CN220083099U - 锅炉烟气高效净化系统 - Google Patents

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邓永洪
吴文军
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Abstract

本实用新型公开一种锅炉烟气高效净化系统,通过在锅炉后设置汽化烟道和汽包,可将高温烟气转化为蒸汽储存到蒸汽储存器中,能够将锅炉中产生的高温烟气进行有效利用,大大提升能源的利用率;以及,通过在汽化烟道后依次设置第一激波反应装置、第一冷凝聚结器、第二激波反应装置、第二冷凝聚结器、第三激波反应装置、第三冷凝聚结器、第四激波反应装置和第四冷凝聚结器,配合设置试剂供料装置,这种系统能够高效净化烟气,有效除掉烟气中PM2.5及更小尘粒和汞、砷、铅、镉等金属,也能有效除掉烟气中的硫化物(SOx)、氮化物(NOx)、CO2、CO等等污染物,使排出的烟气更环保,满足现有需求。

Description

锅炉烟气高效净化系统
技术领域
本实用新型涉及锅炉烟气净化领域技术,尤其是指一种锅炉烟气高效净化系统。
背景技术
随着社会经济的发展,人们的生活水平不断提高,越来越多的电器设备被制作出来并广泛使用,电能无处不在。发电厂都是用锅炉来发电,锅炉的容量一般较大,主力机组为600MW,较先进的是超超临界锅炉,容量可达1000MW。发电厂用的锅炉主要有两类:煤粉炉和循环流化床锅炉。这两类锅炉是发电厂所用的主要类型,流化床锅炉和煤粉炉的最大区别是燃料的状态不同,即液体和煤块粉状。
发电厂在使用锅炉发电的过程中,会产生大量的高温烟气,这些高温烟气的主要成分为汞、砷、铅、镉等重金属、N2、O2、SO2、SO3、氮氧化物(NOx)、CO2、CO等等,其中有很多污染物,如果烟气处理不好则会对环境造成污染,所以要引起重视。
发电厂一般在锅炉的后面依次设置除尘器、风机和烟囱,锅炉产生的高温烟气直接经过除尘器的除尘作用,再经过风机后从烟囱排出,但是由于除尘器的除尘作用有限,并不能将烟气中的污染物有效去除,所以其排出的烟气还是会对环境有一定的污染,而且,这高温烟气还储存有一部分高温,如果直接排出的话,则能量没有很好的得到利用,能源利用率较低,不能满足现有需求。因此,有必要对上述问题进行改进。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型针对现有技术存在之缺失,其主要目的是提供一种锅炉烟气高效净化系统,其能有效解决现有技术中发电厂用锅炉发电存在的除尘器除尘作用有限而不能将烟气中的污染物有效去除,以至于排出的烟气对环境造成的污染较大,以及高温烟气还储存有一部分高温,若直接排出则能源利用率较低的问题。
为实现上述目的,本实用新型采用如下之技术方案:
一种锅炉烟气高效净化系统,包括有锅炉、汽化烟道、汽包、第一激波反应装置、第一冷凝聚结器、第二激波反应装置、第二冷凝聚结器、第三激波反应装置、第三冷凝聚结器、第四激波反应装置、第四冷凝聚结器以及试剂供料装置;
该锅炉、汽化烟道、第一激波反应装置、第一冷凝聚结器、第二激波反应装置、第二冷凝聚结器、第三激波反应装置、第三冷凝聚结器、第四激波反应装置、第四冷凝聚结器从前至后依次设置并连接;
该汽化烟道设置有第一给水入口和第一蒸汽出口;
该汽包上设置有给水出口、蒸汽入口、第二给水入口和第二蒸汽出口,该给水出口和蒸汽入口分别与第一给水入口和第一蒸汽出口连通,该第二给水入口与外部给水系统连通,该第二蒸汽出口与蒸汽储存器连通;
该第一激波反应装置的第三蒸汽出口、第二激波反应装置的第四蒸汽出口、第三激波反应装置的第五蒸汽出口、第四激波反应装置的第六蒸汽出口与蒸汽储存器连通;
该试剂供料装置与第一激波反应装置、第二激波反应装置、第三激波反应装置、第四激波反应装置连接。
