CN106705100A - 基于水净化的智能环保烟气净化*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于水净化的智能环保烟气净化***，包括锅炉，该锅炉的排烟口连接耐高温风机，耐高温风机连接冷水降温喷淋室，冷水降温喷淋室的出气口连接水过滤净化室，水过滤净化室位于冷水降温喷淋室的下方，水过滤净化室的底部与顶部分别设有进气口与排气口，排气口处设有二氧化硫气体探测器及第一调节单向风门，二氧化硫气体探测器、耐高温风机、强力输气风机、第一调节单向风门均电连接PLC控制器，PLC控制器连接声光报警器。本发明通过设有冷水降温喷淋室为高温烟气降温，并初级过滤烟灰及粉尘，然后进入到水过滤净化室内被打散，使烟气内的二氧化硫充分溶于水中，并且在排气口处设有检测装置，可对超标进行报警，有利于工作人员及时发现。

Description

基于水净化的智能环保烟气净化***
技术领域
本发明涉及锅炉烟气过滤***，具体涉及一种成本低、无污染的基于水净化的智能环保烟气净化***。
背景技术
锅炉烟气中所含粉尘(包括飞灰和炭黑)、硫和氮的氧化物都是污染大气的物质，未经净化时其排放指标可达到环境保护规定指标的几倍到数十倍。其中二氧化硫是有色金属行业等冶炼烟气及二次冶炼烟气中的有害成分，如果不控制排放，就会形成酸雨，严重污染我国国土。为治理二氧化硫对大气环境的污染，除使用清洁燃料外，通常还采取三种化学方法对烟气进行治理：1、烧碱溶液吸收法是以氢氧化钠作为吸收剂吸收烟气中二氧化硫，同时生成亚硫酸钠；这种方法虽然脱硫效率很高，但是原料烧碱价格高昂，使产品亚硫酸钠的成本很高，很多厂家为了降低二氧化硫的排放而采取此法却造成亏损经营；2、氨水法是以氨水作为二氧化硫吸收剂，同时生成硫酸铵，这种硫酸铵虽可用作化肥，但是产品质量差不好销售；3、钙法是以氧化钙加水生成氢氧化钙再吸收二氧化硫，生成亚硫酸氢钙，这种方法容易造成脱硫塔结垢，难以清除，这种方法也不理想；4、锅炉烟气的排放借助高烟囱，只能降低烟囱附近地区大气中污染物的浓度，并不能根本消除。
生产所用的锅炉一般都不大，如果每个都配备昂贵的烟气净化设备会增大成本，因此需要一种成本低且有效的锅炉烟气净化装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于水净化的智能环保烟气净化***，具有结构简单、成本低等优点的基于水净化的智能环保烟气净化***。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种基于水净化的智能环保烟气净化***，包括锅炉，所述锅炉的排烟口连接耐高温风机，所述耐高温风机连接内设循环水的冷水降温喷淋室，所述冷水降温喷淋室的出气口连接水过滤净化室，所述水过滤净化室位于冷水降温喷淋室的下方，所述水过滤净化室的底部与顶部分别设有进气口与排气口，所述排气口处设有二氧化硫气体探测器及第一调节单向风门，所述二氧化硫气体探测器、耐高温风机、强力输气风机、第一调节单向风门均电连接PLC控制器，所述PLC控制器连接声光报警器。
在优选的实施方案中，所述冷水降温喷淋室与水过滤净化室之间的连接管道上依次设有第一温度传感器与第二调节单向风门，所述第一温度传感器与第二调节单向风门均电连接PLC控制器。
在优选的实施方案中，所述冷水降温喷淋室包括顶部设置喷淋管的喷淋室，所述喷淋管上设有均匀分布的喷淋头，所述喷淋室的底部设有活性炭层，所述喷淋室的底部位于活性炭层的下方设有出水口，所述出水口通过管道连接喷淋管，所述管道上设有与PLC控制器电连接的水泵与热交换器。
在优选的实施方案中，所述封闭式蓄水池内设有水平设置的均流板。
在优选的实施方案中，所述封闭式蓄水池内设有气流导向板，所述气流导向板包括至少两个上下设置的横隔板，所述横隔板的一侧设有开口，相邻的所述横隔板上的开口侧反向。
在优选的实施方案中，所述封闭式蓄水池的四周侧壁上均设有隔温层。
在优选的实施方案中，所述封闭式蓄水池的四周侧壁上均设有抗酸保护层。
