以壓縮空氣為載體的干式煙氣一體化凈化系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于煙氣脫硫脫硝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以壓縮空氣為載體的干式煙氣一體化凈化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鑒于我國以煤為主的能源結(jié)構(gòu)的長期存在，以及工業(yè)化進(jìn)程近年來的高速發(fā)展，硫氧化物及氮氧化物已成為我國主要大氣污染物，并以酸雨、霧霾等多種形式對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞，對(duì)整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)生活造成了極大的負(fù)面影響。
[0003]煙氣脫硫脫硝是大氣污染治理的最主要措施。目前國內(nèi)外煙氣脫硫技術(shù)很多，如石灰石一石膏法、氨法、雙堿法、旋轉(zhuǎn)噴霧法等，其中從已產(chǎn)業(yè)化的脫硫技術(shù)來看，雖說存在占地面積大、運(yùn)行費(fèi)用高、易堵塞、脫硫副產(chǎn)物難處置、二次污染等問題，而并不適宜于我國國情，但由于歷史的原因，占絕對(duì)主導(dǎo)地位的仍是石灰石一石膏法。而在煙氣脫硝技術(shù)方面，則有選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原法(SNCR)、電子束照射法、脈沖電暈等離子體法、熾熱碳還原法、低溫常壓等離子體分解法等，其中又以SCR法脫硝應(yīng)用最為普遍。
[0004]而目前，世界上應(yīng)用比較廣泛的煙氣脫硫脫硝技術(shù)則是利用上述傳統(tǒng)的煙氣脫硫技術(shù)與SCR脫硝技術(shù)相組合，以達(dá)到可脫硫脫硝的目的。這種技術(shù)能夠脫除90%以上的硫氧化物和80%以上的氮氧化物，但SCR相比于SNCR投資高，運(yùn)行費(fèi)用高；且失活的催化劑有毒性，處理困難，轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌奈廴驹础?br>[0005]201410487170.7，名稱為“一種循環(huán)流化床鍋爐脫硫脫硝系統(tǒng)”的實(shí)用新型專利申請(qǐng)，采用氨法脫硫和SNCR脫硝工藝來進(jìn)行脫硫脫硝，包括循環(huán)流化床鍋爐，和循環(huán)流化床鍋爐通過管道連通的給煤系統(tǒng)，和循環(huán)流化床鍋爐的渣輸出口連通的排渣系統(tǒng)，和循環(huán)流化床鍋爐的煙氣出口連通的除塵系統(tǒng)，和除塵系統(tǒng)的煙氣出口連通的引風(fēng)系統(tǒng)，和引風(fēng)系統(tǒng)的煙氣出口連通的氨法脫硫系統(tǒng)，和氨法脫硫系統(tǒng)的煙氣出口連通的煙氣后續(xù)處理系統(tǒng)，和氨法脫硫系統(tǒng)的硫錢出口連通的硫錢處理系統(tǒng)，還包括氨水制備存儲(chǔ)系統(tǒng)，氨水制備存儲(chǔ)系統(tǒng)通過氨水出口與氨法脫硫系統(tǒng)和SNCR脫硝系統(tǒng)連通，SNCR脫硝系統(tǒng)通過氨水出口與循環(huán)流化床鍋爐連通。專利采用SNCR脫硝，其脫硝效率僅為20-70%，無法達(dá)到目前《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》提出的啤為50mg/nm3的“超低排放”標(biāo)準(zhǔn)。
