CN109224805B - 一种燃煤超净排放*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃煤超净排放***，包括燃煤炉，所述燃煤炉上设有进煤管和排烟管，还包括脱硫剂添加设备、富氧发生装置和氧化设备、湿式净化设备和过滤设备，所述脱硫剂添加设备通过喷管喷洒至进煤管或储煤仓内，所述富氧发生装置通过连接管与燃煤炉上的进煤口连通，所述排烟管与氧化设备进气口连通，所述氧化设备通过湿式净化设备与过滤设备连通。与现有技术相比，本本发明在燃煤炉内用富氧气体代替空气作为煤燃料燃烧的氧化介质，能大幅度地减少SO2和NOX排放，能节省燃煤30％。采用所述氧化设备为高浓度的臭氧氧化器去除70‑80％的SO2。并采用湿式净化设备有效去除烟气中的SO2、SO3、NOX、Hg、尘以及黑度。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保设备，尤其涉及一种燃煤超净排放***。
背景技术
环境污染已经是目前全球性的问题，燃煤排放的烟气中污染物主要有尘、黑度、SO2、NOX、Hg，一直以往我国对燃煤废气排放量都有严格要求，但对一些中小企业的燃煤炉很难以达到排放标准。随着国家对煤改气的政策出台，对排放不达标的企业，要求将煤改气，企业的改造成本高，生产线变动大，可能生产工艺也需要改变，而且天然气产生的热能、电能无法满足一些生产工艺需要。因此需要一种能彻底解决煤炉产生的废气废物污染，实现超净排放的设备。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种解决上述问题，实现超净排放的燃煤超净排放***。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种燃煤超净排放***，包括燃煤炉，所述燃煤炉上设有进煤管和排烟管，还包括脱硫剂添加设备、富氧发生装置和氧化设备、湿式净化设备和过滤设备，所述脱硫剂添加设备通过喷管喷洒至进煤管或储煤仓内，所述富氧发生装置通过连接管与燃煤炉上的进煤口连通，所述排烟管与氧化设备进气口连通，所述氧化设备通过湿式净化设备与过滤设备连通。
作为优选，所述湿式净化设备主要由密闭的箱体组成，所述箱体的左侧设有烟气进气管，箱体的顶部设有进液管，箱体的底部设有排水管，箱体的右侧设有排气管，所述箱体内设有气雾凝结板、布风板和雾化喷头。
作为优选，所述布风板位于箱体左侧且与烟气进气管连通，所述排水管与过滤设备连接，所述排气管直接对外排放，所述雾化喷头有两组，一组位于箱体左侧、另一组位于箱体右侧，所述雾化喷头分别与进液管连通。
作为优选，所述布风板上的出风口朝右上方倾斜的45°，箱体左侧的雾化喷头的出风口朝右下方倾斜的45°，箱体右侧的雾化喷头的出风口朝左下方倾斜的45°。
作为优选，所述气雾凝结板呈格珊板状，由若干根竖直设置凝结片连接而成。
作为优选，所述气雾凝结板有若干块，在箱体内从左向右依次间隔分布，所述气雾凝结板与箱体可拆卸连接。
作为优选，还包括碱液添加设备，所述碱液添加设备通过泵将碱液打入湿式净化设备的进液管内。
作为优选，所述过滤设备为气固液三相过滤器，所述过滤设备上设有进液口、排气管a、排液管a和排渣管a,所述进液口与湿式净化设备的排水管连通，所述排液管a与湿式净化设备的进液管连通，所述排气管a对外直接排放，将排渣管a排出的固渣进行回收再利用。
作为优选，所述氧化设备为高浓度的臭氧氧化器。
作为优选，所述进气管上设有加压泵，加压泵将富氧发生装置产生的富氧离子流喷射至燃煤炉内。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明在燃煤炉内用富氧气体代替空气作为煤燃料燃烧的氧化介质。使烟气中CO2含量在80-90％之间，还能大幅度地减少SO2和NOX排放，能节省燃煤30％，有效去处烟气中的黑度，实现规模化减排和污染物的体化的协同脱除。采用所述氧化设备为高浓度的臭氧氧化器去除70-80％的SO2，氧化效果十分显著。并采用湿式净化设备，有效去除烟气中的SO2、SO3、NOX、Hg、尘以及黑度，实现超净排放。
