一种用于烟道气氧化的臭氧投加装置的制作方法

本实用新型涉及烟道气处理技术领域，尤其涉及一种用于烟道气氧化的臭氧投加装置。

背景技术：

煤、石油、天然气等燃料燃烧排放的烟气中含有大量氮氧化物和硫氧化物，对大气环境及人类健康造成了严重危害。燃烧过程中产生的氮氧化物主要是NO 和NO2，NO占95％以上，NO2小于5％。氮氧化物脱除技术大致分2类：第一类是催化还原法，主要利用催化剂、还原剂等将NOx进行还原；另一类为氧化吸收法，利用各种强氧化剂和活性自由基将不溶于水的NO氧化生成高价态氮氧化物，从而与SO2在后期吸收。常用的氧化手段种类较多，主要可以分为气相均相氧化，液相吸收氧化和固相催化氧化三大类。

臭氧因其较强的氧化能力，被用作气相氧化剂将烟道气中NO氧化为NO2、 NO3及N2O5等高价态氮氧化物。此氧化反应为氮氧化物脱除反应中的关键反应之一，与以下因素相关：反应温度、O3与初始NO浓度摩尔比、臭氧化气体在烟道气中的布气均匀性等。

CN204093282U公开了一种利用臭氧作用脱除氮氧化物的处理装置，包括增压风机、臭氧投加分配器、吸收塔、水泵、气源、稀释风机、混合器、臭氧发生器、冷却系统。该实用新型装置中的臭氧发生器能分析烟气吸收净化前后NO、 NOX浓度数据，调节控制臭氧发生器的臭氧产量，臭氧投加分配器可以对臭氧实现均匀分布和冷却作用，稀释风机对臭氧的稀释提高了臭氧的氧气利用率，与传统臭氧氧化吸收工艺相比，臭氧用量更少，脱硝效果更高更稳定。该装置通过稀释风机送风提高臭氧的利用率，增加了动力设备及相关管道，因此增加了运行故障点及运行成本。

CN207576113U公开了一种臭氧投加均布器，包括壳体和分布板。壳体由四个钢板首尾相连垂直围成，分布板包括母管、分配管和投加单元。母管固定在壳体上，分配管与母管垂直交叉连接，并在连接点通过法兰固定并连通。该实用新型采用多点均衡布气的专用布气器，保证臭氧气体与烟气充分混合，阻力小，不堵塞，不会对后段设备产生影响。该均布器投加单元制作及安装较为不便。

技术实现要素：

为解决背景技术中存在的臭氧投加不均匀利用率较低的技术问题。

本实用新型提出的一种用于烟道气氧化的臭氧投加装置，包括沿烟气流动方向设置的烟道气降温装置、第一臭氧投加装置、第二臭氧投加装置与烟气混合装置；

烟道气降温装置上设置有多个喷枪；第一臭氧投加装置与第二臭氧投加装置结构一致，第一臭氧投加装置包括母管、分支管、臭氧布气管和臭氧分配喷嘴；母管及分支管固定设置在烟道上；母管的两侧均设置有便于控制各级投加点的臭氧投加量的流量控制阀与流量计；母管与分支管管道上安装有逆止阀；

分支管与臭氧布气管之间设置有法兰，法兰包括烟道法兰管与法兰安装板；臭氧布气管通过法兰与烟道连接，臭氧布气管上设置有安装管箍；臭氧分配喷嘴通过螺纹与臭氧布气管上的安装管箍连接；

烟气混合装置安装第二臭氧投加装置之后1～5米，烟气混合装置的内部设置有支撑管以及混合叶片；支撑管为矩形；混合叶片与混合装置内部的支撑管面夹角为45°；混合叶片与支撑管相交线与水平方向夹角为66°。