在优选的实施方案中，所述冷水降温喷淋室的出气口依次设有第二温度传感器及第一电磁阀，所述第一电磁阀分别连接两路输气管道，其中一路输气管道连接与冷水降温喷淋室同结构的备用冷水降温喷淋室，所述备用冷水降温喷淋室位于水过滤净化室的上方，另一路输气管道与备用冷水降温喷淋室的排气管合并后连接所述强力输气风机，所述第二温度传感器与第一电磁阀均电连接PLC控制器。
在优选的实施方案中，所述强力输气风机通过第二电磁阀分别连接两路输气管道，其中一路输气管道连接所述水过滤净化室，另一路输气管道连接与所述水过滤净化室同结构的备用水过滤净化室，所述备用水过滤净化室位于冷水降温喷淋室的下方，所述第二电磁阀均电连接PLC控制器。
在优选的实施方案中，所述基于水净化的智能环保烟气净化***中的水温不超过20℃。
本发明的有益效果为：
1、本发明通过设有冷水降温喷淋室为高温烟气降温，并初级过滤烟气中的烟灰及粉尘，然后通过强力负压打进水过滤净化室内，烟气进入后被水流打散，使烟气内的二氧化硫充分溶于水中，并且在排气口处设有检测装置，可对超标进行报警，有利于工作人员及时发现。
2、本发明还设有备用冷水降温喷淋室，可在不停止输送锅炉烟气的情况下连续工作，通过温度传感器智能控制电磁阀切换降温输气方式，自动化程度高，工作效率高。
3、本发明还设有备用水过滤净化室，可在不停止输送锅炉烟气的情况下连续净化工作，当水过滤净化室充满后电磁阀自动切换备用水过滤净化室，工作人员可将水过滤净化室内的污水进行加热提取二氧化硫，或者中和后制备硫酸等处理，避免了除硫过程中形成不溶于水的物质(如亚硫酸氢钙)，使水过滤净化室内免于清洗，后期维护简单。
附图说明
下面根据附图对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明实施例1所述的基于水净化的智能环保烟气净化***的***结构图；
图2是本发明实施例2所述的基于水净化的智能环保烟气净化***的***结构图；
图3是本发明实施例3所述的基于水净化的智能环保烟气净化***的***结构图；
图4是本发明实施例所述的基于水净化的智能环保烟气净化***的控制器结构图。
图中：
1、锅炉；2、耐高温风机；3、第一电磁阀；
4、冷水降温喷淋室；5、第一温度传感器；6、第二调节单向风门；7、喷淋管；8、活性炭层；9、出水口；10、水泵；11、热交换器；12、备用冷水降温喷淋室；13、强力输气风机；
14、水过滤净化室；15、封闭式蓄水池；16、隔温层；17、进气口；18、排气口；19、均流板；20、气流导向板；21、第一单向调节风门；22、二氧化硫气体探测器；23、备用水过滤净化室；24、第二电磁阀；
25、PLC控制器；26、声光报警器；27、第二温度传感器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面将参照附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
如图1所示，一种基于水净化的智能环保烟气净化***，包括锅炉1，所述锅炉1的排烟口连接耐高温风机2，所述耐高温风机2连接内设循环水的冷水降温喷淋室4，所述冷水降温喷淋室4的出气口连接内部充满冷水的水过滤净化室14，所述水过滤净化室14位于冷水降温喷淋室4的下方，所述水过滤净化室14的底部与顶部分别设有进气口17与排气口18，所述排气口18处设有二氧化硫气体探测器22及第一调节单向风门21，所述二氧化硫气体探测器22、耐高温风机2、强力输气风机13、第一调节单向风门21均电连接PLC控制器25，所述PLC控制器25连接声光报警器26。
水温度℃ 水中溶解度g/100ml 水温度℃ 水中溶解度g/100ml
0 22 10 15
20 11 25 9.4
30 8 40 6.5
50 5 60 4
70 3.5 80 3.4
90 3.5 100 3.7
表1二氧化硫的溶解度与温度关系表
