专利名称：脱硫固氮除尘余热利用床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种脱硫固氮除尘余热利用床。
背景技术：
我国硫氧化物、氮氧化物、灰尘排放总量位居世界第一，超出大气环境容量80%以 上。现在我国传统的脱硫除尘技术装备及工艺，绝大部分是静电除尘和湿式脱硫(碱液/ 石灰膏)设备工艺，存在下列局限性(1)现有传统脱硫除尘设备造价成本高，设备投资成本大，所以企业难以承受。(2)现有传统脱硫除尘设备系统运行费用高，企业产成品成本受到影响，甚至危及 市场竞争力。(3)现有传统脱硫除尘设备制造及系统工程长，周期运行性能差，可用率低。(4)现有传统脱硫除尘设备脱硫效率低，根本不能正常运行脱硫达标。由于是企业 被动式脱硫除尘行为，因而人为导致脱硫除尘装置功率设计偏小，设备运行以后，不能保证 脱硫除尘的效果长年稳定达标，这是导致环境污染的其中一个原因。(5)现有传统脱硫除尘设备的材质主要是金属制品，耐腐蚀性差，使用寿命短，可 维护性差。一般在5年左右就必须更换，有的使用寿命更短。(6)现有大型燃煤运行设备的企业如火电厂的脱硫除尘设备系统，脱硫过程产生 的废水石膏浆等又形成新的二次污染物。(7)现有的静电除尘设备的使用前提是，烟气温度必须高于120°C以上，以避免出 现腐蚀设备的问题，根本没有考虑烟气余热回收的问题，有30%以上的燃料燃烧热能没有 被利用而排放到大气环境里，这是一种能源的浪费；因此，现有传统脱硫除尘设备只考虑脱 硫、除尘，而没有考虑烟气余热回收的问题。又如企业锅炉排渣的废水热能也白白浪费掉 了，而且这种浪费已经司空见惯，根本没有考虑二次利用；有些用于物料加热后的废水有余 热，可回收也被直接排放掉了，这些废水其实完全可以用于余热回收以及用于脱硫除尘的 二次利用。综上所述，现有传统脱硫除尘设备，脱硫除尘并不彻底；设备投入高、运行费高； 设备使用寿命短，根本没有考虑余热利用的问题。所以，既能实现脱硫除尘、又能把烟气余 热回收加以利用的脱硫除尘设备在国内尚属于空白。
实用新型内容本实用新型需要解决的问题就在于克服现有传统脱硫除尘设备的缺陷，提供一种 新型脱硫固氮除尘余热利用床，它是一种集脱硫、固氮、除尘和余热利用于一体的设备，既 能实现脱硫、固氮除尘，又能把烟气余热加以回收利用；而且在不用耗电、耗水、耗碱液\石 膏的低运行费用前提下，节能和减排效果显著和彻底；本实用新型就在于突破现有传统脱 硫除尘设备防腐的关键性问题，设备实现一次性投入、长期使用、便于维护、企业长期受益 的特点；本实用新型就在于转变企事业原来的被动投入和使用观念，使企事业转变成积极主动投入和自觉自愿主动地使用的观念。这样，才能实现真正意义上的全国企事业单位的 节能环保的意识和行动。为解决上述关键问题，本实用新型采用如下构造技术方案本实用新型提供了一种脱硫固氮除尘余热利用床，所述脱硫固氮除尘余热利用床 为由钢筋混凝土构成骨架的受热床，所述受热床设置有烟气进口和烟气出口，受热床中上 部和顶部为受热床面，受热床底部为灰尘沉降区，受热床内设置有相互交错排布的受热水 循环装置，所述受热水循环装置与受热床面相贯通，所述受热床自烟气进口向烟气出口方 向依次为烟气换热区、烟气过渡区和烟气深度脱硫固氮除尘区。