CN205182484U - 一种高效节能脱硫脱硝除尘*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及节能环保领域，特指一种高效节能脱硫脱硝除尘***，包括依次连接包含燃烧器在内的旋风除尘器、SNCR机构、中高温电旋风除尘器、SCR反应器、脱硫机构、湿式电旋风除尘器；所述脱硫机构包括脱硫烟道、吸收塔，所述脱硫烟道内设置有喷淋***，所述吸收塔设置在脱硫烟道尽头。采用上述方案后，能够有效节省能源。

Description

一种高效节能脱硫脱硝除尘***

技术领域

本发明涉及节能环保领域，特指一种高效节能脱硫脱硝除尘***。

背景技术

目前的电厂脱硝技术是SNCR(小锅炉)、SCR（中大型锅炉）或sncr和scr联合脱硝（中大型锅炉），在脱硝后采用电、袋联合除尘器或布袋除尘器除尘，除尘后采用湿法脱硫。为得到目前国家更严格环保要求，脱硫目前采用的是两塔串联或单塔双区等湿法脱硫技术,在湿法脱硫后加湿式电除尘。

SCR脱硝的催化剂中含有五氧化二钒，五氧化二钒有中等毒性，烟气通过催化剂（煤粉炉的烟气中粉尘含量大约是20克/m³）时，对催化剂有很大的磨损作用；经过催化剂的烟气带有从催化剂中磨损的的五氧化二钒等成分，造成粉煤灰有一定的毒性，限制了粉煤灰的使用范围；钙等碱金属氧化物含量高的粉煤灰非常容易造成催化剂的堵塞和功能失效。催化剂因磨损损坏和功能失效造成的催化剂失效需要更换，造成运行成本增加。并且粉煤灰在通过催化剂时容易造成堵塞，需要频繁使用吹灰器，目前的scr建设和运行成本高，在锅炉低负荷时不能保证脱硝正常运行。而目前静电除尘器由于技术、造价和使用成本高，极少使用在SCR前面进行除尘处理；布袋除尘器目前没有办法在SCR前面使用；旋风除尘器技术在SCR前面使用可以去掉90%左右的粉尘，在SCR后任然需要使用电除尘或布袋除尘器，不然后面湿法脱硫将无法正常运转。

目前的布袋除尘器的压降在1000Pa以上，使用时基本在1800Pa；电除尘在使用时大约压降在200Pa以上，但运行时需使用高压直流电。

目前的湿法脱硫吸收塔是多层喷淋运行，一般是3层以上，多的到6层。60万机组的浆液循环泵的功率在1000千瓦以上。在高硫煤区或重点区域使用串联双塔技术等。60万机组脱硫塔氧化风机的功率在500千瓦以上，氧化风流量在10000立方/每小时以上，一般是运行两台以上。吸收塔的压降在800Pa以上。在60万机组一般100Pa压降引风机消耗功率为100千瓦。要得到目前环保新国标要求，现有技术要么是双塔双区技术；要么是单塔双区技术（需要增加喷淋层和吸收塔的容积）。超洁净环保的要求增加了电厂在环保设施的建设和运行成本巨大。

因此，本发明人从理论重新进行研究，研发出一种高效节能脱硫脱硝除尘***，本案由此产生。本案中烟气依次经过SNCR脱硝，省煤器、中高温电旋风除尘（目前已经有小于100Pa压降的电旋风除尘器，比目前的静电和布袋除尘器的能耗要低。），SCR脱硝，空预器、烟道湿法脱硫，吸收塔湿法脱硫，湿式电旋风除尘，进入烟囱。取消目前技术在SCR后使用电除尘或布袋除尘器。

本案的脱硝为SNCR和SCR联合装置,其中SCR的前面进行电旋风除尘，降低SCR在运行中的吹灰次数，延长催化剂的使用寿命；本案的脱硫部分为烟道、吸收塔双区脱硫，在烟道脱硫区浆液循环泵输送浆液量低，而实际脱硫中液气比高，效率高，吸收塔区由于塔壁上的浆液喷嘴作用，保证烟气在吸收塔内浆液和氧气充分接触。所以本案要比目前的脱硝、除尘、脱硫技术的效率高、能耗低、建设成本低、运行成本低。

