CN208482234U - 一种烟气湿法脱硝装置 - Google Patents

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本实用新型涉及烟气脱硝技术领域,具体涉及一种烟气湿法脱硝装置。一种烟气湿法脱硝装置,在喷淋塔的顶部一侧设有烟气出口;在喷淋塔的中下部一侧设有入口烟道,入口烟道的顶部设有工艺水喷嘴,入口烟道的内部两侧还设有臭氧喷嘴;喷淋塔的内部中上方依次设有第一喷淋层、第二喷淋层和除雾器;所述喷淋塔的底部设有浆液池,所述浆液池通过位于喷淋塔外的第一溶液循环泵和第二溶液循环泵分别连接至第一喷淋层和第二喷淋层;所述喷淋塔外还设有氨水输送泵,氨水通过所述氨水输送泵输送至喷淋塔内。本实用新型采用臭氧氧化、氨水吸收的方法脱除烟气中的氮氧化物,脱硝效率在85%以上,能够降低投资和运行费用,提高净化效率,无任何二次污染。

Description

一种烟气湿法脱硝装置
技术领域
本实用新型涉及烟气脱硝技术领域,具体涉及一种烟气湿法脱硝装置。
背景技术
我国是一个以煤炭为主要能源的国家,约占全国一次能源总产量的74%,在相当长的时间内燃煤火力发电仍将在我国发电领域占主导地位,而燃煤排放的主要污染物有:SO2、NOx、烃类、醛类和固体颗粒物等,其中SO2和NOx是最为主要的大气污染物,也是形成酸雨的主要因素,国家明确规定,到2020年,全国所有具备改造条件的燃煤电厂力争实现超低排放(即在基准氧含量6%条件下,烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50mg/Nm3)。
目前应用比较普遍的烟气脱硝方法是选择性催化还原法(SCR)和非选择性催化还原法(SNCR)。SCR法脱硝效率高,但是初投资大,易产生氨逃逸,污染环境,部分SO2在SCR反应器中的催化剂作用下,被氧化形成SO3,与未参与脱硝反应的氨气反应生成硫酸氢铵,对催化剂和空预器造成危害。SNCR脱硝技术以炉膛为反应器,系统简单,投资和运维费用低,但是脱硝效率较低,不能满足超低排放的要求。传统的湿法脱硝采用碱液吸收NOx,生成大量的硝酸钠和亚硝酸钠,容易造成二次污染,且脱硝效率较低。
实用新型内容
针对传统脱硝技术存在的不足,本实用新型的目的在于提供一种烟气湿法脱硝装置,能够降低投资和运行费用,提高净化效率,无任何二次污染,并产生一定的经济效益。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
一种烟气湿法脱硝装置,包括喷淋塔,在所述喷淋塔的顶部一侧设有烟气出口;在所述喷淋塔的中下部一侧设有入口烟道,所述入口烟道的顶部设有工艺水喷嘴,所述入口烟道的内部两侧还设有臭氧喷嘴,所述臭氧喷嘴位于所述工艺水喷嘴的上游;所述喷淋塔的内部中上方依次设有第一喷淋层、第二喷淋层和除雾器;所述喷淋塔的底部设有浆液池,所述浆液池分别通过位于喷淋塔外的第一溶液循环泵和第二溶液循环泵连接至第一喷淋层和第二喷淋层;所述喷淋塔外还设有氨水输送泵,氨水通过所述氨水输送泵输送至浆液池内。
进一步的,所述除雾器位于所述第一喷淋层和第二喷淋层的上方。
进一步的,所述浆液池内配置有若干台搅拌器。
进一步的,所述浆液池还通过位于所述喷淋塔外的溶液输出泵连接提纯分离装置。
进一步的,所述入口烟道沿靠近喷淋塔的方向向下倾斜,且所述入口烟道的底部呈倒梯形。
进一步的,且所述喷淋塔的烟气入口位于所述浆液池的上方。
进一步的,所述入口烟道的顶部共设有12个工艺水喷嘴;沿烟气流动方向,所述工艺水喷嘴分两排布置,每排布置有6个工艺水喷嘴;
所述入口烟道的内部两侧共设有12个臭氧喷嘴,每侧设有6个臭氧喷嘴;沿烟气流动方向,每侧的臭氧喷嘴分两排布置,每排布置有3个臭氧喷嘴。
进一步的,所述工艺水喷嘴通过工艺水泵连接工艺水箱;所述臭氧喷嘴通过臭氧风机连接臭氧发生器。
