CN210385405U - 一种低温烟气臭氧氧化脱硝系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低温烟气臭氧氧化脱硝系统，本实用新型包括自动控制装置、臭氧发生装置、氧化脱硝装置和吸收排放装置，所述的臭氧发生装置包括氧气储存罐和臭氧发生器，所述的氧气储存罐通过汽化器连接到臭氧发生器的氧气进口上，所述的臭氧发生器的臭氧出口连接到氧化脱硝装置上，所述的自动控制装置通过投加控制器控制通入到氧化脱硝装置内的臭氧量，氧化脱硝装置上设置有烟气进口和烟气出口，所述的吸收排放装置包括吸收塔，氧化脱硝装置的烟气出口与吸收塔相连接。本实用新型氧化脱硝系统无需还原剂，不存在催化剂堵塞、氨逃逸、固废等运行问题；相对于催化剂还原法，无需烟气加热，无需加装加热设备，投资及运行费用也就更低。
Description
技术领域
本实用新型涉及脱硝技术领域，具体涉及一种低温烟气臭氧氧化脱硝系统。
背景技术
燃煤锅炉的烟气中含有SO2、NOx 和重金属（Hg和Ag）等污染物，已经日益成为大气和土壤污染的主要污染源。“十二五”期间，我国已把NOX 作为约束性指标并纳入区域总量控制范围。因此，现有烟气净化处理装置中增加NOX 的净化装置，已经成为行业的必然趋势。
研究表明，钢铁厂中各种设备放出的NOx总量在固定发生源中占第二位，仅次于SO2的排放量。其中，烧结生产过程NOx排放量约占钢铁厂NOx排放总量的一半左右。因此，对烧结烟气NOx排放量的严格控制，可有效降低钢厂的NOx的排放量。
烧结烟气是烧结混合料点火后，在高温烧结成型过程中所产生的含尘废气，具有烟气量大、烟气温度较高、烟气携带粉尘多、含湿量大、烟气中含有腐蚀性和有毒气体等主要特点。其中：SO2和NOx浓度随铁矿原料和燃料的差异变化，SO2浓度一般在300～800ppm范围内，高的可达2000～4000ppm；NOx浓度一般在150～300ppm范围内变化，最高可达500ppm。
在众多脱硝技术中只有SNCR和SCR法在大型燃煤电厂获得了较好的商业应用。
SNCR（选择性非催化还原法）脱硝技术是将NH3、尿素等还原剂喷入锅炉炉内与NOx进行选择性反应，不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉膛温度为850～1100℃的区域，迅速热分解成NH3，与烟气中的NOx反应生成N2和水，该技术以炉膛为反应器。 SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30%～60%，受锅炉结构尺寸影响很大。
SCR选择性催化还原法（选择性催化还原法）脱硝技术是指在催化剂的作用下，在反应温度320～450℃下。还原剂（液氨）与烟气中的氮氧化物反应生成无害的N2和水，从而去除烟气中的NOx。 选择性是指还原剂NH3和烟气中的NOx发生还原反应，而不与烟气中的氧气发生反应。SCR烟气脱硝技术的脱硝效率可高达95%。
氧化吸收法利用强氧化剂将NO 部分氧化成高价态的易溶于水的NO2，然后利用吸收剂对NO2 进行脱除，可以达到较好的脱除效果。常用的氧化剂有臭氧、二氧化氯、双氧水、亚氯酸钠、次氯酸钠、高锰酸钾、氯酸等。常用的吸收剂有氢氧化钙、氢氧化钠、亚硫酸钠、尿素、氨水等。虽然氧化吸收法可以获得较高的脱硝效率，但是由于氧化剂和吸收剂价格都比较昂贵，因此，需要通过选用经济实用的氧化剂和吸收剂，设置高效的工艺系统，以保证氧化吸收法成为一种高效、低成本的脱硝技术。
SNCR脱硝反应温度窗口为850℃～1100℃， SCR脱硝反应温度窗口为320℃～450℃。而钢铁厂烧结烟气温度一般在120～150℃，因此，如果采用SCR技术，还需要对烟气进行加热升温，大大增加了运行成本。因此，研究适合燃煤低温烟气脱硝技术迫在眉睫。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种无需对烟气加热的低温烟气臭氧氧化脱硝系统。
为了解决上述问题，本实用新型包括自动控制装置、臭氧发生装置、氧化脱硝装置和吸收排放装置，所述的臭氧发生装置包括氧气储存罐和臭氧发生器，所述的氧气储存罐通过汽化器连接到臭氧发生器的氧气进口上，所述的臭氧发生器的臭氧出口连接到氧化脱硝装置上，所述的自动控制装置通过投加控制器控制通入到氧化脱硝装置内的臭氧量，氧化脱硝装置上设置有烟气进口和烟气出口，所述的吸收排放装置包括吸收塔，氧化脱硝装置的烟气出口与吸收塔相连接。
