專利名稱：一種折流式煙氣污染物脫除裝置的制作方法
技術領域：
一種折流式煙氣污染物脫除裝置技術領域[0001]本實用新型涉及煙氣污染物脫除領域，具體涉及一種折流式煙氣污染物脫除裝置。
背景技術：
[0002]我國是世界上主要的煤炭生產和消費國，也是以煤炭為主要一次能源的國家。煤 炭燃燒產生的煙氣中含有大量的二氧化硫(S02)、氮氧化物(NOx)和重金屬等污染物，造成 了嚴重的環境污染。[0003]目前國內的脫硫技術以石灰石-石膏濕法為主，脫硝技術以低氮燃燒器+SCR (Selective Catalytic Reduction)或 SNCR (SelectiveNon-Catalytic Reduction)為主， 為了應對最新的環保排放標準，大多數企業被迫投入極大的人力物力對設備進行改造。石 灰石-石膏濕法脫硫工藝需要消耗大量的水資源，產生的石膏廢棄物不易綜合利用，在西 北水資源匱乏、生態環境脆弱的地區很難采用。而低氮燃燒器+SCR或SNCR脫硝技術則需 要對原有的設備進行大規模改造，技術容易受到場地、運行條件等的限制。廣大火力發電廠 迫切需要一種應用條件限制少、水耗低、不產生二次污染且效率高的脫硫脫硝技術。[0004]中國專利申請CN201010546275.7公開了一種煙氣聯合脫硫脫硝方法及其專用裝 置，該裝置包括脫硝反應器本體和側壁上設有煙氣入口的脫硫反應器本體，二者并聯連通。 但是該裝置活性焦為移動床方式，煙氣流動方向與活性焦流動方向呈錯流布置，煙氣入口 側的活性焦最先反應達到飽和，煙氣出口活性焦的吸附能力較低。由于運行時活性焦需要 充滿整個容器，活性焦層阻力大，上部活性焦會擠壓下部活性焦，對活性焦自身的強度和粒 徑有嚴格要求，加之所占場地較大，運行成本高。[0005]中國實用新型專利CN201120298646.4公開了一種針對鋼鐵行業燒結煙氣進行凈 化的錯流式活性焦移動床燒結煙氣凈化塔。其由2-4層活性焦炭層組成，前層進氣端采用 布氣板，各層間用帶孔隔板分隔，后層排氣端采用帶排氣孔的排氣孔板。該凈化塔實際是對 錯流于煙氣的活性焦層進行分層，通過對不同層流動速度的控制，實現活性焦使用效率的 提高。但是由于仍舊采用移動床與錯流布置方式，對活性焦強度和粒徑要求依舊很高，也沒 有改善床層阻力大的缺點，加之檢修工作量大。該結構形式不適用于處理煙氣產生量大的 場合。[0006]中國專利申請CN200810100804.3提供了一種活性焦炭氣體凈化方法及其裝置。 所述裝置位于吸收塔內的活性焦炭床層為傾斜的，其與垂直線之間呈一夾角。氣體通過總 進口進入活性焦炭床層，在傾斜式床層內氣體自下方至上方流動。該專利采用床層傾斜和 腔室細分的方式能夠提高活性焦炭的利用效率，但活性焦床層整體上仍然為移動床狀態， 料層依舊充滿吸收塔，吸收塔上部的活性焦炭會擠壓下部活性焦炭，對活性焦炭自身的強 度和粒徑要求并沒有降低，也沒有改善床層阻力大的缺點。此外，由于傾斜式床層內的流動 為重力作用下的自發流動，傾斜布置容易引起流動的不均勻甚至堵塞。此外，吸收塔內還存 在大量的層流隔板，檢修困難。