附图说明
图1为本发明整体流程图；
图2为本发明湿式净化设备结构示意图；
图3为气雾凝结板结构示意图。
图中：1、燃煤炉；2、脱硫剂添加设备；3、富氧发生装置；4、氧化设备；5、湿式净化设备；6、过滤设备；7、碱液添加设备；8、进煤管；9、排烟管；10、烟气进气管；11、进液管；12、排气管；13、排水管；14、排气管a；15、排液管a；16、排渣管a；17、布风板；18、雾化喷头；19、气雾凝结板；20、凝结片。
具体实施方式
下面将对本发明作进一步说明。
实施例1：参见图1、图2、图3，一种燃煤超净排放***，包括燃煤炉1，所述燃煤炉1上设有进煤管8和排烟管9，还包括脱硫剂添加设备2、富氧发生装置3和氧化设备4、湿式净化设备5和过滤设备6，所述脱硫剂添加设备2通过喷管喷洒至进煤管8或储煤仓内，进行脱硫操作，减少原料中的S元素，减少燃烧时产生的SO2，所述富氧发生装置3通过连接管与燃煤炉1上的进煤口连通，所述排烟管9与氧化设备4进气口连通，所述氧化设备4通过湿式净化设备5与过滤设备6连通。所述进气管上设有加压泵，加压泵将富氧发生装置3产生的富氧离子流喷射至燃煤炉1内，促进煤的完全燃烧。
富氧燃烧是一种新型的燃烧方式。自1986年美国阿贡国家实验室提出富氧燃烧技术，并进行了10Million Btu/h规模的中试研究以来，富氧燃烧技术的中试研究受到迅猛的发展，尤其足近年来受国际社会对环境问题密切关注的国际形势的影响。其中，中国的富氧燃烧项目主要是华中科技人学主持完成的0.4MW富氧燃烧中试***、3MW富氧燃烧CO2捕捉全流程示范项目和正在建设的35MWsh富氧燃烧示范工程。
本申请增设富氧发生装置3，在燃煤炉1内用富氧气体代替空气作为煤燃料燃烧的氧化介质。燃烧产物主要是CO2和H2O,另外还有多余的O2,以及燃料中所有组成成分的氧化产物和泄漏进入***的空气中的惰性成分等。使烟气中CO2含量在80-90％之间，还能大幅度地减少SO2和NOX排放，能节省燃煤30％，有效去处烟气中的黑度，实现规模化减排和污染物的体化的协同脱除。而且相关研究结果证明该技术经济上有相对优势，与现有燃煤技术具有良好的承接性。
相对于常规空气燃烧，富氧燃烧条件下炉内气体的比热容，导热系数，以及炉内气体发射率都发生了显著的改变。根据颗粒能量方程，这些改变将对煤粉的加热速率产生影响，进而影响颗粒的脱挥发分过程。同时，CO2气氛下较低的氧气及挥发分扩散速率，以及CO2对煤焦的气化作用均将对煤粉脱挥发分过程产生影响。
所述氧化设备4为高浓度的臭氧氧化器，炉膛中的硫化合物燃烧后产生SO2，在富氧离子的一次氧化下形成SO3，剩余SO2的进入高浓度的臭氧氧化器内进行二次净化产生大量的SO3，臭氧氧化器能够去除70-80％的SO2，氧化效果十分显著。SO3溶于水中反应生成硫酸。
本申请设计了一台湿式净化设备5，将碱液雾化后与烟气进行气雾接触，有效去除烟气中的SO2、SO3、NOX、Hg、尘以及黑度，所述湿式净化设备5主要由密闭的箱体组成，所述箱体的左侧设有烟气进气管10，箱体的顶部设有进液管11，箱体的底部设有排水管13，箱体的右侧设有排气管12，所述箱体内设有气雾凝结板19、布风板17和雾化喷头18。
所述布风板17位于箱体左侧且与烟气进气管10连通，所述排水管13与过滤设备6连接，所述排气管12直接对外排放，所述雾化喷头18有两组，一组位于箱体左侧、另一组位于箱体右侧，所述雾化喷头18分别与进液管11连通，烟气经过布风板17分散后进入箱体，雾化喷头18形成雾化水幕，箱体左侧的雾化喷头18与进入的烟气进行倾斜的对冲，气雾向下烟气向上，现烟气与气雾的有效实接触，促进气雾对烟气的吸附反应与化学反应除去烟气中的SO2、SO3、NOX、Hg、尘以及黑度,最终洁净的烟气从出气管排出。箱体右侧的雾化喷头18，形成细微的雾化水幕，对烟气进行二次净化并阻隔，避免未反应完全的烟气从出气管排出，实现超净化排放。
