CN207922268U - 一种用于处理燃煤锅炉烟气的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于处理燃煤锅炉烟气的装置，它涉及一种处理锅炉烟气的装置。本实用新型的目的是要解决现有锅炉烟气处理装置在不明确各污染物浓度的情况下运行，浪费能源，脱硫脱硝效率低、效果差和不具有回收烟气中热能的问题。装置包括锅炉炉膛、降温室、烟道、控制器、一氧化碳浓度检测仪、氮氧化物浓度检测仪、二氧化硫浓度检测仪、过滤腔、悬浮颗粒过滤网、水雾发生装置、布气板、喷头、氨水进水管、氨水储存罐、循环槽、氨水回收管、臭氧喷射总管、若干根臭氧喷射支管、臭氧发生器、空分装置、除雾器、烟囱、湿式脱硫塔、氧化室、二氧化硫过滤网、活性炭吸附过滤网。本实用新型可获得一种用于处理燃煤锅炉烟气的装置。

Description

一种用于处理燃煤锅炉烟气的装置

技术领域

本实用新型涉及一种处理锅炉烟气的装置。

背景技术

近年来，随着工业的快速发展，工厂排放了越来越多的大气污染物质到空气中，工业大气污染日益严重，在多种工业废气对大气的污染中，煤烟型污染较为突出，产生了较大的危害，如空气中含尘量的增加，酸雨的出现，其主要原因就是锅炉所排放的烟气导致。

由于锅炉燃烧后会产生大量烟气，并且烟气中约95％是难以被吸收的NO，还存在二氧化硫等有毒性气体。烟气中的二氧化硫形成的酸雨，不仅严重腐蚀建筑物及工业交通设施，而且大面积破坏农作物及森林，给人类生态环境造成巨大的危害。因此，二氧化硫的治理势在必行。

锅炉燃烧后产生的烟气中还存在大量热量和水分，此部分热量首先随烟气被输入脱硫塔，然后再由脱硫塔的排气管排放到空气中，这样就使得烟气中的热量和水分流失，造成了能量浪费，还会提高周围的空气温度。

研究表明，大气中二氧化硫的浓度每增加1倍，总死亡率增加11％；总悬浮颗粒物浓度每增加1倍，总死亡率增加4％；因此，急需一种方便实用的去除锅炉中烟气污染物的装置。

现有烟气处理装置在不明确烟气中各个污染物浓度的情况下系统就运行，增加耗能，浪费能源，而且容易结垢阻塞、系统复杂、投资多、占地面积、成本高、不具有回收烟气中热能和脱硫脱硝效率差的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是要解决现有锅炉烟气处理装置在不明确各污染物浓度的情况下运行，浪费能源，脱硫脱硝效率低、效果差和不具有回收烟气中热能的问题，而提供一种用于处理燃煤锅炉烟气的装置。

一种用于处理燃煤锅炉烟气的装置包括锅炉炉膛、降温室、烟道、第二进气管、控制器、一氧化碳浓度检测仪、氮氧化物浓度检测仪、二氧化硫浓度检测仪、第一密封调节烟囱翻板、第二密封调节烟囱翻板、第一进气管、过滤腔、悬浮颗粒过滤网、水雾发生装置、第三进气管、布气板、喷头、氨水进水管、氨水储存罐、循环槽、氨水回收管、第四进气管、臭氧喷射总管、若干根臭氧喷射支管、臭氧发生器、空分装置、除雾器、烟囱、湿式脱硫塔、氧化室、二氧化硫过滤网和活性炭吸附过滤网；

所述的锅炉炉膛的烟气出口通过第一进气管与降温室的烟气入口相连通，降温室的烟气出口与烟道相连通；烟道还与第二进气管的一端相连通；

所述的烟道上设有第一密封调节烟囱翻板；第二进气管上设有第二密封调节烟囱翻板；

所述的烟道的出口处设有一氧化碳浓度检测仪、氮氧化物浓度检测仪和二氧化硫浓度检测仪；一氧化碳浓度检测仪、氮氧化物浓度检测仪和二氧化硫浓度检测仪的信号输出端分别通过信号线与控制器的信号输入端连接；第一密封调节烟囱翻板和第二密封调节烟囱翻板分别通过控制线与控制器的信号输出端相连接；