本实用新型的所述脱硫固氮除尘余热利用床的内部空间足够大，便于人工、机械 或车辆作业，便于定期进行维护、灰尘清理、除垢、修复、清洗换热面等操作，以确保脱硫、固 氮、除尘、余热回收利用的高效性，确保设备的使用寿命在30年以上。本实用新型所述受热水循环装置内充满水循环介质或导热油介质，受热水循环装 置由金属钢板构成接触烟气的受热面，所述接触烟气的受热面均涂有防腐层。突出强调的 是，本实用新型脱硫固氮除尘余热利用床针对金属材质换热面耐腐蚀性差，采用喷涂防腐， 并可以做到价格低廉、性能稳定，解决因热胀冷缩导致的防腐层剥离、皲裂现象，并且可以 定期更新防腐层，解决了换热效率低的问题，达到长期良好的稳定的防腐性能，突破传统脱 硫除尘工艺防腐瓶颈，一举实现即可以脱硫、固氮、除尘，又可以实现余热回收的双重功效。本实用新型所述烟气过渡区内的受热水循环装置上均勻设置有高压喷头。高压喷 头可以自动定期清理内部环境与结垢；必要时制造水雾用于脱硫、固氮、除尘，用以强化燃 料燃烧点火时及初燃期的脱硫、除尘、固氮的效果，确保环保效果的实现。本实用新型所述灰尘沉降区内设置有多个储灰室，每个储灰室由上挡板、下挡板 及上、下挡板之间的储灰腔构成，所述上挡板和下挡板分别连接有上挡板活动电机和下挡 板活动电机。储灰室可以实现不间断地清除灰尘，实现收取灰尘的同时不间断生产，上、下 层挡板实现了双重密封，做到清灰生产两不误。本实用新型所述脱硫固氮除尘余热利用床的建造形式可以因地制宜而多样化，可 以是地面以上平铺式结构，可以是地面以下平铺式结构，可以是半地下半地上平铺式结构 或立体粮仓式和楼房式结构；可以是立体粮仓式或楼房式(用于大型锅炉、窑炉、电厂锅 炉)。本实用新型的构造原理为本实用新型脱硫固氮除尘余热利用床结构及工艺简单，投入造价低廉，易于企业 实施。本实用新型脱硫固氮除尘余热利用床主要是采用放大空间，隔板扰流，全身布满金属 水循环装置，达到完全吸收燃料燃烧烟气余热的工艺。内部采用挡板式结构，扰乱燃料燃烧 烟气的行进方向，在烟气换热区内做到烟气余热吸收完全；在烟气过渡区内，由于烟气温度 降至露点以下，有利于烟气里的水蒸汽由无形到有形的形成，逐渐形成云雾、雨雾，逐渐凝 结形成水珠；在烟气深度脱硫、固氮、除尘区，水珠继续凝结逐渐形成大颗粒水滴落下，形成 热带湿润气候，并形成热带湿润雨淋区域，对烟气进行深度净化。这一过程的连续形成，有 利于硫氧化物、氮氧化物、灰尘等有气体及物质充分与水接触、吸收，实现彻底消除的目的； 具体的阐述是，一方面，灰尘会因放大的空间而减慢行进的速度，因热量的急剧下降而失去 上升的动力，由于挡板的作用形成无序运动，因此，灰尘逐渐生成大颗粒而落下；另一方面，烟气里的硫氧化物、氮氧化物等有害气体及物质因与水从无形到有形的紧密接触过程，确 保了被完全吸附于水滴之内，同时被吸附的还有灰尘等有害物质，由于水媒作用，灰尘里的 金属与硫氧化物、氮氧化物生成矿物盐脱离烟气而落于床内，不仅如此，所有的吸附在水滴 内的有害物质也因此被截留下来，因而使烟气得以净化。所以，本实用新型的核心内容是， 利用降温的原理，使烟气里的无形的水成为有形的水，突破了传统工艺的脱硫除尘设备的 局限性，做到硫氧化物、氮氧化物、灰尘等有害物质及气体消除效果彻底；利用降温的同时， 采用特殊的防腐处理，使得余热得以回收再利用；真正做到节能和环保双重效果，其效果能 满足十二五的规划要求。