然而如表1中，水温度低于20℃度后二氧化硫在水中的溶解度大幅度增加，因此提高水过滤净化室14内的水吸收二氧化硫的能力，需要控制水温在20℃以下，所述冷水降温喷淋室4与水过滤净化室14之间的连接管道上依次设有第一温度传感器5与第二调节单向风门6，所述第一温度传感器5与第二调节单向风门6均电连接PLC控制器25。其中第一温度传感器5检测冷水降温喷淋室4排出的气体温度超过20℃，则PLC控制器25关闭第二调节单向风门6，冷水降温喷淋室4为烟气降温，待第一温度传感器5检测到排出的气体温度低于20℃后PLC控制器25打开第二调节单向风门6，强力输气风机13启动，低温烟气被强力输气风机13打进水过滤净化室14内，低温烟气与水进行热交换，净化后的气体带走多于的热量，从排气口18排除，能够保证水过滤净化室14的水温不超过20℃。
所述冷水降温喷淋室4包括顶部设置喷淋管7的喷淋室，所述喷淋管7上设有若干均匀分布的喷淋头，所述喷淋室的底部设有活性炭层8，用于吸附喷淋水中的烟尘物质，起到净化水质的作用，活性碳的吸附温℃介于70-90℃最好，锅炉1出口烟雾温在140～150℃左右(部分高达180～220℃左右)，喷淋的冷水与高温烟雾接触换热，使冷水的温℃升高到70℃以上，能够使活性炭的吸附效果最好。
喷淋室的底部位于活性炭层8的下方设有出水口9，出水口9通过管道连接喷淋管7，该管道上设有与PLC控制器25电连接的水泵10与热交换器11，热交换器11对通过管道内的高温水(水温＞70℃)进行放热，降低管道内的水温(水温＜20℃)，热交换器11能够与其他用热设备进行热传递，如生活热水、工业用水、暖气、热水器等。
所述水过滤净化室14包括封闭式蓄水池15，所述封闭式蓄水池15的上下左右侧壁外均设有隔温层16，所述封闭式蓄水池的四周侧壁上均设有抗酸保护层，如塑料板、抗酸水泥等。
所述封闭式蓄水池15的底部与顶部分别设有进气口17与排气口18，封闭式蓄水池15内从进气口17到排气口18依次设有均流板19及气流导向板20，均流板19用于将从进气口17进入的大块烟气分散，使烟气与冷水充分接触；左右导向板包括至少两个上下设置的横隔板，隔板的一侧设有用于过气的开口，上下隔板的开口侧相反，通过改变气流走向而增加气流在冷水中的路径长度，从而在固定的空间内增加了烟气与冷水的接触时间，使冷水吸收烟气中的二氧化硫与烟尘物质的效果最好。
所述封闭式蓄水池15的顶部设有第二调节单向风门6及二氧化硫气体探测器22，所述单向调节风门及二氧化硫气体探测器22均电连接PLC控制器25，当二氧化硫气体探测器22检测到排气口18排出的气体中二氧化硫的含量超过设定浓度(可根据DB11 139-2015锅炉1大气污染物排放标准设定检测浓度)，则单向调节风门关闭，同时PLC控制器25控制二氧化硫气体探测器22发出报警。
实施例2
为了提高实施例1中冷水降温喷淋室4的冷却烟气的效率，将实施例1中的第一温度传感器5与第二调节单向风门6替换为如下结构，其余结构均与实施例1相同：
如图2所示，一种基于水净化的智能环保烟气净化***，包括锅炉1，锅炉1的排烟口连接耐高温风机2，耐高温风机2连接冷水降温喷淋室4，所述冷水降温喷淋室4的出气口设有第二温度传感器27及第一电磁阀3，第一电磁阀3使输气分路，其中一路输气管道连接备用冷水降温喷淋室12，所述备用冷水降温喷淋室12的结构与冷水降温喷淋室4的结构相同，另一路输气管道与备用冷水降温喷淋室12的排气管合并后连接强力输气风机13，所述强力输气风机13连接水过滤净化室14，所述水过滤净化室14的位置位于冷水降温喷淋室4的下方，所述水过滤净化室14的水温不超过10℃，所述第二温度传感器27、第一电磁阀3、耐高温风机2、强力输气风机13均电连接PLC控制器25。
第二温度传感器27检测冷水降温喷淋室4排出的气体温度超过10℃，则PLC控制器25控制第一电磁阀3切换输气管道，使冷水降温喷淋室4排出的气体进入到备用冷水降温喷淋室12中，再次进行冷却，待第二温度传感器27检测到冷水降温喷淋室4排出的气体温度低于10℃后PLC控制器25控制第一电磁阀3切换回输气管道，该种方式可使气体降温步骤连续不中断，提高了烟气净化效率，同时也防止了冷水降温喷淋室4内压过大，而以损坏设备的问题。
实施例3
为了提高实施例1或2中冷水降温喷淋室4的冷却烟气的效率，解决若水过滤净化室14中二氧化硫溶解处于饱和状态，需要关停设备，更换冷水后才能继续进行，而这种情况会中断锅炉1的运行，降低生产效率，基于实施例1或2技术方案的基础之上做如下改进，其余结构均与实施例1或2相同：
