CN207153449U - 一种脱除燃煤锅炉烟气中复合污染物的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种脱除燃煤锅炉烟气中复合污染物的装置，该装置设置于脱硫吸收塔的出口与湿式电除尘器的入口之间；该装置包括由烟道依次连接的碱液喷淋系统、烟气冷凝系统、电除雾器系统和废水回收再利用系统；经过碱液喷淋系统、烟气冷凝系统及电除雾器系统，将水雾滴与污染物混合物进行吸附及脱除；经过废水回收再利用系统，将脱除的混合污染物的废水进行回收用于脱硫吸收塔中的湿法脱硫用补水。其结构设计合理、运行可靠稳定、自动化程度高、使用及维护成本较低，能显著改善大气环境质量，可实施大型燃煤锅炉深度除尘治理工程，大幅度降低PM2.5细微颗粒物等污染物，节能节水，符合国家倡导的节能减排环保要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及节能环保技术领域，特别涉及一种脱除燃煤锅炉烟气中复合污染物的装置及其使用方法。
背景技术
我国以煤炭为主的能源消费结构，决定了大气污染是典型的煤烟型污染，主要污染物是二氧化硫、氮氧化物和粉尘，而工业，特别是火电、钢铁、水泥行业是主要污染物最主要的来源。火电和钢铁行业成为工业源中二氧化硫的主要排放源，排放量占比为55.4％；火电行业的氮氧化物排放在工业源中占主导，占比高达65.4％；而火电、水泥和钢铁共同构成工业源中烟尘排放的主要来源，占比为29.7％。我国大气环境质量不容乐观，空气污染治理亟待加强。
国内燃煤发电锅炉普遍安装了湿式脱硫装置(WFGD)，其排放的饱和烟气含大量的水分，水分中含大量的悬浮颗粒、重金属、总溶解固体(TDS)，整体简称污染物，总溶解固体(英文：Total dissolved solids，缩写TDS)，又称溶解性固体总量，总溶解固体指水中全部溶质的总量，包括无机物和有机物(硫酸盐、硝酸盐、铵盐和有机气溶胶)等。烟气脱硫后含水率大，脱硫后烟气凝结水中有大量悬浮颗粒、重金属及总溶解固体(TDS)。由于TDS粒径非常小，污染物以极为细微颗粒的形式漂浮于大气之中，很难沉降，并于大气中的其它污染物发生复杂的化学和物理反应，加剧了大气的污染，是形成雾霾的主要成因之一。因而，急需提出一种能够有效降低燃煤发电锅炉中的除霾装置具有重要的研究意义和现实意义。
实用新型内容
本实用新型实际要解决的技术问题在于：提供一种脱除燃煤锅炉烟气中复合污染物的装置，其具有结构设计合理、运行可靠稳定、自动化程度高、使用及维护成本较低，能显著改善大气环境质量，可实施大型燃煤锅炉深度除尘治理工程，大幅度降低PM2.5细微颗粒物等污染物，节能节水，符合国家倡导的节能减排环保要求。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案实现：
一种脱除燃煤锅炉烟气中复合污染物的装置，该装置设置于脱硫吸收塔的出口与湿式电除尘器的入口之间；该装置包括由烟道依次连接的碱液喷淋系统、烟气冷凝系统、电除雾器系统和废水回收再利用系统；其中，
所述电除雾器系统的烟气出口与湿式电除尘器的入口相连接；所述电除雾器系统收集的废水由排水管路连接至废水回收再利用系统，所述废水回收再利用系统与脱硫吸收塔的出口相连接；
所述碱液喷淋系统包括喷淋电动调节阀门、喷嘴，所述喷淋电动调节阀门和喷嘴设置在碱液供液用管路上；所述喷淋电动调节阀门与喷嘴控制连接；
所述烟气冷凝系统包括气体均布装置、烟气冷却器，烟气冷却器采用管式或板式；经过碱液喷淋系统处理后的烟气经过所述气体均布装置进入烟气冷却器进行进一步冷却形成凝并的水雾滴与污染物混合物；
所述电除雾器系统包括电源、阳极、阴极；所述电源为电除雾器系统提供电能，使得所述阳极和阴极之间形成强大电场将经过烟气冷凝系统处理后的被凝并的水雾滴与污染物混合物吸附及脱除；
所述废水回收再利用系统包括回收电动调节阀门，所述电动回收阀门由回收管路连接至脱硫吸收塔；
经过碱液喷淋系统、烟气冷凝系统及电除雾器系统，将水雾滴与污染物混合物进行吸附及脱除；经过废水回收再利用系统，将废水进行回收用于脱硫吸收塔中的湿法脱硫用补水。
