CN110102155A - 天然气锅炉冷凝水pH实时值检测及废水中和处理排放*** - Google Patents
天然气锅炉冷凝水pH实时值检测及废水中和处理排放*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及烟气综合处理领域,具体涉及是一种天然气锅炉冷凝水pH实时值检测及废水中和处理排放***包括进气管、烟气通道和NaOH水箱、pH值控制器、pH值传感器和中和池,进气管与烟气通道的进气端连通,NaOH水箱通过第二连接管与烟气通道连通,烟气通道底部设置有NaOH水溶液池,pH值控制器通过传输线与pH值传感器和电磁阀连接,中和池的第一进液口通过溢流管与NaOH水溶液池的溢流口连通,中和池的第二进液口与一次冷凝水管连通。通过由NaOH水箱、NaOH水溶液池、pH值控制器、pH值传感器和中和池组成的实时值监测结构,pH值控制器通过pH值传感器实时监测NaOH水溶液池和中和池的pH值,在发生波动时通过电磁阀控制NaOH水箱的流量,使之整个***区域一个动态平衡。
Description
技术领域
本发明涉及烟气综合处理领域,具体涉及是一种天然气锅炉冷凝水pH实时值检测及废水中和处理排放***。
背景技术
随着天然气冷凝锅炉推广使用,其排放的烟气中含有NO2等酸性气体,对环境造成一定的危害,目前能够通过喷淋一些碱性溶液对酸性气体进行吸附和除去,但是在实际使用中并未做到pH实时值检测,导致整个***无法达到动态平衡,对中和后废液也未作统一处理,不便于管理。
发明内容
本发明针对目前能够通过喷淋一些碱性溶液对酸性气体进行吸附和除去,但是在实际使用中并未做到pH实时值检测,导致整个***无法达到动态平衡,对中和后废液也未作统一处理,不便于管理的问题,提供一种天然气锅炉冷凝水pH实时值检测及废水中和处理排放***。
本发明解决上述技术问题,采用的技术方案是,天然气锅炉冷凝水pH实时值检测及废水中和处理排放***包括进气管、烟气通道和NaOH水箱、pH值控制器、pH值传感器和中和池,进气管与烟气通道的进气端连通,NaOH水箱通过第二连接管与烟气通道连通,烟气通道底部设置有NaOH水溶液池,pH值控制器通过传输线与pH值传感器和电磁阀连接,pH值传感器设于NaOH水溶液池和中和池内,电磁阀设于第二连接管上,中和池的第一进液口通过溢流管与NaOH水溶液池的溢流口连通,中和池的第二进液口与一次冷凝水管连通。
进一步的,NaOH水箱的进液口与NaOH补充液管连通,中和池的排液口与排污管连通。
进一步的,pH值传感器包括第一pH值传感器和第二pH值传感器,第一pH值传感器设于NaOH水溶液池内,第二pH值传感器设于中和池内。
进一步的,pH值控制器型号为SIN-pH3.0,第一pH值传感器和第二pH值传感器均为pH四氟电极。
可选的,第一pH值传感器一端从NaOH水溶液池的池壁上穿孔***NaOH水溶液池内,第一pH值传感器另一端与传输线连接,第一pH值传感器的探头位于NaOH水溶液池内。
可选的,穿孔内壁设置有耐酸碱材质制成的隔水套。
可选的,第二pH值传感器浸泡于中和池内,第二pH值传感器一端与传输线连接,第二pH值传感器另一端套接有保护罩,第二pH值传感器的探头位于保护罩内。
可选的,保护罩为喇叭结构,大头端设有开口,小头端套接在第二pH值传感器的连接座上。
本发明的有益效果至少包括以下之一;
1、通过由NaOH水箱、NaOH水溶液池、pH值控制器、pH值传感器和中和池组成的实时值检测结构,pH值控制器通过pH值传感器实时检测NaOH水溶液池和中和池的pH值,在发生波动时通过电磁阀控制NaOH水箱的流量,使之整个***区域一个动态平衡。
2、通过NaOH水溶液池、中和池和溢流管,将NaOH水溶液池中多余的液体通过溢流管导入中和池与从一次冷凝水管导入的酸性冷凝水进行中和反应,达到排放标准后进行排放。
