CN209205022U - 一种协同脱除多污染物的净化*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种协同脱除多污染物的净化***，该净化***包括具有烟气进口和烟气出口的主机壳体、脱硫剂喷射装置和脱硝反应物喷射装置，脱硫剂喷射装置用于向连通主机壳体的烟气进口与锅炉烟气出口的管路内部喷射脱硫颗粒以用于干法除硫；沿烟气流动方向，主机壳体内部依次布置有电场区、SCR脱硝催化区、滤袋区和换热区；这样换热装置可以将高温烟气的热量传导到进入锅炉前的空气中，将空气预热到一定的温度，提高锅炉热交换性能，降低热量损耗，可以替代以往***中的空气预热器，解决一些改造项目中场地受限的问题。并且，烟气换热装置处于无尘工况，无硫酸氢氨，不容易堵塞，换热效率高。

Description

一种协同脱除多污染物的净化***

技术领域

本实用新型涉及烟气净化技术领域，特别涉及一种协同脱除多污染物的净化***。

背景技术

燃煤电厂烟气中含有多种气态或固态污染物，大气污染治理，多种污染物必须协同控制，同时发力，才能达到好的效果。目前，燃煤电站污染物采用的末端串联控制方法的不合理性日渐体现，常常出现大气复合型污染问题，因此，国际上正在研究能够同时控制烟尘、SO_X、NO_X、Hg等多种污染物控制技术。

目前，电袋复合除尘器只有除尘和脱汞两种功能；其工作环境为空预器之后，不适应于高温(300℃～400℃)工况；空预器、电袋复合除尘器以及之间的连接管路占据空间较大，现有技术中的电袋复合除尘器难以应用至安装空间有限的环境。

另外，现有电袋复合除尘器其滤袋布置为竖向布置，由于脉冲喷吹等原因，滤袋长度不宜过长，导致滤袋下部一片真空区域，空间利用率较低；由于滤袋竖向布置，其气流流向为侧进顶出，气流需要90°拐弯，气流分布较不均匀，而且前部滤袋受气流正面冲刷较为严重，降低滤袋寿命；除尘器阻力也较大；该设备没有活性炭筛分与再生装置，活性炭比较浪费。

因此，如何提供一种能够运用于高温环境，且体积比较紧凑的协同脱除多污染物的净化***，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种协同脱除多污染物的净化***，包括具有烟气进口和烟气出口的主机壳体，所述主机壳体的烟气进口直接连接锅炉烟气出口，所述净化***还包括脱硫剂喷射装置和脱硝反应物喷射装置，所述脱硫剂喷射装置用于向连通所述主机壳体的烟气进口与锅炉烟气出口的管路内部喷射脱硫颗粒以用于干法除硫；沿烟气流动方向，所述主机壳体内部依次布置有以下部件：

电场区，设有荷电部件，用于对烟气中的固体颗粒进行荷电；

SCR脱硝催化区，安装有脱硝催化剂，其与所述脱硝反应物喷射装喷射的脱硝反应物协同除硝；

滤袋区，布置有滤袋；

换热区，设有换热装置，用于吸收烟气中的热量以用于对锅炉进口空气进行加热。

这样换热装置可以将高温烟气的热量传导到进入锅炉前的空气中，将空气预热到一定的温度，提高锅炉热交换性能，降低热量损耗。即外界新鲜空气吸收流经净化***中的换热装置烟气热量被升温后，流入锅炉的进口。这样可以替代以往***中的空气预热器，解决一些改造项目中场地受限的问题。并且，烟气换热装置处于无尘工况，无硫酸氢氨，不容易堵塞，换热效率高。

可选的，所述主机壳体的烟气进口和烟气出口相对设置，并且各所述滤袋沿烟气流动方向所指向的水平方向布置。

可选的，所述主机壳体内部还可以设置活性炭喷射区，设置于所述SCR脱硝催化区之后、所述滤袋区之前，所述净化***还包括活性炭喷射装置，用于喷射活性炭颗粒于所述活性炭喷射区。