实用新型内容

本发明的目的在于提供一种高效节能脱硫脱硝除尘***，能够有效节省能源。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种高效节能脱硫脱硝除尘***，包括依次连接的包含燃烧器在内的旋风除尘器、SNCR机构、中高温电旋风除尘器、SCR反应器、脱硫机构、湿式电除尘器；所述脱硫机构包括脱硫烟道，所述脱硫烟道内设置有喷淋***，喷淋***包括主喷淋和副喷淋，所述主喷淋的喷淋方向与烟气流动方向一致，副喷淋的喷淋方向与主喷淋方向成若干角度。

进一步，所述脱硫机构还包括吸收塔，所述吸收塔设置在在脱硫烟道尽头，吸收塔通过湿式电旋风除尘器与烟囱连接，所述吸收塔环壁上也设置有喷淋***。

进一步，所述脱硫烟道为S型结构，所述副喷淋与上方的烟道转弯处连通，且位于脱硫烟道的和浆液循环泵连接的副喷淋是螺旋式设置的。

进一步，所述SNCR机构为锅炉、喷枪、氮气混合器、高温电旋风除尘器组成脱硝***。

进一步，所述SCR反应器之前设有电旋风除尘器。

进一步，所述脱硫机构还包括浆液循环池，所述的浆液循环池设置在烟道下方与烟道连通，浆液循环池的中间设置有直达底部附近的漏斗形氧化导向槽。

进一步，在所述吸收塔的烟道入口和吸收塔的连接处，浆液上面设置一个浆液收集器，将收集的浆液通过氧化导向槽，通过外接低压氧化风机吹出的空气进入浆液进行氧化。

进一步，所述浆液循环池分为低PH值浆液循环池和高PH值浆液循环池，所述低PH值浆液循环池设置在烟道下方与烟道连通，所述高PH值浆液循环池设置在吸收塔底部。

进一步，所述中高温电旋风除尘器或高温电旋风除尘器包括桶体，所述桶体顶部开设有烟气出口，所述烟气出口处设置有旋风套，所述旋风套外侧设置有一圈带网格的金属筒，所述金属筒的底部设置有横杆，横杆下设置有金属架，所述金属筒与金属架外表面涂油碱金属氧化物层，桶体上还开设有冷却风入口，且金属筒与导线连接，所述导线从冷却风入口穿入桶体；所述金属筒表面带有凸起的尖刺。

进一步，所述的湿式电旋风除尘器和前面所述的中高温电旋风除尘器的结构相同，增加冲洗水对湿式电旋风极板进行冲洗，把冷却风改为高温加热风。保证湿式电旋风除尘器正常工作。

进一步，所述的包含燃烧器在内的旋风除尘器其特征在于燃烧器的上方，大屏的下方，设置一个内部包含水冷壁的耐火材料组成的旋风除尘顶盖，水冷壁结构的设置保证旋风除尘器的结构的刚性，筒体利用锅炉的原有水冷壁结构，在原有的水冷壁上加有更多的吹灰设置，保证原有水冷壁正常工作，在粉煤灰的出口设置有热回收装置，保证锅炉的热效率不下降，旋风除尘器的出口按照烟气流向设置多个流向，保证锅炉的受热均匀，在燃烧器上部设置有挡灰装置，保证燃烧器不被结焦粉煤灰落块熄灭。

采用上述方案后，本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

在SNCR机构使用耐火材料和金属材料组成的氨气粑或氨气喷枪在炉内喷入氨气和高温烟气混合气体或固体脱硝剂，增加脱硝的反应区间提高脱硝效率，保证脱硝在锅炉在较低负荷情况下能稳定脱硝和节能的效果；在省煤器后面的SCR前面加电旋风除尘器，电旋风除尘器的效率可以得到99.5%，压降在300帕左右，电压比目前的电除尘器要低很多，比目前电除尘或布袋除尘器节能；净化后的烟气进入SCR进行处理，喷入SCR反应器的的氨气混合气体采用从中高温电旋风除尘器出来的烟气和氨气混合，避免了目前的SCR加入空气和氨气混合的氨气混合气体带来的烟气的温度降低，导致省煤器和空预器的热交换效率下降提高锅炉效率。并且保证了锅炉在低负荷时可以有效的进行脱硝运行。