[0006]201120500833.6，名稱為“燃煤排放污染物一體化脫除裝置”的實(shí)用新型專利，包括鍋爐、袋式除塵器和濕式脫硫裝置，還包括氨區(qū)、SNCR裝置和SCR裝置，氨區(qū)設(shè)于鍋爐的一側(cè)，SNCR裝置通過第一進(jìn)液管路與氨區(qū)連通，SNCR裝置通過第一排液管路與鍋爐連通，且第一排液管路的端部延伸于鍋爐內(nèi)，SCR裝置通過排煙煙道和回?zé)煙煹琅c鍋爐連通，氨區(qū)通過第二進(jìn)氣管路與排煙煙道連通，鍋爐通過第三排氣管路與袋式除塵器連通，袋式除塵器通過第四排氣管路與濕式脫硫塔裝置連通，第四排氣管路上設(shè)有增壓風(fēng)機(jī)，濕式脫硫塔裝置上設(shè)有與煙囪連接的排氣口。該專利采用SNCR與SCR聯(lián)用，盡管能達(dá)到國家的環(huán)保指標(biāo)要求，但投資和運(yùn)行費(fèi)用明顯高于單獨(dú)使用SNCR，只是傳統(tǒng)工藝的簡單堆砌。
[0007]201410094300.0，名稱為“煙氣污染物控制一體化凈化工藝”的實(shí)用新型專利申請(qǐng)，具體步驟如下:A、將煙氣與碳酸氫鈉干粉連續(xù)送入循環(huán)流化床反應(yīng)器，煙氣使碳酸氫鈉干粉呈流化態(tài)并與之反應(yīng)，或者將碳酸氫鈉干粉直接噴入煙道與煙氣反應(yīng)，初步脫除硫氧化物和氮氧化物、將經(jīng)A步驟初步脫硫脫硝后的煙氣送入吸收塔的脫硫段，利用碳酸氫鈉水溶液作為吸收液從上部噴淋，與從下部進(jìn)入的煙氣逆流接觸，脫除煙氣中的硫氧化物與其他酸性組分；C、脫硫后的煙氣進(jìn)入吸收塔的脫硝段，利用含碳酸氫鈉的氧化劑溶液作為吸收液從上部噴淋，進(jìn)一步脫除煙氣中的氮氧化物，凈化后的煙氣從吸收塔的頂部排出。該專利的吸收塔脫硝段采用氧化法，氧化劑溶液的腐蝕性很強(qiáng)，如此會(huì)大幅度增加吸收塔的成本及降低吸收塔的使用壽命。此外，由于氧化劑通常價(jià)格昂貴，其運(yùn)行費(fèi)用也較高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]針對(duì)上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種以壓縮空氣為載體的干式煙氣一體化凈化系統(tǒng)。該凈化系統(tǒng)為全干式脫硫、脫硝及除塵一體化凈化系統(tǒng)，不耗水，降低設(shè)備腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案:
[0010]以壓縮空氣為載體的干式煙氣一體化凈化系統(tǒng)，其特征在于:包括安裝有SNCR脫硝系統(tǒng)的鍋爐、除塵系統(tǒng)、煙道、過濾系統(tǒng)、煙囪、壓縮空氣罐和加壓罐；所述安裝有SNCR脫硝系統(tǒng)的鍋爐、除塵系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)和煙囪通過煙道依次連接，所述的除塵系統(tǒng)與過濾系統(tǒng)之間的煙道上設(shè)置有干粉吸收劑進(jìn)口，所述的壓縮空氣罐分別連接加壓罐和干粉吸收劑進(jìn)口，壓縮空氣罐與干粉吸收劑進(jìn)口之間的管道上設(shè)置有分支管道與加壓罐的出口連接。
[0011]本實(shí)用新型的干式煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)先通過SNCR脫硝系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)初步脫硝，對(duì)NOx的脫除效率為40-70%，使煙氣中的S/N比增加，有助于提高干粉噴射段的脫硝效率；再經(jīng)除塵系統(tǒng)除去煙氣中的大部分粉塵，避免粉塵影響干粉噴射段的脫硫脫硝，進(jìn)一步提高干粉噴射段的脫硫脫硝效率，使本工藝的總脫硝效率大于75%。通過向煙氣中噴射干粉吸收劑脫除煙氣中的S0X、Hg、HCl、HF、H2SO4等雜質(zhì)和部分NO x，對(duì)S0X、Hg、HCl、HF、H2SO4等的脫除率大于95%。后序的過濾系統(tǒng)將脫硫脫硝后的干料收集下來，以便后續(xù)處理；還可延長煙氣的停留時(shí)間，使煙氣中的干粉吸收劑附著在過濾層表面，形成了固定床的脫硫效果，使本工藝的總脫硫效率達(dá)95%以上。