所述的第二进气管的另一端与过滤腔的烟气入口相连通；过滤腔内自左至右设置有悬浮颗粒过滤网、二氧化硫过滤网和活性炭吸附过滤网；过滤腔的烟气出口通过第三进气管与湿式脱硫塔的烟气入口相连通；

所述的水雾发生装置包括水箱和出雾口；出雾口与第三进气管相连通；

所述的湿式脱硫塔的内部设有布气板和喷头；布气板设置在喷头上方；循环槽通过氨水进水管与喷头相连通，湿式脱硫塔的底端通过氨水回收管与循环槽相连通，循环槽还与氨水储存罐相连通；

所述的湿式脱硫塔的烟气出口通过第四进气管与氧化室的烟气入口相连通；

所述的氧化室内设有若干根臭氧喷射支管，臭氧喷射支管的一端与喷嘴连通，另一端与臭氧喷射总管相连通；所述的空分装置的氧气出口与臭氧发生器的氧气入口相连接，臭氧发生器的臭氧出口与臭氧喷射总管相连接；

所述的氧化室的烟气出口与除雾器的烟气入口相连通，除雾器的烟气出口与烟囱的烟气入口相连通。

本实用新型的原理及优点：

一、燃煤在锅炉炉膛内燃烧，排出的高温烟气经过降温室进行换热，将热量传递给板式换热器，板式换热器回收了锅炉烟气中的热能，随后烟气通过第一进气管进入到烟道中；第一密封调节烟囱翻板处于打开状态，第二密封调节烟囱翻板处于关闭状态，一氧化碳浓度检测仪、氮氧化物浓度检测仪和二氧化硫浓度检测仪检测到烟气中一氧化碳、氮氧化物和二氧化硫的浓度，当烟气中一氧化碳、氮氧化物和二氧化硫的浓度高于排放标准中规定的上限值时，控制器控制第一密封调节烟囱翻板和第二密封调节烟囱翻板，使第一密封调节烟囱翻板关闭，第二密封调节烟囱翻板打开，烟气通过第二进气管进入到过滤腔中，先后通过悬浮颗粒过滤网、二氧化硫过滤网和活性炭吸附过滤网进行过滤，去除烟气中的悬浮颗粒、部分二氧化硫并吸附异味后，进入到第三进气管中，水雾发生装置产生的水雾通过出雾口进入到第三进气管中，与第三进气管中的烟气接触，吸收烟气中的硫化物和硝化物；经过第三进气管中的烟气进入到湿式脱硫塔中，通过布气板重新布气，氨水储存罐内装有工业氨水，向循环槽内补充工业氨水，工业氨水通过喷头喷向烟气，主要发生如下反应：

2NH₃+SO₂+H₂O→NH₄₂SO₃；

NH₃+SO₂+H₂O→NH₄HSO₃；

NH₄HSO₃+NH₃→NH₄₂SO₃；

有O₂存在的情况下，亚硫酸盐将会氧化成硫酸盐，即：

2NH₄₂SO₃+O₂→2NH₄₂SO₄；

2NH₄HSO₃+O₂→2NH₄HSO₄；

2NH₄HSO₃+O₂+2NH₃→2NH₄₂SO₄；

去除二氧化硫的烟气通过第四进气管进入到氧化室中，氧化室中喷入的臭氧主要有两个作用，一个是氧化部分NO，一个是活化H₂O₂；主要发生如下反应：

O₃+NO→NO₂+O₂；

H₂O₂→2OH；

OH+H₂O₂+O₃→H₂O+HO₂·；

HO₂·+NO→NO₂+OH；

去除氮氧化物的烟气进入到除雾器中进行除雾，除雾后的烟气排放到烟囱中，通过烟囱再排放到大气中；

二、燃煤在锅炉炉膛中燃烧，通过固汞物质加料口向锅炉炉膛中喷入固汞物质，固汞物质为MnO₂；固汞物质进行脱硫脱硝和脱汞的反应如下：

NO_x+MnO₂→MnNO₃₂；

SO_x+MnO₂→MnSO₄；

Hg⁰+MnO₂→Hg²⁺+MnO₂→MnHg复合体；

NO_x包括所有的氮氧化物，SO_x包括所有的硫氧化物，汞包括单质汞和化合物；

三、本实用新型中设有板式换热器，实现了热量的回收；

四、空气经过空分装置，生成高浓度氧气，进入臭氧发生器，产生的臭氧由喷嘴喷向烟气；

五、锅炉中燃料处于燃烧中期时，烟气无需脱硫处理，控制器控制第一密封调节烟囱翻板打开，第二密封调节烟囱翻板关闭，烟气通过烟道排放到大气中；燃煤锅炉烟气的装置中湿式脱硫塔和氧化室停止运行，节省了能源；

