专利名称：一种净化锅炉燃烧产生烟气中的有害物质的方法
技术领域：
本发明涉及锅炉净化技术，具体的说是一种净化锅炉燃烧产生烟气中的有害物质的方法。
背景技术：
面对自然灾害频发、气候变暖等，全世界都在想尽办法寻找改善环境办法和效治理措施，尽量减少co2、SO2、NOx等有害气体排放。在我国乃至全世界在治理锅炉排出的二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)最长见的方法常用的烟尘处理方式分为两种，即大部分飞灰尘粒由多管除尘器、电除尘器、布袋除尘器等单独处理。S02、NOx则是利用液体洗涤方式进行吸收。治理SO2 采用碱中和理论，使用的脱硫剂主要有氢氧化钠(NaHO)氧化钙(feiO)或氧化镁(MgO)。众所周知NaHO、GaO、MgO的生产企业都是耗能大户，也始终都被列入环保污染重点源。其生产过程中所带来的粉尘污染十分严重。例如脱硫剂GaO是由GaCO3加热(燃煤)煅烧而来，GaCO3煅烧过程会释放大量 C02。据调查，即使生产GaO的炉窑为节能炉窑，每生产一吨GaO仍然需要消耗标煤最少100 公斤，平均每生产一吨feiO，最少会产生1. 5吨(X)2温室气体。化学反应方程式KaCO3- — Ga(HO)2理论计算每处理一吨SO2,需要使用1. 5吨80%纯度的GaO ；也就是说处理一吨 SO2就要排放2. 25吨C02。另外，根据理论计算，石灰石-石膏法在脱硫过程中，在脱除SO2 气体同时也要排放出(X)2气体，理论上每脱除1吨则排放出0. 72吨C02。实际上就是用多排放(X)2换取减少排放SO2。在采用GaO或MgO做脱硫剂过程中，理论上MgO的用量是乎少了一些，但即使在盛产MgO辽宁或山东地区，实际采购花费价格并没有减少。同样MgO的煅烧过程所排放的(X)2更多。石灰石一石膏法虽然对减轻SA污染起到了一定作用，但所产生的副产品一脱硫石膏含有大量杂质，抗压强度、抗拉强度等都无法与天然石膏相比，脱硫石膏相对于天然石膏而言不具备竞争的优势，而且脱硫石膏主要应用于水泥缓冲剂，但水泥生产中仅能掺入约5%，且脱硫石膏中尚含有10%的附着水分，再利用的价值不大。烧低硫煤虽然是控制Sh排放的有效途径，煤矿也在为减少原煤含硫成分在洗煤工艺上投入了大量成本，带给用户的实际效果是燃料的采购价格增加。到目前为止，全世界的科学家都在探讨如何用科学有效的方法治理锅炉燃烧过程中排放的N0X，并因此产生了循环流化床锅炉技术等。但仅仅依靠低温燃烧并不能抑制NOx 的排放。治理NOx时目前应用最多的是采用氨水(NH3)脱氮，即NO+NH3- —N2 +H2ONH3的制取方法合成氨工业是我国国民经济支柱产业中的耗能大户，在国家“十一五”规划的能源战略中，也承受着巨大的节能减排压力，面临着艰巨的降耗减收任务。 行业能耗最低企业——晋城煤业集团生产情况统计，其中白煤实物消耗1180kg/t (NH3)), 综合电耗1280度/t (NH3)。按照计算，每生产一吨氨水，需要排放大约8——11吨(X)2 ；在人们还没有对用多排放(X)2换取少排S02、N0x的利弊做出充分分析之前，如果为了减少排放so2、NOx就要以多排放CO2换取，是否值得信赖。而以飞灰——金属氧化物作为“碱”的来源，减少脱硫系统运行中所需的“碱”的数量，可大大降低运行中使用“碱性——药剂”费用成本，同时可以明显减少因采用其它添加碱性——药剂脱硫而增加的废物排放量。