作为一种优选方案,所述第四冷凝聚结器的输出端连接有风机,该风机的输出端连接有烟囱,流出第四冷凝聚结器的烟气经过风机后从烟囱排出。
作为一种优选方案,所述蒸汽储存器的输出端连接有蒸馏水储存器。
作为一种优选方案,所述第一冷凝聚结器的输出端、第二冷凝聚结器的输出端、第三冷凝聚结器的输出端、第四冷凝聚结器的输出端分别连接有第一储料装置、第二储料装置、第三储料装置、第四储料装置,且该第一储料装置、第二储料装置、第三储料装置、第四储料装置均与试剂供料装置连接。
作为一种优选方案,所述试剂供料装置与第一激波反应装置之间设置有第一控制阀。
作为一种优选方案,所述试剂供料装置与第二激波反应装置之间设置有第二控制阀。
作为一种优选方案,所述试剂供料装置与第三激波反应装置之间设置有第三控制阀。
作为一种优选方案,所述试剂供料装置与第四激波反应装置之间设置有第四控制阀。
本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果,具体而言,由上述技术方案可知:
通过在锅炉后设置汽化烟道和汽包,可将高温烟气转化为蒸汽储存到蒸汽储存器中,能够将锅炉中产生的高温烟气进行有效利用,大大提升能源的利用率;以及,通过在汽化烟道后依次设置第一激波反应装置、第一冷凝聚结器、第二激波反应装置、第二冷凝聚结器、第三激波反应装置、第三冷凝聚结器、第四激波反应装置和第四冷凝聚结器,配合设置试剂供料装置,这种系统能够高效净化烟气,有效除掉烟气中PM2.5及更小尘粒和汞、砷、铅、镉等金属,也能有效除掉烟气中的硫化物(SOx)、氮化物(NOx)、CO2、CO等等污染物,使排出的烟气更环保,满足现有需求。
为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效,下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。
附图说明
图1是本实用新型之较佳实施例的结构示意图。
附图标识说明:
10、锅炉 20、汽化烟道
21、第一给水入口 22、第一蒸汽出口
30、汽包 31、给水出口
32、蒸汽入口 33、第二给水入口
34、第二蒸汽出口 40、第一激波反应装置
41、第三蒸汽出口 50、第一冷凝聚结器
51、第一储料装置 60、第二激波反应装置
61、第四蒸汽出口 70、第二冷凝聚结器
71、第二储料装置 80、第三激波反应装置
81、第五蒸汽出口 90、第三冷凝聚结器
91、第三储料装置 100、第四激波反应装置
101、第六蒸汽出口 110、第四冷凝聚结器
111、第四储料装置 120、试剂供料装置
121、第一控制阀 122、第二控制阀
123、第三控制阀 124、第四控制阀
130、给水系统 140、蒸汽储存器
150、风机 160、烟囱
170、蒸馏水储存器。
实施方式
请参照图1所示,其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构,包括有锅炉10、汽化烟道20、汽包30、第一激波反应装置40、第一冷凝聚结器50、第二激波反应装置60、第二冷凝聚结器70、第三激波反应装置80、第三冷凝聚结器90、第四激波反应装置100、第四冷凝聚结器110以及试剂供料装置120。