六、本实用新型的脱硝率达到90％以上，脱硫率达到97％以上；

七、本实用新型解决了现有锅炉烟气处理装置在不明确各污染物浓度的情况下运行，浪费能源，脱硫脱硝效率低、效果差和不具有回收烟气中热能的问题。

本实用新型可获得一种用于处理燃煤锅炉烟气的装置。

附图说明

图1为具体实施方式一所述的一种用于处理燃煤锅炉烟气的装置的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式一种用于处理燃煤锅炉烟气的装置包括锅炉炉膛1、降温室2、烟道3、第二进气管4、控制器5、一氧化碳浓度检测仪6、氮氧化物浓度检测仪7、二氧化硫浓度检测仪8、第一密封调节烟囱翻板9、第二密封调节烟囱翻板10、第一进气管12、过滤腔14、悬浮颗粒过滤网15、水雾发生装置、第三进气管18、布气板19、喷头20、氨水进水管21、氨水储存罐22、循环槽23、氨水回收管24、第四进气管25、臭氧喷射总管26、若干根臭氧喷射支管26-1、臭氧发生器27、空分装置28、除雾器29、烟囱30、湿式脱硫塔31、氧化室32、二氧化硫过滤网33和活性炭吸附过滤网34；

所述的锅炉炉膛1的烟气出口通过第一进气管12与降温室2的烟气入口相连通，降温室2的烟气出口与烟道3相连通；烟道3还与第二进气管4的一端相连通；

所述的烟道3上设有第一密封调节烟囱翻板9；第二进气管4上设有第二密封调节烟囱翻板10；

所述的烟道3的出口处设有一氧化碳浓度检测仪6、氮氧化物浓度检测仪7和二氧化硫浓度检测仪8；一氧化碳浓度检测仪6、氮氧化物浓度检测仪7和二氧化硫浓度检测仪8的信号输出端分别通过信号线与控制器5的信号输入端连接；第一密封调节烟囱翻板9和第二密封调节烟囱翻板10分别通过控制线与控制器5的信号输出端相连接；

所述的第二进气管4的另一端与过滤腔14的烟气入口相连通；过滤腔14内自左至右设置有悬浮颗粒过滤网15、二氧化硫过滤网33和活性炭吸附过滤网34；过滤腔14的烟气出口通过第三进气管18与湿式脱硫塔31的烟气入口相连通；

所述的水雾发生装置包括水箱16和出雾口17；出雾口17与第三进气管18相连通；

所述的湿式脱硫塔31的内部设有布气板19和喷头20；布气板19设置在喷头20上方；循环槽23通过氨水进水管21与喷头20相连通，湿式脱硫塔31的底端通过氨水回收管24与循环槽23相连通，循环槽23还与氨水储存罐22相连通；

所述的湿式脱硫塔31的烟气出口通过第四进气管25与氧化室32的烟气入口相连通；

所述的氧化室32内设有若干根臭氧喷射支管26-1，臭氧喷射支管26-1的一端与喷嘴连通，另一端与臭氧喷射总管26相连通；所述的空分装置28的氧气出口与臭氧发生器27的氧气入口相连接，臭氧发生器27的臭氧出口与臭氧喷射总管26相连接；