[0007]中國專利申請20111035669.7公開了一種活性焦煙氣脫硫脫硝的系統與工藝方法，所述的系統包括吸附反應器、脫附再生器、物料輸送裝置和副產物轉化裝置，吸附反應器為復合層雙段錯流移動床，其活性焦流動仍然為移動床方式，但將脫硝段與脫硫段兩段在高度方向上疊加布置，一定程度降低了常規錯流床的煙氣流動阻力，但設備總高度增高， 吸附反應器上部的活性焦炭會擠壓下部活性焦炭，即便是采用機械強度高的活性焦，也很難克服其自身成粉的機械消耗量，增加了運行成本。[0008]顯然，現有技術對活性焦自身的強度和粒徑有著嚴格要求。采用移動床的方式，利用重力作用使活性焦層向下移動，活性焦充滿了整個吸附反應器空間，系統阻力大，對活性焦的強度和粒度控制要求很高，因此，運行成本高(考慮到目前采用活性焦大多數在山西、 寧夏等地區制造，運輸到項目建設地區的費用相當可觀)。加之吸收塔本體檢修困難，迫切需要開發一種煙氣與污染物脫除介質接觸時間長，脫除效率高，系統床層阻力小，運行成本低，對活性焦強度和粒度要求低，能夠有效節約空間和設備投資的煙氣污染物脫除工藝。發明內容[0009]為了克服上述現有技術的缺點，本實用新型的目的是提供一種折流式煙氣污染物脫除裝置，床層阻力小、對污染物脫除介質的粒度和強度等要求低、運行能耗低、水資源消耗少，煙氣與污染物脫除介質接觸時間長，脫除效率高，能夠有效節約空間和設備投資，廣泛適用于新建鍋爐配套及已有鍋爐的改造。[0010]為了達到上述目的，本實用新型通過如下技術方案實現:[0011]一種折流式煙氣污染物脫除裝置，包括爐膛1，爐膛I的煙氣出口和除塵器2的入口連接，除塵器2的出口和一個以上的脫除塔4煙氣入口連接，脫除塔4之間采用并聯或串聯布置，脫除塔4的脫除介質出口和再生塔9的污染脫除介質入口連接，再生塔9的清潔脫除介質出口和脫除介質存儲倉10入口連接，脫除介質存儲倉10出口和脫除塔4的脫除介質入口連接，脫除塔4的煙氣出口通過引風機7和煙囪8連接。[0012]所述的脫除塔4內包含兩層以上的振動床，振動床呈傾角布置，振動床每一層上填充脫除介質，振動床與反應器的外壁上設置的振動器相連，提供振動床發生振動的動力， 吸附后的脫除介質能夠再生，脫除介質在各層振動床上充滿床面并保持10(T800mm的厚度。[0013]所述振動床之間安裝有噴水霧化裝置11和還原劑噴射裝置12，還原劑噴射裝置 12的還原劑是尿素、液氨或氨水。[0014]所述振動床層數為:Γ12層，振動床以一定傾角呈“Z”字形布置，傾角角度為 0 45。。[0015]所述振動床為具有透氣性的耐腐蝕不銹鋼板或網。[0016]所述脫除塔4煙氣出口之后還外接補充除塵器6。[0017]所述脫除塔4煙氣入口前布置增壓風機3。[0018]所述脫除塔4煙 氣入口前安裝有緊急事故噴淋系統13。[0019]所述的脫除介質是活性炭、活性焦或活性半焦，脫除介質為具球狀、柱狀、膠囊狀、 塊狀或寬篩分物料，寬篩分物料的粒徑范圍(T50mm。[0020]本實用新型的工作原理為:[0021]含有污染物的煙氣由脫除塔4的煙氣入口進入，在脫除塔4內進行污染物脫除后 從脫除塔4的煙氣出口排出；脫除介質從脫除塔4的上部給入，在脫除塔4內脫除污染物， 從脫除塔4上部給入的污染物脫除介質首先落入頂層振動床5T，在頂層振動床上振動移動 直至下落到下一層振動床，最終下落到底層振動床5B排出，脫除介質在各層振動床移動過 程中與煙氣充分混合，脫除煙氣中的污染物；經過底層振動床的污染物脫除介質送入再生 塔9再生或補充后由脫除塔4的上部給入，循環使用，煙氣和脫除物質的進入脫除塔和排除 方式均采用鎖氣式，防止煙氣與空氣反竄接觸。