垃圾焚烧烟气净化系统的制作方法

本发明属于烟气净化技术领域，特别涉及垃圾焚烧烟气净化系统。

背景技术：

垃圾焚烧能够最大限度地实现垃圾的减量化、无害化、资源化，但焚烧不可避免会带来二次污染，在垃圾焚烧所产生的烟气中含有大量对环境有害的物质如酸性气体、氮氧化物、粉尘、二噁英、重金属等，所以很有必要将垃圾焚烧产生的烟气在排入大气之前对其进行彻底的净化，将其对周围环境的影响减少到最低。

我国现有垃圾焚烧烟气净化处理基本上采用烟气组合处理工艺，包括半干法脱酸、活性炭吸附二噁英和布袋除尘器除尘等。在现有的垃圾焚烧烟气处理技术中，对nox的控制主要以“燃烧控制+还原法”去除，其中，还原法包括选择性非催化还原(sncr)和选择性催化还原(scr)二种方式或者二种方式的组合。采用scr技术时，为了满足催化器反应温度的要求，一般需要将经过脱酸、除尘处理后的烟气再加热到合适的温度，消耗热能较大。目前，对于烟气中的hcl、so2、hf等酸性气体的处理技术主要有半干法脱酸、干法、湿法。对二噁英的去除，采用在半干法脱酸塔与除尘机构之间的烟道喷入活性炭的方法。

目前环保部推荐的垃圾焚烧烟气净化处理工艺为：sncr+半干法+活性炭+干法+布袋除尘器。依靠此工艺组合，能够达到国家排放标准gb18485-2014，但是很难达到欧盟排放标准2000/76/ec，优于欧盟排放标准2000/76/ec的超低排放则远远不能达到。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种垃圾焚烧烟气净化系统，能够对烟气中的污染物进行更加彻底的处理并优于欧盟排放标准，最大限度的将垃圾焚烧产生的烟气对周围环境的影响减少到最低。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种垃圾焚烧烟气净化系统，包括脱酸塔、干法消石灰仓、活性炭仓、除尘机构、储气罐、引风机和烟囱，还包括预热循环机和加热仪；

所述脱酸塔的顶部设有旋转喷雾装置，旋转喷雾装置连接有石灰浆液管道和雾化水管道，脱酸塔在旋转喷雾装置的下方设置有第一烟气入口，脱酸塔的底部开设有排灰口，脱酸塔的侧壁上设有第一烟气出口；

所述除尘机构上设有第二烟气入口和第二烟气出口，所述第一烟气出口和第二烟气入口之间连接有第一烟道，所述干法消石灰仓和活性炭仓均与第一烟道连接；所述第二烟气出口处与引风机之间连接有第二烟道，所述引风机于烟囱之间连接有第三烟道；

所述除尘机构的一侧设置有一循环烟道，所述循环烟道的一端与第二烟气出口连通，循环烟道的另一端连接于所述第一烟道上，所述预热循环机、加热仪和储气罐均安装于所述循环烟道上。

通过采用上述技术方案，烟气净化系统在使用时，石灰浆液和雾化水通过各自的管道运输至旋转喷雾装置中，以雾状的形式喷洒至脱酸塔中，再将焚烧产生的烟气通过第一烟气入口进入至脱酸塔中，与石灰浆液和雾化水混匀，烟气中的二氧化硫、二氧化氮等酸性气体在水雾中与石灰浆液反应生成相应的亚硫酸钙、硝酸钙等盐类，从而将烟气中的二氧化硫、二氧化氮等污染物有效去除。

随后，消石灰和活性炭通过第一烟道与该经过脱硫脱氮后的烟气一同进入除尘机构中，消石灰对烟气中残留的二氧化硫、一氧化氮等气体先加以氧化，随后再生成相应的钙盐，活性炭能够对烟气中的苯、二噁英等有害气体以及部分钙盐加以吸附。储气罐为除尘机构提供气源，除尘机构将消石灰和活性炭加以拦截，使得净化后的烟气在引风机的带动下从烟囱处排出。

其中，烟气在除尘过程中，预热循环机使得除尘机构中的烟气实现多次循环，加热仪对该烟气进行加热，促使烟气中的二氧化硫、一氧化氮、二噁英等有害气体分子获能而加快其被反应或吸附的效率，最终净化后的烟气在符合欧盟排放标准的基础上，还优于欧盟排放标准，最大限度的将垃圾焚烧产生的烟气对周围环境的影响减少到最低。