3、解决了目前能够通过喷淋一些碱性溶液对酸性气体进行吸附和除去,但是在实际使用中并未做到pH实时值检测,导致整个***无法达到动态平衡,对中和后废液也未作统一处理,不便于管理的问题。
附图说明
图1为天然气锅炉冷凝水pH实时值检测及废水中和处理排放***结构示意图;
图2为一种pH值传感器结构示意图;
图3为另一种pH值传感器结构示意图;
图4为在图1基础上增加了烟气热交换***和NO2喷淋吸收***的结构示意图;
图5为热泵机组结构示意图;
图中标记为:1为进气管、2为烟气通道、3为挡水板、4为NaOH水箱、5为NaOH水溶液池、6为热泵机组、7为中和池、8为pH值控制器、9为第一组喷嘴、10为第二组喷嘴、11为第三组喷嘴、12为第一连接管、13为第二连接管、14为NaOH补充液管、15为电磁阀、16为冷凝器进液管、17为第一排液管、18为冷凝器排液管、19为第一pH值传感器、20为第二pH值传感器、21为溢流管、22为冷凝器、23为蒸发器、24为节流阀、25为压缩机、32为pH值传感器、33为传输线、34为穿孔、35为隔水套、36为探头、37为连接座、38为保护罩。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点能够更加清晰明白,以下结合附图和实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明保护内容。
如图1所示,天然气锅炉冷凝水pH实时值检测及废水中和处理排放***包括进气管1、烟气通道2和NaOH水箱4、pH值控制器8、pH值传感器32和中和池7,进气管1与烟气通道2的进气端连通,NaOH水箱4通过第二连接管13与烟气通道2连通,烟气通道2底部设置有NaOH水溶液池5,pH值控制器8通过传输线33与pH值传感器32和电磁阀15连接,pH值传感器32设于NaOH水溶液池5和中和池7内,电磁阀15设于第二连接管13上,中和池7的第一进液口通过溢流管21与NaOH水溶液池5的溢流口连通,中和池7的第二进液口与一次冷凝水管4连通。
使用中,通过由NaOH水箱、NaOH水溶液池、pH值控制器、pH值传感器和中和池组成的实时值检测结构,pH值控制器通过pH值传感器实时检测NaOH水溶液池和中和池的pH值,在发生波动时通过电磁阀控制NaOH水箱的流量,使之整个***区域一个动态平衡。通过NaOH水溶液池、中和池和溢流管,将NaOH水溶液池中多余的液体通过溢流管导入中和池与从一次冷凝水管导入的酸性冷凝水进行中和反应,达到排放标准后进行排放。解决了目前能够通过喷淋一些碱性溶液对酸性气体进行吸附和除去,但是在实际使用中并未做到pH实时值检测,导致整个***无法达到动态平衡,对中和后废液也未作统一处理,不便于管理的问题。
本实施例中,NaOH水箱4的进液口与NaOH补充液管14连通,中和池7的排液口与排污管22连通,NaOH水溶液池5的排液口与第一排液管连通,其中NaOH补充液管用于补充NaOH水箱中消耗的NaOH水溶液,排污管用于将中和反应后多于的废液进行统一排放。
本实施例中,如图2所示,pH值控制器8型号为SIN-pH3.0,第一pH值传感器19和第二pH值传感器20均为pH四氟电极,pH值传感器32包括第一pH值传感器19和第二pH值传感器20,第一pH值传感器19设于NaOH水溶液池5内,第二pH值传感器20设于中和池7内。第一pH值传感器19一端从NaOH水溶液池5的池壁上穿孔34***NaOH水溶液池5内,第一pH值传感器19另一端与传输线33连接,第一pH值传感器19的探头36位于NaOH水溶液池5内。穿孔34内壁设置有耐酸碱材质制成的隔水套35。
图2中标号“32”为pH值传感器,在实际使用中可以为第一pH值传感器也可以为第二pH值传感器,为了描述此处以第一pH值传感器进行表述,pH值控制器8实时监控第一pH值传感器19和第二pH值传感器20数值,当NaOH水溶液池中偏酸性时,控制电磁阀提高从NaOH水箱输入至NaOH水溶液池的NaOH溶液流量,当NaOH水溶液池中偏碱性时,控制电磁阀降低从NaOH水箱输入至NaOH水溶液池的NaOH溶液流量,当中和池中偏酸性时,控制电磁阀提高从NaOH水箱输入至NaOH水溶液池的NaOH溶液流量,从而增加从溢流管进入中和池中碱性溶液量,当中和池中偏碱性时,控制电磁阀降低从NaOH水箱输入至NaOH水溶液池的NaOH溶液流量,从而降低从溢流管进入中和池中碱性溶液量,或者增加一次冷凝水进入量。