[0022]與現有技術相比，本實用新型還具有以下突出優點:[0023]1.結構簡單，床層阻力小、運行能耗低；[0024]2.煙氣處理量大、氣流分布均勻，脫除效率高；[0025]3.煙氣與污染物脫除介質接觸時間長，污染物脫除介質利用充分；[0026]4.對污染物脫除介質的要求不高，可以使用機械強度較低的物料和寬篩分物料， 由于這些污染物脫除介質價格低廉，因此運行成本將大幅度下降；[0027]5.能夠同步脫除汞在內的重金屬、二噁英等有害物質；[0028]6.空間占用少和設備投資低，可以適用于不同容量等級的機組。
[0029]圖1為本實用新型的一種應用于較小容量煤粉鍋爐的流程圖。[0030]圖2為本實用新型的一種應用于較大容量煤粉鍋爐的流程圖。[0031]圖3為本實用新型的一種應用于深度污染物脫除煤粉鍋爐的流程圖。[0032]圖4為本實用新型的一種應用于循環流化床鍋爐的流程圖。[0033]圖5為本實用新型的一種應用于垃圾焚燒鍋爐的流程圖。
具體實施方式
[0034]
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。[0035]實施例1[0036]參照圖1，圖1為較小容量等級(如300MW)煤粉鍋爐配套一種折流式煙氣污染物脫除裝置。[0037]一種折流式煙氣污染物脫除裝置，包括爐膛1，爐膛I的煙氣出口和除塵器2的入 口連接，除塵器2的出口和一個脫除塔4煙氣入口連接，脫除塔4的脫除介質出口和再生塔 9的污染脫除介質入口連接，再生塔9的清潔脫除介質出口和脫除介質存儲倉10入口連接， 脫除介質存儲倉10出口和脫除塔4的脫除介質入口連接，脫除塔4的煙氣出口通過引風機 7和煙囪8連接。[0038]所述的脫除塔4內四層振動床，振動床呈傾角布置，傾角角度為廣45°，振動床每 一層上填充脫除介質，振動床與反應器的外壁上設置的振動器相連，提供振動床發生振動 的動力，保證振動床上堆積的污染物脫除介質能夠在小的傾斜角度下向前移動，脫除介質 吸附煙氣，吸附后的脫除介質能夠再生，吸附后的干凈煙氣可以滿足排放要求，脫除介質在 各層振動床上充滿床面并保持10(T800mm的厚度。在振動床之間安裝有I級噴水霧化裝置 11，用于調整煙氣濕度和溫度至適宜反應的條件。在振動床之間還安裝有2級還原劑噴射裝置12，還原劑可以采用尿素溶液，用于降低NOx排放濃度。[0039]所述振動床為具有透氣性的耐腐蝕不銹鋼板或網，能夠承托污染物脫除介質并保 證煙氣穿過。[0040]所述脫除塔4煙氣出口之后還外接補充除塵器6，以降低煙氣的粉塵含量，滿足排 放要求。[0041]所述脫除塔4煙氣入口前布置增壓風機3，用于克服煙氣穿過污染物脫除介質所 時產生的阻力。[0042]所述脫除塔4煙氣入口前安裝有緊急事故噴淋系統13，能夠降低進入脫除塔4的 煙氣溫度至許可的范圍內。[0043]所述的脫除介質采用(T50mm寬篩分的活性焦，每層振動床上的污染物脫除介質 均充滿床面并保持500mm。