[0012]本實(shí)用新型所述過濾系統(tǒng)收集的混合粉料包括硫酸鈉、硝酸鈉、亞硫酸鈉、亞硝酸鈉、硫酸氫鈉、亞硫酸氫鈉及粉塵等干料，作為鈉堿、化肥的生產(chǎn)原料，便于收集、運(yùn)輸。
[0013]本實(shí)用新型以壓縮空氣罐作為壓縮空氣源，以壓縮空氣為干粉吸收劑的動(dòng)力，適用于前端使用的是機(jī)械磨的情況，適合于一般的鍋爐工況。干粉吸收劑先與部分壓縮空氣在加壓罐內(nèi)混合，使干粉吸收劑帶有流動(dòng)性，干粉吸收劑被壓縮空氣壓出加壓罐后，在余下的壓縮空氣的帶動(dòng)下，順利進(jìn)入煙道。
[0014]本實(shí)用新型所述干粉吸收劑進(jìn)口的連接管道上，在干粉吸收劑進(jìn)口處設(shè)置有噴槍。通過氣流的高速運(yùn)動(dòng)在噴槍內(nèi)形成的負(fù)壓將干粉吸收劑通過管道吸入噴槍，并經(jīng)噴嘴射出噴射到主煙道內(nèi)，壓縮空氣既是供料動(dòng)力又是射流的加速動(dòng)力。
[0015]本實(shí)用新型所述的除塵系統(tǒng)為電除塵系統(tǒng)、電袋復(fù)合除塵系統(tǒng)、袋式除塵系統(tǒng)或者移動(dòng)極板靜電除塵系統(tǒng)。
[0016]本實(shí)用新型所述的過濾系統(tǒng)為濾袋式膜過濾器或者脈沖布袋除塵器。
[0017]本實(shí)用新型所述煙道內(nèi)的干粉吸收劑進(jìn)口處設(shè)置有靜態(tài)混合器，使干粉吸收劑與煙氣的混合更均勻。
[0018]所述的靜態(tài)混合器形式為文丘里式、擴(kuò)壓管式、螺旋式、格柵式、擋板式等。
[0019]本實(shí)用新型所述加壓罐的吸收劑進(jìn)口處設(shè)置有錐形閥。
[0020]優(yōu)選地，所述錐形閥的錐面密封角度為48-55°。密封面面積小，加工過程中容易達(dá)到很高的精度，閥座磨損后，閥門不會(huì)有泄漏，閥瓣會(huì)自行調(diào)節(jié)到密封。
[0021]所述壓縮空氣罐、干粉吸收劑進(jìn)口與加壓罐的連接管道交叉處設(shè)置有調(diào)節(jié)閥。具有以下優(yōu)點(diǎn):1、便于控制干粉吸收劑與壓縮空氣的比例；2、根據(jù)煙氣中S02& 含量來進(jìn)行聯(lián)鎖控制干粉吸收劑的流量；3、控制壓縮空氣的噴射速度。
[0022]所述的調(diào)節(jié)閥為三通閥。
[0023]所述的干粉吸收劑的含水量為1%，粒徑不大于40 μ m0干粉含水量低，粒徑小，物料的流動(dòng)性更好。
[0024]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0025]1、本實(shí)用新型系統(tǒng)將SNCR與干法脫硝聯(lián)用，并非傳統(tǒng)工藝的簡單疊加，通過SNCR脫硝后，煙氣中的硫氮比大幅度增加，大大的提高了干粉噴射段的的脫硝效率；再經(jīng)除塵系統(tǒng)除去煙氣中的大部分粉塵，避免粉塵影響干粉噴射段的脫硫脫硝，進(jìn)一步提高干粉噴射段的脫硫脫硝效率；同時(shí)過濾系統(tǒng)可延長煙氣的停留時(shí)間，使煙氣中的干粉吸收劑附著在過濾層表面，形成了固定床的脫硫效果，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步脫硫，使本系統(tǒng)在無水的條件下，脫硝效率大于75%。脫硫效率達(dá)95%以上。