从SCR出来的烟气进入脱硫机构，脱硫机构的烟道脱硫部分，在烟道内的主喷淋层浆液喷淋方向烟气流向一致或成一定角度，喷淋浆液对烟气流速进行加速和挠动提高脱硫效率；副喷淋喷淋方向和烟气的流向垂直或有一定角度，从而得到烟气的压降最低。（烟道脱硫可以为一层到多层。）脱硫机构的吸收塔脱硫部分，喷淋层同样为和烟气最小阻力设计；（按照串联脱硫效率计算方法：如果烟气含硫为6000毫克m3，第一次洗涤塔脱硫效率为80%，第二次脱硫塔效率为90%，则整个脱硫烟气含硫为6000×（1-0.8）×（1-0.9）=120毫克。脱硫效率为98%。本技术得到这个效率是很轻松得到的。而目前的单塔脱硫技术要得到这个效率是需要最少4层以上的喷淋层。目前得到超洁净多的已经有6层以上的喷淋层。）脱硫出来的净烟气进入湿式电旋风除尘器，由于设计减小了烟气的压降，各个功率都进行优化。在实际使用中，以60万机组为例，含硫6000，液气比为25进行计算，基本可以减少两台浆液循环泵大约3000千瓦功率；氧化风机大约减少600千瓦；压降减少600Pa，功率减少600千瓦；除尘器电除尘器大约减少100Pa，如是布袋除尘大约1000Pa，按照4000千瓦，每年8000小时计算，每年大约省电4000*8000=32000000千瓦时。

附图说明

图1是本实用新型的示意图；

图2是中高温电旋风除尘器与高温电旋风除尘器的示意图；

标号说明

锅炉1，中高温电旋风除尘器2，SCR反应器3，空气预热器4，

烟道5，吸收塔6，主喷淋7，副喷淋8，

高温电旋风除尘器9，氮气混合器10，喷枪11，

低PH值浆液循环池12，高PH值浆液循环池13，

湿式电旋风除尘器14，烟囱15，桶体16，旋风套17，金属筒18，

横杆19，金属架20，导线21。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图所示，本实用新型揭示的一种高效节能脱硫脱硝除尘***，包括设置在锅炉1内且包含燃烧器在内的旋风除尘器、高温电旋风除尘器9、SCR反应器3、空气预热器4、烟道5、吸收塔6、主喷淋7、副喷淋8、中高温电旋风除尘器92、氮气混合器10、耐火材料和金属材料组成复合材料的喷枪11或氨气粑、低PH值浆液循环池12、高PH值浆液循环池13、湿式电旋风除尘器14、烟囱15。

其中包含燃烧器在内的旋风除尘器，在于燃烧器的上方，大屏的下方位置，设置一个内部包含水冷壁的耐火材料组成的旋风除尘顶盖。水冷壁结构的设置保证旋风除尘器的结构的刚性。筒体利用锅炉1的原有水冷壁结构。在原有的水冷壁上加有更多的吹灰设置，保证原有水冷壁正常工作。在粉煤灰的出口设置有热回收装置，保证锅炉1的热效率不下降。旋风除尘器的出口按照烟气流向设置多个流向，保证锅炉1的受热均匀。在燃烧器上部设置有挡灰装置。

其中锅炉1、高温电旋风除尘器9、氮气混合器10和喷枪11组成循环的SNCR机构，喷枪11为耐高温金属材料和耐火材料的组成的复合材料，提高喷枪11的耐高温性能和强度韧度、使用寿命。从锅炉1引出的高温烟气，经过高温电旋风除尘器9，得到除尘效率99%以上的烟气进入氨气混合器。通过高温风机加压进入耐高温金属材料和耐火材料组成复合材料喷枪11或氨粑，喷入炉内进行炉内脱硝，得到40到60%左右的效率。