所述的氧化室32的烟气出口与除雾器29的烟气入口相连通，除雾器29的烟气出口与烟囱30的烟气入口相连通。

本实施方式的原理及优点：

一、燃煤在锅炉炉膛1内燃烧，排出的高温烟气经过降温室2进行换热，将热量传递给板式换热器11，板式换热器11回收了锅炉烟气中的热能，随后烟气通过第一进气管12进入到烟道3中；第一密封调节烟囱翻板9处于打开状态，第二密封调节烟囱翻板10处于关闭状态，一氧化碳浓度检测仪6、氮氧化物浓度检测仪7和二氧化硫浓度检测仪8检测到烟气中一氧化碳、氮氧化物和二氧化硫的浓度，当烟气中一氧化碳、氮氧化物和二氧化硫的浓度高于排放标准中规定的上限值时，控制器5控制第一密封调节烟囱翻板9和第二密封调节烟囱翻板10，使第一密封调节烟囱翻板9关闭，第二密封调节烟囱翻板10打开，烟气通过第二进气管4进入到过滤腔14中，先后通过悬浮颗粒过滤网15、二氧化硫过滤网33和活性炭吸附过滤网34进行过滤，去除烟气中的悬浮颗粒、部分二氧化硫并吸附异味后，进入到第三进气管18中，水雾发生装置产生的水雾通过出雾口17进入到第三进气管18中，与第三进气管18中的烟气接触，吸收烟气中的硫化物和硝化物；经过第三进气管18中的烟气进入到湿式脱硫塔31中，通过布气板19重新布气，氨水储存罐22内装有工业氨水，向循环槽23内补充工业氨水，工业氨水通过喷头20喷向烟气，主要发生如下反应：

2NH₃+SO₂+H₂O→(NH₄)₂SO₃；

NH₃+SO₂+H₂O→NH₄HSO₃；

NH₄HSO₃+NH₃→(NH₄)₂SO₃；

有O₂存在的情况下，亚硫酸盐将会氧化成硫酸盐，即：

2(NH₄)₂SO₃+O₂→2(NH₄)₂SO₄；

2NH₄HSO₃+O₂→2NH₄HSO₄；

2NH₄HSO₃+O₂+2NH₃→2(NH₄)₂SO₄；

去除二氧化硫的烟气通过第四进气管25进入到氧化室32中，氧化室32中喷入的臭氧主要有两个作用，一个是氧化部分NO，一个是活化H₂O₂；主要发生如下反应：

O₃+NO→NO₂+O₂；

H₂O₂→2OH；

OH+H₂O₂+O₃→H₂O+HO₂·；

HO₂·+NO→NO₂+OH；

去除氮氧化物的烟气进入到除雾器29中进行除雾，除雾后的烟气排放到烟囱30中，通过烟囱30再排放到大气中；

二、燃煤在锅炉炉膛1中燃烧，通过固汞物质加料口13向锅炉炉膛1中喷入固汞物质，固汞物质为MnO₂；固汞物质进行脱硫脱硝和脱汞的反应如下：

NO_x+MnO₂→Mn(NO₃)₂；

SO_x+MnO₂→MnSO₄；

Hg⁰+MnO₂→Hg²⁺+MnO₂→MnHg复合体；

NO_x包括所有的氮氧化物，SO_x包括所有的硫氧化物，汞包括单质汞和化合物；

三、本实施方式中设有板式换热器11，实现了热量的回收；

四、空气经过空分装置28，生成高浓度氧气，进入臭氧发生器27，产生的臭氧由喷嘴喷向烟气；

五、锅炉中燃料处于燃烧中期时，烟气无需脱硫处理，控制器5控制第一密封调节烟囱翻板9打开，第二密封调节烟囱翻板10关闭，烟气通过烟道3排放到大气中；燃煤锅炉烟气的装置中湿式脱硫塔31和氧化室32停止运行，节省了能源；

六、本实施方式的脱硝率达到90％以上，脱硫率达到97％以上；

七、本实施方式解决了现有锅炉烟气处理装置在不明确各污染物浓度的情况下运行，浪费能源，脱硫脱硝效率低、效果差和不具有回收烟气中热能的问题。

本实施方式可获得一种用于处理燃煤锅炉烟气的装置。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：所述的降温室2内设有板式换热器11。其它步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：所述的除雾器29与烟囱30之间的管道上设有引风机。其它步骤与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：所述的氨水储存罐22内装有4％的工业氨水。其它步骤与具体实施方式一至三相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：所述的氨水进水管21的管道上设有泵，泵的进液口与循环槽23的出液端相连通，泵的出液口与氨水进水管21的进液端相连通。其它步骤与具体实施方式一至四相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：所述的锅炉炉膛1上设有固汞物质加料口13。其它步骤与具体实施方式一至五相同。

Claims (6)

