CN207279674U - 一种烟尘排放的协同控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种烟尘排放的协同控制系统，包括锅炉装置、低低温省煤器和吸收塔，锅炉装置与低低温省煤器连接，低低温省煤器与高频电源电气除尘器连接，高频电源电气除尘器与吸收塔连接，吸收塔与烟囱连接，吸收塔内设置有托盘、四层喷淋层和三级除雾器，托盘与喷淋层连接，喷淋层与三级除雾器连接，低温省煤器还与去汽机回热系统连接。本实用新型通过在吸收塔内设置两层托盘、四层喷淋层和三级除雾器大大降低了火电厂超低排放的改造难度、改造成本低、改造后运行稳定，本实用新型可控制烟尘的最终排放质量浓度小于5mg/m3。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种控制系统，特别是一种烟尘排放的协同控制系统。
背景技术
目前，火电厂大多采取湿式电除尘技术进行超低排放的改造，但是湿式电除尘系统改造投资大、运行成本高。而污染物协同脱除技术逐渐成为超低排放改造的主流技术路线，为如何能够高效、经济的实现超低排放提供了现实基础。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种烟尘排放的协同控制系统，该系统可有效的控制火电厂烟尘的排放量，可降低火电厂超低排放改造的成本。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：一种烟尘排放的协同控制系统，包括锅炉装置、低低温省煤器和吸收塔，锅炉装置与低低温省煤器连接，低低温省煤器与高频电源电气除尘器连接，高频电源电气除尘器与吸收塔连接，吸收塔与烟囱连接，吸收塔内设置有托盘、四层喷淋层和三级除雾器，托盘与喷淋层连接，喷淋层与三级除雾器连接，低温省煤器还与去汽机回热系统连接。
本方案中低低温省煤器的运行温度为90℃～110℃左右，换热介质采用水媒介，烟气与水换热冷端端差、热端端差均大于20℃。
前述的一种烟尘排放的协同控制系统，所述每层喷淋层在吸收塔内的覆盖率为200％～300％。
前述的一种烟尘排放的协同控制系统，所述三级除雾器设置于吸收塔的顶部。
前述的一种烟尘排放的协同控制系统，所述吸收塔内设置有多个呈环状排列的喷嘴。
本实用新型通过设置低低温省煤器、高频电源电气除尘器和内置有两层托盘、四层喷淋层和三级除雾器的吸收塔，将火电厂锅炉排出的烟尘质量浓度最终控制在5mg/m3以下。其中设置低低温省煤器采用的是低低温静电除尘技术，高频电源电气除尘器利用高频开关技术。
1)低低温静电除尘技术是指在空气预热器和电除尘器之间有低低温省煤器，其运行温度由通常的低温状态(120℃～170℃)下降到低低温状态(90℃～110℃左右)，这种烟气换热器和电除尘器的组合称为低低温电除尘器。其工作原理是：烟温降低，使得粉尘比电阻降低，粉尘的荷电性能提高；烟温降低，烟气量减少，电除尘器电场风速也得以降低；烟温降低，烟气中颗粒及气体分子热运动能力减弱，气体击穿电压提高，粉尘趋近速度提高；当电除尘器入口烟气温度已经降到露点温度以下，可去除绝大部分SO3，减小电除尘器尾部烟气的低温腐蚀。
低低温静电除尘技术特点：a)烟气的体积流量得以降低，电场烟气通道内的烟气流速也相应降低。随着烟温下降10℃，烟气量可下降2.5％；b)比电阻下降到108Ω·cm～1010Ω·cm，是电除尘器最佳工作范围，克服了电除尘器对粉尘比电阻敏感这一弊病，避免了反电晕的发生，提高了高比电阻粉尘的除尘效果；c)烟温下降10℃，烟气的击穿电压升高3％，对电除尘器提效非常有利；d)可降低湿法脱硫工艺水量约30％；e)回热进低加系统，可节煤1g/(kW·h)～3g/(kW·h)；f)系统阻力下降，引风机节电约10％；g)在灰硫比大于100时，SO3的去除率可达95％，大大减少对下游系统的低温腐蚀。
