CN217431354U - 一种焦化炉烟气有机物气体电离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种焦化炉烟气有机物气体电离装置，包括用以通入焦化炉烟气的脱硫塔以及设置在脱硫搭顶部且用以电离烟气中有机物的有机物气体电离装置，有机物气体电离装置由高压电源供电，该高压电源的额定电压不低于100kV，额定电流不低于1.8A，运行时直流电场电流不低于400mA。本实用新型设计合理，结构简单，能充分电离分解煤碳干馏碳化时析出的存在于烟气中的气体有机物，从而消除烟囱排放时出现的蓝烟现象，还能进一步去除经过脱硝、脱硫后的烟气中的SO_3，超细粉尘、硫酸盐颗粒、NH3气溶胶，使净烟气达到超净(近零)排放。

Description

一种焦化炉烟气有机物气体电离装置

技术领域

本实用新型涉及一种焦化炉烟气有机物气体电离装置。

背景技术

焦化炉是生产焦炭的核心生产装置，其原理是将煤在碳化室进行干馏碳化，将煤中含有的灰分和挥发分去除形成焦炭用作钢厂炼钢原料；产生的灰分和挥发分经蓄热室混合一小部分空气后提高混合气体温度进入燃烧室同加入燃烧室的煤粉进行燃烧，燃烧产生的热量间接加热碳化室；燃烧室烟气及焦化炉炉顶区排出的气体混合形成约1200°C混合烟气经烟道接至余热锅炉，同时，在此烟道处喷入氨水将混合烟气中的氮氧化物（NO_x）还原为氮气（N₂），混合烟气经余热锅炉换热后混合烟气温度降至210°C左右进入湿法脱硫系统脱硫除尘，后烟气经烟囱排放。

焦化炉排出的烟气成分复杂，其中的SO2浓度可高达4500mg/Nm₃，NO_x浓度150mg/Nm_3，粉尘浓度100mg/Nm₃，均超过国家环保要求的排放限值，因此需要脱硫、脱硝、除尘处理，烟气中还含有SO3以及煤干馏出的气态有机物，此烟气经烟囱排放大气时或者即使经过脱硫、脱硝、除尘后排入大气时因有机物气体和废气中的氮氧化物(NOx)、一氧化碳等一次污染物混合，在阳光(紫外光)作用下发生光化学反应生成二次污染物，其后与一次污染物混合最终形成一种有害的浅兰色烟雾，即所谓的“光化学烟雾”。为了使烟囱排放的烟气不再出现蓝烟现象，设计一种焦化炉烟气有机物气体电离装置。

实用新型内容

本实用新型对上述问题进行了改进，即本实用新型要解决的技术问题是提供一种焦化炉烟气有机物气体电离装置，能充分电离分解煤碳干馏碳化时析出的存在于烟气中的气体有机物，从而消除烟囱排放时出现的蓝烟现象，还能进一步去除经过脱硝、脱硫后的烟气中的SO_3，超细粉尘、硫酸盐颗粒、NH3气溶胶，使净烟气达到超净(近零)排放。

本实用新型是这样构成的，它包括用以通入焦化炉烟气的脱硫塔以及设置在脱硫搭顶部且用以电离分解烟气中有机物的有机物气体电离装置，有机物气体电离装置由高压电源供电，该高压电源的额定电压不低于100kV，额定电流不低于1.8A，运行时直流电场电流不低于400mA。

进一步的，所述有机物气体电离装置包括电离设备本体，电离设备本体内部设置有多个阳极管，所述阳极管内部设置有阴极线。

进一步的，所述有机物气体电离装置外部设置有烟囱，该烟囱设置在有机物气体电离装置电离设备本体顶部或是该烟囱位于有机物气体电离装置外侧且烟囱与有机物气体电离装置之间经烟管连接。