作为上述方案的进一步优化，所述装置还包括自动控制系统；自动控制系统包括控制器、设置在碱液喷淋系统中的第一温度传感器、第二温度传感器、设置在烟气冷凝系统中的第三温度传感器、第四温度传感器、设置在废水回收再利用系统中的第一液体流量传感器；所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器和第一液体流量传感器分别于控制器数据信号连接，并将分别检测到信号值发送至控制器；其中第一温度传感器和第二温度传感器分别检测喷淋前的烟气温度值和喷淋后的烟气温度值；第三温度传感器和第四温度传感器分别检测冷凝前的烟气温度值和冷凝后的烟气温度值；第一液体流量传感器检测回收水的流量信号；控制器根据第一温度传感器和第二温度传感器发送的喷淋前温度值和喷淋后温度值的差值，控制喷淋电动调节阀门的碱液喷液量大小；控制器根据第三温度传感器和第四温度传感器发送的冷凝前烟气温度值和冷凝后的烟气温度值的差值，控制烟气冷却器的冷凝介质温度及冷凝介质流速；控制器根据第一液体流量传感器发送的回收水流量信号，控制回收电动调节阀门的水流量大小。
作为上述方案的进一步优化，所述碱液喷淋系统的碱液供液用管路上连接有碱液供液系统；所述自动控制系统还包括设置在碱液喷淋系统中的烟气PH浓度检测器和DCS中控制烟气PH值调节逻辑，根据烟气的PH值浓度选择PH值不同的碱液箱供碱；烟气PH浓度检测器与控制器连接，控制器与PH检测组件连接；控制器根据烟气PH浓度检测器检测的烟气PH值，动态实时调整不同PH值的碱液箱供碱，使经过碱液喷淋系统中和处理后的烟气PH值在5-9之间。
作为上述方案的进一步优化，所述湿式电除尘器的烟气排出口还设置有PM2.5浓度检测器；所述PM2.5浓度检测器与控制器数据信号连接用于检测PM2.5浓度值。
作为上述方案的进一步优化，所述自动控制系统还包括与所述PM2.5浓度监测器相连接的显示器用于显示经湿式电除尘器处理后的PM2.5浓度值；自动控制系统还包括报警器；控制器中内置有PM2.5浓度预设阈值；控制器根据接收到的PM2.5浓度监测值与PM2.5浓度预设阈值进行比较的结果，控制报警器是否发出报警音；当接收到的PM2.5浓度监测值小于PM2.5浓度预设阈值时，报警器不会发出报警音；反之，则发出报警音。
作为上述方案的进一步优化，所述报警器采用LED灯光闪烁器或者扩音器；所述显示器为电子液晶显示器。
作为上述方案的进一步优化，所述自动控制系统还包括与控制器数据连接的无线发射模块、以及与远程监控中心数据连接的无线接收模块；无线发射模块与无线接收模块通过无线网络相互配合连接用于将控制器接收到的各个信号值远程发送至远程监控中心。
作为上述方案的进一步优化，所述无线网络为2G、3G、4G或者wifi网络。
采用本实用新型的脱除燃煤锅炉烟气中复合污染物的装置，具有如下优异效果：
(1)本实用新型能显著改善大气环境质量，可实施大型燃煤锅炉深度除尘治理工程，大幅度降低PM2.5细微颗粒物等污染物。
(2)本实用新型能够大大降低烟气复合污染物的排放，达到国内外领先水平，整个装置运行的可靠性和稳定性能满足锅炉长期运行的要求，符合国家倡导的节能减排环保要求。
(3)本实用新型在保护环境、节能节水方面具有重大意义，抑制雾霾产生脱除燃煤锅炉烟气中复合污染物，有效地减少烟气复合污染物的排放，达到有效净化空气的目的。
(4)本实用新型既能够解决湿法脱硫带来的复合污染物、石膏雨、蓝烟问题，缓解下游烟道、烟囱的腐蚀，又能将收集下来的水经过滤处理后用作湿法脱硫的补充水，能够满足脱硫系统需用水量，起到节能环保的双重功效。
附图说明
附图1为本实用新型脱除燃煤锅炉烟气中复合污染物的装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1对本实用新型的脱除燃煤锅炉烟气中复合污染物的装置及其使用方法作以详细说明。