低低温静电除尘技术适用条件：a)进入低低温电除尘器系统的烟气含尘浓度不大于100g/m3；b)燃煤收到基硫分应不大于2％，烟气灰硫比宜大于100；c)入口烟气温度。热回收器应小于200℃，再加热器宜为50℃上下；d)电除尘器换热介质宜采用水媒介，烟气与水换热冷端端差、热端端差应大于20℃。
2)高频电源电气除尘器是利用高频开关技术，通过工频交流-直流-高频交流-高频脉动直流的能量转换形式，供给电场一系列的窄电流脉冲。高频电源电压波动小、电晕电压高、电晕电流大，从而增加了电晕功率，提高了除尘效率。
高频电源电气除尘器采用高频电源供电，烟尘排放可降低40％～60％，配合双室五电场电除尘器，除尘效率能达到99.80％～99.85％。与普通工频电源相比，高频电源在节能效果、电晕功率、电源适应性和火花控制特性等方面具有很大优势，且改造成本低，效果明显。
3)烟尘浓度是由三部分组成:首先是由脱硫装置前端的电除尘过程带入的，经过吸收塔洗涤、吸收后残余的烟尘；第二部分是烟气流经除雾器后带出的浆液液滴，液滴中所含的石膏、石灰石等固体颗粒被计入到烟尘浓度中；另一部分是浆液中的可溶性盐。为达到高效除尘的目的，必须从上述几方面进行综合考虑，因而通过在吸收塔内设置两层托盘、四层喷淋层和三级除雾器，协同控制烟尘的排放，使得烟尘排放质量浓度小于5mg/m3，从而实现高效脱硫。
(1)两层托盘设计可改善吸收塔内流场均匀度，提高烟气与浆液的接触机率，增大持液层高度，提高微细粉尘的捕集效率。由于托盘的除尘包括气泡、液膜对烟尘的捕集作用，一般的泡沫除尘器的除尘效果比喷雾塔除尘器的除尘效率高，因此托盘的除尘性能可相当于喷淋层的除尘效率甚至更高。同时，托盘还能起到均布气流的作用，可提高后续喷淋层浆液的除尘效果和除雾器的除雾效果。
(2)四层喷淋层设计。单层喷淋层的覆盖率在200％～300％之间，四层喷淋层可确保石灰石浆液与烟气充分接触和反应。喷淋层由吸收塔内部浆液喷淋系统形成，吸收塔内部浆液喷淋系统由分配管网和喷嘴组成，呈环状均匀排列的喷嘴设计，可保证浆液均匀喷淋的效果，满足喷淋系统的结构设计，从而达到均匀分布要求的喷淋流量，使流经每个喷淋层的流量相等，从而保证石灰石浆液与烟气充分接触和反应。
(3)除雾器设计。除雾器安装在吸收塔顶部，用以分离净烟气中夹带的雾滴。每座吸收塔设置一套三级屋脊式除雾器。除雾器的工作原理是重力和惯性撞击作用，当含有雾沫气体以一定的速度通过除雾器时，会与除雾器内部结构相撞，并依附在其表面上。除雾器内部结构表面上的雾沫，经过扩散和重力的作用会逐步聚集，当重量达到一定水平后，就会从除雾器内部结构上分离下来。除雾器系统考虑到脱硫装置浆液及飞灰造成的堵塞问题，设置了自动冲洗系统，冲洗方式为脉冲式，运行时间根据程序的设定自动启停，也可人工调节。除雾器的冲洗另一方面可补充因烟气饱和而带走的水份,以维持吸收塔内要求的液位。
本方案中除雾器的除雾效率可以达到99％以上。在脱硫塔入口烟尘质量浓度小于20mg/m3时，除尘除雾器可控制机组最终烟尘排放质量浓度小于5mg/m3。
与现有技术相比，本实用新型通过在吸收塔内设置两层托盘、四层喷淋层和三级除雾器，大大降低了火电厂超低排放的改造难度、改造成本低，改造后运行稳定，本实用新型可控制烟尘的最终排放质量浓度小于5mg/m3。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是喷嘴的示意图。
附图标记：1-锅炉装置，2-低低温省煤器，3-吸收塔，4-高频电源电气除尘器，5-去汽机回热系统，6-烟囱，7-托盘，8-喷淋层，9-除雾器，10-喷嘴。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