实用新型的优点为本实用新型在不用耗电、耗水、耗碱液/石膏的前提下，节能和减排效果显著和彻 底，并具备使用寿命长、便于维护的特点。A、本实用新型脱硫固氮除尘余热利用床最大的优点就是在脱硫、固氮、除尘及消 除其他有害气体、物质的同时，把烟气余热加以回收和充分利用，是具备节能和环保双重功 能的设施；同时把锅炉的排渣废水及参与物料加热后不能回收的废水余热在本实用新型脱 硫固氮除尘余热利用床里加以余热回收，并能利用这些废水产生的水雾除去灰尘及硫、氮 氧化物等有物质及气体。B、运行本实用新型脱硫固氮除尘余热利用床脱硫、固氮、除尘，可使脱硫系统的运 行费用(包括购碱剂/石灰石/石灰的材料费)在原有基础上降低100% ；不用水，节约水 资源，不外排污水，吨燃煤可节水3-5m3。不用电、节约电力资源，吨燃煤节省电费为60元； 不用碱/石膏等，完成脱硫后无新增的二次污染物(石膏浆液)排放。在直线降低成本基 础上，同样可以实现净化烟气、脱硫、固氮、除尘的效果，根本解决了企业燃煤运行设备的大 气环境污染问题。C、本实用新型脱硫固氮除尘余热利用床属于一次性投入，并且投入低、运行费用 低的项目，是企业终身受益的首选项目，是真正意义的节能和环保的设施。D、由于本实用新型脱硫固氮除尘余热利用床具备节能和减排的双重效果，所以企 事业单位积极、主动、自觉使用，真正实现企事业单位自愿、自主参与节能环保行动，彻底改 变企业被动环保的不利局面。本实用新型的贡献根据我国十二五期间节能减排任务的要求，现有工业燃料燃烧的“做功+被动环 保”模式，既是燃煤运行设备+静电除尘(耗电)+脱硫除尘(耗电、耗水、耗碱/石膏)+烟 囱(有污染)的模式；推广应用本实用新型，就可以实现革命性的工业燃料燃烧的“做功+ 主动节能环保+创收”模式，既是燃煤运行设备+本实用新型脱硫固氮除尘余热利用床(不 用水、不用电、不用碱并余热做功)+烟囱(可有可无)+ ( 二氧化碳回收)的模式。具体的 贡献是推广应用本实用新型的本实用新型脱硫固氮除尘余热利用床，可为国家节约上 千万亿元的脱硫装置建设费用和设备运行费用，消除新增的二次污染物废水石膏浆形成的 新的污染源。(1)推广应用本实用新型脱硫固氮除尘余热利用床，按现有传统脱硫装置为例，吨 煤节水3-5m3，全国可节约水资源90-150亿m3。[0031](2)推广应用本实用新型的本实用新型脱硫固氮除尘余热利用床，按现有传统脱 硫装置为例，吨煤产生废水石膏浆3-5m3。全国可减少二次污染物废水石膏浆90-150亿m3 的排放。(3)十二五期间，如果推广应用本实用新型脱硫固氮除尘余热利用床，每年可为国 家节约脱硫装置重复建设费用11000亿元。(4)推广应用本实用新型脱硫固氮除尘余热利用床，可取消现有脱硫运行设备和 系统需添加的碱液/石灰膏等。按现有传统脱硫装置为例，吨煤脱硫费用节约80元，全国 脱硫费用年节约240亿元。(5)推广应用本实用新型脱硫固氮除尘余热利用床，按现有传统脱硫装置为例，节 煤20%，全国节约煤资源6亿吨。本实用新型的余热利用方式为本实用新型余热可以供热水，用于锅炉用水，节省燃料20% ；用于生活用水，解决 企业生活用热水耗能的问题；制造热风，可以烘干工业半成品、原料、产成品、废弃物等，比 如可以用于造纸厂的纸浆淤泥干燥后回收与燃煤拌烧，既可以节省燃煤和保护环境，又可 以解决废物回收利用的问题；本实用新型余热还可以用于北方供暖，降低供暖成本及降低 城市居民供暖费用开支。