将第一pH值传感器的探头部分***NaOH水溶液池中,由于在NaOH水溶液池的池壁上设置有穿孔,并在穿孔中设置耐酸碱材质制成的隔水套,能够有效防止第一pH值传感器在实时检测是发生晃动,导致探头部分与NaOH水溶液池的池壁碰撞出现损坏的现象发生,同时由耐酸碱材质制成的隔水套能够承受NaOH水溶液腐蚀,并防止液体从中渗漏,检测数值由传输线输送至pH值控制器。
本实施例中,如图3所示,第二pH值传感器20浸泡于中和池7内,第二pH值传感器20一端与传输线33连接,第二pH值传感器20另一端套接有保护罩38,第二pH值传感器20的探头36位于保护罩38内。保护罩38为喇叭结构,大头端设有开口,小头端套接在第二pH值传感器20的连接座37上。
图3中标号“32”为pH值传感器,在实际使用中可以为第一pH值传感器也可以为第二pH值传感器,为了描述此处以第二pH值传感器进行表述,将第二pH值传感器浸泡在中和池的中和液中,由于在第二pH值传感器的探头位于保护罩内,在漂浮时不会因为碰撞中和池内壁导致探头损伤,同时为了提高保护罩内液体交互,提高传感器整体灵敏度,在保护罩上开设通孔,使之外部液体更为便利的进入保护罩内。
本实施例中,为了进一步清除烟气中的酸性气体及烟气热交换,在天然气锅炉冷凝水pH实时值检测及废水中和处理排放***的基础上增加NO2喷淋吸收***和烟气热交换***,如图4和图5所示,烟气通道2中部设置有喷嘴。第一排液管17一端与NaOH水溶液池5的排液口连通,另一端与热泵机组6连通,第一连接管12与热泵机组6连通,将完成热交换后的液体输送至喷嘴,冷凝器进液管16和冷凝器排液管18均与热泵机组6连通,在烟气通道2上部设置有挡水板3。
通过NO2喷淋吸收***所喷射出的NaOH水雾对天然气冷凝锅炉烟气进行吸收。通过烟气热交换***对喷淋吸收NO2后的水溶液进行降温,使之温度下降,实现热回收。
由于整个***具有热回收功能,烟气排放温度大幅度降低,冷空气与排放烟气温差并不大,因此天然气锅炉燃烧器能够适当增加空气进气量,提高空气过量系数,有利于燃气完全燃烧,烟气中CO2和NO2含量比例上升,CO和NO含量比例下降,又因为通过NO2喷淋吸收***将NO2溶于水并与NaOH反应,从而实现大幅度降低烟气氮氧化物排放。
其反应式为:
3NO2+H20=2HNO3+NO
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
HNO3+NaOH=NaNO3+H20
本实施例中,喷嘴包括第一组喷嘴9、第二组喷嘴10和第三组喷嘴11,第一组喷嘴9位于NaOH水溶液池5上方,且第一组喷嘴9的喷射口竖直朝上,第二组喷嘴10和第三组喷嘴11均位于烟气通道2内壁两侧,且第二组喷嘴10的喷射口和第三组喷嘴11的喷射口均斜向上,第三组喷嘴11位于第二组喷嘴10上方。其中喷嘴为不锈钢螺旋喷头 DN15-DN25。
这样设置在烟气通道垂直部分设置三组喷嘴,其中第一组喷嘴喷淋的液滴直径最小,沿烟气运动方向喷出,用以抵消第二组喷嘴和第三组喷嘴喷淋水雾对烟气的阻力,能够有效保障天然气锅炉燃烧器的稳定微正压运行的参数要求,同时从喷嘴喷淋的水雾与烟气混合,直接吸收烟气的热量,第二组喷嘴和第三组喷嘴喷淋的液滴直径相对于第一组喷嘴喷淋的液滴直径依次增大,继续对混合烟气进行降温,同时喷淋液滴与烟气中的水滴再次相互融合,直径进一步增大,最终在重力的作用下降落到烟气通道底部的NaOH水溶液池中。