[0026]2、本實(shí)用新型系統(tǒng)脫硫后的粉料為干料，便于收集、運(yùn)輸及集中處理，全工藝過程無廢水產(chǎn)生。傳統(tǒng)的濕法脫硫需要噴水降溫增濕，出口凈化煙氣是飽和煙氣，而原煙氣中含水量通常不足，因而需要消耗大量的水資源用于工藝補(bǔ)水。本系統(tǒng)工藝為純干法，沒有噴水降溫增濕的過程，不需額外補(bǔ)充工藝水，不耗水，降低設(shè)備腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。
[0027]3、由于大多數(shù)煙氣的溫度為120~180°C，傳統(tǒng)的濕法脫硫吸收操作要求在較低的溫度下(60°C左右)進(jìn)行才能達(dá)到較高的脫硫效率；本實(shí)用新型系統(tǒng)的脫硫方式排放的凈化煙氣為干煙氣，與原煙氣相比，溫度不會(huì)降低太多，無需對(duì)煙氣進(jìn)行降溫就能達(dá)到較好的脫硫效果，利于煙氣的升高和擴(kuò)散，對(duì)大氣環(huán)境有利。
[0028]4、本系統(tǒng)以壓縮空氣罐作為壓縮空氣源，以壓縮空氣為干粉吸收劑的動(dòng)力，適用于前端使用的是機(jī)械磨的情況，適合于一般的鍋爐工況。干粉吸收劑先與部分壓縮空氣在加壓罐內(nèi)混合，使干粉吸收劑帶有流動(dòng)性，干粉吸收劑被壓縮空氣壓出加壓罐后，在余下的壓縮空氣的帶動(dòng)下，順利進(jìn)入煙道。在干粉吸收劑進(jìn)口處設(shè)置有噴槍，通過氣流的高速運(yùn)動(dòng)在噴槍內(nèi)形成的負(fù)壓將干粉吸收劑通過管道吸入噴槍，并經(jīng)噴嘴射出噴射到主煙道內(nèi)，壓縮空氣既是供料動(dòng)力又是射流的加速動(dòng)力。
[0029]5、本系統(tǒng)在壓縮空氣罐、干粉吸收劑進(jìn)口與加壓罐的連接管道交叉處設(shè)置調(diào)節(jié)閥，具有以下優(yōu)點(diǎn):1、便于控制干粉吸收劑與壓縮空氣的比例；2、根據(jù)煙氣中SOJ勵(lì)龍含量來進(jìn)行聯(lián)鎖控制干粉吸收劑的流量；3、控制壓縮空氣的噴射速度。
[0030]6、本實(shí)用新型系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)凈化煙氣中粉塵排放濃度彡10mg/Nm3，放濃度(35mg/Nm3，^,排放濃度彡50mg/Nm 3，脫硫效率大于95%，脫硝效率大于75%。同時(shí)去除95%以上的S03、HC1、HF、H2SO4等酸性物質(zhì)及Hg，可達(dá)到《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》提出的煙囪出口粉塵排放濃度彡10mg/Nm3，SO2排放濃度彡35mg/Nm3，NOx排放濃度彡50mg/Nm3的“超低排放”標(biāo)準(zhǔn)。
【附圖說明】
[0031]圖1為以壓縮空氣為載體的干式煙氣一體化凈化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0032]圖2為壓縮空氣輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0033]圖中標(biāo)記為:1、SNCR鍋爐，2、除塵系統(tǒng)，3、干粉吸收劑進(jìn)口，4、過濾系統(tǒng)，5、煙鹵，6、煙氣出口，7、輔助煙道，8、壓縮空氣罐，9、煙道，10、加壓罐，11、錐形閥，12、調(diào)節(jié)閥，13、噴槍，14、吸收劑進(jìn)口。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0035]實(shí)施例1
[0036]以壓縮空氣為載體的干式煙氣一體化凈化系