一种脱除燃煤锅炉烟气中复合污染物的装置，该装置设置于脱硫吸收塔的出口与湿式电除尘器的入口之间；该装置包括由烟道依次连接的碱液喷淋系统a、烟气冷凝系统b、电除雾器系统c和废水回收再利用系统d；其中，所述电除雾器系统的烟气出口与湿式电除尘器的入口相连接；所述电除雾器系统收集的废水由排水管路连接至废水回收再利用系统，所述废水回收再利用系统与脱硫吸收塔的出口相连接；所述碱液喷淋系统包括喷淋电动调节阀门1、喷嘴2，所述喷淋电动调节阀门和喷嘴设置在碱液供液用管路上；所述喷淋电动调节阀门与喷嘴控制连接；所述烟气冷凝系统包括气体均布装置3、烟气冷却器4，烟气冷却器采用管式或板式；经过碱液喷淋系统处理后的烟气经过所述气体均布装置进入烟气冷却器进行进一步冷却形成凝并的水雾滴与污染物混合物；所述电除雾器系统包括电源5、阳极6、阴极7；所述电源为电除雾器系统提供电能，使得所述阳极和阴极之间形成强大电场将经过烟气冷凝系统处理后的被凝并的水雾滴与污染物混合物吸附及脱除；所述废水回收再利用系统包括回收电动调节阀门8，所述电动回收阀门由回收管路连接至脱硫吸收塔；经过碱液喷淋系统、烟气冷凝系统及电除雾器系统，将水雾滴与污染物混合物进行吸附及脱除；经过废水回收再利用系统，将废水进行回收用于脱硫吸收塔中的湿法脱硫用补水。所述装置还包括自动控制系统；自动控制系统包括控制器、设置在碱液喷淋系统中的第一温度传感器、第二温度传感器、设置在烟气冷凝系统中的第三温度传感器、第四温度传感器、设置在废水回收再利用系统中的第一液体流量传感器；所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器和第一液体流量传感器分别于控制器数据信号连接，并将分别检测到信号值发送至控制器；其中第一温度传感器和第二温度传感器分别检测喷淋前的烟气温度值和喷淋后的烟气温度值；第三温度传感器和第四温度传感器分别检测冷凝前的烟气温度值和冷凝后的烟气温度值；第一液体流量传感器检测回收水流量；控制器根据第一温度传感器和第二温度传感器发送的喷淋前温度值和喷淋后温度的差值，控制喷淋电动调节阀门的碱液喷液量大小；控制器根据第三温度传感器和第四温度传感器发送的冷凝前烟气温度值和冷凝后的烟气温度值的差值，控制烟气冷却器的冷凝介质温度及冷凝介质流速；控制器根据第一液体流量传感器发送的回收水流量信号，控制回收电动调节阀门的水流量大小。所述碱液喷淋系统的碱液供液用管路上连接有碱液供液系统；所述自动控制系统还包括设置在碱液喷淋系统中的烟气PH浓度检测器和DCS中控制烟气PH值调节逻辑，根据烟气的PH值浓度选择PH值不同的碱液箱供碱；烟气PH浓度检测器与控制器连接，控制器与PH检测组件连接；控制器根据烟气PH浓度检测器检测的烟气PH值，动态实时调整不同PH值的碱液箱供碱，使经过碱液喷淋系统中和处理后的烟气PH值在5-9之间。
所述湿式电除尘器的烟气排出口还设置有PM2.5浓度检测器；所述PM2.5浓度检测器与控制器数据信号连接用于检测PM2.5浓度值。所述自动控制系统还包括与所述PM2.5浓度监测器相连接的显示器用于显示经湿式电除尘器处理后的PM2.5浓度值；自动控制系统还包括报警器；控制器中内置有PM2.5浓度预设阈值；控制器根据接收到的PM2.5浓度监测值与PM2.5浓度预设阈值进行比较的结果，控制报警器是否发出报警音；当接收到的PM2.5浓度监测值小于PM2.5浓度预设阈值时，报警器不会发出报警音；反之，则发出报警音。所述报警器采用LED灯光闪烁器或者扩音器；所述显示器为电子液晶显示器。所述自动控制系统还包括与控制器数据连接的无线发射模块、以及与远程监控中心数据连接的无线接收模块；无线发射模块与无线接收模块通过无线网络相互配合连接用于将控制器接收到的各个信号值远程发送至远程监控中心。所述无线网络为2G、3G、4G或者wifi网络。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本领域的技术人员应该了解本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (8)
1.一种脱除燃煤锅炉烟气中复合污染物的装置，其特征在于：该装置设置于脱硫吸收塔的出口与湿式电除尘器的入口之间；该装置包括由烟道依次连接的碱液喷淋系统（a）、烟气冷凝系统（b）、电除雾器系统（c）和废水回收再利用系统（d）；其中，
所述电除雾器系统的烟气出口与湿式电除尘器的入口相连接；所述电除雾器系统收集的废水由排水管路连接至废水回收再利用系统，所述废水回收再利用系统与脱硫吸收塔的出口相连接；