省煤器后的烟气经过中高温电旋风除尘器92（包括单筒、多桶和多管电旋风除尘器）得到除尘效率99%以上的烟气进入SCR反应器3中进行炉外脱硝处理。在SCR后引出部分高温烟气进入氨气混合器，再通过氨气粑进入SCR进行氨脱硝处理，提高脱硝效率。SCR反应器3与烟道5脱硫机构之间设置有空气预热器4。取消目前在空预器后面使用电除尘或布袋除尘器。中高温电旋风除尘器92或高温电旋风除尘器9的结构一致，皆包括桶体16，桶体16顶部开设有烟气出口，烟气出口处设置有旋风套17，旋风套17外侧设置有一圈带网格的金属筒18，金属筒18的底部设置有横杆19，横杆19下设置有金属架20，金属筒18与金属架20外表面涂油碱金属氧化物层，桶体16上还开设有冷却风入口，且金属筒18与导线21连接，导线21从冷却风入口穿入桶体16；金属筒18表面带有凸起的尖刺。

所述烟道5内设置有喷淋***。喷淋***包括主喷淋7和副喷淋8，所述主喷淋7的喷淋方向与烟气流动方向一致，主喷淋7的喷嘴以一定角度组合，使烟气在烟道5内发生湍流，提高烟气和浆液的接触效率。烟气进入方向和主喷淋7的喷出浆液方向一致。副喷淋8和烟气流向成一定的方向，副喷淋8的喷淋方向与主喷淋7方向成若干角度，主喷淋7的喷出浆液和副喷淋8的喷出浆液发生剧烈碰撞，形成细小浆液颗粒提高烟气和浆液接触面积。通过喷淋改变烟气的方向，从而使烟气和浆液充分接触，进一步提高脱硫效率。脱硫烟道5根据场地情况为不同层数。上层的喷淋浆液在在烟道5内汇集后流向烟气转弯处，在转弯处形成瀑布状流入浆液氧化槽（浆液氧化槽包括外接低压风机等，氧化槽通过浆液的向下流动将低压氧化风机吹来的空气带入浆液并使空气细化，提高氧气利用率。经过氧化的浆液，提高PH值。提高浆液在下一层烟道5内的脱硫效率。），通过数个氧化槽，使烟气通过一个完整弯道脱硫淋层，在最后的汇集后通过管道和流槽在下一层脱硫烟道5内利用重力形成喷淋层，从而高效重复利用循环泵浆液。在相同的液气比时，减少浆液循环泵使用数量。

烟道5转弯处的喷淋为浆液一定角度向上喷的喷嘴，对烟气起到加速和挠动。上层烟道5收集的浆液通过瀑布状的流入下一层，最后汇集在氧化槽内，进入下一层烟道5内形成重力喷淋层。

在最下一层烟道5内，汇集的浆液通过管道或汇集槽流入低PH值浆液循环池12，通过在浆液循环池一内部的氧化导向槽，汇集的浆液再次夹带外接低压风机吹入的空气进入浆液罐内进行氧化降低高压氧化风的使用量。通过浆液流向布置减少罐体搅拌器使用功率。

在烟气进入吸收塔6前的入口烟道5内分布数层主喷淋7，喷淋浆液方向和烟气方向一致或有一定的角度。使烟气加速流入吸收塔6内，保证烟气在吸收塔6内均匀分布提高脱硫效率。在在吸收塔6环壁上排布一定角度的喷淋口，使用时保证塔内烟气湍流更加剧烈，从而提高烟气在吸收塔6的停留时间和提高烟气和浆液交换时间，提高脱硫效率。在吸收塔6的烟道5入口和吸收塔6连接处，浆液上面设置一个浆液收集器，将收集的浆液通过氧化导向槽，夹带外接低压氧化风机（压力在5kpa左右）的空气进入吸收塔6的浆液进行氧化。减少吸收塔6的搅拌器功率和吸收塔6的高压氧化风机的使用功率。吸收塔6内的喷淋层在吸收塔6的入口水平处附近高度对吸收塔6内的喷淋浆液进行收集，通过分布在吸收塔6内的数个氧化导向槽，夹带外接低压氧化风机的空气进入吸收塔6浆液进行氧化。能够极大的减少吸收塔6的搅拌器功率和吸收塔6的高压氧化风机的使用功率。