所述布风板17上的出风口朝右上方倾斜的45°，提高烟气与气雾的接触面积与反应时间，箱体左侧的雾化喷头18的出风口朝右下方倾斜的45°，与气雾形成对冲扰动，在箱体内形成许多旋风，加快水雾与烟气的接触与反应，箱体右侧的雾化喷头18的出风口朝左下方倾斜的45°，对箱体尾部的烟气进行二次净化，确保烟气净化完全。
所述气雾凝结板19呈格珊板状，由若干根竖直设置凝结片20连接而成。所述气雾凝结板19有若干块，在箱体内从左向右依次间隔分布，所述气雾凝结板19与箱体可拆卸连接。格珊板状的气雾凝结板19，对箱体起冷凝的作用，同时加大的烟气气流的扰动，烟气在气雾凝结板19之间来回穿梭，形成许多涡旋，使烟气得到充分净化反应，部分水汽与烟气反应后，直接凝集成水落入箱体底部，大部分水雾通过气雾凝结板19进行冷却吸附，并下流至箱体底部。
还包括碱液添加设备7，所述碱液添加设备7通过泵将碱液打入湿式净化设备5的进液管11内，通过碱液添加设备7进行碱液的增减，湿式净化设备5的酸碱度，用于对烟气中的SO2、SO3、NOX进行反应净化烟气。
过滤设备6是进行超净排放的重要设备，对吸附后的水液进行分离，便于后期回收处理，所述过滤设备6为气固液三相过滤器，所述过滤设备6上设有进液口、排气管a14、排液管a15和排渣管a16,所述进液口与湿式净化设备5的排水管13连通，进液口作为与湿式净化设备5的连接管，所述排液管a15与湿式净化设备5的进液管11连通，排液管将水进行二次回收利用，所述排气管a14对外直接排放，所述排渣管a16排出的固渣进行回收再利用，或燃烧处理，或采用固渣处理设备进行再次处理实现废弃物零排放。
以上对本发明所提供的一种燃煤超净排放***进行了详尽介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本发明的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (5)
1.一种燃煤超净排放***，包括燃煤炉，所述燃煤炉上设有进煤管和排烟管，其特征在于：还包括脱硫剂添加设备、富氧发生装置和氧化设备、湿式净化设备和过滤设备，所述脱硫剂添加设备通过喷管喷洒至进煤管或储煤仓内，所述富氧发生装置通过连接管与燃煤炉上的进煤口连通，所述排烟管与氧化设备进气口连通，所述氧化设备通过湿式净化设备与过滤设备连通；
所述湿式净化设备主要由密闭的箱体组成，所述箱体的左侧设有烟气进气管，箱体的顶部设有进液管，箱体的底部设有排水管，箱体的右侧设有排气管，所述箱体内设有气雾凝结板、布风板和雾化喷头；
所述布风板位于箱体左侧且与烟气进气管连通，所述排水管与过滤设备连接，所述排气管直接对外排放，所述雾化喷头有两组，一组位于箱体左侧、另一组位于箱体右侧，所述雾化喷头分别与进液管连通；
所述布风板上的出风口朝右上方倾斜的45°，箱体左侧的雾化喷头的出风口朝右下方倾斜的45°，箱体右侧的雾化喷头的出风口朝左下方倾斜的45°；
所述气雾凝结板呈格珊板状，由若干根竖直设置凝结片连接而成；
所述气雾凝结板有若干块，在箱体内从左向右依次间隔分布，所述气雾凝结板与箱体可拆卸连接。
2.根据权利要求1所述的一种燃煤超净排放***，其特征在于：还包括碱液添加设备，所述碱液添加设备通过泵将碱液打入湿式净化设备的进液管内。
3.根据权利要求1所述的一种燃煤超净排放***，其特征在于：所述过滤设备为气固液三相过滤器，所述过滤设备上设有进液口、排气管a、排液管a和排渣管a,所述进液口与湿式净化设备的排水管连通，所述排液管a与湿式净化设备的进液管连通，所述排气管a对外直接排放，将排渣管a排出的固渣进行回收再利用。
4.根据权利要求1所述的一种燃煤超净排放***，其特征在于：所述氧化设备为高浓度的臭氧氧化器。
5.根据权利要求1所述的一种燃煤超净排放***，其特征在于：所述进气管上设有加压泵，加压泵将富氧发生装置产生的富氧离子流喷射至燃煤炉内。
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