该锅炉10、汽化烟道20、第一激波反应装置40、第一冷凝聚结器50、第二激波反应装置60、第二冷凝聚结器70、第三激波反应装置80、第三冷凝聚结器90、第四激波反应装置100、第四冷凝聚结器110从前至后依次设置并连接,在第一激波反应装置40、第二激波反应装置60、第三激波反应装置80、第四激波反应装置100中,激波产生形成高温高压和极度离子化湍流碰撞冲击环境,激活并驱动化学反应(99%以上污染物被强制与溶剂发生化学反应而脱除、反应时间极短),从而达到烟气污染脱除的目的;具体来说,该第一激波反应装置40用于实现PM2.5及更小尘粒和汞、砷、铅、镉等金属的脱除,例如:试剂供料装置120提供H2O2试剂,Hg+H2O2+激波→HgO+H2O;或试剂供料装置120提供O2,Hg+O2(压缩空气0.9MPa)+激波→ HgO;有效除掉烟气中的污染物汞;该第二激波反应装置60用于实现硫化物(SOx)的脱除,该第三激波反应装置80用于实现氮化物(NOx)的脱除,该第四激波反应装置100用于实现CO2、CO的脱除;在第一冷凝聚结器50、第二冷凝聚结器70、第三冷凝聚结器90、第四冷凝聚结器110中,形成极低温冷凝聚结环境,饱和水分子包裹住PM 1~2.5尘粒或污染气体生成物等微粒并产生冷凝聚结,从而有效将污染物从烟气中分离脱除。
在本实施例中,该第四冷凝聚结器110的输出端连接有风机150,该风机150的输出端连接有烟囱160,流出第四冷凝聚结器110的烟气经过风机150后从烟囱160排出;该第一冷凝聚结器50的输出端、第二冷凝聚结器70的输出端、第三冷凝聚结器90的输出端、第四冷凝聚结器110的输出端分别连接有第一储料装置51、第二储料装置71、第三储料装置91、第四储料装置111,且该第一储料装置51、第二储料装置71、第三储料装置91、第四储料装置111均与试剂供料装置120连接,该第一储料装置51、第二储料装置71、第三储料装置91、第四储料装置111可用于对反应后的生产物以及多余的试剂进行收集,经过处理反应转化为试剂输送到试剂供料装置120中实现循环。
该汽化烟道20设置有第一给水入口21和第一蒸汽出口22,该汽包30上设置有给水出口31、蒸汽入口32、第二给水入口33和第二蒸汽出口34,该给水出口31和蒸汽入口32分别与第一给水入口21和第一蒸汽出口22连通,该第二给水入口33与外部给水系统130连通,该第二蒸汽出口34与蒸汽储存器140连通,该蒸汽储存器140可供外部设备使用,例如利用饱和蒸汽进行发电的汽轮机;在本实施例中,该蒸汽储存器140的输出端连接有蒸馏水储存器170,可利用蒸汽制造蒸馏水并储存。
该第一激波反应装置40的第三蒸汽出口41、第二激波反应装置60的第四蒸汽出口61、第三激波反应装置80的第五蒸汽出口81、第四激波反应装置100的第六蒸汽出口101与蒸汽储存器140连通。
该试剂供料装置120与第一激波反应装置40、第二激波反应装置60、第三激波反应装置80、第四激波反应装置100连接,该试剂供料装置120分别向不同的激波反应装置提供对应的反应所需的试剂;在本实施例中,该试剂供料装置120与第一激波反应装置40之间设置有第一控制阀121;该试剂供料装置120与第二激波反应装置60之间设置有第二控制阀122;该试剂供料装置120与第三激波反应装置80之间设置有第三控制阀123;该试剂供料装置120与第四激波反应装置100之间设置有第四控制阀124;该第一控制阀121、第二控制阀122、第三控制阀123、第四控制阀124的设置能够使试剂供料的调节更加灵活,供料更加精准从而节省试剂,为生产带来便利。
详述本实施例的工作过程如下:
工作时,从锅炉10产生的高温烟气进入汽化烟道20中,经过汽化烟道20的作用使部分的高温烟气变成蒸汽流入到汽包30中进而将蒸汽储存在蒸汽储存器140中,另一部分烟气依次经过第一激波反应装置40、第一冷凝聚结器50、第二激波反应装置60、第二冷凝聚结器70、第三激波反应装置80、第三冷凝聚结器90、第四激波反应装置100和第四冷凝聚结器110,净化后的烟气在风机150的作用下通过烟囱160排出大气;