本实用新型可以是平面床式，余热均衡散发于床面，创造严冬里的温室环境。比 如，环境温度低于零下温度的地区，如东北、新疆、陕西等地区，在这个温室环境下，可以种 植绿色植物如蔬菜、粮食、菌类等；可以用来养殖动物、禽类、水产鱼类等；也可以成为生 物链式种、养殖生态园，其成本与夏季种、养殖成本相当，解决当地蔬菜、肉类的供需矛盾， 成为调节、平抑蔬菜、肉类、禽蛋、鱼类等水产产品物价的必要手段，实现低碳经济。还可以 建立严冬里的绿色休闲、田园式餐饮、娱乐庄园，创造严冬里的生态绿色。享受冬天里的绿 色将成为寒冷地区消费的一个主题。
图1为本实用新型实施例1所述平铺式受热床结构示意图。图2为图1的A部分放大图。图3为本实用新型实施例2所述粮仓式受热床结构示意图。
具体实施方式
实施例1如图1、图2所示，本实用新型提供了一种脱硫固氮除尘余热利床，所述脱硫固氮 除尘余热利用床为由钢筋混凝土构成骨架的平铺式受热床，所述受热床设置有烟气进口 1 和烟气出口 2，受热床顶部为受热床面3，受热床底部为灰尘沉降区4，受热床内设置有相互 交错排布的受热水循环装置5，所述受热水循环装置与受热床面相贯通，所述受热床自烟气 进口向烟气出口方向依次为烟气换热区6、烟气过渡区7和烟气深度脱硫固氮除尘区8。所述受热水循环装置内充满水循环介质9，受热水循环装置由金属钢板构成接触 烟气的受热面10，所述接触烟气的受热面外表面均涂有防腐层11，烟气过渡区的受热面上 均勻设置有高压喷头12。[0044]所述灰尘沉降区内设置有多个储灰室，所述储灰室由上挡板13、下挡板14及上、 下挡板之间的储灰腔15构成，所述上挡板和下挡板分别连接有上挡板活动电机16和下挡 板活动电机17。实施例2如图3所示，本实用新型提供了一种脱硫固氮除尘余热利用床，所述脱硫固氮除 尘余热利用床为由钢筋混凝土构成骨架的粮仓式受热床，受热床有支柱18支撑，所述受热 床设置有烟气进口和烟气出口，受热床顶部为受热面3，受热床底部为灰尘沉降区4，受热 床内设置有相互交错排布的受热水循环装置5。所述灰尘沉降区内设置有多个储灰室，所述储灰室由上挡板13、下挡板14及上、 下挡板之间的储灰腔15构成，所述上挡板和下挡板分别连接有上挡板活动电机16和下挡 板活动电机17。图1、图2和图3中的箭头方向为烟气流动方向。实施例3下面为几款本实用新型 的实用设计方案1、5吨蒸汽锅炉适用的脱硫固氮除尘余热利用床的设计规格为脱硫固氮除尘余 热利用床面积为60平方米；床体体积为360立方米。用于热水回用；收集灰分用于建筑材 料。2,30吨的蒸汽锅炉适用的脱硫固氮除尘余热利用床的设计规格为脱硫固氮除 尘余热利用床面积为1000平方米；床体体积为2000立方米。用于干燥纸浆淤泥；收集灰分 用于建筑材料。3,150吨的电厂蒸汽锅炉适用的脱硫固氮除尘余热利用床的另一种设计规格为 脱硫固氮除尘余热利用床面积为18000平方米；床体体积为20000立方米。适用于绿色种 植或生态休闲园；收集灰分用于建筑材料。4,150吨电厂蒸汽锅炉适用的脱硫固氮除尘余热利用床的再一种设计规格为脱 硫固氮除尘余热利用床设计为楼房立体式，边长为20米；高度为20米；体积为8000立方 米。用于热水回用锅炉；收集灰分用于建筑材料。