CN210448687U - 一种固废焚烧烟气的处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种固废焚烧烟气的处理装置，包括依次连接的余热回收装置、低温等离子体反应装置、半干法脱酸装置、布袋除尘器、风机和烟囱，在锅炉的出气口连接余热回收装置，余热回收装置包括并排连接的一级省煤器和二级省煤器，能直接对锅炉内排出的烟气进行降温，回收烟气中的预热，同时避免后端布袋除尘器超温进行，同时，本实用新型中的低温等离子体反应装置可以实现二噁英、汞、NOx污染物一体化深度治理，有效消除污染物对环境的危害。
Description
技术领域
本实用新型属于大气污染净化领域，尤其涉及一种固废焚烧烟气的处理装置。
背景技术
随着城市的发展，固体废物尤其是生活垃圾的处理问题变得日益突出。目前我国670多座大中城市中，约有三分之一陷入垃圾的包围。卫生填埋和焚烧是中国生活垃圾无害化处理的主要方式，特别是焚烧近年来增长迅速，有效缓解了中国环卫设施选址难的困境。焚烧法处理量大、处理周期短、占地面积小，并且对垃圾减容、减量分别达到90％和70％。
酸性气体和粉尘的治理技术已经比较成熟，二噁英和重金属的传统治理技术一般采用活性炭吸附，经布袋除尘器捕集后去除，但存在如下问题：
(1)污染物搬运工：二噁英、重金属仍附着在活性炭内；
(2)难以稳定达标排放：活性炭吸附有饱和度，需要定期更换；
(3)非终极处理技术：吸附饱和后的活性炭属于危险废物，需专门进行无害化处理，且处理成本很高。
同时现有的固废焚烧烟气的处理装置大多是致力于进行烟气中的有害物质的处理，但对于焚烧过程中热量回收关注较少。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种固废焚烧烟气的处理装置，能有效回收烟气中的预热，实现能源的综合利用，同时实现二噁英、汞、NOx污染物一体化深度治理。
为解决上述问题，本实用新型的技术方案为：
一种固废焚烧烟气的处理装置，包括依次连接的余热回收装置、低温等离子体反应装置、半干法脱酸装置、布袋除尘器、风机和烟囱；
所述余热回收装置包括二级省煤器和一级省煤器，所述二级省煤器的进气口与锅炉的出气口相连，所述二级省煤器的出气口与所述一级省煤器的进气口相连，所述一级省煤器的出气口与所述低温等离子体反应装置的进气口相连；
所述低温等离子体反应装置采用介质阻挡放电低温等离子体反应装置，包括反应器本体、等离子体发生器、等离子体电源和示波器，所述等离子体发生器置于所述反应器本体内，所述等离子体发生器、所述示波器和所述等离子体电源依次电连接。
优选地，等离子体发生器包括中心电极、接地电极和挡板，所述中心电极和所述等离子体电源连接，所述接地电极接地，所述挡板位于所述中心电极和所述接地电极之间。
优选地，所述等离子体发生器为线筒式结构或线板式结构或板板式结构。
优选地，所述一级省煤器与所述低温等离子体反应装置之间、所述烟囱的排气口均设有烟气排放监测装置。
优选地，所述等离子体电源为高压直流电源或高压脉冲电源或交直流叠加流光放电电源。
优选地，所述等离子体电源的功率为1～40W/Nm3。
优选地，所述等离子体电源的功率为1～5W/Nm3。
本实用新型由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
1)本实用新型提供了一种固废焚烧烟气的处理装置，包括依次连接的余热回收装置、低温等离子体反应装置、半干法脱酸装置、布袋除尘器、风机和烟囱，在锅炉的出气口连接余热回收装置，直接对锅炉内排出的烟气进行降温，回收烟气中的预热，同时避免后端布袋除尘器超温进行；同时将低温等离子体反应装置直接设置在余热回收装置后面，即将锅炉释放的烟气直接电离激发活化产生O·、OH·、HO2·、H·强氧化性的自由基，自由基将二噁英氧化分解成无毒、无害物质，将Hg0氧化成Hg2+，将NO氧化成高价态的氮氧化物NO2、N2O5，从而在整个装置中无需采用活性炭吸附二噁英、汞等有毒物质，实现一体化脱除二噁英、汞、NOx污染物，NOx排放浓度可降低至20mg/Nm3，与传统技术相比，具有明显的技术优势和重要的社会和环境效益。
