专利名称：：一种用于减少燃烧过程中的污染物的系统的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及一种减排系统，尤其涉及一种用于减少燃烧过程中的污染物的系统。
背景技术：
：含硫碳质化合物(尤其是煤)的燃烧导致含有不可接受地高含量的二氧化硫的燃烧后气体。S02减少方法减少二氧化硫(S02)是能量和工业锅炉行业的主要关注，因为酸雨是气态S02释放到环境中的产物。为了防止酸雨，相关的法律变得越来越严格，且公司也越来越多由于过度排放S02而受到处罚。二氧化硫是一种无色气体，其可适度溶于水和含水液体中。其主要在燃烧含硫燃料或废物期间形成。一旦释放到大气中，二氧化硫慢慢地反应而形成硫酸(H2S04)、无机硫酸盐化合物和有机硫酸盐化合物。用于移除二氧化硫的空气污染控制系统大而复杂，且依赖于两种用于移除二氧化硫的主要技术吸收和吸附。两种方法都依赖于由碱将所吸收的二氧化硫中和成无机盐，以防止硫被排放到环境中。最频繁用于反应的碱包括石灰石—石灰质的或含白云石的生石灰和熟石灰一浆或干的；和氢氧化镁一市售的和来自硫代山梨石灰(Thiosorbidime)的副产物；和天然碱。吸收一吸收处理使用二氧化硫在水溶液中的可溶性将其从气流中移除。一旦二氧化硫已溶解在溶液中而形成亚硫酸(H2S03)，其即与氧化剂反应以形成无机亚硫酸盐(S03-)和硫酸盐(S04-)。此过程防止所溶解的二氧化硫从溶液中扩散出来且被重排放。接着处理所述溶液以移除硫。石灰石是最常用于与所溶解的二氧化硫反应的碱。石灰浆被喷到含二氧化硫的气流中。必须谨慎控制在再循环石灰桨和反应产物中的化学反应，以便维持所要的二氧化硫移除效率并防止操作问题。用于二氧化硫控制的湿式洗涤器通常在5到9之间的液体pH水平下操作，以维持高效率移除。湿式洗涤器中的典型二氧化硫移除效率在80%到95%的范围内。另一类型的吸收系统被称为喷雾器干式洗涤器，其属于一组被称为喷雾干燥器型干式洗涤器的洗涤器。在此情况下，碱性浆在微粒控制装置上游一点处被喷射到热气流中。当浆滴蒸发时，二氧化硫吸收到浆滴中且与所溶解并悬浮的碱性物质反应。大喷雾干燥器腔室用于确保所有浆滴在进入高效率微粒控制系统之前蒸发干。术语"干式洗涤器"指代进入微粒控制系统的干颗粒的状态。织物过滤器或静电除尘器通常用于高效率微粒控制。喷雾干燥器型吸收系统的效率类似于湿式洗涤器型吸收系统的效率。这些喷雾干燥器型吸收系统产生干燥的废物流且因此比湿式洗涤器中产生的淤泥容易处理。然而，用于雾化碱性浆的设备是复杂的且可比湿式洗涤器系统需要多得多的维护。与湿式洗涤器相比，喷雾干燥器型吸收系统在更高的气体温度下操作，且对于移除气流中的其它污染物(例如，可凝结的微粒物质)的有效性较低。湿式洗涤器吸收系统与喷雾干燥器吸收系统之间的选择主要取决于场地特定成本。可用于废物的环保型处理的选择也是为特定应用选择系统类型中的重要考虑因素。两种类型的系统都能够提供高效率的二氧化硫移除。两种类型的系统的安装、操作和维护也都是昂贵的。吸附一二氧化硫也可由吸附系统收集。在此种类型的控制系统中，干碱性粉末被喷射到气流中。二氧化硫吸附到碱性颗粒表面且反应形成可沉淀离开气流的化合物。熟石灰(氢氧化钙)是最常用的碱；然而，也可有效地使用多种碱。可在较小系统上使用干喷射型干式洗涤器，而并非使用较大较复杂的喷雾干燥器型干式洗涤器。然而，干式喷射系统的效率略微较低，且收集每单位的二氧化硫(或其它酸性气体)需要较多的碱。因此，与吸收系统相比，废物处理要求和成本对于吸附系统来说较高。一般来说，现有技术吸附方法较昂贵，因为其需要昂贵的器材(包括袋滤室和静电除尘器)；在碱利用率和硫减少中效率较低；且需要特别维护，因为喷射器易于堵塞。因此，现有技术S02吸收和吸附系统以及方法具有昂贵和/或低效率的缺点。因此，需要一种S02移除系统和方法来产生易于处理的副产物，实现以高吸附剂利用率从废气中移除多于70%的硫，且降低器材要求(和成本)。用于减少SOx的炉内吸附剂喷射(FSI)其它污染物(例如S03、Hg、HCI、NOx和PM)也已通过炉内吸附剂喷射(FSI)从燃烧流出物中移除。然而，用于移除这些污染物的现有技术方法的执行也相对低效率且较为昂贵。ROFA旋转对冲燃烬风(ROFA)利用高速二次风的协同、增强、切向喷射来产生湍流混合，从而导致较高燃烧效率以获得较大NOx减少(如下图所示)，例如在1998年9月22日颁予Svendssen的美国专利5，809，910中教示，所述专利描述一种ROFA系统，其提供过燃风(OFA)的不对称喷射以便在炉内产生旋转和高湍流，从而更彻底地将二次风与燃烧气体混合。ROFA己在现有技术中应用于燃烧炉中而仅仅用于减少N0x和S03。总的来说，虽然在所属领域技术中己知加速过燃风的使用，但现有技术中并未教示或揭示其与燃料吸附剂喷射结合使用以获得高效的污染物去除率且使得成本大大降低。因此，需要若干系统和方法，其用于在燃烧含硫矿物燃料并利用高湍流过燃风系统的燃烧过程中减少废气中的污染物浓度。
发明内容本实用新型的目的是提供一种用于减少燃烧过程中的污染物的系统，通过合理设计反应炉结构，其反应炉内部形成分段燃烧，并与充分吸附剂充分反应，提高了污染物去除率且使得成本大大降低。为了达到上述目的，本实用新型提供的一种用于减少燃烧过程中的污染物的系统，包括一反应炉，其还包括至少一组非对称涡流喷射装置，所述非对称涡流喷射装置包括一上游高速喷口和一下游高速喷口，所述上游高速喷口与下游高速喷口根据反应炉为中心轴对称设置;至少一组吸附剂喷射系统，包括若干个吸附剂喷射口，环形设置在所述非对称涡流喷射口的上部或下部附近。优选地，所述上游高速喷口与下游高速喷口的喷射方向相平行，所述上游高速喷口与下游高速喷口的高度间距等于上游高速喷口与下游高速喷口之间的反应炉的最大直径。6优选地，包括大于等于两组非对称涡流喷射装置，所述非对称涡流喷射装置之间的距离小于每组上游高速喷口与下游高速喷口之间的反应炉的最大直径，大于每组上游高速喷口与下游高速喷口之间的反应炉的最大直径的一半。优选地，所述每组非对称涡流喷射装置的上游高速喷口均设置在一条平行于反应炉长度方向的直线上，每组非对称涡流喷射装置的下游高速喷口均设置在另一条平行于反应炉长度方向的直线上。优选地，所述上游高速喷口与下游高速喷口的口径相同。优选地，所述每组非对称涡流喷射装置的喷射速度不同。优选地，所述吸附剂喷射系统设置在两组相邻的两组非对称涡流喷射装置中间高度。优选地，所述吸附剂喷射系统分别设置在上游高速喷口和下游高速喷口的相同位置。本实用新型的一种用于减少燃烧过程中的污染物的系统，通过合理设计反应炉结构，其反应炉内部形成分段燃烧，并与充分吸附剂充分反应，提高了污染物去除率且使得成本大大降低。此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中图1为本实用新型实施例1的结构示意图。图2为本实用新型实施例2的结构示意图。附图标号:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>具体实施方式以下结合附图1、2来具体介绍一种本实用新型的较佳实施例。实施例1如图1所示，本实用新型的一种用于减少燃烧过程中的污染物的系统，包括反应炉4，用于燃烧含硫碳质化合物，和三组非对称涡流喷射装置，所述非对称涡流喷射装置包括上游高速喷口1和下游高速喷口2，所述上游高速喷口1与下游高速喷口2根据反应炉4为中心轴对称设置。所述上游高速喷口1与下游高速喷口2的喷射方向相平行，所述上游高速喷口1与下游高速喷口2的高度间距等于上游高速喷口1与下游高速喷口2之间的反应炉的最大直径。所述非对称涡流喷射装置之间的距离小于每组上游高速喷口l与下游高速喷口2之间的反应炉的最大直径，大于每组上游高速喷口与下游高速喷口之间的反应炉的最大直径的一半。所述每组非对称涡流喷射装置的上游高速喷口l均设置在一条平行于反应炉4长度方向的直线上，每组非对称涡流喷射装置的下游高速喷口2均设置在另一条平行于反应炉4长度方向的直线上。所述上游高速喷口1与下游高速喷口2的口径相同。所述每组非对称涡流喷射装置的喷射速度不同。两组吸附剂喷射系统，包括8个吸附剂喷射口3，所述吸附剂喷射系统环形设置在两组相邻的两组非对称涡流喷射装置中间高度。通过上游高速喷口1与下游高速喷口2中喷入的高速气体，反应炉4形成了A和B两个空气旋，反应速度大大加快，充分燃烧，同时吸附剂喷射系统在A和B两个空气旋的交汇处喷出吸附剂，有效的吸附了燃烧中产生的有毒有害气体。上述实施例中，分别使用颗粒直径小于74微米的石灰石和颗粒直径小于6微米的天然碱作为吸附剂的本实用新型与原始设备相比，污染物减少百分数测试结果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>实施例2如图2所示，本实用新型的一种用于减少燃烧过程中的污染物的系统，包括反应炉4，用于燃烧含硫碳质化合物，和两组非对称涡流喷射装置，所述非对称涡流喷射装置包括上游高速喷口1和下游高速喷口2，所述上游高速喷口1与下游高速喷口2根据反应炉4为中心轴对称设置。所述上游高速喷口1与下游高速喷口2的喷射方向相平行，所述上游高速喷口1与下游高速喷口2的高度间距等于上游高速喷口1与下游高速喷口2之间的反应炉的最大直径。所述非对称涡流喷射装置之间的距离小于每组上游高速喷口l与下游高速喷口2之间的反应炉的最大直径，大于每组上游高速喷口与下游高速喷口之间的反应炉的最大直径的一半。所述每组非对称涡流喷射装置的上游高速喷口l均设置在一条平行于反应炉4长度方向的直线上，每组非对称涡流喷射装置的下游高速喷口2均设置在另一条平行于反应炉4长度方向的直线上。所述上游高速喷口l与下游高速喷口2的口径相同。所述每组非对称涡流喷射装置的喷射速度不同。两组吸附剂喷射系统，包括8个吸附剂喷射口3，所述吸附剂喷射系统环形设置在相邻的两组非对称涡流喷射装置中间高度。通过上游高速喷口1与下游高速喷口2中喷入的高速气体，反应炉4形成了A、B和C三个空气旋，反应速度大大加快，充分燃烧，同时吸附剂喷射系统在A、B和C三个空气旋的交汇处喷出吸附剂，有效的吸附了燃烧中产生的有毒有害气体。上述实施例中，分别使用颗粒直径小于67微米的石灰石和颗粒直径小于5微米的天然碱作为吸附剂的本实用新型与原始设备相比，污染物减少百分数测试结果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>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。权利要求1.一种用于减少燃烧过程中的污染物的系统，包括一反应炉(4)，其特征在于还包括至少一组非对称涡流喷射装置，所述非对称涡流喷射装置包括一上游高速喷口(1)和一下游高速喷口(2)，所述上游高速喷口(1)与下游高速喷口(2)根据反应炉(4)为中心轴对称设置；至少一组吸附剂喷射系统，包括若干个吸附剂喷射口(3)，环形设置在所述非对称涡流喷射口的上部或下部附近。2.如权利要求1所述的用于减少燃烧过程中的污染物的系统，其特征在于所述上游高速喷口(1)与下游高速喷口(2)的喷射方向相平行，所述上游高速喷口(1)与下游高速喷口(2)的高度间距等于上游高速喷口(1)与下游高速喷口(2)之间的反应炉的最大直径。3.如权利要求2所述的用于减少燃烧过程中的污染物的系统，其特征在于包括大于等于两组非对称涡流喷射装置，所述非对称涡流喷射装置之间的距离小于每组上游高速喷口(1)与下游高速喷口(2)之间的反应炉的最大直径，大于每组上游高速喷口与下游高速喷口之间的反应炉的最大直径的一半。4.如权利要求3所述的用于减少燃烧过程中的污染物的系统，其特征在于所述每组非对称涡流喷射装置的上游高速喷口(1)均设置在一条平行于反应炉(4)长度方向的直线上，每组非对称涡流喷射装置的下游高速喷口(2)均设置在另一条平行于反应炉(4)长度方向的直线上。5.如权利要求4所述的用于减少燃烧过程中的污染物的系统，其特征在于所述上游高速喷口(1)与下游高速喷口(2)的口径相同。6.如权利要求5所述的用于减少燃烧过程中的污染物的系统，其特征在于所述每组非对称涡流喷射装置的喷射速度不同。7.如权利要求6所述的用于减少燃烧过程中的污染物的系统，其特征在于所述吸附剂喷射系统设置在两组相邻的两组非对称涡流喷射装置中间高度。8.如权利要求6所述的用于减少燃烧过程中的污染物的系统，其特征在于所述吸附剂喷射系统分别设置在上游高速喷口a)和下游高速喷口(2)的相同位置。专利摘要本实用新型介绍了一种用于减少燃烧过程中的污染物的系统，包括一反应炉，还包括至少一组非对称涡流喷射装置，所述非对称涡流喷射装置包括一上游高速喷口和一下游高速喷口，所述上游高速喷口与下游高速喷口根据反应炉为中心轴对称设置；至少一组吸附剂喷射系统，包括若干个吸附剂喷射口，环形设置在所述非对称涡流喷射口的上部或下部附近。本实用新型的一种用于减少燃烧过程中的污染物的系统，通过合理设计反应炉结构，其反应炉内部形成分段燃烧，并与充分吸附剂充分反应，提高了污染物去除率且使得成本大大降低。文档编号B01D53/74GK201361518SQ20092006775公开日2009年12月16日申请日期2009年2月17日优先权日2009年2月17日发明者吴秋韵,梁志祥,胡平岗,郭秋萍申请人:纳尔科摩博泰柯环保科技(上海)有限公司