一种锅炉用脱硫脱硝除尘设备的制作方法

1.本发明属于锅炉烟气用脱硫脱硝处理设备技术领域，尤其涉及一种锅炉用脱硫脱硝除尘设备。


背景技术：

2.锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体，锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能；锅炉在“锅”与“炉”两部分同时进行，水进入锅炉以后，在汽水系统中锅炉受热面将吸收的热量传递给水，使水加热成一定温度和压力的热水或生成蒸汽，被引出应用。在燃烧设备部分，燃料燃烧不断放出热量，燃烧产生的高温烟气通过热的传播，将热量传递给锅炉受热面，而本身温度逐渐降低，最后由烟囱排出。
3.锅炉输出的烟气中存在大量硫和硝，这些物质通过烟囱排出到大气后，会对环境产生污染，伴随着人们对环境质量的重视，如何使锅炉烟气环保的排放进大气成为了人们聚焦的问题，因此人们开始使用不同的方法进行处理锅炉烟雾，电子束法是用于处理锅炉脱硫脱硝处理的新兴方法，由于其高效的转换效率和较高的环保性能得到广泛推广，但是在电子束法操作时，需要对装置内部进行氨气等处理物料进行传输，现有技术中物料传输为直接传输至处理装置内，这样导致传输时的物料质量偏差大，直接影响装置的处理效果的问题出现。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供一种锅炉用脱硫脱硝除尘设备，以解决现有技术中电子束法处理时物料传输为直接传输至处理装置内，这样导致传输时的物料质量偏差大，直接影响装置的处理效果的问题；一种锅炉用脱硫脱硝除尘设备，包括用于直接接触锅炉所产生烟气并对烟气进行初步除尘和喷淋处理的预处理区、用于利用电子束照射法集中处理烟雾的处理区、用于接收外部脱硫脱硝处理物料的物料投放区以及用于接收处理完成后成品及副产品的处理区。
5.其中，装置的预处理区包括用于接收锅炉排放烟气的冷却塔、用于对烟气除尘的除尘器以及用于对烟气进行降温的喷淋系统，冷却塔的顶部为塔顶区，底部为塔底区，并且在锅炉烟囱上连接有烟气输送管，烟气输送管的一端密封连接在塔底区的底端面开孔上，在冷却塔内部设有供烟气活动的空腔，在冷却塔内部并位于空腔的中下部设置有除尘器(除尘器采用现有可用于锅炉烟气除尘滤芯的任意一种)，喷淋系统设置在除尘器的上方并位于塔顶区的底端面上，喷淋系统采用现有技术中的高压雾化喷淋系统，通过开设与塔顶区上方的开口连接外部进行水分传输。
6.装置的处理区包括反应塔和汇合塔，反应塔用于在其内部产生电子束以便于烟气脱硫脱硝；汇合塔用于收集烟气脱硫脱硝所需要的物料，然后将物料一同传送至反应塔内；
在反应塔内部设置有用于产生电子束的电子束发生区，电子束发生区由上至下均匀分布在汇合塔内，所述电子束发生区为环形结构，其内壁上均匀嵌设有若干个电子束发生器，所述电子束发生器的外壁贴合所述反应塔的内壁。
7.所述汇合塔采用矩形结构，在汇合塔内部设置有空腔，在汇合塔底部设置有旋转电机，在旋转电机的转轴端可旋转连接有一双螺纹结构的引流柱，引流柱的上端低于汇合塔的顶端底表面，在汇合塔的上端面设有用于连接净化用物料流通管的连接口。
8.装置的物料投放区由一物料室组成，在物料室内部设置有十字形结构的隔板，所述十字形结构的隔板将物料室内部隔设出第一储存室、第二储存室、第三储存室以及汇总室四个空腔，第一储存室用于存放外部输送的软水；第二储存室用于储存外部输送的压缩空气，第三储存室用于存放外部输送的氨气和净水，因此第一储存室的外侧壁和第二储存室的外侧壁上均开设有一个连接口，在第三储存室的外壁上开设有两个连接口；同时第一储存室的内部通过一送水管进行连接汇总室的内部；第二储存室的内部通过一送气管连接汇总室的内部，第三储存室的内部通过一混合物料输送管连接汇总室的内部；送水管、送气管以及混合物料输送管的一端分别连接有物料传送泵，在送水管的另一端、送气管的另一端以及混合物料传输管的另一端分别安装有电磁阀；同时在第三储存室的内部以及汇总室的内部均设置有用于均匀物料的搅拌结构。
9.所述搅拌结构的底端为一个安装在平面的电机，在搅拌结构的顶端设置有搅拌柱，搅拌柱的外壁上设置有若干倾斜的斜固弧，每个斜固弧的外壁上设置有至少两个搅拌扇叶。
10.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
