一种工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于大气污染物脱除领域，尤其涉及一种工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统。
【背景技术】
[0002]近年来，大气环境污染问题日益严峻，大中城市的雾霾，酸雨等灾害性天气频发，燃煤排放的污染物是造成恶劣天气的根源之一。但我国以煤炭为主的能源结构供应格局在未来相当长的时间内不会发生根本性改变，在我国过去30年，煤炭一直占一次能源生产和消费总量的70%，因此，燃煤污染物排放问题一直是关注的焦点。
[0003]《广东省大气污染防治行动方案(2014-2017年)》从能源结构调整、集中供热建设、节能锅炉推广等方面都对锅炉污染整治提出了新的要求，国家《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)，对燃煤锅炉烟气排放提出了更严格排放标准(重点地区燃煤锅炉排放限值:烟尘 < 30mg/Nm3,S02 < 200mg/Nm3、N0x < 200mg/Nm3和汞及其化合物 < 0.05mg/Nm3)。进入2014年，“超低排放”在各地陆续提出，2014年由国家发改委、环保部、国家能源局发文《2093号》建议，燃煤锅炉烟气超低排放的指标为SO2 < 35mg/Nm3,N0x < 50mg/Nm3，烟尘< 1mg/Nm30
[0004]根据《广东省锅炉污染整治实施方案(2015-2018)》的规划，2014年广东省各地环保部门对辖区内锅炉清单清理后结果显示，2015年全省共有锅炉12681台，其中燃煤锅炉4050台，需要治理的燃煤锅炉约近2500台。可见，量大面广的中小型燃煤锅炉急需烟气提标改造技术以达到最新国标。假如以上燃煤锅炉使用企业均进行燃煤改燃气，会严重影响当地财政收入和人口就业，由环保问题弓I发经济问题再进一步触发社会问题。
[0005]综合目前文献资料，烟气超低排放国内外的技术路线主要有两种:路线一:协同控制路线:低低温电除尘技术为核心烟气协同控制典型技术路线为:烟气脱硝装置(SCR，即选择性催化还原脱硝)—热回收器(FGC)—低低温电除尘器—石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置(WFGD)—湿式电除尘器(WESP，可选择安装)—烟气再热器(FGR，可选择安装)。路线二:末端治理:在传统工艺路线的基础上，加装了湿式电除尘(WESP)，其安装在脱硫塔(FGD)后。需要指出的是，这两种路线主要针对火电厂等大型锅炉的烟气超低排放治理，鲜见工业燃煤锅炉特别是中小型燃煤锅炉的技术案例和工程实例。
【发明内容】
[0006]本发明在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种性价比高、运行稳定的工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统。
[0007]为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案:一种工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统，包括通过烟气管道与锅炉连接的气态污染物脱除系统和气溶胶态污染物脱除系统;所述气溶胶态污染物脱除系统包括除尘装置和强化除尘除雾装置;所述除尘装置为静电除尘器或布袋除尘器;所述强化除尘除雾装置为提效型湿式静电除尘除雾装置，其为中部分离式塔体结构，该塔体中自上而下依次设有烟气入口、均气系统、调质系统、反冲洗系统、高压电场区、烟气出口和排液管;所述高压电场区由阳极系统和阴极系统通电产生;所述塔体包括顶部塔体和底部塔体，所述高压电场区分布于顶部塔体与底部塔体之间的分离段;所述烟气出口内还设有一可调式气液分离装置。
