CN103432888A

CN103432888A - 工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备

Info

Publication number: CN103432888A
Application number: CN2013103999840A
Authority: CN
Inventors: 申安云
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-09-05
Filing date: 2013-09-05
Publication date: 2013-12-11

Abstract

本发明公开了一种工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备，对初级脱硫除尘段进行改造，在初级脱硫除尘段上半部改为氧化段一，下半段继续为脱硫除尘器，烟气经过氧化段一后再经过新增的氧化段二，进入原有脱硫除尘段的脱水段(该脱水段改为氧化吸收段即吸收塔)，再进入引风机经烟囱外排。采用本发明可大幅提高了脱硝脱硫效率，平均脱硫效率可达到99.7%以上，脱硝率可达到93.9%以上。

Description

工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备

技术领域

本发明涉及工业烟气处理领域，尤其涉及的是一种工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备。

背景技术

锅炉烟气中的有害物质主要是烟尘、SO₂、NO_x。当今应用最广泛的脱硫技术是湿法烟气除尘脱硫,具有很高的脱硫效率,但湿法FGD难以同时脱硝。这是因为烟气中的NO_x90%以上是NO,它是一种惰性气体,几乎不被水或碱液吸收。

目前，工业锅炉烟气除尘、脱硫脱硝所用的主要方法、脱除效率及缺点如下：①SNCR法亦选择性非催化还原法。其主要原料为尿素。存在问题是：脱硝效率低，小于50％；氨逃逸严重，、影响周边环境且影响锅炉效率；②SCR法亦选择性催化还原法。其主要原料为尿素。存在问题是：脱硝效率低，60-80％；催化剂容易阻塞，烟尘影响催化剂寿命。氨逃逸严重，有腐蚀。影响周边环境；③液相催化氧化法。其主要原料为亚氯酸钠。存在问题是：亚氯酸钠费用昂贵，成本高。④有机催化氧化法。其主要原料为有机催化剂。存在问题是：初期投资较大。臭氧制备***耗电较大。液氧运输储存困难。虽然，NO可以被ClO₂、Cl₂、O₃等气相氧化剂氧化,但是,这些氧化剂价格昂贵,同时,气体氧化剂在设备运行中也非常危险。而在液相氧化法中，NaClO₂氧化吸收法被认为是比较好的同时脱硫脱硝方法。但NaClO₂脱硝效率最高只能达到65%左右。且价格高，经济性差，成本问题影响了该方法的工业化应用。如何在有更高脱硫脱硝效率的前提下降低成本是关键。本发明提出一种高效率低成本的湿法同时脱硫脱硝的一体化新技术，通过在NaClO吸收液里添加NaClO2，以NaClO2/NaClO混合溶液为吸收液同时脱硫脱硝。克服了现有技术存在成本高，效率低，对周边环增境存在二次污染的问题。因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备，旨在解决现有技术存在成本高，效率低，对周边环增境存在二次污染的问题。

本发明的技术方案如下：

一种工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备，其包括依次级联的文丘里、初级除尘脱硫段、氧化段一、氧化段二、吸收塔和副塔，以及引风机、烟囱、沉淀池、脱硫除尘泵、循环泵、复合氧化药剂池、药剂罐、电动阀、手动蝶阀和PH计，所述引风机连接副塔和烟囱；所述文丘里、初级除尘脱硫段、吸收塔和副塔连接沉淀池；所述脱硫除尘泵将沉淀池的溶液送入文丘里、初级除尘脱硫段和吸收塔中，对烟气进行洗涤；所述循环泵将复合氧化药剂池中的药剂送入氧化段一和氧化段二中，所述氧化段一和氧化段二中回收的药剂通过管道回收至复合氧化药剂池；所述药剂罐通过电动阀和手动蝶阀连接至复合氧化药剂池，所述PH计设置在复合氧化药剂池中，另电连接所述电动阀。

所述的工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备，其中，所述氧化段一设置在初级除尘脱硫段的顶部，二者通过钢筋混凝土防腐板阻隔，在初级除尘脱硫段的上部侧壁上设置有出气通道，在所述氧化段一的底部侧面设置有进气通道，该通道与初级除尘脱硫段的出气口联通。

所述的工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备，其中，所述氧化段一的顶部设置有多个喷淋，所述氧化段一和氧化段二联通，在氧化段二的上部设置有多个喷淋，在氧化段二的底部侧面设置有与吸收塔联通的烟道。

所述的工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备，其中，所述吸收塔与副塔联通，在所副塔的底部侧壁上设置有引风机。

