置相连,浆池区底部设置排浆口,排浆口与硫酸铵回收系统相连,该系统将脱硫和脱氮工艺组合在一起,形成了一整套完整的脱硫脱氮系统,减小了设备占地面积,大幅降低设备的投资和运行费用,另外脱硝效率和脱硫效率高。

Description

锅炉烟气脱硫脱硝系统
技术领域
本实用新型属于环保领域,特别设计一种锅炉烟气脱硫脱硝系统。
背景技术
煤炭作为主要能源物,其燃烧过程排放的SO2、NOx等污染物的总量很大,会造成严重的大气污染,危害人类健康,对SO2的控制,主要有酸法、碱法、石灰石-石膏湿法、双碱法、氨法和金属氧化物法等,其中,应用较多的是双碱法和氨法,其中因氨法投资和运行费用低、脱硫副产品为有价值的化学原料和农作物化肥等优点而备受关注。
对NOx的控制分为两类,一类是控制燃煤过程中NOx的生成,主要有低氧燃烧法、两段燃烧法和烟气再循环法等;另一类是通过物理化学方法进行脱除,主要有催化、吸收、吸附、放电等,其中广泛应用的是选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR),SCR法虽然可以实现很高的脱硝效率,满足严格的烟气排放标准,但其工艺和设备系统复杂,且需要特殊的催化剂,整个系统投资与运行成本偏高。SNCR法虽然工艺和设备系统简单,投资和运行成本较低,但其脱硝效率不高,有时很难达到国家排放标准的要求。
由此可见,采用两套以上独立的脱硫和脱硝系统不仅烟气净化设备复杂、占地面积大、建设与运行费用高,而且将这些独立的脱硫、脱硝和除尘系统合理组合起来实现综合高效运行还存在许多困难。
发明内容
本实用新型提供了一种锅炉烟气脱硫脱硝系统,系统结构简化、投资及运行成本低,采用臭氧将NOx中难溶于水NO氧化成可溶于水高价态的NO2、N2O5,从而其与SO2在后期采用氨水同时吸收,达到同时脱硫脱硝的目的。
为了上述问题,本实用新型采用的技术方案是这样的,一种锅炉烟气脱硫脱硝系统,包括依次相连的锅炉、除尘器、喷淋塔、烟道和烟囱,沿着烟气流动的方向依次设置在烟道内的臭氧喷射装置和静态混合器;与臭氧喷射装置相连的臭氧发生器,与臭氧发生器相连的空分装置,所述的喷淋塔下部为浆池区,中部自下而上等间距水平布置三列喷淋管,喷淋管下端设置莲花状的喷头,上部设置多层除雾滤网,三列喷淋管通过管道和循环泵与浆池区相通,浆池区的侧壁上设置氨水进口,氨水进口与氨水补给装置相连,浆池区底部设置排浆口,所述的排浆口与硫酸铵回收系统相连。
所述的臭氧喷射装置包括与臭氧发生器相连的总管、连通所述总管的若干根支管以及垂直设置在所述支管一侧的若干个喷嘴,所述的支管垂直等间距设置烟道内,喷嘴开口方向与烟气来流方向相反。
所述的喷嘴等间距地设置在支管的一侧。
为了能够实现脱硫脱硝产物的无害化和资源化利用,硫酸铵回收系统包括依次相连的氧化塔,蒸发器、冷却结晶器、离心机和干燥器,氧化塔的进液口与浆池区底部的排浆口相通,氧化塔的进气口与空分装置出气口相连,氧化塔顶部的出气口与臭氧发生器进气口相通。
所述的除雾层为2-3层。
有益效果:
1、本实用新型先在烟道内喷入臭氧作为氧化剂将烟气中含量在90%以上的不溶于水的一氧化氮氧化成高价态的氮氧化合物,再在喷淋塔内采用氨水作为喷淋剂同时脱除烟气中的二氧化硫和二氧化氮,该系统将脱硫和脱氮工艺组合在一起,形成了一整套完整的脱硫脱氮系统,减小了设备占地面积,大幅降低了设备的投资和运行费用,另外脱硝效率和脱硫效率均可达95%以上。
2、本实用新型采用空分装置生成氧气,进入臭氧发生器,由臭氧喷射装置喷出臭氧作为氧化剂喷入烟道,与采用其他方法如电子束法和脉冲电晕法产生的强氧化剂物质·OH、·HO2等相比,臭氧的生存周期相对较长,能耗低,为一种清洁的强氧化剂,可有效地将NO氧化到高价态,且不会造成环境的二次污染。
3、本实用新型在喷淋塔的上部设置三层喷淋管,从上至下对烟气进行喷淋,在喷淋塔内形成瀑布幕,可有效地将脱烟气中的二氧化硫和二氧化氮进行脱除,另外,在喷淋塔底部形成的浆液进入氧化塔与通入其内的氧气反应从而将浆液中的亚硫酸氧化成硫酸铵,然后再泵至蒸发器内浓缩成饱和溶液,经冷却结晶器冷却析出硫酸铵和硝酸铵晶体,经离心机分离后的硫酸铵和硝酸铵晶体再经干燥器干燥,所得的产品形成可资源化利用的硫酸铵和硝酸铵化肥,可实现脱硫脱硝产物的无害化和资源化利用。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为了加深对本实用新型的理解,下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述,该实施例仅用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型保护范围的限定。
参见图1所示,一种锅炉烟气脱硫脱硝系统,包括依次相连的锅炉1、除尘器2、喷淋塔3、烟道4和烟囱5,沿着烟气流动的方向依次设置在烟道内的臭氧喷射装置6和静态混合器7;与臭氧喷射装置6相连的臭氧发生器8,与臭氧发生器8相连的空分装置9,所述的的臭氧喷射装置包括与臭氧发生器相连的总管、连通所述总管的若干根支管以及垂直设置在所述支管一侧的若干个喷嘴,总管的下端优选等间距布置6-8根支管,每根支管一侧等间距布置5~8个喷嘴,支管等间距垂直于烟道上布置,喷嘴开口方向与烟气来流方向相反,具体的支管数量和支管上的喷嘴数量由烟道截面大小决定,确保烟气快速、充分氧化。
喷淋塔3的下部为浆池区,中部自下而上等间距水平布置三列喷淋管10,喷淋管下端设置莲花状的喷头11,上部设置2-3层除雾层12,三列喷淋管10通过管道和循环泵与浆池区相通,浆池区的侧壁上设置氨水进口,氨水进口与氨水补给装置13相连,浆池区底部设置排浆口,所述的排浆口与硫酸铵回收系统相连。所述的硫酸铵回收系统包括依次相连的氧化塔14,蒸发器15、冷却结晶器16、离心机17和干燥器18,氧化塔的进液口通过排浆泵与浆池区底部的排浆口相通,氧化塔顶部的出气口通过出气管与烟道相通,氧化塔的进气口与空分装置出气口相连,氧化塔顶部的出气口与臭氧发生器进气口相通。
空气经过空分装置9生成高浓度氧气一部分进入臭氧发生器8,产生的臭氧由臭氧喷射装置6喷入烟道,进入静态混合器7,经静态混合器7混合氧化,低价态的氮氧化物被氧化为易溶于水的高价态氮氧化物,再进入喷淋塔4,经喷淋塔4内的喷淋管10的喷嘴11喷淋出的氨水洗涤和除雾层除雾后由喷淋塔4顶部排出,最后由烟囱5排入大气中。喷淋管喷出的氨水由氨水补给装置泵给浆池区,再经循环泵泵入2根喷淋管内。
空气经过空分装置9生成高浓度氧气另一部分由氧化塔14底部进气口进入,喷淋塔4底部形成的浆液经排浆泵泵入进入氧化塔14与氧气充分混合,亚硫酸铵氧化成硫酸铵,从氧化塔14底部出来的溶液泵至蒸发器15内浓缩成饱和溶液,再经冷却结晶器16冷却析出硫酸铵和硝酸铵晶体,经离心机17分离后的硫酸铵和硝酸铵晶体再经干燥器18干燥,所得的产品形成可资源化利用的硫酸氨和硝酸铵晶化肥,实现脱硫脱硝产物的无害化和资源化利用;在氧化塔14顶部出来的气体返回至臭氧发生器8内再次循环利用形成臭氧,进入烟道氧化烟气,离心机17分离的清液一部分返回至蒸发器16内,一部分用作调配氨水的溶液,保证工艺废水的“零”排放。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,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 (5)