11.1.本发明设置物料室，物料室内设置有隔板，隔板将腔室内分出若干个独立腔室，包括三个物料存放室和一个汇总室，每个物料存放室之间分别和汇总室联通，便于装置内物料的快速收集和汇总，为后续向装置反应塔内部投放均匀的处理用物料。
12.2.本发明通过设置汇合塔，在物料进行初步混合后整体被送进反应塔，在此进行第二次混合做工，可以达到整体传送的目的，避免现有技术中由于各物料间的使用量不同需要分别进行管控启停的问题，节省了投放流程，提高了投放效率。
13.3.本发明设置搅拌结构，搅拌结构由电机带动，通过搅拌扇叶在装置内部形成风流，提高装置之间的混合性能和混合效率，提高装置之间的整体均匀程度，为使用者带来稳定可靠的使用体验。
14.4.本发明设置反应塔，反应塔连接汇合塔和除尘器，除尘器对气体进行初步过滤和降温，汇合塔负责向反应塔传输处理用物料，反应塔内设置电子束产生区，对气体和物料进行反应进行脱硫脱硝，结构之间配合程度高。
15.5.本发明可以有效避免现有技术中物料传输为直接传输至处理装置进行反应处理，净化效果不理想且资源浪费率高的问题。
附图说明
16.图1是本发明的结构示意图；
17.图2是本发明中冷却塔和喷淋系统的连接结构示意图；
18.图3是本发明中反应塔和电子束发生区的连接结构示意图；
19.图4是本发明中汇合塔的结构示意图；
20.图5是本使用新型中物料室和隔板的连接结构示意图；
21.图6是本发明中物料室的结构示意图。
22.图中：
23.1-冷却塔，2-塔底区，3-塔顶区，4-除尘器，5-流通管，6-反应塔(内部含有硫浓度感应器和硝浓度感应器；安装有电子束发生区(20))，7-输送管，8-汇合塔，9-净化用物料流通管，10-物料室，101-隔板，102-连接口，103-送水管，104-送气管，105-混合物料输送管，106-搅拌结构，107-搅拌柱，108-斜固弧，109-搅拌扇叶，11-传输管，12-副产品处理区，13-第一传输管，14-输送机，15-废烟排出区(脱硫风机和烟囱)，16-第二输送管，17-喷淋系统，18-连接口，19-引流柱，20-电子束发生区，21-旋转电机，22-第一储存室(软水)，23-第二储存室(压缩空气)，24-第三储存室(氨气和净水)，25-汇总室。
具体实施方式
24.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
25.本装置中的控制为智能控制，通过s7-200型号plc连接其余电子器件实现，其连接方式按照现有技术连接，除去远程控制等基本功能之外，其余智能功能可通过本技术领域技术人员编程实现。
26.一种锅炉用脱硫脱硝除尘设备，包括冷却塔1、塔底区2、塔顶区3、除尘器4、流通管5、反应塔6、输送管7、汇合塔8、净化用物料流通管9、物料室10、隔板101、连接口102、送水管103、送气管104、混合物料输送管105、搅拌结构106、搅拌柱107、斜固弧108、搅拌扇叶109、传输管11、副产品处理区12、第一传输管13、输送机14、废烟排出区15、第二输送管16、喷淋系统17、连接口18、引流柱19、电子束发生区20、旋转电机21、第一储存室22、第二储存室23、第三储存室24和汇总室25，冷却塔1的顶部为塔顶区2，冷却塔1的底部为塔底区3，塔底区2的底端设置有用于联通锅炉排烟烟囱的管道，冷却塔1的内部设置有除尘器4，在塔顶区的上端通过一流通管5连接反应塔6，反应塔6内部设置有电子束发生区20，在电子束发生区20的内表面上嵌装有若干个电子束发射器，所述电子束发生区20的外壁贴合所述反应塔6的内壁，所述反应塔6的顶端和所述冷却塔1的顶端均安装有喷淋系统17，位于冷却塔1顶端的喷淋系统17通过一输送管连接外部水源进行供水，位于反应塔6内部的喷淋系统17的输入口通过输送管7连接汇合塔8，汇合塔8内部设置有一由旋转电机21带动的引流柱19，引流柱19的顶端面低于汇合塔8的顶端内表面，在汇合塔8的顶端表面开设有用于连接净化用物料流通管9的连接开口18。
27.所述净化用物料流通管9的另一端连接物料室10，所述物料室10内设置有一十字形结构的隔板101，所述隔板101将所述物料室10分割成四个独立空腔，分别为第一储存室22、第二储存室23、第三储存室24以及汇总室25，其中第一储存室22通过送水管103连接汇总室25，第二储存室23通过送气管104连接汇总室25，第三储存室24通过混合物料输送管105连接汇总室25，其中汇总室25和第三储存室24内均设置有搅拌结构106。