所述的工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备，其中，所述钢筋混凝土防腐板倾斜设置。

所述的工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备，其中，所述氧化段二底部设置成漏斗状。

所述的工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备，其中，所述复合氧化药剂池中液体PH控制在5～7之间，当复合氧化药剂池中液体超出该范围值，所述PH计控制电动阀的关断给复合氧化药剂池供给氧化液，当复合氧化药剂池中PH值高于设定值7时关闭，低于设定值5时打开往复合氧化药剂池中添加氧化液。

所述的工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备，其中，所述氧化液用NaClO及NaClO₂配置成，其中，NaClO浓度为4mmol/L，NaClO₂浓度为2mmol/L，PH在8～11。

所述的工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备，其中，初级除尘脱硫段与氧化段一的联通烟道规格为1.2m×0.8m。

所述的工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备，其中，所述钢筋混凝土防腐板倾斜角度为60度。

本发明的有益效果：本发明通过配制条件为：NaClO浓度为4mmol/L，NaClO₂浓度为2mmol/L，复合氧化液PH在5～7；在喷淋塔的设计中液气比为4～16L/m3，反应的烟气温度要控制在50±5℃的条件下配制复合氧化吸收液，结合现有的湿法烟气除尘脱硫技术，新增一套氧化脱硝脱硫装置，将NO_x氧化成NO₂，将SO₂氧化成硫酸盐，然后经过原碱液吸收塔吸收。大幅提高了脱硝脱硫效率。

附图说明

图1是本发明提供的设备的功能模块框图。

图2是本发明提供的设备的具体结构设计示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。

参见图1，本发明提供的设备的功能模块包括：依次级联的文丘里、初级除尘脱硫段、氧化段一、氧化段二、吸收塔和副塔，以及引风机、烟囱、沉淀池、脱硫除尘泵、循环泵、复合氧化药剂池、药剂罐、电动阀、手动蝶阀和PH计。所述引风机连接副塔和烟囱；所述文丘里、初级除尘脱硫段吸收塔和副塔连接沉淀池；所述脱硫除尘泵将沉淀池的溶液送入文丘里、初级除尘脱硫段和吸收塔中，对烟气进行洗涤；所述循环泵将复合氧化药剂池中的药剂送入氧化段一和氧化段二中，所述氧化段一和氧化段二中回收的药剂通过管道回收至复合氧化药剂池；所述药剂罐通过电动阀和手动蝶阀连接至复合氧化药剂池，所述PH计设置在复合氧化药剂池中，另电连接所述电动阀。

参见图2，本发明在文丘里1内设置有两个喷淋10，且沿进气方向喷，在初级除尘脱硫段2内的上部设置有两个喷淋，在初级除尘脱硫段的上部侧壁上设置有出气通道，所述氧化段一3设置在初级除尘脱硫段2的顶部，二者通过钢筋混凝土防腐板阻隔，所述钢筋混凝土防腐板倾斜设置，在所述氧化段一3的底部侧面设置有进气通道，该通道与初级除尘脱硫段2的出气口联通；所述氧化段一的顶部设置有多个喷淋10，所述氧化段一3和氧化段二4联通，在氧化段二4的上部设置有多个喷淋10，在氧化段二4的底部侧面设置有与吸收塔5联通的烟道，所述氧化段二4底部设置成漏斗状；所述吸收塔5与副塔6联通，在所副塔6的底部侧壁上设置有引风机7，所述循环泵8将复合氧化药剂池的药剂送至氧化段一和氧化段二的喷淋上；所述脱硫除尘泵9将沉淀池的溶液送至吸收塔、文丘里和初级除尘脱硫段的喷淋上。所述氧化段一和氧化段二的底部设置有药剂回收管道；所述吸收塔、副塔和初级除尘脱硫段的底部设置有水渣回收管道，联通冲渣沟送入沉淀池。

本发明的具体改进包括：

首先，对初级脱硫除尘段进行改造，在初级脱硫除尘段上半部改为氧化段一，下半段继续为脱硫除尘器，烟气经过氧化段一后再经过新增的氧化段二，进入原有脱硫除尘段的脱水段(该脱水段改为氧化吸收段即吸收塔)，再进入引风机经烟囱外排。

然后，保持原有的脱硫除尘循环管路***不变，新增一套复合氧化液循环***。复合氧化液从搅拌药剂罐流向复合氧化药剂池，经新增的循环泵打向氧化段一及氧化段二对烟气中的NO_x及SO₂进行喷淋氧化，喷淋之后的酸化液体收集流回复合氧化循环池。

再在复合氧化药剂池装设PH计，将其池中液体PH控制在5～7之间。在药剂（搅拌）罐出口管路中装有一电动阀，当复合氧化药剂池中PH值高于设定值7时关闭，低于设定值5时打开往复合氧化药剂池中添加氧化液。

最后在药剂（搅拌）罐中用NaClO及NaClO₂配置成复合氧化液。其配置要求如下：NaClO浓度为4mmol/L，NaClO₂浓度为2mmol/L，PH在8～11。