1.一种锅炉烟气脱硫脱硝系统,其特征在于,包括依次相连的锅炉、除尘器、喷淋塔、烟道和烟囱,沿着烟气流动的方向依次设置在烟道内的臭氧喷射装置和静态混合器;与臭氧喷射装置相连的臭氧发生器,与臭氧发生器相连的空分装置,所述的喷淋塔下部为浆池区,中部自下而上等间距水平布置三列喷淋管,喷淋管下端设置莲花状的喷头,上部设置多层除雾层,三列喷淋管通过管道和循环泵与浆池区相通,浆池区的侧壁上设置氨水进口,氨水进口与氨水补给装置相连,浆池区底部设置排浆口,所述的排浆口与硫酸铵回收系统相连。
2.根据权利要求1所述的一种锅炉烟气脱硫脱硝系统,其特征在于,所述的臭氧喷射装置包括与臭氧发生器相连的总管、连通所述总管的若干根支管以及垂直设置在所述支管一侧的若干个喷嘴,所述的支管垂直等间距设置烟道内,喷嘴开口方向与烟气来流方向相反。
3.根据权利要求2所述的一种锅炉烟气脱硫脱硝系统,其特征在于,所述的喷嘴等间距地设置在支管的一侧。
4.根据权利要求1所述的一种锅炉烟气脱硫脱硝系统,其特征在于,硫酸铵回收系统包括依次相连的氧化塔,蒸发器、冷却结晶器、离心机和干燥器,氧化塔的进液口与浆池区底部的排浆口相通,氧化塔的进气口与空分装置出气口相连,氧化塔顶部的出气口与臭氧发生器进气口相通。
5.根据权利要求1所述的一种锅炉脱烟气硫脱硝系统,其特征在于,所述的除雾层为2-3层。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105148698A (zh) * 2015-08-21 2015-12-16 南京白云化工环境监测有限公司 锅炉烟气脱硫脱硝系统
CN108392957A (zh) * 2018-02-05 2018-08-14 郑兴华 一种烟气脱硫系统
CN110496517A (zh) * 2018-05-17 2019-11-26 崔宸瑞 一种工业烟气中碳硫硝协同联脱工艺

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