可选的，所述主机壳体的底部还开设有集灰斗，相对所述活性炭喷射区和所述滤袋区设置，所述净化***还包括活性炭筛分装置，用于分离所述集灰斗内的灰尘和活性炭颗粒。

可选的，所述净化***还包括活性炭再生装置，所述活性炭筛分装置分离出的活性炭经所述活性炭再生装置再生以供所述活性炭喷射装置循环使用。

可选的，所述活性炭再生装置设置于所述主机壳体的外部，其为多层活化炉、流动层活化炉或回转式活化炉。

可选的，所述活性炭筛分装置设置于所述集灰斗内部。

可选的，还包括活性炭输送装置，设置于所述集灰斗外部，在所述活性炭输送装置动力作用下，所述活性炭筛分装置分离出的活性炭颗粒进入所述再生筛分装置。

可选的，所述换热装置包括翅片管换热器。

可选的，所述滤袋为合金滤袋。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例中净化***的结构示意图。

其中，图1中：

烟气进口烟道1，脱硫剂喷射装置2，进口喇叭结构3，电场区4，脱硝反应物喷射装置5、SCR脱硝催化区6,活性炭喷射装置7，滤袋区8、脉冲喷吹装置9、换热装置10、出口喇叭结构11、烟气出口烟道12、集灰斗13、活性炭筛分装置14、活性炭再生装置15、活性炭输送装置16、主机壳体17。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本实用新型一种实施例中净化***的结构示意图。

本实用新型所提供的脱除多污染物的净化***包括具有烟气进口和烟气出口的主机壳体17，主机壳体17的烟气进口直接连接锅炉烟气出口。该***用于高温环境效果较佳，当然，也可以用于中低温烟气净化。

净化***还包括脱硫剂喷射装置2和脱硝反应物喷射装置5，为了节省主机壳体17的内部空间，脱硫剂喷射装置2和脱硝反应物喷射装置5可以设置于主机壳体17的外部。脱硫剂喷射装置2用于向连通主机壳体17的烟气进口与锅炉烟气出口的管路内部喷射脱硫颗粒以用于干法除硫；如图1所示，脱硫剂喷射装置2的喷嘴安装于烟气进口烟道1内壁。在主机壳体17的外部进行脱硫可以减少对主机壳体17内部空间的占据。

脱硫颗粒可以对烟气中的SO₂/SO₃进行脱除，生成产物为硫酸盐颗粒、亚硫酸盐颗粒，脱硫颗粒可为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化镁等碱性颗粒。

并且采用上述干法脱硫不会产生湿烟雨现象，不会有设备腐蚀等风险，不会产生二次污染；在干法脱硫***中，HgO和Hg²⁺能潜在地被吸附在飞灰、硫酸钙或亚硫酸钙颗粒表面，当烟气通过后续电场区4时，颗粒汞能很容易被吸附和捕获。

沿烟气流动方向，主机壳体17内部依次布置有以下部件：电场区4、SCR(英文全称Selective Catalytic Reduction)脱硝催化区6、滤袋区8和换热区。

电场区4，设有荷电部件，用于对烟气中的固体颗粒进行荷电；脱硫产物在电场区4可以被脱除。荷电部件可以为高压脉冲荷电部件，其可以高效地去除包括大颗粒粉尘、颗粒汞在内的80％以上的粉尘，使得后续脱硝工况改善为低尘脱硝，能大大减小固体粉尘对催化剂的冲刷以及粉尘中有害成分造成的催化剂堵塞和中毒，大大延长脱硝催化剂使用寿命，提高脱硝效率，进一步降低后续脱硝催化区体积，进而进一步降低设备体积。同时能产生大量的高能电子和O、OH等活性自由基进而对烟气中的SO₂、NO_X、Hg等气体分子进行氧化、降解等反应使污染物转化，待喷射入NH₃后产生协同效应生成硫酸铵、硝酸铵及其复盐的微粒，可进一步去除烟气中的SO₂，并初步去除NO_X、Hg等杂质，协同脱除多种污染物，减少SCR催化***6的催化剂体积量。