本发明进一步设置为：所述脱酸塔内的安装有加热器，反应温度为200-220℃。

本发明进一步设置为：所述石灰浆液管道中石灰浆液的流速为300-310kg/h，所述雾化水管道中喷水量为0.5-0.6t/h，所述第一烟气入口中烟气量为1.11×10⁵-1.12×10⁵nm³/h。

通过采用上述技术方案，申请人经过大量实验验证，当脱酸塔内烟气的反应温度在200-220℃、石灰浆液管道中石灰浆液的流速为300-310kg/h、雾化水管道中喷水量为0.5-0.6t/h，第一烟气入口中烟气量为1.11×105-1.12×105nm3/h时，对烟气脱硫脱硝的效果明显优于高于220℃或低于200℃时的脱硫脱硝效果。

本发明进一步设置为：所述除尘机构内的反应温度为145-155℃。

通过采用上述技术方案，申请人经过大量实验验证，当除尘机构内的反应温度在145-155℃时，消石灰和活性炭能有效去除烟气中的二氧化硫、二氧化氮、二噁英等污染物，具有良好的净化效果。

本发明进一步设置为：所述脱酸塔的底部安装有一空气炮。

通过采用上述技术方案，空气炮能够对脱酸塔中沉积的石灰浆液和水产生一个冲击作用，促使其再次分散于脱酸塔中与烟气中的污染物加以反应，提高石灰浆液和雾化水对烟气的净化效果。

本发明进一步设置为：所述脱酸塔在排灰口处安装有一破碎机。

通过采用上述技术方案，破碎机能对石灰浆液净化烟气后形成的结块加以破碎，便于废料能够顺利从排灰口处有效排出，提高了脱酸塔的废料排出效率。

本发明进一步设置为：所述除尘机构由多个袋式除尘器串联而成。

通过采用上述技术方案，多个袋式除尘器串联便于一次性处理较多的烟气，从而有助于缩短烟气每次通过除尘机构的除尘时间，具有结构简单、除尘效率高的特点。

本发明进一步设置为：所述除尘机构中，消石灰用量为90-100kg/h，活性炭用量为90-100kg/h，烟气量为1.11×10⁵-1.12×10⁵nm³/h。

本发明进一步设置为：所述除尘机构中，烟气在预热循环机和加热仪循环3-4次后再排放至第二烟道中。

通过采用上述技术方案，申请人经过大量实验验证，当消石灰用量为90-100kg/h、活性炭用量为90-100kg/h、烟气量为1.11×10⁵-1.12×10⁵nm³/h以及烟气在预热循环机和加热仪循环3-4次后再排放至第二烟道中时，能够促使烟气具有良好的净化效果，最大限度的将垃圾焚烧产生的烟气对周围环境的影响减少到最低。

本发明进一步设置为：所述干法消石灰仓和活性炭仓的底部均设置有一流化装置和一振打电机。

通过采用上述技术方案，干法消石灰仓和活性炭仓底部设置的流化装置和振打电机，以此保证消石灰和活性炭良好的流动性，便于将其顺利的输送至除尘机构中对烟气进行净化，保证了系统较高的烟气净化效率。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.本发明采用脱酸塔+消石灰和活性炭+除尘机构的组合式烟气净化工艺，再结合预热循环机和加热仪，实现多次循环除尘，使得最终净化后的烟气优于欧盟排放标准；

2.本发明控制烟气的脱酸反应温度、石灰浆液的流速、雾化水的喷水量、烟气量等净化参数，有效提高了烟气的净化效果，最大限度的将垃圾焚烧产生的烟气对周围环境的影响减少到最低；