28.搅拌结构106的底端通过一电机带动旋转，搅拌结构的上端设置有搅拌柱107，搅拌柱107的外壁设置有斜固弧108，每个斜固弧108的表面均设置有至少两个弧形结构的搅拌扇叶109。
29.反应塔6的侧壁分别通过传输管11、第一传输管13或第二输送管16一对一连接有副产品处理区12、输送机14或废烟排出区15，用于传输或处理烟气净化后的产品及副产品。
30.使用时，在锅炉排出烟气后，烟气会顺着位于塔底区2上的烟气输送管进入冷却塔1内部，在烟气进入冷却塔1后，首先接触除尘器4，除尘器4对经过的烟气进行预除尘处理，使用者通过外部控制按钮控制输水管表面的电磁阀导通，外部水流进入喷淋系统17，喷淋系统17将接收到的水流进行雾化后呈喷射状洒出，上升的烟气接触到喷洒的雾化水得到冷却，在此过程中，由于烟气的露点通常约为50℃，被喷射呈雾状的冷却水在冷却塔内完全得到蒸发，因此，不产生废水，在烟气冷却至70℃时，安装在冷却塔1中上部内壁上的温度传感器检测出温度为70℃，开始向plc发出电信号，plc接触电信号后控制安装在流通管5一端的电磁阀导通，同时安装在流通管5另一端的负压泵在plc的控制下通电开始做工，降温后的烟气便通过流通管5进入到反应塔6内。
31.外部的软水通过位于第一储存室22外壁的连接口进入第一储存室22内部，此时安装在送水管103一端的电磁阀处于关闭状态，软水无法进入送水管103内，软水便被留存在第一储存室22内部；外部的压缩空气通过位于第二储存室23外侧壁的连接口102进入第二储存室23，此时安装在送气管104一端的电磁阀处于关闭状态，压缩空气便被留存在第二储存室23内；在此时，安装在反应塔6内部的sox浓度传感器和nox浓度传感器检测sox浓度和nox浓度，并将其浓度数值传送到plc，plc根据其浓度数值决定氨气的使用量，其浓度越高则相对应的氨气使用量越大，同时在用于连接外部氨气管的连接口102上安装有氨气计量阀，氨气计量阀实时计量通过的氨气量，在达到plc预设的氨气量数值后，氨气计量阀向plc发出电信号，plc接收信号后控制氨气计量阀关闭，氨气无法再通过阀门，此时使用者通过外部控制按钮控制外部水流通过设置在第三储存室24外侧壁上的另一连接口102进入第三储存室24，使用者通过外部第一控制按钮控制位于第三储存室内的搅拌结构106进行旋转，使得氨气和水进行混合，同时水和氨气混合物、软水以及压缩空气分别通过物料泵进入各自区域的传输管(送水管、送气管或混合物料输送管)，最终进入汇总室25。
32.在汇总室25内，使用者通过外部第二控制按钮控制汇总室25内的搅拌结构106进行通电旋转，带动搅拌柱107表面的搅拌扇叶109进行旋转，对各物料进行搅拌，搅拌时长为1min(在搅拌结构106的电机转轴端安装有电子计时器，电子计时器的预设时间为1min)，倒计时结束后，电子计时器向plc发出电信号，plc控制搅拌结构106停止搅拌，同时控制安装在净化用物料流通管9一端的抽取泵将汇总室25内的净化用物料抽出，一同进入至汇合塔8内，汇合塔8顶端的水流检测器检测到有水流进入，向plc发出电信号，plc控制位于汇合塔8内部的旋转电机21开始旋转，对净化物料进行二次混合，然后净化用物料通过汇合塔8底端的输送管7进入安装在反应塔6顶端的喷淋系统17物料输入口内，通过安装在反应塔6内部的喷淋系统17喷洒进反应塔6内，经过电子束照射后，sox和nox在自由基作用下生成中间生成物硫酸(h2so4)和硝酸(hno3)。然后硫酸和硝酸与共存的氨进行中和反应，生成粉状微粒(硫酸氨(nh4)2so4与硝酸氨nh4no3的混合粉体)，这些粉状微粒一部分沉淀到反应塔6底部，通过第一传输管13进入输送机14排出，其余被传输管11送入副产品处理区12，被副产品
处理区除尘器所分离和捕集(依照现有电子束处理法的后续产品处理方法进行)，经过造粒处理后被送到副产品仓库储藏；净化后的烟气经第二输送管16进入废烟排出区15，经过废烟排出区15内的脱硫风机进入烟囱向大气排放。
33.利用本发明所述技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。