为了保证臭氧发生器的工作稳定，本实用新型所述的臭氧发生器包括壳体和设置在壳体内的若干放电管，所述的壳体的呈竖直方向设置，壳体的下端设置有支撑座，所有放电管的长度方向均沿竖直方向，壳体自上而下依次为进气腔、冷却腔和出气腔，进气腔和出气腔均与冷却腔相分隔，所述的放电管的一端位于进气腔内，放电管的另一端穿过冷却腔位于出气腔内，所述的氧气进口设置在进气腔上，臭氧出口设置在出气腔上，冷却腔的上部设置有出水口，冷却腔的下部设置有进水口，所有放电管均通过变压器连接有电源。
为了便于清理换热管上附着的杂质，本实用新型所述的放电管的外侧套设置有换热管，换热管位于冷却腔内，换热管上套设有清理环，清理环的内侧周向方向设置有毛刷，所述的清理环采用密度小于水的密封的材料。
为了降低进入冷却腔内的杂质，本实用新型所述的冷却腔的进水口内设置有滤网，进水口内设置有台阶，所述的滤网的边缘通过凸缘担在进水口的台阶上,滤网的外侧设置有一个提手，所述的提手为弧形杆，提手的两端分别铰接在滤网的两侧。
本实用新型的有益效果是：本实用新型以氧气为原料，通过臭氧发生器将氧气转化成臭氧，产生的烟气通入到氧化脱硫装置中，并将产生的臭氧作为氧化器也通道氧化脱硫装置内，将低温烟气中不可溶的低价态氮氧化物，主要为NO，氧化为可溶的高价态的氮氧化物，主要是NO2和N2O5，然后在洗涤塔内将氮氧化物吸收，达到脱硝的目的。本实用新型氧化脱硝系统无需还原剂，不存在催化剂堵塞、氨逃逸、固废等运行问题；相对于催化剂还原法，无需烟气加热，无需加装加热设备，系统不增加阻力，投资及运行费用也就更低。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为臭氧发生器的内部结构示意图；
图3为图2中A处的放大示意图；
图4为图2中B处的放大示意图。
其中：1、氧气储存罐，2、汽化器，3、减压阀，4、自动控制装置，5、臭氧发生器，6、吸收塔，7、投加控制器，8、氧化脱硝装置，9、风机，10、放电管，11、换热管，12、清理环，13、毛刷，14、滤网，15、提手，5-1、氧气进口，5-2、进气腔，5-3、冷却腔，5-4、进水口，5-5、出气腔，5-6、出水口，5-7、臭氧出口。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示的低温烟气臭氧氧化脱硝系统，包括自动控制装置4、臭氧发生装置、氧化脱硝装置8和吸收排放装置，所述的臭氧发生装置包括氧气储存罐1和臭氧发生器5，所述的氧气储存罐1通过汽化器2连接到臭氧发生器5的氧气进口5-1上，汽化器2与臭氧发生器5之间设置有减压阀3，且减压阀3与自动控制装置4电连接，臭氧发生器5的臭氧出口5-7连接到氧化脱硝装置8上，所述的氧化脱硝装置8采用现有技术，如申请号为2014104733957的申请文件公开的氧化脱硝装置。所述的自动控制装置4通过投加控制器7控制通入到氧化脱硝装置8内的臭氧量，氧化脱硝装置8上设置有烟气进口和烟气出口，烟气进口通过风机9连接烧结机等烟气产生设备，所述的吸收排放装置包括吸收塔6，氧化脱硝装置8的烟气出口与吸收塔6相连接。
如图2-4所示，本实施例所述的臭氧发生器5包括壳体和设置在壳体内的若干放电管10，所述的壳体的呈竖直方向设置，壳体的下端设置有支撑座，所有放电管10的长度方向均沿竖直方向，壳体自上而下依次为进气腔5-2、冷却腔5-3和出气腔5-5，进气腔5-2和出气腔5-5均与冷却腔5-3相分隔，所述的放电管10的一端位于进气腔5-2内，放电管的另一端穿过冷却腔5-3位于出气腔5-5内，所述的氧气进口5-1设置在进气腔5-2上，臭氧出口5-7设置在出气腔5-5上，冷却腔5-3的上部设置有出水口5-6，冷却腔5-3的下部设置有进水口5-4，所有放电管10均通过变压器连接有电源。所述的放电管10的外侧套设置有换热管11，换热管11位于冷却腔5-3内，换热管11上套设有清理环12，清理环12的内侧周向方向设置有毛刷13，所述的清理环12采用密度小于水的密度的材料。换热管11由于处在冷热介质交换处，水中的杂质由于温度的变化很容易附着在换热管11上，久而久之会影响换热管11的换热效率，在初始工作状态进水时，随着冷却腔5-3的液面不断上升，由于清理环12的密度小于水，会随着液面一同上升，在上升时，清理环12内的毛刷13会清理掉换热管11上部分附着的杂质，在停止工作状态时，冷却腔5-3内排水时，清理环12因重力下降，同样也会起到清理杂质的作用。所述的冷却腔5-3的进水口5-4内设置有滤网14，进水口5-4内设置有台阶，所述的滤网14的边缘通过凸缘担在进水口5-4的台阶上,滤网14的外侧设置有一个提手15，所述的提手15为弧形杆，提手15的两端分别铰接在滤网14的两侧，在进水口上设置滤网14，减少冷却水中的杂质。
上述具体实施方式仅是本实用新型的具体个案，本实用新型的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本实用新型权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本实用新型的专利保护范围。
Claims (4)
1.一种低温烟气臭氧氧化脱硝系统，其特征在于：包括自动控制装置、臭氧发生装置、氧化脱硝装置和吸收排放装置，所述的臭氧发生装置包括氧气储存罐和臭氧发生器，所述的氧气储存罐通过汽化器连接到臭氧发生器的氧气进口上，所述的臭氧发生器的臭氧出口连接到氧化脱硝装置上，所述的自动控制装置通过投加控制器控制通入到氧化脱硝装置内的臭氧量，氧化脱硝装置上设置有烟气进口和烟气出口，所述的吸收排放装置包括吸收塔，氧化脱硝装置的烟气出口与吸收塔相连接。
2.根据权利要求1所述的低温烟气臭氧氧化脱硝系统，其特征在于：所述的臭氧发生器包括壳体和设置在壳体内的若干放电管，所述的壳体的呈竖直方向设置，壳体的下端设置有支撑座，所有放电管的长度方向均沿竖直方向，壳体自上而下依次为进气腔、冷却腔和出气腔，进气腔和出气腔均与冷却腔相分隔，所述的放电管的一端位于进气腔内，放电管的另一端穿过冷却腔位于出气腔内，所述的氧气进口设置在进气腔上，臭氧出口设置在出气腔上，冷却腔的上部设置有出水口，冷却腔的下部设置有进水口，所有放电管均通过变压器连接有电源。
3.根据权利要求2所述的低温烟气臭氧氧化脱硝系统，其特征在于：所述的放电管的外侧套设置有换热管，换热管位于冷却腔内，换热管上套设有清理环，清理环的内侧周向方向设置有毛刷，所述的清理环采用密度小于水的密封的材料。
4.根据权利要求3所述的低温烟气臭氧氧化脱硝系统，其特征在于：所述的冷却腔的进水口内设置有滤网，进水口内设置有台阶，所述的滤网的边缘通过凸缘担在进水口的台阶上,滤网的外侧设置有一个提手，所述的提手为弧形杆，提手的两端分别铰接在滤网的两侧。
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 250101 Huate building, Shanda Science Park, Yingxiu Road, high tech Zone, Jinan City, Shandong Province Patentee after: Shandong Shanda Huate Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Address before: 250000 Huate building, Shanda science and Technology Park, Yingxiu Road, high tech Development Zone, Jinan City, Shandong Province Patentee before: SHANDONG SHANDA WIT ENVIRONMENTAL ENGINEERING Co.,Ltd. |
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Address after: 250101 Huate building, Shanda Science Park, Yingxiu Road, high tech Zone, Jinan City, Shandong Province Patentee after: Shandong Huate Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Address before: 250101 Huate building, Shanda Science Park, Yingxiu Road, high tech Zone, Jinan City, Shandong Province Patentee before: Shandong Shanda Huate Environmental Protection Technology Co.,Ltd. |