如图3所示，一种基于水净化的智能环保烟气净化***，包括锅炉1，锅炉1的排烟口连接耐高温风机2，耐高温风机2连接冷水降温喷淋室4，所述冷水降温喷淋室4的出气口连接强力输气风机13，连接管道上设有第一温度传感器5与第二调节单向风门6(即实施例1)，或着冷水降温喷淋室4的出气口通过第二温度传感器27与第一电磁阀3连接备用冷水降温喷淋室12及强力输气风机13(即实施例2)，强力输气风机13通过第二电磁阀24使输气分路，其中一路输气管道连接水过滤净化室14，另一路输气管道连接备用水过滤净化室23，水过滤净化室14、备用水过滤净化室23内冷水的水温不超过10℃。
备用水过滤净化室23的结构与水过滤净化室14的结构相同，当水过滤净化室14出气口的二氧化硫探测器检测出二氧化硫的含量超出设定值，即水过滤净化室14内的冷水处于二氧化硫饱和状态，降低对二氧化硫的吸收，PLC控制器25控制第二电磁阀24切换输气分路，同时关闭第一调节单向风门21，工作人员更换水过滤净化室14内的污水，将污水与工业废碱中和，中和后的混合物可重新提炼出硫酸。
最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种基于水净化的智能环保烟气净化***，包括锅炉，所述锅炉的排烟口连接耐高温风机，其特征在于：所述耐高温风机连接内设循环水的冷水降温喷淋室，所述冷水降温喷淋室的出气口连接水过滤净化室，所述水过滤净化室位于冷水降温喷淋室的下方，所述水过滤净化室的底部与顶部分别设有进气口与排气口，所述排气口处设有二氧化硫气体探测器及第一调节单向风门，所述二氧化硫气体探测器、耐高温风机、强力输气风机、第一调节单向风门均电连接PLC控制器，所述PLC控制器连接声光报警器。
2.根据权利要求1所述的基于水净化的智能环保烟气净化***，其特征在于：所述冷水降温喷淋室与水过滤净化室之间的连接管道上依次设有第一温度传感器与第二调节单向风门，所述第一温度传感器与第二调节单向风门均电连接PLC控制器。
3.根据权利要求1所述的基于水净化的智能环保烟气净化***，其特征在于：所述冷水降温喷淋室包括顶部设置喷淋管的喷淋室，所述喷淋管上设有均匀分布的喷淋头，所述喷淋室的底部设有活性炭层，所述喷淋室的底部位于活性炭层的下方设有出水口，所述出水口通过管道连接喷淋管，所述管道上设有与PLC控制器电连接的水泵与热交换器。
4.根据权利要求1所述的基于水净化的智能环保烟气净化***，其特征在于：所述封闭式蓄水池内设有水平设置的均流板。
5.根据权利要求1所述的基于水净化的智能环保烟气净化***，其特征在于：所述封闭式蓄水池内设有气流导向板，所述气流导向板包括至少两个上下设置的横隔板，所述横隔板的一侧设有开口，相邻的所述横隔板上的开口侧反向。
6.根据权利要求1所述的基于水净化的智能环保烟气净化***，其特征在于：所述封闭式蓄水池的四周侧壁外均设有隔温层。
7.根据权利要求1所述的基于水净化的智能环保烟气净化***，其特征在于：所述封闭式蓄水池的四周侧壁上均设有抗酸保护层。
8.根据权利要求1所述的基于水净化的智能环保烟气净化***，其特征在于：所述冷水降温喷淋室的出气口依次设有第二温度传感器及第一电磁阀，所述第一电磁阀分别连接两路输气管道，其中一路输气管道连接与冷水降温喷淋室同结构的备用冷水降温喷淋室，所述备用冷水降温喷淋室位于水过滤净化室的上方，另一路输气管道与备用冷水降温喷淋室的排气管合并后连接所述强力输气风机，所述第二温度传感器与第一电磁阀均电连接PLC控制器。
9.根据权利要求1所述的基于水净化的智能环保烟气净化***，其特征在于：所述强力输气风机通过第二电磁阀分别连接两路输气管道，其中一路输气管道连接所述水过滤净化室，另一路输气管道连接与所述水过滤净化室同结构的备用水过滤净化室，所述备用水过滤净化室位于冷水降温喷淋室的下方，所述第二电磁阀均电连接PLC控制器。
10.根据权利要求1所述的基于水净化的智能环保烟气净化***，其特征在于：所述基于水净化的智能环保烟气净化***中的水温不超过20℃。
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