继续参见图2，烟气从初级除尘脱硫段经1.2m×0.8m的旁通烟道进入氧化段一。在氧化段一底部装有钢筋混凝土防腐底板，该底板倾斜角度为60度，在其底部装有一直径为DN100的316L不锈钢管道，用于及时回收氧化段一的氧化液。在氧化段一及氧化段二装有喷射角度为120度、直径为1寸、材质为316L的8个喷嘴。氧化段二底部装有一直径为DN100的316L不锈钢管道，用于及时回收氧化段二的氧化液。

本发明提供的设备的工作流程为：烟气从文丘里及原有的脱硫除尘器先后经四级喷淋后转弯进入新增的旁通烟道，从旁通烟道再进入改造后的氧化段一，在氧化段一经三级喷淋氧化后进入氧化段二，在氧化段二经四级喷淋氧化后进入吸收段，在吸收段经酸碱中和反应液相吸收脱水后进入原烟气副塔，从副塔出来后经引风机排向烟囱，大幅提高了脱硝脱硫效率。

与现有技术相比，在同样的锅炉燃烧工况及同样的药剂浓度配比下，用单一NaClO₂脱硫、脱硝，平均脱硫效率达到85%，脱硝率达到65%。但用NaClO与NaClO₂组合的复合吸收液的平均脱硫效率可达到99.7%以上，脱硝率可达到93.9%以上。采用复合氧化吸收液，烟气整体脱硫率平均提高10%，脱硝率平均提高20%以上。由于市场上NaClO单价约700元/吨，NaClO₂约13000元/吨。与现有技术相比，在同样的锅炉燃烧工况下，达到同样的脱硫脱硝效率，运行成本下降一倍以上。以一台20t/h燃煤链条炉年运行时间为7200小时为例，用单一NaClO₂脱硫、脱硝，则年药剂成本为93万元；而采用采用NaClO、NaClO₂组合的复合氧化吸收液，则年药剂成本为34万元。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备，其特征在于，包括依次级联的文丘里、初级除尘脱硫段、氧化段一、氧化段二、吸收塔和副塔，以及引风机、烟囱、沉淀池、脱硫除尘泵、循环泵、复合氧化药剂池、药剂罐、电动阀、手动蝶阀和PH计，所述引风机连接副塔和烟囱；所述文丘里、初级除尘脱硫段、吸收塔和副塔连接沉淀池；所述脱硫除尘泵将沉淀池的溶液送入文丘里、初级除尘脱硫段和吸收塔中，对烟气进行洗涤；所述循环泵将复合氧化药剂池中的药剂送入氧化段一和氧化段二中，所述氧化段一和氧化段二中回收的药剂通过管道回收至复合氧化药剂池；所述药剂罐通过电动阀和手动蝶阀连接至复合氧化药剂池，所述PH计设置在复合氧化药剂池中，另电连接所述电动阀。

2.根据权利要求1所述的工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备，其特征在于，所述氧化段一设置在初级除尘脱硫段的顶部，二者通过钢筋混凝土防腐板阻隔，在初级除尘脱硫段的上部侧壁上设置有出气通道，在所述氧化段一的底部侧面设置有进气通道，该通道与初级除尘脱硫段的出气口联通。

3.根据权利要求1所述的工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备，其特征在于，所述氧化段一的顶部设置有多个喷淋，所述氧化段一和氧化段二联通，在氧化段二的上部设置有多个喷淋，在氧化段二的底部侧面设置有与吸收塔联通的烟道。

4.根据权利要求1所述的工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备，其特征在于，所述吸收塔与副塔联通，在所副塔的底部侧壁上设置有引风机。

5.根据权利要求2所述的工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备，其特征在于，所述钢筋混凝土防腐板倾斜设置。

6.根据权利要求3所述的工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备，其特征在于，所述氧化段二底部设置成漏斗状。

7.根据权利要求1所述的工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备，其特征在于，所述复合氧化药剂池中液体PH控制在5～7之间，当复合氧化药剂池中液体超出该范围值，所述PH计控制电动阀的关断给复合氧化药剂池供给氧化液，当复合氧化药剂池中PH值高于设定值7时关闭，低于设定值5时打开往复合氧化药剂池中添加氧化液。

8.根据权利要求7所述的工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备，其特征在于，所述氧化液用NaClO及NaClO₂配置成，其中，NaClO浓度为4mmol/L，NaClO₂浓度为2mmol/L，PH在8～11。

9.根据权利要求2所述的工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备，其特征在于，初级除尘脱硫段与氧化段一的联通烟道规格为1.2m×0.8m。

10.根据权利要求5所述的工业锅炉烟气脱硝、脱硫除尘一体化设备，其特征在于，所述钢筋混凝土防腐板倾斜角度为60度。