电场区4的前端可以为进口喇叭结构3，该区域内可以设置孔板和导流叶片等气流均布装置，以改善装置内的气流分布，提高***效率，减小***阻力。

主机壳体17的SCR脱硝催化区6安装有脱硝催化剂，其与脱硝反应物喷射装喷射的脱硝反应物协同除硝。脱硝反应物可以为气态氨，可以在高能电子与活性自由基的辅助作用下，利用等离子效应与电催化效应，在脱硝前预先脱除NO₂、N₂O₅、SO₂、汞等多种污染物，并在SCR催化***内催化剂的作用下脱除NO，进而完全脱除NO_X，大大减少催化剂的使用量，降低设备成本。

SCR催化是利用还原剂NH₃在金属催化剂作用下,选择性地与NO_X反应生成N₂和H₂O，SCR脱硝催化剂采用能够提高对零价汞的氧化性能的改性催化剂，预先脱除一部分汞；脱硝工况为低尘脱硝，脱硝区烟气流速较低，对催化剂磨损较少。

如上所述，脱硫产物在电场区4被脱除可以避免在该区生成硫酸氢铵和亚硫酸氢铵，造成催化剂的结垢和堵塞。

滤袋区8内部布置有滤袋，滤袋的数量可以根据具体使用环境设置。滤袋可以优先选有合金滤袋，其具有耐高温、耐腐蚀的特点。滤袋可以深度捕集、去除微细粉尘以及吸附了汞、氨等杂质的颗粒。

换热区，设有换热装置10，用于吸收烟气中的热量以用于对锅炉进口空气进行加热。

这样换热装置10可以将高温烟气的热量传导到进入锅炉前的空气中，将空气预热到一定的温度，提高锅炉热交换性能，降低热量损耗。即外界新鲜空气吸收流经净化***中的换热装置10烟气热量被升温后，流入锅炉的进口。这样可以替代以往***中的空气预热器，解决一些改造项目中场地受限的问题。并且，烟气换热装置10处于无尘工况，无硫酸氢氨，不容易堵塞，换热效率高。

综上所述，本实用新型所提供的净化***可以在高温工况下、在一套***中完成尘、硫、硝、汞等协同脱除并实现锅炉的节约能耗，占地面积小、投资少、烟气净化及节能效果显著。

在一种具体的实施方式中，主机壳体17的烟气进口和烟气出口相对设置，并且各滤袋沿烟气流动方向所指向的水平方向布置。

滤袋水平设置具有以下优势：

1)保证了气流方向为水平进出，气流分布均匀，***阻力小；

2)空间利用率高；

3)在相同过滤面积下，可以增加滤袋数量，缩短滤袋长度，使得脉冲喷吹效果更好；

4)滤袋数量增加可降低每个滤袋出口流速，降低滤袋阻力；

5)横向布置可以使袋底迎着气流方向，大大降低了烟气对滤袋表面的冲刷；

6)各个滤袋出口流量更均匀，相对均方根系数更小。

上述各实施例中，主机壳体17内部还可以设置活性炭喷射区，设置于SCR脱硝催化区6之后、滤袋区8之前，净化***还包括活性炭喷射装置7，用于喷射活性炭颗粒于活性炭喷射区。

活性炭喷射装置7喷射出经过改性的活性炭，活性炭吸附烟气中剩余的单质汞，对烟气进行深度脱汞；活性炭吸附脱硝区中未完全反应的NH₃，避免产生氨逃逸，造成大气的二次污染；活性炭能够对烟气中的其它杂质深度吸附，脱除多种污染物。

进一步地，上述实施例中的主机壳体17的底部还开设有集灰斗13，相对活性炭喷射区和滤袋区8设置，净化***还包括活性炭筛分装置14，分离集灰斗13内的灰尘和活性炭颗粒。