所述碱液喷淋系统包括喷淋电动调节阀门（1）、喷嘴（2），所述喷淋电动调节阀门和喷嘴设置在碱液供液用管路上；所述喷淋电动调节阀门与喷嘴控制连接；
所述烟气冷凝系统包括气体均布装置（3）、烟气冷却器（4），烟气冷却器采用管式或板式；经过碱液喷淋系统处理后的烟气经过所述气体均布装置进入烟气冷却器进行进一步冷却形成凝并的水雾滴与污染物混合物；
所述电除雾器系统包括电源（5）、阳极（6）、阴极（7）；所述电源为电除雾器系统提供电能，使得所述阳极和阴极之间形成强大电场将经过烟气冷凝系统处理后的被凝并的水雾滴与污染物混合物吸附及脱除；
所述废水回收再利用系统包括回收电动调节阀门（8），所述回收电动调节阀门由回收管路连接至脱硫吸收塔；
经过碱液喷淋系统、烟气冷凝系统及电除雾器系统，将水雾滴与污染物混合物进行吸附及脱除；经过废水回收再利用系统，将脱除的混合污染物的废水进行回收用于脱硫吸收塔中的湿法脱硫用补水。
2.根据权利要求1所述的一种脱除燃煤锅炉烟气中复合污染物的装置，其特征在于：所述装置还包括自动控制系统；自动控制系统包括控制器、设置在碱液喷淋系统中的第一温度传感器、第二温度传感器、设置在烟气冷凝系统中的第三温度传感器、第四温度传感器、设置在废水回收再利用系统中的第一液体流量传感器；所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器和第一液体流量传感器分别与控制器数据信号连接，并将分别检测到信号值发送至控制器；其中第一温度传感器和第二温度传感器分别检测喷淋前的烟气温度值和喷淋后的烟气温度值；第三温度传感器和第四温度传感器分别检测冷凝前的烟气温度值和冷凝后的烟气温度值；第一液体流量传感器检测回收水的流量信号；控制器根据第一温度传感器和第二温度传感器发送的喷淋前温度值和喷淋后温度值的差值，控制喷淋电动调节阀门的碱液喷液量大小；控制器根据第三温度传感器和第四温度传感器发送的冷凝前烟气温度值和冷凝后的烟气温度值的差值，控制烟气冷却器的冷凝介质温度及冷凝介质流速；控制器根据第一液体流量传感器发送的回收水流量信号，控制回收电动调节阀门的水流量大小。
3.根据权利要求2所述的一种脱除燃煤锅炉烟气中复合污染物的装置，其特征在于：所述碱液喷淋系统的碱液供液用管路上连接有碱液供液系统；所述自动控制系统还包括设置在碱液喷淋系统中的烟气pH浓度检测器和DCS中控制烟气pH值调节逻辑，根据烟气的pH值浓度选择pH值不同的碱液箱供碱；烟气pH浓度检测器与控制器连接，控制器与pH检测组件连接；控制器根据烟气pH浓度检测器检测的烟气pH值，动态实时调整不同PH值的碱液箱供碱，使经过碱液喷淋系统中和处理后的烟气pH值在5-9之间。
4.根据权利要求3所述的一种脱除燃煤锅炉烟气中复合污染物的装置，其特征在于：所述湿式电除尘器的烟气排出口还设置有PM2.5浓度检测器；所述PM2.5浓度检测器与控制器数据信号连接用于检测PM2.5浓度值。
5.根据权利要求4所述的一种脱除燃煤锅炉烟气中复合污染物的装置，其特征在于：所述自动控制系统还包括与所述PM2.5浓度检测器相连接的显示器用于显示经湿式电除尘器处理后的PM2.5浓度值；自动控制系统还包括报警器；控制器中内置有PM2.5浓度预设阈值；控制器根据接收到的PM2.5浓度检测值与PM2.5浓度预设阈值进行比较的结果，控制报警器是否发出报警音；当接收到的PM2.5浓度检测值小于PM2.5浓度预设阈值时，报警器不会发出报警音；反之，则发出报警音。
6.根据权利要求5所述的一种脱除燃煤锅炉烟气中复合污染物的装置，其特征在于：所述报警器采用LED灯光闪烁器或者扩音器；所述显示器为电子液晶显示器。
7.根据权利要求5或6所述的一种脱除燃煤锅炉烟气中复合污染物的装置，其特征在于：所述自动控制系统还包括与控制器数据连接的无线发射模块、以及与远程监控中心数据连接的无线接收模块；无线发射模块与无线接收模块通过无线网络相互配合连接用于将控制器接收到的各个信号值远程发送至远程监控中心。
8.根据权利要求7所述的一种脱除燃煤锅炉烟气中复合污染物的装置，其特征在于：所述无线网络为2G、3G、4G或者wifi网络。
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