5,150吨电厂蒸汽锅炉适用的脱硫固氮除尘余热利用床的另一种设计规格为脱 硫固氮除尘余热利用床设计为粮仓立体式，直径为20米；高度为25米；体积为7850立方 米。用于北方供暖；收集灰分用于建筑材料。本实用新型脱硫固氮除尘余热利用床有效解决燃料燃烧运行设备节能的问题，有 效解决燃料燃烧运行设备烟气污染的问题，有效解决燃料燃烧运行设备烟气余热利用问题。本实用新型脱硫固氮除尘余热利用床可以适用于所有的燃料运行设备，所以，本 实用新型脱硫固氮除尘余热利用床可以作为企业现有燃料燃烧运行设备的节能和环保的 技改项目，又可以作为制造燃料燃烧运行设备的配套项目。最后应说明的是显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例， 而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可 以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此 所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
权利要求1.一种脱硫固氮除尘余热利用床，其特征在于所述脱硫固氮除尘余热利用床为由钢 筋混凝土构成骨架的受热床，所述受热床设置有烟气进口和烟气出口，受热床中上部和顶 部为受热床面，受热床底部为灰尘沉降区，受热床内设置有相互交错排布的受热水循环装 置，所述受热水循环装置与受热床面相贯通，所述受热床自烟气进口向烟气出口方向依次 为烟气换热区、烟气过渡区和烟气深度脱硫固氮除尘区。
2.如权利要求1所述的脱硫固氮除尘余热利用床，其特征在于所述受热水循环装置 内充满水循环介质或导热油介质，受热水循环装置由金属钢板构成接触烟气的受热面，所 述接触烟气的受热面均涂有防腐层。
3.如权利要求2所述的脱硫固氮除尘余热利用床，其特征在于所述烟气过渡区内的 受热水循环装置上均勻设置有高压喷头。
4.如权利要求3所述的脱硫固氮除尘余热利用床，其特征在于所述灰尘沉降区内设 置有多个储灰室，每个储灰室由上挡板、下挡板及上、下挡板之间的储灰腔构成，所述上挡 板和下挡板分别连接有上挡板活动电机和下挡板活动电机。
5.如权利要求1-4之任一所述的脱硫固氮除尘余热利用床，其特征在于所述脱硫固 氮除尘余热利用床为地面以上平铺式结构、地面以下平铺式结构、半地上半地下平铺式结 构或立体粮仓式结构或楼房式结构。
专利摘要本实用新型公开了一种脱硫固氮除尘余热利用床，所述脱硫固氮除尘余热利用床为由钢筋混凝土构成骨架的受热床，所述受热床设置有烟气进口和烟气出口，受热床中上部和顶部为受热床面，受热床底部为灰尘沉降区，受热床内设置有相互交错排布的受热水循环装置与床面相贯通，所述受热床自烟气进口向烟气出口方向依次为烟气换热区、烟气过渡区和烟气深度脱硫固氮除尘净化区。本实用新型不用耗电、耗水、耗碱液/石膏等，是一种既能实现脱硫除尘、又能把烟气余热回收加以利用的脱硫除尘设备，而且节能和减排效果显著和彻底；本实用新型突破设备防腐难关，设备使用寿命长、便于维护。
文档编号F23J15/00GK201912886SQ201120004898
公开日2011年8月3日 申请日期2011年1月10日 优先权日2011年1月10日
发明者魏晓东 申请人:魏晓东