具体实施方式
本实用新型的实施例1：一种烟尘排放的协同控制系统，包括锅炉装置1、低低温省煤器2和吸收塔3，锅炉装置1与低低温省煤器2连接，低低温省煤器2与高频电源电气除尘器4连接，高频电源电气除尘器4与吸收塔3连接，吸收塔3与烟囱6连接，吸收塔3内设置有托盘7、四层喷淋层8和三级除雾器9，托盘7与喷淋层8连接，喷淋层8与三级除雾器9连接，低温省煤器2还与去汽机回热系统5接。每层喷淋层8在吸收塔3内的覆盖率为200％。
本实用新型的实施例2：一种烟尘排放的协同控制系统，包括锅炉装置1、低低温省煤器2和吸收塔3，锅炉装置1与低低温省煤器2连接，低低温省煤器2与高频电源电气除尘器4连接，高频电源电气除尘器4与吸收塔3连接，吸收塔3与烟囱6连接，吸收塔3内设置有托盘7、四层喷淋层8和三级除雾器9，托盘7与喷淋层8连接，喷淋层8与三级除雾器9连接，低温省煤器2还与去汽机回热系统5接。每层喷淋层8在吸收塔3内的覆盖率为250％。三级除雾器9设置于吸收塔3的顶部。
本实用新型的实施例3：一种烟尘排放的协同控制系统，包括锅炉装置1、低低温省煤器2和吸收塔3，锅炉装置1与低低温省煤器2连接，低低温省煤器2与高频电源电气除尘器4连接，高频电源电气除尘器4与吸收塔3连接，吸收塔3与烟囱6连接，吸收塔3内设置有托盘7、四层喷淋层8和三级除雾器9，托盘7与喷淋层8连接，喷淋层8与三级除雾器9连接，低温省煤器2还与去汽机回热系统5接。每层喷淋层8在吸收塔3内的覆盖率为300％。三级除雾器9设置于吸收塔3的顶部。吸收塔3内设置有多个呈环状排列的喷嘴10。
本实用新型的工作原理：
从锅炉装置1排出的高温的烟尘在低低温省煤器2内降温，将温度降低到最适合于高频电源电气除尘器4需要的温度，以增大除尘效率，烟气中的大部分烟尘在高频电源电气除尘器4中被清除掉，经高频电源电气除尘器4除尘后的烟气通过吸收塔3的烟气口进入吸收塔3内，烟气在喷淋层8处与雾状浆液逆流接触，处理后的烟气经三级除雾器9除去烟气携带的水滴后，从吸收塔3顶部经烟道排至烟囱6。本实用新型通过设置低低温省煤器2、高频电源电气除尘器4和内置有两层托盘7、四层喷淋层8和三级除雾器9的吸收塔3，将火电厂锅炉排出的烟尘质量浓度最终控制在5mg/m3以下。火电厂采用本实用新型系统进行超低排放改造的工程量小、改造难度低，改造工期较短，改造后系统运行较为稳定，运行成本低。
Claims (5)
1.一种烟尘排放的协同控制系统，其特征在于，包括锅炉装置(1)、低低温省煤器(2)和吸收塔(3)，所述锅炉装置(1)与低低温省煤器(2)连接，低低温省煤器(2)与高频电源电气除尘器(4)连接，高频电源电气除尘器(4)与吸收塔(3)连接，吸收塔(3)与烟囱(6)连接，所述吸收塔(3)内设置有托盘(7)、四层喷淋层(8)和三级除雾器(9)，所述托盘(7)与喷淋层(8)连接，喷淋层(8)与三级除雾器(9)连接，所述低温省煤器(2)还与去汽机回热系统(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种烟尘排放的协同控制系统，其特征在于，所述每层喷淋层(8)在吸收塔(3)内的覆盖率为200％～300％。
3.根据权利要求2所述的一种烟尘排放的协同控制系统，其特征在于，所述三级除雾器(9)设置于吸收塔(3)的顶部。
4.根据权利要求2所述的一种烟尘排放的协同控制系统，其特征在于，所述托盘(7)为双层托盘。
5.根据权利要求1或3或4所述的一种烟尘排放的协同控制系统，其特征在于，所述吸收塔(3)内设置有多个呈环状排列的喷嘴(10)。
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