[0008]相比于现有技术，本发明的一种工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放协同脱除系统，能够实现工业燃煤锅炉烟气多污染物超低排放指标，排放的烟气可达到以下标准:烟尘< 10mg/Nm3、S02 < 35mg/Nm3、N0x ^ 50mg/Nm3和萊及其化合物 < 0.03mg/Nm3，不仅远低于现有的工业燃煤锅炉排放限值，而且系统运行稳定、性价比高，尤其适合中小型锅炉，可方便地在现有的烟气净化设备上进行加装和改造。
[0009]进一步地，所述可调式气液分离装置为由一顶板与相互紧密连接并依次垂直围设在顶板外围的三块除水挡板形成的具有两个开口面的半包围框架结构，其固接于底部塔体的塔壁和塔底，且该框架结构的其中一个开口面正对烟气出口 ；所述除水挡板包括骨架与倾斜固定于骨架上的多片相互平行的挡水片，且所述挡水片倾斜角度可调。多片挡水片通过骨架固定，形成倾斜角度一致、相互平行的挡水结构，在上进气下出气的提效型湿式静电除尘除雾装置中，烟气会将部分阳极板往下流的小液滴带走，在烟气出口处，烟气中夹杂的小液滴与挡水片相互碰撞，通过凝并作用凝并成大液滴留在挡水片上，并沿着挡水片从湿法静电除尘除雾装置底部的排液管排出，而洁净干燥的烟气从烟气出口排出。所述挡水片的倾斜角度可通过连接件(如螺栓)调整，从而根据烟气治理系统的阻力要求、指标要求以及烟气出口烟气飞水量灵活调整挡水片的倾斜角度，保证更好的气液分离效果。
[0010]进一步地，所述挡水片与水平面夹角为50°?70°。通常在该范围内调整挡水片的倾斜角度，该范围内的倾斜角度可增大烟气中的小液滴与挡水片碰撞的机率，从而保证气液分离效果。
[0011]进一步地，所述气态污染物脱除系统包括脱硝装置和脱硫装置;所述脱硝装置为设于锅炉与除尘装置之间的SCR(选择性催化还原)脱硝装置;所述脱硫装置为三相紊流筒高效脱硫除尘塔，其设于除尘装置与强化除尘除雾装置之间，其从下往上依次设有排液口、进烟口、预处理喷淋装置、均气加速装置、紊流液膜发生装置、二次处理喷淋装置、除雾装置和排烟口 ；所述紊流液膜发生装置由外筒和芯柱组成;所述外筒套设于芯柱外部，且在外筒与芯柱之间倾斜安装有叶片。
[0012]进一步地，所述叶片表面与水平面的夹角为50°?70°;所述叶片数量为10?20片，且叶片之间的重叠面积占叶片总表面积的30%?60%;所述芯柱直径与外筒直径的比值为1/6?1/3。
[0013]进一步地，所述二次处理喷淋装置包括I?3层直列排布的喷淋层;所述喷淋层包括供液管和设于供液管上的多个大口径锥形喷嘴。喷淋层的层数根据原始烟气的二氧化硫浓度决定，若二氧化硫浓度低于1000mg/Nm3，则设置一层喷淋层;若二氧化硫浓度在1000?1400mg/Nm3范围内，则设置两层喷淋层;若二氧化硫浓度高于1400mg/Nm3，则设置三层喷淋层。
[0014]作为本发明的另一实施方式，所述气态污染物脱除系统包括设于锅炉出口处烟气管道内的SNCR脱硝装置和设于除尘装置与强化除尘除雾装置之间的同步脱硫脱硝装置;所述同步脱硫脱硝装置包括依次通过烟气管道连接的引风机和脱硫脱硝塔;所述脱硫脱硝塔从下往上依次设有排液口、进烟口、均气加速装置、第一喷淋层、紊流液膜发生装置、二次处理喷淋装置、除雾器和排烟口；所述除尘装置与所述引风机之间的烟气管道内设有烟气骤冷装置;所述引风机与脱硫脱硝塔之间的烟气管道内设有气体混合反应器，其外接有一臭氧发生装置。
[0015]进一步地，所述气体混合反应器为一风叶结构，其由外筒和芯柱组成;所述外筒套设于芯柱外部，且在外筒与芯柱之间倾斜安装有叶片;所述叶片表面与竖直平面的夹角为50°?70° ;所述叶片数量为5?15片，且叶片之间的重叠面积占叶片总表面积的10%?30%;所述芯柱直径与外筒直径的比值为1/6?1/3。该设置可保证烟气与臭氧充分混合均匀，大大提高NO与臭氧的反应速率。
[0016]作为本发明的另一实施方式，所述气态污染物脱除系统为同步脱硫脱硝装置，其设于除尘装置与强化除尘除雾装置之间，包括依次通过烟气管道连接的引风机和脱硫脱硝塔;所述脱硫脱硝塔从下往上依次设有排液口、进烟口、均气加速装置、第一喷淋层、紊流液膜发生装置、二次处理喷淋装置、除雾器和排烟口；所述除尘装置与所述引风机之间的烟气管道内设有烟气骤冷装置;所述引风机与脱硫脱硝塔之间的烟气管道内设有气体混合反应器，其外接有一臭氧发生装置。
[0017]进一步地，所述气体混合反应器为一