进一步的,所述第一喷淋层和第二喷淋层上分别设置有60-80个实心锥形喷嘴,覆盖整个喷淋塔截面,且所述实心锥形喷嘴沿同心圆周均匀设置。
本实用新型的有益效果为:
(1)高效性:本实用新型采用臭氧氧化、氨水吸收的方法脱除烟气中的氮氧化物,脱硝效率在85%以上,与其他脱硫脱硝装置相比,将臭氧布置在入口烟道内喷射,此时烟气的通流面积较小,接触充分,保证氧化效率,并增加工艺水系统,保证NO2的捕集效率,利于后续的反应进行;
(2)经济性:无需催化剂,大幅节约了初投资和运行管理费用,配置有分离提纯装置,将反应生成的NH4NO3分离提纯,可以产生一定的经济效益;
(3)适应性:烟道喷淋和塔内喷淋的流量都可以调节,氨水溶液设置两层喷淋,低负荷时,可以根据情况关闭其中一层,能够适合40%到满负荷的运行,整个喷淋塔阻力小于700Pa,不影响机组稳定运行。
(4)安全性:入口烟道底部采用倒梯形设计,便于溶液汇集并流入喷淋塔内,防止烟道的腐蚀和结垢。
附图说明
图1为本实用新型所述烟气湿法脱硝装置结构示意图;
图2为入口烟道俯视图;
图3为入口烟道截面图;
其中,1-工艺水箱,2-工艺水泵,3-工艺水喷嘴,4-臭氧发生器,5-臭氧风机,6-臭氧喷嘴,7-入口烟道,8-第一喷淋层,9-第二喷淋层,10-第一溶液循环泵,11-第二溶液循环泵,12-氨水输送泵,13-浆液池,14-溶液输出泵,15-提纯分离装置,16-除雾器,17-喷淋塔,18-烟气出口,19-倒梯形槽。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
一种烟气湿法脱硝装置,如图1所示,包括喷淋塔17,在所述喷淋塔17的顶部一侧设有烟气出口18;在所述喷淋塔17的中下部一侧设有入口烟道7,所述入口烟道7的顶部设有工艺水喷嘴3,所述入口烟道7的内部两侧还设有臭氧喷嘴6,所述臭氧喷嘴6位于所述工艺水喷嘴3的上游。其中,所述入口烟道7的顶部共设有12个工艺水喷嘴3;沿烟气流动方向,所述工艺水喷嘴3分两排布置,每排布置有6个工艺水喷嘴3。所述入口烟道7的内部两侧共设有12个臭氧喷嘴6,每侧设有6个臭氧喷嘴6;沿烟气流动方向,每侧的臭氧喷嘴6分两排布置,每排布置有3个臭氧喷嘴6。所述工艺水喷嘴3通过工艺水泵2连接工艺水箱1,所述臭氧喷嘴6通过臭氧风机5连接臭氧发生器4。
所述喷淋塔17的内部中上方依次设有第一喷淋层8、第二喷淋层9和除雾器16,所述除雾器16位于所述第一喷淋层8和第二喷淋层9的上方。所述喷淋塔17的底部设有浆液池13,所述浆液池分别通过位于喷淋塔17外的第一溶液循环泵10和第二溶液循环泵11连接至第一喷淋层8和第二喷淋层9;所述喷淋塔17外还设有氨水输送泵12,氨水通过所述氨水输送泵12输送至浆液池13内。
所述浆液池13还通过位于所述喷淋塔17外的溶液输出泵14连接提纯分离装置15。
烟气通过入口烟道时,首先进入臭氧喷射区,利用臭氧的强氧化性将NO氧化成NO2;之后进入工艺水喷射区,将烟气中的NO2捕集下来,汇入喷淋塔的浆液池内。整个入口烟道沿靠近喷淋塔17的方向向下倾斜,且所述入口烟道7的底部呈倒梯形,即设有倒梯形槽19,便于工艺水汇集并流入喷淋塔内进行后续反应。所述喷淋塔17的烟气入口位于所述浆液池13的上方。烟气经入口烟道后,自下而上通过喷淋塔,依次经过两层喷淋层,喷淋层介质均向下喷射,与烟气逆向接触,喷淋层中的溶液主要为氨水,循环利用吸收烟气中的NO2;烟气经过烟道各级喷淋后会携带大量的液滴,在第二喷淋层9上方,布置一级除雾器16,除去烟气中液滴,最后由出口烟道进入后续系统。在浆液区,多余氨水和入口烟道产生的HNO2和HNO3反应,生成硝酸盐,后由分离提纯装置收集。所述浆液池13内配置有若干台搅拌器,将浆液均匀混合。
其中,入口烟道发生的反应为:
NO+O3→NO2+O2
NO2+H2O→HNO3+HNO2
喷淋层发生的反应为:
NO2+H2O+NH3→NH4NO3
