一种燃煤锅炉尾气超净环保治理岛的制作方法

文档序号:15086030发布日期:2018-08-04 11:41阅读:175来源:国知局

本实用新型属于环保设备系统技术领域,具体涉及一种燃煤锅炉尾气超净环保治理岛系统。



背景技术:

雾在水气充足、微风及大气层稳定的情况下,如果接近地面的空气冷却至某程度时,空气中的水气便会凝结成微细的水滴悬浮于空中,使地面水平的能见度下降,这种天气现象称为雾。霾也称灰霾,是指因大量烟、尘等微粒悬浮而形成的浑浊现象,霾的核心物质是空气中悬浮的灰尘颗粒,包括灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子,能使大气浑浊,视野模糊并导致能见度恶化。引发皮肤病、哮喘、癌症等各种疾病,给人体健康带来危害。雾霾,一般来讲,雾和霾的区别主要在于水分含量的大小:水分含量达到90%以上的叫雾,水分含量低于80%的叫霾。80%-90%之间的,是雾和霾的混合物,但主要成分是霾。另外,霾和雾还有一些肉眼看得见的“不一样”:雾的厚度只有几十米至200米,霾则有1千米至3千米;雾的颜色是乳白色、青白色,霾则是黄色、橙灰色。

我国90%的电能来自火力发电,火力发电和其它工业锅炉需要采用燃煤锅炉,这些锅炉需要燃烧大量的煤炭,燃煤锅炉燃烧产生的烟气,已成为雾霾的主要来源之一。燃煤锅炉后烟气治理有脱销、除尘和脱硫等大量的工艺设备,这些设备的作用是实现烟气能够达到环保排放要求,这些大量的环保工艺处理设备形成一套完整的燃煤锅炉烟气环保治理系统,在当前特别严格的环保要求下,这烟气治理系统也称为超净环保治理岛。

专利号为106940025A的实用新型公开了燃煤锅炉烟气净化及余热回收处理系统及方法,工作原理为主要通过脱硝反应装置、除尘装置、余热吸收器、脱硫吸收塔、超净化冷却器、余热蒸发器实现脱硝、除尘、脱硫和余热利用,把余热吸收器放置在除尘装置后面,无法通过降温减少进入干式除尘器的比电阻和温度,无法提高干式除尘器的性能,干式除尘器的粉尘排放极易超过下级脱硫吸收塔的粉尘要求,使得脱硫吸收塔的浆液收到粉尘污染而中毒,脱硫工作无法正常进行,同时由于脱硫吸收塔无任何除尘措施,一方面使得后级的烟囱不能达标排放,另一方面使得脱硫吸收塔后的超净化冷却器和余热蒸发器容易被脱硫后烟气中的脱硫浆液气溶胶和微细粉尘等附着粘结,降低其冷却和加热效果。

专利号为106334428A的实用新型公开了一种烟气处理系统,工作原理为主要通过脱硝反应装置、第一静电除尘装置、脱硫装置、第二静电除尘装置和还原剂喷射装置等实现脱硝、除尘和脱硫,由于脱硫塔后设置的第二静电除尘装置是湿式电除尘器,单一的湿式电除尘器无法高效捕集微细粉尘PM2.5,另外此湿式电除尘器后面也没有设置水媒烟气-烟气热交换MGGH系统,不能高效消除烟气中的气溶胶,无法实现超净环保排放。

因此,需要提供一种燃煤锅炉尾气超净环保治理岛,实现对烟气的完整高效捕集,重点在于对烟气微细颗粒PM2.5和气溶胶的处理,达到除湿除盐脱白,超净处理,实现超净环保排放。



技术实现要素:

本实用新型针对上述问题提供一种燃煤锅炉尾气超净环保治理岛,目的在于实现一个完整高效捕集微细颗粒PM2.5、气溶胶和除湿除盐脱白的烟气治理系统。

本实用新型的技术方案:

一种燃煤锅炉尾气超净环保治理岛,其特征在于:锅炉预热器前连接设置脱硝装置,后依次连接设置余热吸收装置、干式除尘器、脱硫装置、超声波凝聚装置、湿式电除尘器、降温MGGH和升温MGGH,充分发挥各自功能情况下,各种装置的又相互集成和耦合,形成一个完整高效捕集微细颗粒PM2.5、气溶胶和除湿除盐脱白的烟气治理系统。

所述脱硝装置为非选择催化脱硝SNCR或选择催化脱硝SCR,脱硝装置实现氮氧化物NOX排放量小于等于50mg/Nm3

所述余热吸收装置为低温省煤器。

所述干式除尘器包括电袋复合除尘器、布袋除尘器和电除尘器,干式除尘器实现粉尘总的排放量小于等于50mg/Nm3

所述脱硫装置为脱硫塔,脱除烟气中的二氧化硫,实现二氧化硫排放量小于等于35mg/Nm3

所述超声波凝聚装置包括超声波发生器和与之连接的超声波换能器,超声波凝聚装置对烟气中的微细颗粒PM2.5进行超声凝并和团聚,实现颗粒长大。

所述湿式电除尘器对前级超声波团聚凝并长大的微细粉尘PM2.5和气溶胶等进行高效捕集,使其氮氧化物NOX、二氧化硫SO2和粉尘排放量分别为小于等于50mg/Nm3、小于等于35mg/Nm3、小于等于5mg/Nm3的超净排放。

所述降温MGGH和升温MGGH组成热交换装置,均为蛇形管束。

所述降温MGGH使烟温产生低温凝聚成水或盐水等,通过设置在其底部的排水口排出。

所述升温MGGH使烟温升高实现脱白后排入烟囱排出。

本实用新型的有益效果:

本实用新型结构设计合理,使用效果突出,针对烟气污染处理在锅炉预热器前连接设置脱硝装置,后依次连接设置余热吸收装置、干式除尘器、脱硫装置、超声波凝聚装置、湿式电除尘器、降温MGGH和升温MGGH,各种装置集成和相互耦合形成一个完整高效捕集微细颗粒PM2.5、气溶胶和除湿除盐脱白的烟气治理系统,特别是超声波凝聚装置和降温MGGH和升温MGGH的特定设置,分别实现了烟气中的微细颗粒PM2.5的超声凝并团聚长大和除湿除盐脱白,在降低环保成本的情况下,实现烟气的超净排放。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为超声波凝聚装置结构示意图。

图3为降温MGGH和升温MGGH结构示意图。

其中:1脱硝装置、2 余热吸收装置、3 干式除尘器、4 脱硫装置、5 超声波凝聚装置、6 湿式电除尘器、7 降温MGGH、8 升温MGGH、9 烟囱、10 超声波凝聚器、11 超声波发生器。

具体实施方式

本实用新型提供的一种燃煤锅炉超净环保治理岛,锅炉预热器前连接设置脱硝装置1,后依次连接设置余热吸收装置2、干式除尘器3、脱硫装置4、超声波凝聚装置5、湿式电除尘器6、降温MGGH7和升温MGGH8,各种装置的集成和相互耦合形成一个完整高效捕集微细颗粒PM2.5和除湿除盐脱白的烟气治理系统,脱硝装置1为非选择催化脱硝SNCR或选择催化脱硝SCR,脱硝装置实现氮氧化物NOX排放量小于等于50mg/Nm3,然后烟气经过余热吸收装置2再进入干式除尘器3,余热吸收装置2为低温省煤器,降低了进入干式除尘器3的烟气温度,干式除尘器3包括电袋复合除尘器、布袋除尘器和电除尘器,能够收集烟气中的绝大部分粉尘,其中包括微细颗粒PM2.5,干式除尘器实现粉尘总的排放量小于等于50mg/Nm3,以满足下一工艺脱硫系统的要求,然后烟气经过脱硫装置4脱除烟气中的二氧化硫,脱硫装置4为脱硫塔,实现二氧化硫排放量小于等于35mg/Nm3,烟气再进入超声波凝聚装置5,超声波凝聚装置5包括超声波凝聚器10和与之连接的超声波发生器11,利用超声波对微细颗粒物的调制作用,使微细颗粒物在高强度声场中被介质夹带而产生振动,不同粒径的颗粒物因振幅和速度不同,相互之间产生相对运动而导致碰撞,特别是微细颗粒PM2.5在湿烟气中进行超声凝并和团聚,实现颗粒长大,便于后续消除,此后烟气再进入湿式电除尘器6,湿式电除尘器6通过电场作用脱除烟气中的粉尘和气溶胶等,实现氮氧化物NOX、二氧化硫SO2和粉尘排放量分别为小于等于50mg/Nm3、小于等于30mg/Nm3、小于等于5mg/Nm3的超净排放。余下的烟气再次进入热交换装置,热交换装置均为蛇形管束,包括降温MGGH和升温MGGH,先是降温MGGH7使烟温产生低温凝聚成水或盐水等,通过设置在其底部的排水口排出,实现除盐除湿,再是升温MGGH8使烟温产生高温实现脱白后排入烟囱9排出,整个系统超净排放的同时,能够大大降低微细粉尘,提高除盐除湿脱白,减少大气“雾霾”,实现超净环保排放。

本实用新型在干式除尘器3前布置余热吸收装置2,降低进入干式除尘器的烟气温度,一方面可以降低烟气的比电阻,另一方面可以降低烟气的体积,提高干式电除尘器的收尘性能,减少干式电除尘器的体积、建设成本和运行维护费用,采用电袋或布袋干式除尘器,烟温降低还可以延长滤袋使用寿命,减少引送风机的阻力和能耗。

本实用新型在脱硫装置4后布置超声波凝聚装置5和湿式电除尘器6,在湿式电除尘器6后设置热交换系统降温MGGH7和升温MGGH8,相互耦合,利用超声波可以把微细粉尘凝并团聚长大,方便湿式电除尘器6的捕集,降温MGGH7使烟温产生低温凝聚成水或盐水等,通过设置在其底部的排水口排出,实现除盐除湿,升温MGGH8使烟温产生高温实现脱白后排入烟囱9排出,能够大大降低微细粉尘,提高除盐除湿脱白,达到PM2.5超净排放,减少大气“雾霾”。

本实用新型的热交换装置,在烟气首先进入降温烟道后,烟气通过内部蛇形管束扇热,烟气温度从60℃降至20-30℃。烟气再进入升温水平烟道,烟气温度从20-30℃升高20-30℃,温水经过冷却器降温,重新回到降温水平烟道蛇形管束,两个烟道之间形成一个闭式循环系统,通过水作为传热媒质,前段使烟气降温,热烈通过水媒质传递到后端,使烟气升温,通过这一过程进行烟气除盐脱白,节省工艺耗水量,减少烟囱水汽的排放,减少对烟囱的腐蚀,消除“烟羽”视觉污染。

本实用新型提供的一种燃煤锅炉超净环保治理岛与专利号为106940025A的专利“燃煤锅炉烟气净化及余热回收处理系统及方法”存在不同,如下:

本实用新型在干式除尘器3前布置余热吸收装置2,在脱硫装置4脱硫塔后布置超声波凝聚装置5和湿式电除尘器6,在热交换器降温MGGH7和升温MGGH8后不设置喷淋系统,本实用新型通过余热吸收装置2为低温省煤器降低了进入干式除尘器3的烟气温度,一方面可以降低烟气的比电阻,另一方面可以降低烟气的体积,对干式除尘器3可以提高其收尘性能和减少电除尘器的体积,建设成本和运行维护费用,如果采用电袋或布袋干式除尘器,烟气温度降低还可以延长滤袋的使用寿命,减少引进风机的阻力和能耗;脱硫装置4脱硫塔后的超声波凝聚装置5和湿式电除尘器6的相互耦合,超声波凝聚装置5利用超声波可以把微细粉尘凝并团聚长大,因为单一设置湿式电除尘器6对细微颗粒PM2.5捕集效果有限,很多细微颗粒无法捕集,所以为了方便湿式电除尘器6的捕集,将超声波凝聚装置5和湿式电除尘器6的相互耦合设置,然而对通过后级的烟气进行热交换器降温MGGH7和升温MGGH8处理,使烟气中的水雾,各种盐蒸汽和气溶胶冷却成水溶液,通过热交换的底部流到脱硫水处理,实现除盐除湿。