本实施例中,热泵机组6包括节流阀24、蒸发器23、压缩机25和冷凝器22,第一排液管17与蒸发器23进液端连通,第一连接管12与蒸发器23排液端连通,冷凝器进液管16与冷凝器22进液端连通,冷凝器排液管18与冷凝器22排液端连通,蒸发器23与冷凝器22间进行热交换。其中蒸发器23进液端温度为12℃,蒸发器23排液端温度为7℃,冷凝器22进液端温度为35℃,冷凝器22排液端温度为40℃。第一排液管17上设置有循环泵组。
从NaOH水溶液池排出的溶液温度在12℃,景观热泵机组中蒸发器和冷凝器热交换作用后温度降低至7℃,再次输送至喷嘴进行喷淋,同时由冷凝器进液管导入的液体温度从35℃提升至40℃,实现整体热交换。
需要提及的是单一来看NaOH水箱、热泵机组中各部件如蒸发器和冷凝器、中和池等结构均为现有技术,为了实现其固定功能必然含有所需的结构,如为了使得蒸发器和冷凝器完成热交换,压缩机必然与电源相连接,本领域技术人员也能够根据实际需要自行组装相适配的以上硬件间的连接结构。
Claims (8)
1.天然气锅炉冷凝水pH实时值监测及废水中和处理排放***,其特征在于:包括进气管(1)、烟气通道(2)和NaOH水箱(4)、pH值控制器(8)、pH值传感器(32)和中和池(7);
所述进气管(1)与烟气通道(2)的进气端连通,所述NaOH水箱(4)通过第二连接管(13)与烟气通道(2)连通,所述烟气通道(2)底部设置有NaOH水溶液池(5),所述pH值控制器(8)通过传输线(33)与pH值传感器(32)和电磁阀(15)连接,所述pH值传感器(32)设于NaOH水溶液池(5)和中和池(7)内,所述电磁阀(15)设于第二连接管(13)上,所述中和池(7)的第一进液口通过溢流管(21)与NaOH水溶液池(5)的溢流口连通,中和池(7)的第二进液口与一次冷凝水管(4)连通。
2.根据权利要求1所述的天然气锅炉冷凝水pH实时值监测及废水中和处理排放***,其特征在于:所述NaOH水箱(4)的进液口与NaOH补充液管(14)连通,所述中和池(7)的排液口与排污管(22)连通。
3.根据权利要求2所述的天然气锅炉冷凝水pH实时值监测及废水中和处理排放***,其特征在于:所述pH值控制器(8)型号为SIN-pH3.0,所述第一pH值传感器(19)和第二pH值传感器(20)均为pH四氟电极。
4.根据权利要求1至3任一权利要求中所述的天然气锅炉冷凝水pH实时值监测及废水中和处理排放***,其特征在于:所述pH值传感器(32)包括第一pH值传感器(19)和第二pH值传感器(20),所述第一pH值传感器(19)设于NaOH水溶液池(5)内,所述第二pH值传感器(20)设于中和池(7)内。
5.根据权利要求4所述的天然气锅炉冷凝水pH实时值监测及废水中和处理排放***,其特征在于:所述第一pH值传感器(19)一端从NaOH水溶液池(5)的池壁上穿孔(34)***NaOH水溶液池(5)内,第一pH值传感器(19)另一端与传输线(33)连接,第一pH值传感器(19)的探头(36)位于NaOH水溶液池(5)内。
6.根据权利要求5所述的天然气锅炉冷凝水pH实时值监测及废水中和处理排放***,其特征在于:所述穿孔(34)内壁设置有耐酸碱材质制成的隔水套(35)。
7.根据权利要求4所述的天然气锅炉冷凝水pH实时值监测及废水中和处理排放***,其特征在于:所述第二pH值传感器(20)浸泡于中和池(7)内,第二pH值传感器(20)一端与传输线(33)连接,第二pH值传感器(20)另一端套接有保护罩(38),第二pH值传感器(20)的探头(36)位于保护罩(38)内。
8.根据权利要求7所述的天然气锅炉冷凝水pH实时值监测及废水中和处理排放***,其特征在于:所述保护罩(38)为喇叭结构,大头端设有开口,小头端套接在第二pH值传感器(20)的连接座(37)上。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190809 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |