一种工业锅炉低温烟气脱硝设备的制作方法

本发明涉及工业脱硝技术领域，尤其涉及一种工业锅炉低温烟气脱硝设备。

背景技术：

目前，国内比较成熟的脱硝技术有选择性催化还原(scr)和选择性非催化还原(sncr)两种，这两种方法都是还原法脱硝，还有一种脱硝方法为氧化法脱硝，如臭氧氧化法、双氧水氧化法、高锰酸盐氧化法等。

scr脱硝技术是在催化剂的作用下于320～420℃条件下，烟气中的氮氧化物被选择性的还原，生成n2，达到去除氮氧化物的目的。在scr技术中，v2o5被广泛应用为催化剂载体，其最佳催化温度为302～402℃，在350℃左右活性最强。scr脱硝技术的主要缺陷是，催化剂费用昂贵，约占整个脱硝系统装置总造价的40～60％。另外，催化剂容易中毒、堵塞、失去活性等，延长使用寿命是scr脱硝系统的又一难点。

sncr脱硝技术是在无催化剂的作用下，在适合的“温度窗口”内喷入还原剂将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水。该技术一般采用炉内喷氨、尿素或氢氨酸作为还原剂还原nox。还原剂只和烟气中的nox反应，一般不与氧反应，该技术不采用催化剂，所以这种方法被称为选择性非催化还原法(sncr)。由于sncr工艺不用催化剂，反应活化能极高，因此必须在高温区加入还原剂。比如脱硝剂为氨时，反应温度为850-1100℃，但烟气温度大于1050℃时又会产生氨被氧化的副反应，氧化成nox，1100℃时氨被氧化的反应速率明显加快。副反应不仅降低了脱硝效率，而且还会增加还原剂的用量和成本，经济性大为降低。若烟气的温度低于870℃，则活化分子数大为减少，脱硝的反应速度大幅降低。由于反应温度窗口范围较窄，难以精确控制，反应时间以及喷氨点的设置、切换，受锅炉炉膛和受热面布置的限制。脱硝效率较低一般为30％-50％。也就是说采用sncr方法在炉膛内很难形成稳定的反应温区，反应不彻底造成脱硝效率很低。

一般氧化法脱硝主要存在脱硝效率低，如双氧水氧化法、高锰酸盐氧化法等，氧化效率低且会产生二次污染，而臭氧氧化虽效果较好，但投资及运行成成本均过高，导致难以大范围推广。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供一种工业锅炉低温烟气脱硝设备，能够有效降低运行成本且安全高效。

为解决上述问题，本发明提供一种工业锅炉低温烟气脱硝设备，包括：氧化剂储存罐、反应仓室、等离子发生器、吸收仓室以及碱液储存罐；所述氧化剂储存罐与所述反应仓室管路连接，所述等离子发生器与所述反应仓室连接，所述反应仓室具有进烟口，所述氧化剂储存罐中储存由氧化剂溶液；所述吸收仓室与所述反应仓室管路连接，所述碱液储存罐与所述吸收仓室管路连接，所述吸收仓室具有排烟口，所述碱液储存罐中储存由碱性溶液。

作为本发明一种优选的技术方案，还包括稀释水储存罐，所述稀释水储存罐中储存由稀释水，所述稀释水储存罐与所述氧化剂储存罐通过三通阀与所述反应仓室管路连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述稀释水储存罐管路连接有稀释水输送泵。

作为本发明一种优选的技术方案，所述氧化剂储存罐管路连接有氧化剂输送泵。

作为本发明一种优选的技术方案，还包括控制器，所述吸收仓室内设置有氮氧化物传感器，所述稀释水储存罐管路连接有稀释水调节阀，所述氧化剂储存罐管路连接有氧化剂调节阀，所述氮氧化物传感器、稀释水调节阀以及氧化剂调节阀均与所述控制器电连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述碱液储存罐管路连接有碱液输送泵。

作为本发明一种优选的技术方案，所述反应仓室内设置有第一喷淋组件，所述氧化剂储存罐与所述第一喷淋组件管路连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述第一喷淋组件包括若干第一喷淋头。

作为本发明一种优选的技术方案，所述吸收仓室内设有第二喷淋组件，所述碱液储存罐与所述第二喷淋组件管路连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述第二喷淋组件包括若干第二喷淋头。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明的技术方案中，由于增加了等离子发生器，能够迅速促成烟气中的低价态氮氧化物氧化，因而不需要较高的温度，反应仓室内的温度为60-100℃即可，因此，成本大为降低。另外高温烟气携带的大量余热可被充分利用，达到能源充分利用，经济环保的作用，同时进一步降低的脱硝成本。

进一步，所述反应仓室内设置有第一喷淋组件，所述氧化剂储存罐与所述第一喷淋组件管路连接，所述第一喷淋组件包括若干第一喷淋头。通过若干所述第一喷淋头将所述氧化剂溶液进行喷散，能够有效增大所述氧化剂溶液与烟气的接触面积，提高反应效率。