3.本发明通过空气炮、破碎机、袋式除尘器串联、硫化装置、振打电机的设置，保证了系统优良的烟气净化效率。

附图说明

图1为净化系统的结构示意图；

图2为脱酸塔与粉尘离心机的连接结构示意图；

图3为除尘机构的结构示意图；

图4为干法消石灰仓与活性炭仓的连接结构示意图。

图中，1、石灰浆液制备罐；2、石灰浆液储存罐；3、石灰浆泵；4、水箱；5、水泵；6、脱酸塔；7、灰库；8、散装机；9、粉尘离心机；10、干法消石灰仓；11、活性炭仓；12、除尘机构；13、预热循环机；14、加热仪；15、储气罐；16、引风机；17、烟囱；18、湿法消石灰仓；19、输水管；20、送水管；21、旋转喷雾装置；22、石灰浆液管道；23、雾化水管道；24、石灰浆液循环管；25、第一烟气入口；26、第一烟气出口；27、烟气循环泵；28、加热器；29、空气炮；30、排灰口；31、破碎机；32、第二烟气入口；33、第二烟气出口；34、第一烟道；35、第三烟气入口；36、第三烟气出口；37、滤筛；38、振打电机；39、流化装置；40、第二烟道；41、第三烟道；42、循环烟道。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参见图1，为本发明公开的一种垃圾焚烧烟气净化系统，包括石灰浆液制备罐1、石灰浆液储存罐2、石灰浆泵3、水箱4、水泵5、脱酸塔6、灰库7、散装机8、粉尘离心机9、干法消石灰仓10、活性炭仓11、除尘机构12、预热循环机13、加热仪14、储气罐15、引风机16和烟囱17。

其中，石灰浆液制备罐1与石灰浆液存储罐相连，其一侧连接有一个湿法消石灰仓18，水箱4与石灰浆液制备罐1之间连接有一个输水管19。以此，石灰浆液在制备时，湿法消石灰仓18中的消石灰加入至石灰浆液制备罐1中后直接用水箱4中来自工业的水加以拌和，最后将拌和均匀的石灰浆液存储于石灰浆液储存罐2中，并保持石灰浆液储存罐2中的搅拌桨时刻保持搅拌状态。另外，水箱4与石灰浆液储存罐2之间还连接有一个送水管20，待石灰浆液制备罐1和/或石灰浆液储存罐2清空需要清洗时，可以对应使用输水管19和/或送水管20对其进行清洗。

石灰浆泵3与脱酸塔6之间连接有一个石灰浆液循环管24，该石灰浆液循环管24的另一端与石灰浆液储存罐2相连。当石灰浆泵3在运行过程中，石灰浆液一部分被输送至脱酸塔6中，另一部分回流至石灰浆液储存罐2中，以此加大了石灰浆液的流动程度，使得流入脱酸塔6中的石灰浆液具有良好的均一性。

结合图2，脱酸塔6的顶部通过螺钉安装有一个旋转喷雾装置21。该旋转喷雾装置21的顶部连接有一个供石灰浆液运输的石灰浆液管道22和一个供雾化水运输的雾化水管道23；旋转喷雾装置21的底部伸入脱酸塔6内，通过高压喷射的原理促使石灰浆液和雾化水以粉末状或雾状的形式射入脱酸塔6中。石灰浆液管道22通过石灰浆泵3与石灰浆液储存罐2相连，雾化水管道23通过水泵5与水箱4相连。

脱酸塔6在旋转喷雾装置21的下方设置有一个第一烟气入口25，焚烧后产生的烟气通过第一烟气入口25输送至脱酸塔6中。烟气在脱酸过程中，石灰浆液管道22中石灰浆液的流速为300-310kg/h、雾化水管道23中喷水量为0.5-0.6t/h、第一烟气入口25中烟气量为1.11×10⁵-1.12×10⁵nm3/h，该反应条件下烟气具有优良的净化效果。

脱酸塔6靠近底部的侧壁上设有一个第一烟气出口26，经过脱酸处理后的烟气通过第一烟气出口26排出脱酸塔6外。脱酸塔6的外侧在第一烟气出口26与第一烟气入口25之间连接有一个烟气循环泵27，以此便于脱酸塔6内的烟气可以多次循环脱酸，在本实施例中优选的循环次数为2-3次，其脱酸效果较佳。

脱酸塔6底部的内侧安装有一个加热器28，该加热器28对脱酸塔6中的物料进行加热，使得其反应温度为200-220℃。脱酸塔6的底部外侧安装有一个与脱酸塔6内部连通的空气炮29，其能与烟气循环泵27共同作用，促进烟气的流通。

脱酸塔6的底部还开设有一个排灰口30，脱酸塔6在排灰口30处安装有一个破碎机31，以便于对沉积于脱酸塔6底部的块状物加以粉碎，便于灰料快速有效的排出在脱酸塔6外。灰库7连接于破碎机31的一侧，用于集中收集脱酸塔6中排出的灰料。散装机8安装于灰库7的下方，则能对灰库7中的灰料进行分装，有助于操作人员对其后续的运输或处理。

结合图3，除尘机构12由多个袋式除尘器串联而成，每个袋式除尘器上设有一个第二烟气入口32和一个第二烟气出口33，且各个袋式除尘器的第二出气口33之间相互连通。第一烟气出口26和第二烟气入口32之间连接有一个第一烟道34，干法消石灰仓10和活性炭仓11均与第一烟道34连接，同时在第一烟道34中接入有压缩空气，粉尘离心机9安装于第一烟道34靠近脱酸塔6的一端，以此使得烟气先经过粉尘离心机9过滤粉尘后再与消石灰和活性炭一同送入各个袋式除尘器中。

其中，粉尘离心机9上设有一个第三烟气入口35和一个第三烟气出口36，且第三烟气出口36处安装有一滤筛37。该滤筛37螺纹套设于粉尘离心机9在第三烟气出口36处，并与第一烟道34通过螺钉固定连接。粉尘离心机9在滤筛37的一侧安装有一个振打电机38，从而减少粉尘堆积于滤筛37上。

第二烟气出口33处与引风机16之间连接有一个第二烟道40，引风机16于烟囱17之间连接有一个第三烟道41。除尘机构12的一侧设置有一个循环烟道42，且该循环烟道42的一端与末尾袋式除尘器的第二烟气出口33相连通，循环烟道42的另一端连接于第一烟道34上。预热循环机13、加热仪14和储气罐15均安装于循环烟道42上，从第二烟气出口33到第二烟气进口方向，其安装顺序依次为储气罐15、加热仪14和预热循环机13，且储气罐15为独立设置。

参见图4，干法消石灰仓10和活性炭仓11的底部均设置有一个流化装置39和一个振打电机38，以此保证消石灰以及活性炭良好的流动性，便于将其准确定量的输送至袋式除尘器中。

在除尘机构12中，消石灰用量为90-100kg/h，活性炭用量为90-100kg/h，烟气量为1.11×10⁵-1.12×10⁵nm3/h，其内部物料的反应温度为145-155℃，烟气在预热循环机13和加热仪14作用下循环3-4次后再排放至第二烟道40中，依次使得烟气的净化效果达到最佳。

本实施例的实施原理为：

本系统在处理烟气时，石灰浆液和雾化水分别通过石灰浆液管道22和雾化水管道23运输至旋转喷雾装置21中，以雾状的形式喷洒至脱酸塔6中，再将焚烧产生的烟气通过第一烟气入口25进入至脱酸塔6中，与石灰浆液和雾化水混匀，烟气中的二氧化硫、二氧化氮等酸性气体在水雾中与石灰浆液反应生成相应的亚硫酸钙、硝酸钙等盐类，从而将烟气中的二氧化硫、二氧化氮等污染物有效去除。期间，第一烟气出口26闭合，烟气循环泵27与空气炮29共同作用，对脱酸塔6中的烟气循环2-3次进行脱酸。

关闭烟气循环泵27，烟气通过第一烟气出口26进入粉尘离心机9中，脱酸后的烟气在粉尘离心机9中将大部分的粉尘加以去除。随后，消石灰和活性炭通过第一烟道34与该经过脱硫脱氮后的烟气一同进入除尘机构12中，消石灰对烟气中残留的二氧化硫、一氧化氮等气体先加以氧化，随后再生成相应的钙盐，活性炭能够对烟气中的苯、二噁英等有害气体以及部分钙盐加以吸附。储气罐15为除尘机构12提供气源，除尘机构12将消石灰和活性炭加以拦截。

烟气在除尘机构12中除尘时，第三烟道41封闭，预热循环机13使得除尘机构12中的烟气在循环烟道42中循环3-4次，加热仪14对该烟气进行加热，促使烟气中的二氧化硫、一氧化氮、二噁英等有害气体分子获能而加快其被反应或吸附的效率。随后封闭循环烟道42，第三烟道41开通，经过除尘机构12净化后的烟气在引风机16的带动下从烟囱17处排出。

为了验证本发明的净化效果，申请人在上述系统的基础上，对系统中的试验参数进行调整，设置如表一所示的系统1-系统8作为试验对象，并对该系统的净化效果进行测定，得出的检测结果参见表二和表三。

表一系统1-系统8的试验参数

表二国标和欧盟的检测标准

表三系统1-系统8的检测结果

结合表二和表三，可以得到，本发明的系统能够对烟气中的污染物进行更加彻底的处理并优于欧盟排放标准，最大限度的将垃圾焚烧产生的烟气对周围环境的影响减少到最低。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。