在工作过程中,试剂供料装置120分别向第一激波反应装置40、第二激波反应装置60、第三激波反应装置80和第四激波反应装置100输送反应所需试剂;第一激波反应装置40用于实现PM2.5及更小尘粒和汞、砷、铅、镉等金属的脱除,第二激波反应装置60用于实现硫化物(SOx)的脱除,第三激波反应装置80用于实现氮化物(NOx)的脱除,第四激波反应装置100用于实现CO2、CO的脱除;第一储料装置51、第二储料装置71、第三储料装置91、第四储料装置111将烟气反应后的生产物以及多余的试剂进行收集,经过处理反应转化为试剂输送到试剂供料装置120中实现循环;在第一激波反应装置40、第二激波反应装置60、第三激波反应装置80、第四激波反应装置100中烟气反应后得到的蒸汽储存到蒸汽储存器140中,可用蒸汽储存器140中的蒸汽制作蒸馏水并储存到蒸馏水储存器170中。
本实用新型的设计重点在于:通过在锅炉后设置汽化烟道和汽包,可将高温烟气转化为蒸汽储存到蒸汽储存器中,能够将锅炉中产生的高温烟气进行有效利用,大大提升能源的利用率;以及,通过在汽化烟道后依次设置第一激波反应装置、第一冷凝聚结器、第二激波反应装置、第二冷凝聚结器、第三激波反应装置、第三冷凝聚结器、第四激波反应装置和第四冷凝聚结器,配合设置试剂供料装置,这种系统能够高效净化烟气,有效除掉烟气中PM2.5及更小尘粒和汞、砷、铅、镉等金属,也能有效除掉烟气中的硫化物(SOx)、氮化物(NOx)、CO2、CO等等污染物,使排出的烟气更环保,满足现有需求。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型的技术范围作任何限制,故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种锅炉烟气高效净化系统,其特征在于:包括有锅炉、汽化烟道、汽包、第一激波反应装置、第一冷凝聚结器、第二激波反应装置、第二冷凝聚结器、第三激波反应装置、第三冷凝聚结器、第四激波反应装置、第四冷凝聚结器以及试剂供料装置;
该锅炉、汽化烟道、第一激波反应装置、第一冷凝聚结器、第二激波反应装置、第二冷凝聚结器、第三激波反应装置、第三冷凝聚结器、第四激波反应装置、第四冷凝聚结器从前至后依次设置并连接;
该汽化烟道设置有第一给水入口和第一蒸汽出口;
该汽包上设置有给水出口、蒸汽入口、第二给水入口和第二蒸汽出口,该给水出口和蒸汽入口分别与第一给水入口和第一蒸汽出口连通,该第二给水入口与外部给水系统连通,该第二蒸汽出口与蒸汽储存器连通;
该第一激波反应装置的第三蒸汽出口、第二激波反应装置的第四蒸汽出口、第三激波反应装置的第五蒸汽出口、第四激波反应装置的第六蒸汽出口与蒸汽储存器连通;
该试剂供料装置与第一激波反应装置、第二激波反应装置、第三激波反应装置、第四激波反应装置连接。
2.根据权利要求1所述的锅炉烟气高效净化系统,其特征在于:所述第四冷凝聚结器的输出端连接有风机,该风机的输出端连接有烟囱,流出第四冷凝聚结器的烟气经过风机后从烟囱排出。
3.根据权利要求1所述的锅炉烟气高效净化系统,其特征在于:所述蒸汽储存器的输出端连接有蒸馏水储存器。
4.根据权利要求1所述的锅炉烟气高效净化系统,其特征在于:所述第一冷凝聚结器的输出端、第二冷凝聚结器的输出端、第三冷凝聚结器的输出端、第四冷凝聚结器的输出端分别连接有第一储料装置、第二储料装置、第三储料装置、第四储料装置,且该第一储料装置、第二储料装置、第三储料装置、第四储料装置均与试剂供料装置连接。
5.根据权利要求1所述的锅炉烟气高效净化系统,其特征在于:所述试剂供料装置与第一激波反应装置之间设置有第一控制阀。
6.根据权利要求1所述的锅炉烟气高效净化系统,其特征在于:所述试剂供料装置与第二激波反应装置之间设置有第二控制阀。
7.根据权利要求1所述的锅炉烟气高效净化系统,其特征在于:所述试剂供料装置与第三激波反应装置之间设置有第三控制阀。
8.根据权利要求1所述的锅炉烟气高效净化系统,其特征在于:所述试剂供料装置与第四激波反应装置之间设置有第四控制阀。
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