本实用新型提供的一种燃煤锅炉超净环保治理岛与专利号为106334428A的专利“一种烟气处理系统”存在不同,如下:

专利号为106334428A的专利“一种烟气处理系统”由于脱硫塔后设置的第二静电除尘装置是湿式电除尘器,单一的湿式电除尘器无法高效捕集微细粉尘PM2.5,而本实用新型在脱硫装置4脱硫塔后布置超声波凝聚装置5和湿式电除尘器6,脱硫装置4脱硫塔后的超声波凝聚装置5和湿式电除尘器6的相互耦合,超声波凝聚装置5利用超声波可以把微细粉尘凝并团聚长大,因为单一设置湿式电除尘器6对细微颗粒PM2.5捕集效果有限,很多细微颗粒无法捕集,所以为了方便湿式电除尘器6的对细微颗粒PM2.5的有效充分捕集,将超声波凝聚装置5和湿式电除尘器6的相互耦合设置;另外专利号为106334428A的专利“一种烟气处理系统”在湿式电除尘器后面没有设置水媒烟气-烟气热交换MGGH系统,能源浪费严重,而本实用新型对通过后级的烟气进行热交换器降温MGGH7和升温MGGH8处理,使烟气中的水雾,各种盐蒸汽和气溶胶冷却成水溶液,通过热交换的底部流到脱硫水处理,实现除盐除湿,极为节省能源。

本实用新型有如下优点:

(1)结合脱硝、干式除尘、脱硫、超声波、湿式电除尘、降温MGGH和升温MGGH多个装置形成一个功能齐全且密切关联的集成和耦合系统,实现影响大气雾霾的微颗粒PM2.5、盐类气体、水汽和气溶胶的高效捕集;

(2)通过超声波凝并装置,使得进入湿式电除尘器PM2.5颗粒凝并和团聚形成较大颗粒,提高湿式电除尘器捕集效率,减少微细颗粒的排放;

(3)在湿式电除尘器后设置降温的MGGH热交换装置,使得烟气中的水汽冷却成液态水,减少进入大气的水分,减少白烟“烟羽”;

(4)在湿式电除尘器后设置降温的MGGH热交换装置,使烟气中的盐类成分冷却为液态盐水,减少进入后级大气的盐类气体,减少其与大气和阳光发生反应,减少“烟羽”;

(5)在降温MGGH后烟气中的腐蚀成分大大降低,减少后级烟囱的腐蚀;

(6)在降温MGGH后设置升温MGGH热交换装置,对烟气进行加热,升高气体的温度,同样也减少由于低温这些烟气对烟囱的腐蚀;

(7)降低烟气中的盐分和水分,降低烟气的密度,提高烟囱的抽力,提高烟气在烟囱内的流速,降低烟囱高度节省烟囱成本,同时减少风机的阻力,节省能耗。

本实用新型结构设计合理,使用效果突出,针对烟气污染处理在锅炉预热器前连接设置脱硝装置,后依次连接设置余热吸收装置、干式除尘器、脱硫装置、超声波凝聚装置、湿式电除尘器、降温MGGH和升温MGGH,形成一个完整高效捕集微细颗粒PM2.5和除湿除盐脱白的烟气治理系统,特别是超声波凝聚装置和降温MGGH和升温MGGH的特定设置,分别实现了烟气中的微细颗粒PM2.5的超声凝并团聚长大和除湿除盐脱白,在降低环保成本的情况下,超净处理,节约能源,延长使用寿命。

综上,本实用新型达到预期的目的。

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