1.一种用于处理燃煤锅炉烟气的装置，其特征在于一种用于处理燃煤锅炉烟气的装置包括锅炉炉膛(1)、降温室(2)、烟道(3)、第二进气管(4)、控制器(5)、一氧化碳浓度检测仪(6)、氮氧化物浓度检测仪(7)、二氧化硫浓度检测仪(8)、第一密封调节烟囱翻板(9)、第二密封调节烟囱翻板(10)、第一进气管(12)、过滤腔(14)、悬浮颗粒过滤网(15)、水雾发生装置、第三进气管(18)、布气板(19)、喷头(20)、氨水进水管(21)、氨水储存罐(22)、循环槽(23)、氨水回收管(24)、第四进气管(25)、臭氧喷射总管(26)、若干根臭氧喷射支管(26-1)、臭氧发生器(27)、空分装置(28)、除雾器(29)、烟囱(30)、湿式脱硫塔(31)、氧化室(32)、二氧化硫过滤网(33)和活性炭吸附过滤网(34)；

所述的锅炉炉膛(1)的烟气出口通过第一进气管(12)与降温室(2)的烟气入口相连通，降温室(2)的烟气出口与烟道(3)相连通；烟道(3)还与第二进气管(4)的一端相连通；

所述的烟道(3)上设有第一密封调节烟囱翻板(9)；第二进气管(4)上设有第二密封调节烟囱翻板(10)；

所述的烟道(3)的出口处设有一氧化碳浓度检测仪(6)、氮氧化物浓度检测仪(7)和二氧化硫浓度检测仪(8)；一氧化碳浓度检测仪(6)、氮氧化物浓度检测仪(7)和二氧化硫浓度检测仪(8)的信号输出端分别通过信号线与控制器(5)的信号输入端连接；第一密封调节烟囱翻板(9)和第二密封调节烟囱翻板(10)分别通过控制线与控制器(5)的信号输出端相连接；

所述的第二进气管(4)的另一端与过滤腔(14)的烟气入口相连通；过滤腔(14)内自左至右设置有悬浮颗粒过滤网(15)、二氧化硫过滤网(33)和活性炭吸附过滤网(34)；过滤腔(14)的烟气出口通过第三进气管(18)与湿式脱硫塔(31)的烟气入口相连通；

所述的水雾发生装置包括水箱(16)和出雾口(17)；出雾口(17)与第三进气管(18)相连通；

所述的湿式脱硫塔(31)的内部设有布气板(19)和喷头(20)；布气板(19)设置在喷头(20)上方；循环槽(23)通过氨水进水管(21)与喷头(20)相连通，湿式脱硫塔(31)的底端通过氨水回收管(24)与循环槽(23)相连通，循环槽(23)还与氨水储存罐(22)相连通；

所述的湿式脱硫塔(31)的烟气出口通过第四进气管(25)与氧化室(32)的烟气入口相连通；

所述的氧化室(32)内设有若干根臭氧喷射支管(26-1)，臭氧喷射支管(26-1)的一端与喷嘴连通，另一端与臭氧喷射总管(26)相连通；所述的空分装置(28)的氧气出口与臭氧发生器(27)的氧气入口相连接，臭氧发生器(27)的臭氧出口与臭氧喷射总管(26)相连接；

所述的氧化室(32)的烟气出口与除雾器(29)的烟气入口相连通，除雾器(29)的烟气出口与烟囱(30)的烟气入口相连通。

2.根据权利要求1所述的一种用于处理燃煤锅炉烟气的装置，其特征在于所述的降温室(2)内设有板式换热器(11)。

3.根据权利要求1所述的一种用于处理燃煤锅炉烟气的装置，其特征在于所述的除雾器(29)与烟囱(30)之间的管道上设有引风机。

4.根据权利要求1所述的一种用于处理燃煤锅炉烟气的装置，其特征在于所述的氨水储存罐(22)内装有4％的工业氨水。

5.根据权利要求1所述的一种用于处理燃煤锅炉烟气的装置，其特征在于所述的氨水进水管(21)的管道上设有泵，泵的进液口与循环槽(23)的出液端相连通，泵的出液口与氨水进水管(21)的进液端相连通。

6.根据权利要求1所述的一种用于处理燃煤锅炉烟气的装置，其特征在于所述的锅炉炉膛(1)上设有固汞物质加料口(13)。