经过烟道5脱硫或吸收塔6脱硫的烟气在除雾器处理后，进入湿式电旋风除尘器14对烟气粉尘、石膏等去除，经湿式电旋风除尘器14处理后的超洁净烟气通过烟囱15排放到大气。湿式电旋风除尘器14的结构和图2的原理一致，改变冷却风为加热风，增加冲洗水装置。

上述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种高效节能脱硫脱硝除尘***，其特征在于：包括依次连接包含燃烧器在内的旋风除尘器、SNCR机构、中高温电旋风除尘器、SCR反应器、脱硫机构、湿式电除尘器；所述脱硫机构包括脱硫烟道，所述脱硫烟道内设置有喷淋***，喷淋***包括主喷淋和副喷淋，所述主喷淋的喷淋方向与烟气流动方向一致或成若干角度，副喷淋的喷淋方向与主喷淋方向成若干角度。

2.根据权利要求1所述的一种高效节能脱硫脱硝除尘***，其特征在于：所述脱硫机构还包括吸收塔，所述吸收塔设置在在脱硫烟道尽头，吸收塔通过湿式电旋风除尘器与烟囱连接，所述吸收塔环壁上也设置有喷淋***。

3.根据权利要求1所述的一种高效节能脱硫脱硝除尘***，其特征在于：所述脱硫烟道为S，所述副喷淋与上方的烟道转弯处的上层浆液收集装置连通，且脱硫烟道和浆液循环泵联通的副喷淋是螺旋式设置的。

4.根据权利要求1所述的一种高效节能脱硫脱硝除尘***，其特征在于：所述SNCR机构为锅炉、由耐高温金属和耐火材料组成的复合材料的喷枪或氨气粑、氮气混合器、高温电旋风除尘器组成循环***；所述SCR反应器之前有高温电旋风除尘器。

5.根据权利要求1所述的一种高效节能脱硫脱硝除尘***，其特征在于：所述燃烧器的上方设置有一个内部包含水冷壁的旋风除尘顶盖，在水冷壁上加有吹灰装置，在吹灰装置的出口设置有热回收装置，旋风除尘器的出口按照烟气流向设置若干个流向，保证锅炉的受热均匀；在燃烧器上部还设置有挡灰装置，保证燃烧器不被结焦粉煤灰落快熄灭。

6.根据权利要求2所述的一种高效节能脱硫脱硝除尘***，其特征在于：所述脱硫机构还包括浆液循环池，所述的浆液循环池设置在烟道下方与烟道连通，浆液循环池的中间设置有直达底部附近的漏斗型低压氧化风氧化导向槽。

7.根据权利要求6所述的一种高效节能脱硫脱硝除尘***，其特征在于：在所述吸收塔的烟道入口和吸收塔的连接处，浆液上面设置一个浆液收集器，将收集的浆液通过低压氧化风氧化导向槽，将外接低压氧化风机吹出的空气进入浆液进行氧化。

8.根据权利要求7所述的一种高效节能脱硫脱硝除尘***，其特征在于：所述浆液循环池分为低PH值浆液循环池和高PH值浆液循环池，所述低PH值浆液循环池设置在烟道下方与烟道连通，所述高PH值浆液循环池设置在吸收塔底部。

9.根据权利要求1或4所述的一种高效节能脱硫脱硝除尘***，其特征在于：所述中高温电旋风除尘器或高温电旋风除尘器包括桶体，所述桶体顶部开设有烟气出口，所述烟气出口处设置有旋风套，所述旋风套外侧设置有一圈带网格的金属筒，所述金属筒的底部设置有横杆，横杆下设置有金属架，所述金属筒与金属架外表面涂油碱金属氧化物层，筒体上还开设有冷却风入口，且金属筒与导线连接，所述导线从冷却风入口穿入桶体；所述金属筒表面带有凸起的尖刺。

10.根据权利要求2所述的一种高效节能脱硫脱硝除尘***，其特征在于：所述湿式电旋风除尘器和中高温电旋风除尘器或高温电旋风除尘器的结构相同，实施过程中把筒体上冷却风改为加热风，减少高压电的泄漏问题；所有和净烟气接触的结构改为耐腐蚀材料；在湿式电旋风除尘器内加有冲洗机构。