进一步，所述吸收仓室内设有第二喷淋组件，所述碱液储存罐与所述第二喷淋组件管路连接，所述第二喷淋组件包括若干第二喷淋头。通过若干所述第二喷淋头将所述碱性溶液进行喷散，能够有效增大所述碱性溶液与烟气的接触面积，提高吸收效率。

附图说明

图1是本发明实施例中一种工业锅炉低温烟气脱硝设备结构示意图。

图中：1-氧化剂储存罐；2-反应仓室；3-等离子发生器；4-吸收仓室；5-碱液储存罐；6-进烟口；7-氧化剂溶液；8-排烟口；9-碱性溶液；10-稀释水储存罐；11-稀释水；12-稀释水输送泵；13-氧化剂输送泵；14-稀释水调节阀；15-氧化剂调节阀；16-氮氧化物传感器；17-控制器；18-碱液输送泵；19-第一喷淋组件；20-第一喷淋头；21-第二喷淋组件；22-第二喷淋头。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细地说明。

请参考图1，一种工业锅炉低温烟气脱硝设备，包括：氧化剂储存罐1、反应仓室2、等离子发生器3、吸收仓室4以及碱液储存罐5；所述氧化剂储存罐1与所述反应仓室2管路连接，所述等离子发生器3与所述反应仓室2连接，所述反应仓室2具有进烟口6；所述吸收仓室4与所述反应仓室2管路连接，所述碱液储存罐5与所述吸收仓室4管路连接，所述吸收仓室4具有排烟口8。

在本实施例中，通过所述氧化剂储存罐1中储存的氧化剂溶液7，如naclo2溶液，当外部高温烟气通过所述进烟口进入到所述反应仓室内时，将所述氧化去储存罐中的氧化剂溶液7输送到所述反应仓室2内，同时启动所述等离子发生器3，等离子发生器3是一种能够产生正负离子的设备，其原理是将低电压通过升压电路升至正高压及负高压，利用正高压及负高压电离空气(主要是氧气)产生大量的正离子及负离子，负离子的数量大于正离子的数量(负离子的数量大约为正离子数量的1.5倍)，氧化剂溶液7在反应仓室内与等离子发生器3产生的大量空气等离子体混合并被瞬间激活，将进入反应仓室2的烟气中的低价态氮氧化物氧化，随后反应后的烟气进入吸收仓室4中，碱液储存罐5中储存的为碱性溶液9，如naoh溶液，通过将碱性溶液9输送至吸收仓室4中充分吸收反应后的烟气，脱硝后的烟气从吸收仓室4顶部排烟口8进行排放。

在上述脱硝反应中，由于增加了等离子发生器3，能够迅速促成烟气中的低价态氮氧化物氧化，因而不需要较高的温度，在本实施例中反应仓室2内的温度为60-100℃即可，因此，成本大为降低。另外高温烟气携带的大量余热可被充分利用，达到能源充分利用，经济环保的作用，同时进一步降低的脱硝成本。

在本实施例中，还包括稀释水储存罐10，所述稀释水储存罐10中储存由稀释水11，所述稀释水储存罐10与所述氧化剂储存罐1通过三通阀与所述反应仓室2管路连接。所述稀释水储存罐10中储存的稀释水11，能够对所述氧化剂溶液7进行一定的浓度稀释，避免氧化剂溶液7的浓度过高，造成资源的浪费。

在本实施例中，所述稀释水储存罐10管路连接有稀释水输送泵12。可加快所述稀释水11的输送，提高生产效率。

在本实施例中，所述氧化剂储存罐1管路连接有氧化剂输送泵13。可加快所述氧化剂溶液7的输送，提高生产效率。

在本实施例中，还包括控制器17，所述吸收仓室4内设置有氮氧化物传感器16，所述稀释水储存罐10管路连接有稀释水调节阀14，所述氧化剂储存罐1管路连接有氧化剂调节阀15，所述氮氧化物传感器16、稀释水调节阀14以及氧化剂调节阀15均与所述控制器17电连接。可以通过氮氧化物传感器16检测排放时烟气中的氮氧化物含量，并将该信号反馈给控制器17，由所述控制器17根据输入的信号控调节稀释水调节阀14与氧化剂调节阀15，控制所述稀释水11与氧化剂溶液7的流量，从而控制进入反应仓室2的氧化剂溶液7的用量，确保反应仓室2内的充分反应，保证脱硝工艺的质量。

在本实施例中，所述碱液储存罐5管路连接有碱液输送泵18。可加快所述碱性溶液9的输送，提高生产效率。

在本实施例中，所述反应仓室2内设置有第一喷淋组件19，所述氧化剂储存罐1与所述第一喷淋组件19管路连接，所述第一喷淋组件19包括若干第一喷淋头20。通过若干所述第一喷淋头20将所述氧化剂溶液7进行喷散，能够有效增大所述氧化剂溶液7与烟气的接触面积，提高反应效率。

在本实施例中，所述吸收仓室4内设有第二喷淋组件21，所述碱液储存罐5与所述第二喷淋组件21管路连接，所述第二喷淋组件21包括若干第二喷淋头22。通过若干所述第二喷淋头22将所述碱性溶液9进行喷散，能够有效增大所述碱性溶液9与烟气的接触面积，提高吸收效率。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。