上述各实施例中，净化***还可以包括活性炭再生装置15，活性炭筛分装置14分离出的活性炭在活性炭再生装置15再生以供活性炭喷射装置7循环使用。

其中，活性炭再生装置15可以设置于主机壳体17的外部，其可以为多层活化炉、流动层活化炉或回转式活化炉。

上述活性炭筛分装置14可以设置于集灰斗13内部，其可以为直线振动筛、圆形摇摆筛、电动分级振动筛等。

活性炭的输送可以通过活性炭输送装置16提供动力，即在活性炭输送装置驱动力作用下，活性炭筛分装置14分离出的活性炭颗粒进入再生筛分装置15。活性炭输送装置16可以为管带输送或者气力输送。

上述各实施例中的换热装置10可以包括翅片管换热器，将烟气中携带的热量，通过散热片传导到进入锅炉前的空气中。

主机壳体17的烟气出口端部可以设计为出口喇叭结构11，出口连接外部烟气出口烟道12。

上述各实施例中，主机壳体17的内部还可以设置脉冲喷吹装置9，以去除滤袋表面的灰尘杂质。

以上对本实用新型所提供的一种协同脱除多污染物的净化***进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种协同脱除多污染物的净化***，其特征在于，包括具有烟气进口和烟气出口的主机壳体(17)，所述主机壳体(17)的烟气进口直接连接锅炉烟气出口，所述净化***还包括脱硫剂喷射装置(2)和脱硝反应物喷射装置(5)，所述脱硫剂喷射装置(2)用于向连通所述主机壳体(17)的烟气进口与锅炉烟气出口的管路内部喷射脱硫颗粒以用于干法除硫；沿烟气流动方向，所述主机壳体(17)内部依次布置有以下部件：

电场区(4)，设有荷电部件，用于对烟气中的固体颗粒进行荷电；

SCR脱硝催化区，安装有脱硝催化剂，其与所述脱硝反应物喷射装喷射的脱硝反应物协同除硝；

滤袋区(8)，布置有滤袋；

换热区，设有换热装置(10)，用于吸收烟气中的热量以用于对锅炉进口空气进行加热。

2.如权利要求1所述的协同脱除多污染物的净化***，其特征在于，所述主机壳体(17)的烟气进口和烟气出口相对设置，并且各所述滤袋沿烟气流动方向所指向的水平方向布置。

3.如权利要求1所述的协同脱除多污染物的净化***，其特征在于，所述主机壳体(17)内部还可以设置活性炭喷射区，设置于所述SCR脱硝催化区之后、所述滤袋区(8)之前，所述净化***还包括活性炭喷射装置(7)，用于喷射活性炭颗粒于所述活性炭喷射区。

4.如权利要求3所述的协同脱除多污染物的净化***，其特征在于，所述主机壳体(17)的底部还开设有集灰斗(13)，相对所述活性炭喷射区和所述滤袋区(8)设置，所述净化***还包括活性炭筛分装置(14)，用于分离所述集灰斗(13)内的灰尘和活性炭颗粒。

5.如权利要求4所述的协同脱除多污染物的净化***，其特征在于，所述净化***还包括再生筛分装置(15)，所述活性炭筛分装置(14)分离出的活性炭经所述再生筛分装置(15)再生以供所述活性炭喷射装置(7)循环使用。

6.如权利要求5所述的协同脱除多污染物的净化***，其特征在于，所述再生筛分装置(15)设置于所述主机壳体(17)的外部，其为多层活化炉、流动层活化炉或回转式活化炉。

7.如权利要求4所述的协同脱除多污染物的净化***，其特征在于，所述活性炭筛分装置(14)设置于所述集灰斗(13)内部。

8.如权利要求5所述的协同脱除多污染物的净化***，其特征在于，还包括活性炭输送装置(16)，设置于所述集灰斗(13)外部，在所述活性炭输送装置驱动力作用下，所述活性炭筛分装置(14)分离出的活性炭颗粒进入所述再生筛分装置(15)。

9.如权利要求1至8任一项所述的协同脱除多污染物的净化***，其特征在于，所述换热装置(10)包括翅片管换热器。

10.如权利要求1至8任一项所述的协同脱除多污染物的净化***，其特征在于，所述滤袋为合金滤袋。