优选的，母管内直径为250mm。

优选的，分支管内直径为80mm。

优选的，臭氧布气管内直径为32mm，臭氧布气管长度为2590mm；臭氧布气管垂直方向间距为400mm，水平方向间距为300mm。

优选的，烟道气降温装置的喷枪喷出水量为1～5M³/h。

优选的，臭氧分配喷嘴间距为150～500mm。

优选的，烟道气降温装置控制烟道气温度为90～110℃。

优选的，第一臭氧投加装置与第二臭氧投加装置3间距为12～20m，第二臭氧投加装置与后续吸收工艺间距为8～15m。

优选的，所述臭氧分配喷嘴采用螺旋锥形喷嘴。

本实用新型中，烟道气降温装置通过连接的气体源(压缩空气/压缩氮气)、降温水，通过中压气体(0.3～0.6bar)将降温水经降温喷枪雾化成30～120μm 液滴，液滴在烟气中蒸发吸热变成水蒸气，使得烟气温度降低；烟气经第一臭氧投加装置后，烟气中NO被氧化成NO2；经过第二臭氧投加装置后，烟气中NO2 被氧化为NO3、N2O5等高价态氮氧化物，经后续工艺被吸收脱除；烟气混合装置将所喷入臭氧化气体与烟气中污染物混合发生氧化反应，由后续脱硫工艺将高价态氮氧化物吸收，臭氧被充分利用。在第一臭氧投加装置之前设置有烟气测温元件，根据测定温度控制降温水投加量。臭氧投加装置在烟道上交错布置，交错间距根据所述臭氧投加装置上分臭氧配喷嘴的间距，使得烟道截面上臭氧分配喷嘴均布。

本实用新型中，母管内直径为250mm；在工作中，母管较粗能够便于输入足量的臭氧气体；分支管内直径为80mm；在工作中，分支管用于将母管中的臭氧气体进行分流；烟道气降温装置的喷枪喷出水量为1～5M³/h；在工作中，降温水经降温喷枪雾化成30～120μm液滴，液滴在烟气中蒸发吸热变成水蒸气，使得烟气温度降低。

本实用新型中，臭氧分配喷嘴间距为150～500mm；在工作中，臭氧分配喷嘴多点均布，臭氧化气体能与烟道气中污染物充分反应，提高臭氧化气体的利用率，节省运行成本；烟道气降温装置控制烟道气温度为90～110℃；在工作中，温度控制适中便于烟气与臭氧发生反应。

本实用新型中，第一臭氧投加装置与第二臭氧投加装置间距为12～20m，第二臭氧投加装置与后续吸收工艺间距为8～15m；在工作中，两组臭氧投加装置间隔适中，使的臭氧与烟气反应更加均匀，使的臭氧的利用率更高，所述臭氧分配喷嘴采用螺旋锥形喷嘴；在工作中，使的臭氧分布效果好。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种用于烟道气氧化的臭氧投加装置的系统示意图。

图2为本实用新型提出的用于烟道气氧化的臭氧投加装置中的图1的A-A 剖视图。

图3为本实用新型提出的用于烟道气氧化的臭氧投加装置中烟气混合装置的结构示意图。

图4为本实用新型提出的用于烟道气氧化的臭氧投加装置中烟气混合装置支撑管与混合叶片I部的放大图。

图5为本实用新型提出的用于烟道气氧化的臭氧投加装置中烟气混合装置支撑管与混合叶片B部的放大图。

图6为本实用新型提出的用于烟道气氧化的臭氧投加装置中烟气混合装置支撑管与混合叶片C部的放大图。

图7为本实用新型提出的用于烟道气氧化的臭氧投加装置中第一臭氧投加装置的结构示意图之一。

图8为本实用新型提出的用于烟道气氧化的臭氧投加装置中的第一臭氧投加装置的结构示意图之二。

图中：1、烟道气降温装置；2、第一臭氧投加装置；3、第二臭氧投加装置； 4、烟气混合装置；21、法兰；22、法兰安装板；23、烟道法兰管；24、臭氧布气管；25、安装管箍；26、臭氧分配喷嘴；41、混合叶片；42、支撑管；51、母管；52、流量控制阀；53、流量计；54、分支管；

具体实施方式

如图1-8所示，图1为本实用新型提出的一种用于烟道气氧化的臭氧投加装置的系统示意图。

图2为本实用新型提出的用于烟道气氧化的臭氧投加装置中的图1的A-A 剖视图。

图3为本实用新型提出的用于烟道气氧化的臭氧投加装置中烟气混合装置的结构示意图。

图4为本实用新型提出的用于烟道气氧化的臭氧投加装置中烟气混合装置支撑管与混合叶片I部的放大图。

图5为本实用新型提出的用于烟道气氧化的臭氧投加装置中烟气混合装置支撑管与混合叶片B部的放大图。

图6为本实用新型提出的用于烟道气氧化的臭氧投加装置中烟气混合装置支撑管与混合叶片C部的放大图。

图7为本实用新型提出的用于烟道气氧化的臭氧投加装置中第一臭氧投加装置的结构示意图之一。

图8为本实用新型提出的用于烟道气氧化的臭氧投加装置中的第一臭氧投加装置的结构示意图之二。

参照图1-8，本实用新型提出的一种用于烟道气氧化的臭氧投加装置，包括沿烟气流动方向设置的烟道气降温装置1、第一臭氧投加装置2、第二臭氧投加装置3与烟气混合装置4；

烟道气降温装置1上设置有多个喷枪；第一臭氧投加装置2与第二臭氧投加装置3结构一致，第一臭氧投加装置2包括母管51、分支管54、臭氧布气管 24和臭氧分配喷嘴26；母管51及分支管54固定设置在烟道上；母管51的两侧均设置有便于控制各级投加点的臭氧投加量的流量控制阀52与流量计53；母管51与分支管54管道上安装有逆止阀；

分支管54与臭氧布气管24之间设置有法兰21，法兰21包括烟道法兰管 23与法兰安装板22；臭氧布气管24通过法兰21与烟道连接，臭氧布气管24 上设置有安装管箍25；臭氧分配喷嘴26通过螺纹与臭氧布气管24上的安装管箍25连接；

烟气混合装置4安装第二臭氧投加装置3之后1～5米，烟气混合装置4的内部设置有支撑管42以及混合叶片41；支撑管42为矩形；混合叶片41与混合装置内部的支撑管42面夹角为45°；混合叶片41与支撑管42相交线与水平方向夹角为66°。

本实施例的用于烟道气氧化的臭氧投加装置的具体工作过程中，烟道气降温装置1通过连接的气体源(压缩空气/压缩氮气)、降温水，通过中压气体 (0.3～0.6bar)将降温水经降温喷枪雾化成30～120μm液滴，液滴在烟气中蒸发吸热变成水蒸气，使得烟气温度降低；烟气经第一臭氧投加装置2后，烟气中NO被氧化成NO2；经过第二臭氧投加装置3后，烟气中NO2被氧化为NO3、N2O5等高价态氮氧化物，经后续工艺被吸收脱除；烟气混合装置4将所喷入臭氧化气体与烟气中污染物混合发生氧化反应，由后续脱硫工艺将高价态氮氧化物吸收，臭氧被充分利用。在第一臭氧投加装置2之前设置有烟气测温元件，根据测定温度控制降温水投加量。臭氧投加装置在烟道上交错布置，交错间距根据所述臭氧投加装置上分臭氧配喷嘴26的间距，使得烟道截面上臭氧分配喷嘴26均布。

在具体实施方式中，母管51内直径为250mm；在工作中，母管51较粗能够便于输入足量的臭氧气体。

进一步的，分支管54内直径为80mm；在工作中，分支管用于将母管51中的臭氧气体进行分流。

进一步的，烟道气降温装置1的喷枪喷出水量为1～5M³/h；在工作中，降温水经降温喷枪雾化成30～120μm液滴，液滴在烟气中蒸发吸热变成水蒸气，使得烟气温度降低。

进一步的，臭氧分配喷嘴26间距为150～500mm；在工作中，臭氧分配喷嘴 26多点均布，臭氧化气体能与烟道气中污染物充分反应，提高臭氧化气体的利用率，节省运行成本。

进一步的，烟道气降温装置1控制烟道气温度为90～110℃；在工作中，温度控制适中便于烟气与臭氧发生反应。

进一步的，第一臭氧投加装置2与第二臭氧投加装置3间距为12～20m，第二臭氧投加装置3与后续吸收工艺间距为8～15m；在工作中，两组臭氧投加装置间隔适中，使的臭氧与烟气反应更加均匀，使的臭氧的利用率更高。

进一步的，所述臭氧分配喷嘴26采用螺旋锥形喷嘴；在工作中，使的臭氧分布效果好。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。