附图说明
图1为一种固废焚烧烟气的处理装置的示意图。
附图标记说明：
1：余热回收装置；11：二级省煤器；12：一级省煤器；2：等离子体反应装置；21：反应器本体；22：等离子体发生器；23：等离子体电源；24：示波器；3：半干法脱酸装置；4：布袋除尘器；5：风机；6：烟囱；7：烟气排放检测装置；8：锅炉。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种固废焚烧烟气的处理装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。
参看图1所示，图1为一种固废焚烧烟气的处理装置的示意图，本实用新型提供了一种固废焚烧烟气的处理装置，包括依次连接的余热回收装置1、低温等离子体反应装置2、半干法脱酸装置3、布袋除尘器4、风机5和烟囱6；余热回收装置1包括一级省煤器11和二级省煤器12，二级省煤器11的进气口与锅炉8的出气口相连，二级省煤器11的出气口与一级省煤器12的进气口相连，一级省煤器12的出气口与低温等离子体反应装置2的进气口相连；低温等离子体反应装置2采用介质阻挡放电低温等离子体反应装置，包括反应器本体21、等离子体发生器22、等离子体电源23和示波器24，等离子体发生器22置于反应器本体21内，等离子体发生器22、示波器24和等离子体电源23依次电连接。
本实用新型提供的一种固废焚烧烟气的处理装置，包括依次连接的余热回收装置1、低温等离子体反应装置2、半干法脱酸装置3、布袋除尘器4、风机5和烟囱6，在锅炉8的出气口连接余热回收装置1，余热回收装置1包括并排连接的二级省煤器11和一级省煤器12，能直接对锅炉8内排出的烟气进行降温，回收烟气中的预热，同时避免后端布袋除尘器4超温进行；同时将低温等离子体反应装置2直接设置在余热回收装置1后面，即将锅炉8释放的烟气直接电离激发活化产生O·、OH·、HO2·、H·强氧化性的自由基，自由基将二噁英氧化分解成无毒、无害物质，将Hg0氧化成Hg2+，将NO氧化成高价态的氮氧化物NO2、N2O5，从而在整个装置中无需采用活性炭吸附二噁英、汞等有毒物质，实现一体化脱除二噁英、汞、NOx污染物，NOx排放浓度可降低至20mg/Nm3，与传统技术相比，具有明显的技术优势和重要的社会和环境效益。
余热回收装置1包括二级省煤器11和一级省煤器12，二级省煤器11的进气口与锅炉8的出气口相连，二级省煤器11的出气口与一级省煤器12的进气口相连，一级省煤器12的出气口与低温等离子体反应装置2的进气口相连，余热回收装置1可有效回收烟气中的余热，降低机组运行能耗，具有较好的经济性，并将烟气温度降低至200℃左右，避免后端布袋除尘器4超温运行。
低温等离子体反应装置2采用介质阻挡放电低温等离子体反应装置，包括反应器本体21、等离子体发生器22、等离子体电源23和示波器24，等离子体发生器22置于反应器本体21内，等离子体发生器22、示波器24和等离子体电源23依次电连接，烟气经过低温等离子体反应装置2后被等离子体发生器22电离激发活化产生O·、OH·、HO2·、H·强氧化性的自由基，二噁英被氧化分解成无毒、无害物质，去除率可达70％以上；Hg0被氧化成Hg2+，去除率可达95％以上；NO被氧化成高价态的氮氧化物NO2、N2O5，氧化率可达100％。主要反应式如下，M代表重金属：
e+O2→e+O(1D)+O (1)
O(1D)+M→O+M (2)
NO+O+M→NO2+M (3)
O+O2+M→O3+M (4)
NO+O3→NO2+O2 (5)
NO2+O+M→NO3+M (6)
NO+NO3→2NO2 (7)
NO2+O3→NO3+O2 (8)
NO2+NO3+M→N2O5+M (9)
e+H2O→e+OH+H (10)
O(1D)+H2O→2OH (11)
H+O2+M→HO2+M (12)
HO2+NO→NO2+OH (13)
等离子体发生器22包括中心电极、接地电极和挡板，中心电极和等离子体电源23连接，接地电极接地，挡板位于中心电极和接地电极之间，采用玻璃或陶瓷等绝缘材料制作，等离子体发生器22为线筒式结构或线板式结构或板板式结构。NO的氧化效率与等离子体电源23的形式、电压和功率有关。等离子体电源23可选为高压直流电源或高压脉冲电源或交直流叠加流光放电电源。等离子体电源23功率可选为1～40W/Nm3，进一步优选为1～5W/Nm3。在等离子体发生器22和等离子体电源23之间设置示波器44，用来检测能量的输入。
半干法脱酸装置3，在低温等离子体反应装置2后设置半干法脱酸装置3，通过喷入碱性吸收剂(一般为氢氧化钙溶液)与烟气充分接触，使烟气温度降低至130～145℃，同时提高烟气湿度，同时酸性气体HCl、SO2与碱性吸收剂进行充分反应，生成中性盐类而被脱除。
主要反应式如下：
SO2+Ca(OH)2→CaSO3+H2O (14)
SO2+1/2O2+Ca(OH)2+H2O→CaSO4 (15)
另一方面，更为重要的，半干法脱酸装置3提供了游离水的反应环境，可以协同反应去除NO2、N2O5，生成HNO3无害化的产物，脱硝效率可达90％以上，最终实现二噁英、汞、NOx一体化深度治理。主要反应式如下：
OH+NO2+M→HNO3+M (16)
N2O5+H2O→2HNO3 (17)
布袋除尘器4，在半干法脱酸装置3后设置布袋除尘器4，将烟气中的粉尘及半干法脱酸装置3生成的中性盐类去除，粉尘浓度降低至10mg/Nm3。
风机5，在布袋除尘器4后设置风机5，作用是排出锅炉8产生的烟气，并使炉膛内维持一定负压，且克服后端烟气净化装置、烟道的压力损失。
净化后的烟气最终经烟囱6排出，在一级省煤器12与低温等离子体反应装置2之间、烟囱6的排气口均设有烟气排放监测装置7，监测项目包括NOx含量、SO2含量、粉尘含量、O2含量、H2O含量、N2含量，以监测污染物的治理效果。
上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式。即使对本实用新型作出各种变化，倘若这些变化属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本实用新型的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种固废焚烧烟气的处理装置，其特征在于，包括依次连接的余热回收装置、低温等离子体反应装置、半干法脱酸装置、布袋除尘器、风机和烟囱；
所述余热回收装置包括一级省煤器和二级省煤器，所述二级省煤器的进气口与锅炉的出气口相连，所述二级省煤器的出气口与所述一级省煤器的进气口相连，所述一级省煤器的出气口与所述低温等离子体反应装置的进气口相连；
所述低温等离子体反应装置采用介质阻挡放电低温等离子体反应装置，包括反应器本体、等离子体发生器、等离子体电源和示波器，所述等离子体发生器置于所述反应器本体内，所述等离子体发生器、所述示波器和所述等离子体电源依次电连接。
2.根据权利要求1所述的固废焚烧烟气的处理装置，其特征在于，等离子体发生器包括中心电极、接地电极和挡板，所述中心电极和所述等离子体电源连接，所述接地电极接地，所述挡板位于所述中心电极和所述接地电极之间。
3.根据权利要求2所述的固废焚烧烟气的处理装置，其特征在于，所述等离子体发生器为线筒式结构或线板式结构或板板式结构。
4.根据权利要求1所述的固废焚烧烟气的处理装置，其特征在于，所述一级省煤器与所述低温等离子体反应装置之间、所述烟囱的排气口均设有烟气排放监测装置。
5.根据权利要求1所述的固废焚烧烟气的处理装置，其特征在于，所述等离子体电源为高压直流电源或高压脉冲电源或交直流叠加流光放电电源。
6.根据权利要求1所述的固废焚烧烟气的处理装置，其特征在于，所述等离子体电源的功率为1～40W/Nm3。
7.根据权利要求5所述的固废焚烧烟气的处理装置，其特征在于，所述等离子体电源的功率为1～5W/Nm3。
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