NO2+H2O+NH3→NH4NO2
浆液区发生的反应为:
NH3+HNO3→NH4NO3
NH3+HNO2→NH4NO2
当机组负荷较高烟气量较大时,可将工艺水喷淋和2层氨水喷淋层全部打开,保证脱除效率;其中,所述第一喷淋层8和第二喷淋层9上分别设置有60-80个实心锥形喷嘴,覆盖整个喷淋塔截面,避免烟气短路,且所述实心锥形喷嘴沿同心圆周均匀设置。当负荷下降时,可适当调整各级喷淋介质的流量,或者关闭其中一层的氨水喷淋;当浆液区液位较高时,启动溶液排出泵将多余溶液送至分离提纯装置。
本实用新型采用的脱硝介质是臭氧、工艺水、氨水;臭氧的作用是将NO氧化成易溶于水的NO2,便于后续吸收,臭氧与NOx的摩尔比为1-1.3,由臭氧发生器产生臭氧,经臭氧风机送至入口烟道,在入口烟道两侧各布置6支臭氧喷嘴,水平方向2排,每排3支,如图2、3所示。工艺水的作用是捕集易溶于水的NO2,工艺水储存在工艺水箱,由工艺水泵输送至入口烟道,在入口烟道顶部布置12支工艺水喷嘴,沿烟气流动方向分为2排,每排6支;氨水作为NO2的吸收剂,其质量浓度为10%左右,由氨水输送泵送至喷淋塔内。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。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 (9)

1.一种烟气湿法脱硝装置,其特征在于,包括喷淋塔(17),在所述喷淋塔(17)的顶部一侧设有烟气出口(18);在所述喷淋塔(17)的中下部一侧设有入口烟道(7),所述入口烟道(7)的顶部设有工艺水喷嘴(3),所述入口烟道(7)的内部两侧还设有臭氧喷嘴(6),所述臭氧喷嘴(6)位于所述工艺水喷嘴(3)的上游;所述喷淋塔(17)的内部中上方依次设有第一喷淋层(8)、第二喷淋层(9)和除雾器(16);所述喷淋塔(17)的底部设有浆液池(13),所述浆液池分别通过位于喷淋塔(17)外的第一溶液循环泵(10)和第二溶液循环泵(11)连接至第一喷淋层(8)和第二喷淋层(9);所述喷淋塔(17)外还设有氨水输送泵(12),氨水通过所述氨水输送泵(12)输送至浆液池(13)内。
2.根据权利要求1所说的烟气湿法脱硝装置,其特征在于,所述除雾器(16)位于所述第一喷淋层(8)和第二喷淋层(9)的上方。
3.根据权利要求1所说的烟气湿法脱硝装置,其特征在于,所述浆液池(13)内配置有若干台搅拌器。
4.根据权利要求1所说的烟气湿法脱硝装置,其特征在于,所述浆液池(13)还通过位于所述喷淋塔(17)外的溶液输出泵(14)连接提纯分离装置(15)。
5.根据权利要求1所说的烟气湿法脱硝装置,其特征在于,所述入口烟道(7)沿靠近喷淋塔(17)的方向向下倾斜,且所述入口烟道(7)的底部呈倒梯形。
6.根据权利要求1所说的烟气湿法脱硝装置,其特征在于,且所述喷淋塔(17)的烟气入口位于所述浆液池(13)的上方。
7.根据权利要求1所说的烟气湿法脱硝装置,其特征在于,
所述入口烟道(7)的顶部共设有12个工艺水喷嘴(3);沿烟气流动方向,所述工艺水喷嘴(3)分两排布置,每排布置有6个工艺水喷嘴(3);
所述入口烟道(7)的内部两侧共设有12个臭氧喷嘴(6),每侧设有6个臭氧喷嘴(6);沿烟气流动方向,每侧的臭氧喷嘴(6)分两排布置,每排布置有3个臭氧喷嘴(6)。
8.根据权利要求1所说的烟气湿法脱硝装置,其特征在于,所述工艺水喷嘴(3)通过工艺水泵(2)连接工艺水箱(1);所述臭氧喷嘴(6)通过臭氧风机(5)连接臭氧发生器(4)。
9.根据权利要求1所说的烟气湿法脱硝装置,其特征在于,所述第一喷淋层(8)和第二喷淋层(9)上分别设置有60-80个实心锥形喷嘴,覆盖整个喷淋塔截面,且所述实心锥形喷嘴沿同心圆周均匀设置。
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