进一步的，脱硫塔的输入端沿烟气输送方向依次设置有SNCR脱硝系统、余热锅炉、引风机，所述余热锅炉与脱硫塔之间经过管路连接，该管路上设有引风机。

进一步的，所述脱硫塔内由下至上依次设置有除尘筛板、喷淋层和除雾器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、高压电源为特别设计/选型的三项高频电源，其额定电压高达100kV及以上，额定电流不低于1.8A，能保证运行时直流电场电流不低于400mA；通过有机物气体电离装置不仅能电离分解煤碳干馏碳化时析出的存在于烟气中的气体有机物，从而达到彻底消除蓝烟的目的，还能进一步去除经过脱硝、脱硫后的烟气中的SO_3，超细粉尘、硫酸盐颗粒、NH3气溶胶，使净烟气达到超净(近零)排放。

2、特殊设计的湿电本体结构：阳极管直径为330mm，烟气流速不大于1.2m/s，满足有机物气体电离所需的最少停留时间。

3、将有机物气体电离装置设计安置于脱硫塔顶上，无需额外的占地，节省占地，对老旧的焦化炉生产线的环保改造有明显的优势；对比技术因为需要吸收液储存和配制，需要一系列槽罐、机泵、搅拌，需要一定的占地面积；同时有机物气体电离装置操作极其简单，只要送电运行即可，不存在对比技术所需的吸收液制备系统和喷淋吸收系统；同对比技术相比，对烟气负荷变化适应性强，运行费用少且运行极其稳定。

附图说明

图1为本实用新型实施例结构示意图一；

图2为本实用新型实施例结构示意图二；

图3为本实用新型实施例阳极管、阴极线结构示意图；

图4为本实用新型实施例阴极线、绝缘瓷瓶、保温桶、上导电杆、中导电杆、下导电杆连接示意图；

图中：1-有机物气体电离装置，11-电离设备本体，12-阳极管，13-阴极线，2-高压电源，3-烟囱，4-SNCR脱硝系统，5-余热锅炉，6-引风机，7-脱硫塔，8-除尘筛板，9-喷淋层，10-除雾器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

实施例1：如图1-3所示，本实施例中，提供一种焦化炉烟气有机物气体电离装置，包括用以通入焦化炉烟气的脱硫塔7以及设置在脱硫搭顶部且用以脱除烟气中有机物的有机物气体电离装置1，有机物气体电离装置由高压电源2供电，该高压电源的额定电压不低于100kV，额定电流不低于1.8A，运行时直流电场电流不低于400mA。

上述阳极管直径为330mm，阳极管内烟气流速不大于1.2m/s，满足有机物气体电离所需的最少停留时间。

上述的高压电源安装于设置在电离设备本体四周的钢平台上，高压电源联接到有机物气体电离装置的阴、阳极。

上述高压电源的额定电流可以为1.8A。

在本实施例中，所述有机物气体电离装置1包括电离设备本体11，电离设备本体设置有多个阳极管12，所述阳极管内部设置有阴极线13。

位于电离设备本体内的阳极管排列布置可以交错蜂窝状设置，提高空间利用率。

上述的阴极线为针刺线，其外部设有尖刺；上述的阳极管可以为玻璃钢，其直径可以为330毫米，高度可以为6米。

在本实施例中，所述有机物气体电离装置外部设置有烟囱3，该烟囱设置在有机物气体电离装置电离设备本体顶部或是该烟囱位于有机物气体电离装置外侧且烟囱与有机物气体电离装置之间经烟管连接。