发明内容
本发明目的在于提供一种净化锅炉燃烧产生烟气中的二氧化硫的方法。为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种净化锅炉燃烧产生的烟气的方法锅炉燃烧产生的烟气经过预处理后进入填料塔中与透过填料层进入填料塔内的循环洗涤液接触，使烟尘中大颗粒物质沉降进入循环泵入的洗涤液中，烟尘中有害物质与沉降有烟尘中大颗粒物质的循环泵入的洗涤液接触氧化络合吸收使其净化，锅炉燃烧产生的烟气净化后气体从填料塔烟气出口排出。所述锅炉燃烧产生的烟气预处理是经预处理器降温后进入填料塔与洗涤液接触。 所述烟尘中所含金属成分的大颗粒物质沉降进入循环泵入的酸性洗涤液中使洗涤液PH <6。所述填料塔内设置的填料层降低循环泵入的洗涤液与烟尘中有害气体的接触面积，降低液/气比。所述填料层为不锈钢或其他耐蚀材质加工而成的拉西环、多面空心球或鲍尔环。所述净化后气体经填料塔的脱水层进行气水分离，使净化气体从填料塔烟气出口排出。本发明所具有的优点1.本发明脱硫方法无需加药，直接利用烟尘中碱性金属氧化物的有效成分，中和处理有害粉尘和气体一二氧化硫和氮氧化物。可节省大量的运行成本和费用。2.本发明在特定PH值控制在< 6范围内运行，液——气中和反应速度快，液/气比明显少于其它湿法脱硫方式1/3，循环系统运行功耗少。3.本发明循环液循环运行，排放的废渣沉降速度快、灰水分离容易，灰渣通常 30——40分钟内即可沉淀。4.本发明循环液体无过饱和现象存在，解除了因产生硫酸钙等沉淀对锅炉造成堵塞、结晶等情况，提高和保证了安全性。
图1为本发明实施例所采用的净化装置。其中为1.预处理烟气装置，2.填料层， 3.脱水层，4.烟气出口，5.循环水泵，6.沉淀池，7. pH在线监测，8.系统初启动装置，9.冲洗水泵，10.工艺水箱，11压差变送器，12.清水池。
具体实施例方式实施例1
如图1所示，本发明实施例所采用的净化装置，根据净化装置的处理过程是燃烧后烟气经过进行一级除尘待处理烟气-—烟气在预处理烟气装置1预处理(提速、降温)_ —而后进入填料塔(循环液洗涤、净化烟气脱湿-—排入大气具体净化过程安装在贵州省的一台15吨循环流化床锅炉，燃料含硫量5. 75%。锅炉燃烧产生的烟气经过预处理烟气装置1，使烟气预湿、降温后再进入填料塔中与透过填料层2进入填料塔内的循环洗涤液接触，使烟尘中大颗粒物质，包括高硫煤燃烧后烟尘中所富含的“铁”等金属氧化物一同沉降进入循环泵入的洗涤液中。烟尘中有害物质与沉降有烟尘中大颗粒物质的循环泵入的洗涤液接触使有害物质硫、氮与沉降的大颗粒物质氧化络合吸收，使烟气净化，净化后烟气经填料塔的脱水层3脱湿，而后气体从填料塔上部的烟气出口 4排出。循环泵入的洗涤液是清水池12中的清水通过循环水泵5泵入填料塔中，清水池12 内PH由系统初启动装置8控制的pH在线监测7进行调控，另外循环泵入的洗涤液废液通过塔的排水口流进沉淀池6中，同时蒸馏塔的清洗是将外接的工艺水箱10中的工艺水通过冲洗水泵9泵入并通过压差变送器11控制塔内压差进行冲洗。所述锅炉燃烧产生的烟气预处理是经预处理器降温后进入填料塔与洗涤液接触。 所述烟尘中所含金属成分的大颗粒物质沉降进入循环泵入的酸性洗涤液中使洗涤液PH < 6。所述填料层为不锈钢加工而成的拉西环、多面空心球或鲍尔环。