在本实施例中，脱硫塔的输入端沿烟气输送方向依次设置有SNCR脱硝系统4和余热锅炉5，所述余热锅炉与脱硫塔之间经过管路连接，该管路上设有引风机6。

在本实施例中，所述脱硫塔7内由下至上依次设置有除尘筛板8、喷淋层9和除雾器10。

在本实施例中，焦化炉烟气首先排入汇合烟道，此时混合烟气温度高达1200°C，烟道架空跨跃焦化炉进料、出料及行车操作区，长度达20米以上，本装置采用SNCR脱硝工艺，在汇合烟道的起始端附近的适合位置，利用双流体喷枪向烟道内喷入配置好的5%的氨水进行烟气NOx脱除，选择脱硝工艺和还原剂喷入位置的依据是，在烟气进入余热锅炉换热降温前，烟气温度约1200°C和5%的氨水喷入后混合烟气停留时间均能满足SNCR脱硝要求，可将烟气中的氮氧化物NOx浓度降至50mg/Nm3以下，其后烟气进入余热锅炉，烟气经余热锅炉换热降温之后通过烟道接至余热锅炉引风机入口，此时烟气经余热锅炉换热，烟温降至210°C左右；经脱硝和降温后的烟气经引风机增压，进入脱硫系统进行脱硫和除尘，进入脱硫系统前烟气SO2浓度可高达4500mg/Nm3，粉尘浓度可达100mg/Nm3。本方案采用石灰石-石膏湿法脱硫，脱硫塔烟气入口上方与最下层喷淋层之间装有除尘和布气作用的除尘筛板，沿烟气上升方向依次布有脱硫吸收液雾化的喷淋层3~5层、除雾器；石灰石浆液（脱硫吸收液）在塔外的配置系统进行配置，浓度18~28%(w/w)，石灰石浆液接到循环泵入口与循环液混合进入喷淋层雾化喷淋，后烟气经除雾器去除游离水、雾滴、石膏浆液颗粒等，此时烟气已达到粗净化，烟气中的SO2浓度不大于30mg/Nm3，NOx浓度不大于50mg/Nm3，粉尘浓度不大于9~10mg/Nm3。

其后烟气通过有机物气体电离装置电离分解煤碳干馏碳化时析出的存在于烟气中的气体有机物，从而达到彻底消除蓝烟的目的，还能进一步去除经过脱硝、脱硫后的烟气中的SO_3，超细粉尘、硫酸盐颗粒、NH3气溶胶，使净烟气达到超净(近零)排放。

最后，净烟气通过设置于有机物气体电离装置电离设备本体顶部的烟囱或位于有机物气体电离装置外侧独立设置的烟囱排放至大气。

实施例2：在实施例1的基础上，如图4所示，在本实施例中，电离装置电离设备本体两侧设置有保温桶25，所述保温桶上方设置有绝缘瓷瓶25，每排阳极管上方设有与对应多个阴极线连接的多个下导电杆20，下导电杆上方设有中导电杆21，所述中导电杆上方设有上导电杆22，所述上导电杆与中导电杆交错设置，所述中导电杆与下导电杆交错设置，所述下导电杆与中导电杆之间、中导电杆与上导电杆之间经导电挂杆23连接。

上述的电离装置电离设备本体上部两侧开设有与保温桶连通的开孔27，用以上导电杆穿设延伸至保温桶内部，所述上导电杆的直径小于开孔且与电离设备本体壳体没有接触，所述保温桶与绝缘瓷瓶之间设有穿孔28，所述绝缘瓷瓶与上导电杆之间也经导电挂杆连接，该导电挂杆直径小于穿孔且与保温箱没有接触。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (5)

1.一种焦化炉烟气有机物气体电离装置，其特征在于，包括用以通入焦化炉烟气的脱硫塔以及设置在脱硫搭顶部且用以电离烟气中有机物的有机物气体电离装置，有机物气体电离装置由高压电源供电，该高压电源的额定电压不低于100kV，额定电流不低于1.8A，电离运行时直流电场电流不低于400mA。

2.根据权利要求1所述的一种焦化炉烟气有机物气体电离装置，其特征在于，所述有机物气体电离装置包括电离设备本体，电离设备本体内部设置有多个阳极管，所述阳极管内部设置有阴极线。

3.根据权利要求2所述的一种焦化炉烟气有机物气体电离装置，其特征在于，所述有机物气体电离装置外部设置有烟囱，该烟囱设置在有机物气体电离装置的电离设备本体顶部或是该烟囱位于有机物气体电离装置外侧且烟囱与有机物气体电离装置之间经烟管连接。

4.根据权利要求1所述的一种焦化炉烟气有机物气体电离装置，其特征在于，脱硫塔的输入端沿烟气输送方向依次设置有SNCR脱硝系统、余热锅炉、引风机，所述余热锅炉与脱硫塔之间经过管路连接，该管路上设有引风机。

5.根据权利要求1所述的一种焦化炉烟气有机物气体电离装置，其特征在于，所述脱硫塔内由下至上依次设置有除尘筛板、喷淋层和除雾器。

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