经过本发明烟气处理后，烟气中的二氧化硫实测浓度由3260mg/m3，降低到858mg/ m3，烟尘浓度由2163mg/m3降低到190mg/m3，满足了环保相关标准要求，环保相关标准即，烟尘浓度200mg/m3，二氧化硫浓度900mg/m3的相关实施例2以沈阳热电厂灰渣为例，灰渣成分参见表1锅炉燃烧产生的烟气经过预处理烟气装置1，使烟气预湿、降温后再进入填料塔中与透过填料层2进入填料塔内的循环洗涤液接触，使烟尘中大颗粒物质，包括高硫煤燃烧后烟尘中所富含的“铁”等金属氧化物一同沉降进入循环泵入的洗涤液中。烟尘中有害物质与沉降有烟尘中大颗粒物质的循环泵入的洗涤液接触使有害物质硫、氮与沉降的大颗粒物质氧化络合吸收，使烟气净化，净化后烟气经填料塔的脱水层3脱湿，而后气体从填料塔上部的烟气出口 4排出。由于循环泵入的洗涤液为酸性循环液会使烟尘中的金属氧化物溶于水中。如灰分中的!^e2O3在脱硫塔内于酸性循环洗涤液相遇时，两者发生化学反应，会生成硫酸亚铁和亚硫酸亚铁。这些亚铁离子遇到烟气中的氮氧化物后会于难溶于水的NO结合，成为亚硝基亚硫酸亚铁( (NO) SO3)，在铁离子的作用下，迅速转移NO中的0原子，处使N原子游离，返回气象而成为氮气；氧原子则迅速转移到亚硫酸根，使之成为稳定的硫酸根。达到净化二氧化硫和氮氧化物的目的，通过本发明净化后热电厂的灰渣经过本发明烟气处理后，满足了烟尘浓度200mg/m3，二氧化硫浓度900mg/m3的相关环保标准要求。表 权利要求
1.一种净化锅炉燃烧产生的烟气的方法，其特征在于锅炉燃烧产生的烟气经过预处理后进入填料塔中与透过填料层进入填料塔内的循环洗涤液接触，使烟尘中大颗粒物质沉降进入循环泵入的洗涤液中，烟尘中有害物质与沉降有烟尘中大颗粒物质的循环泵入的洗涤液接触氧化络合吸收使其净化，锅炉燃烧产生的烟气净化后气体从填料塔烟气出口排出O
2.按权利要求1所述净化锅炉燃烧产生的烟气的方法，其特征在于所述锅炉燃烧产生的烟气预处理是经预处理器降温后进入填料塔与洗涤液接触。
3.按权利要求1所述净化锅炉燃烧产生的烟气的方法，其特征在于所述烟尘中所含金属成分的大颗粒物质沉降进入循环泵入的酸性洗涤液中使洗涤液PH < 6。
4.按权利要求1所述净化锅炉燃烧产生的烟气的方法，其特征在于所述填料塔内设置的填料层降低循环泵入的洗涤液与烟尘中有害气体的接触面积，降低液/气比。
5.按权利要求1或3所述净化锅炉燃烧产生的烟气的方法，其特征在于所述填料层为不锈钢或其他耐蚀材质加工而成的拉西环、多面空心球或鲍尔环。
6.按权利要求1所述净化锅炉燃烧产生的烟气的方法，其特征在于所述净化后气体经填料塔的脱水层进行气水分离，使净化气体从填料塔烟气出口排出。
全文摘要
本发明涉及锅炉净化技术，具体的说是锅炉燃烧产生的烟气经过预处理后进入填料塔中与透过填料层进入填料塔内的循环洗涤液接触，使烟尘中大颗粒物质沉降进入循环泵入的洗涤液中，烟尘中有害物质与沉降有烟尘中大颗粒物质的循环泵入的洗涤液接触氧化络合吸收使其净化，锅炉燃烧产生的烟气净化后气体从填料塔烟气出口排出。本发明脱除二氧化硫方法无需加药，可直接利用烟尘中的有效成分，中和处理烟尘中有害气体，可节省大量的运行成本和费用。
文档编号F23J15/04GK102343203SQ20101024089
公开日2012年2月8日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者刘友, 孙鹤, 温晓涛, 王健, 谢载衡, 路宁, 金洪涛, 钟甦, 陈昇 申请人:辽宁省锅炉技术研究所