污染物脫除介質送入量由給料機根據脫除塔4需要調節并送入。 脫除介質在各層振動床移動過程中與煙氣充分混合，脫除煙氣中的污染物。為了降低脫除 塔4煙氣出口的粉塵濃度，外接有補充除塵器6。脫除塔4還安裝有緊急事故噴淋系統13， 可以迅速降低進入脫除塔4的煙氣溫度至許可的范圍內。[0044]實施例2[0045]參照圖2，圖2所示較大容量等級(如600MW)煤粉鍋爐配套一種折流式煙氣污染物 脫除裝置。與實施例1不同的是，其設置2個并聯的脫除塔4A和4B，以增加對煙氣的處理量。[0046]實施例3[0047]參照圖3，圖3所示適合煤粉鍋爐深度脫除污染物時配套的一種折流式煙氣污染 物脫除裝置。與實施例1不同的是，其設置2個串聯的脫除塔4A和4B，能夠滿足重點地區 更為嚴格的環保標準。在第I級脫除塔4A中僅設置I級噴水霧化裝置11，在第2級脫除塔 4B中安裝有2級還原劑噴射裝置12，還原劑可以采用液氨，用于降低NOx排放濃度。[0048]實施例4，[0049]參照圖4，圖4所示循環流化床鍋爐配套一種折流式煙氣污染物脫除裝置。在爐膛 I中燃燒后的煙氣經過除塵器2除塵后，經增壓風機3增壓后送入脫除塔4。脫除塔4設置 I個，脫除塔4內布置有3層充滿脫除塔截面的振動床，振動床的傾角角度為f 45°。在振 動床之間安裝有I級噴水霧化裝置11，用于調整煙氣濕度和溫度至適宜反應的條件。在振 動床之間還安裝有I級還原劑噴射裝置12，還原劑可以采用氨水，用于降低NOx排放濃度。[0050]脫除介質采用15mm均一粒徑的活性焦，每層振動床上的污染物脫除介質均充滿 床面并保持600mm厚度。脫除介質送入量由給料機根據脫除塔4需要調節并送入。脫除介 質在各層振動床移動過程中與煙氣充分混合，脫除煙氣中的污染物。脫除塔4還安裝有緊 急事故噴淋系統13，可以迅速降低進入脫除塔4的煙氣溫度至許可的范圍內。由于采用的 是均一粒徑的活性焦，因此不需要外設補充除塵器。[0051]實施例5[0052]參照圖5，圖5所示垃圾焚燒鍋爐配套一種折流式煙氣污染物脫除裝置。在爐膛I 中燃燒后的煙氣經過除塵器2除塵后送入脫除塔4。脫除塔4設置I個，脫除塔4內布置有 4層充滿脫除塔截面的振動床，振動床的傾角角度為f 45°。在振動床之間安裝有I級噴 水霧化裝置11，用于調整煙氣濕度和溫度至適宜反應的條件。在振動床之間還安裝有2級還原劑噴射裝置12，還原劑采用氨水。脫除介質采用20_均一粒徑的活性焦，每層振動床 上的脫除介質均充滿床面并保持200mm厚度。脫除介質在各層振動床移動過程中與煙氣充 分混合，脫除煙氣中的污染物。脫除塔4還安裝有緊急事故噴淋系統13，可以迅速降低進入 脫除塔4的煙氣溫度至許可的范圍內。由于采用的是均一粒徑的活性焦，因此不需要外設 補充除塵器。
權利要求1.一種折流式煙氣污染物脫除裝置，包括爐膛(1)，爐膛(I)的煙氣出口和除塵器(2) 的入口連接，其特征在于:除塵器(2 )的出口和一個以上的脫除塔(4 )煙氣入口連接，脫除塔(4)之間采用并聯或串聯布置，脫除塔(4)的脫除介質出口和再生塔(9)的污染脫除介質入口連接，再生塔(9)的清潔脫除介質出口和脫除介質存儲倉(10)入口連接，脫除介質存儲倉(10)出口和脫除塔(4)的脫除介質入口連接，脫除塔(4)的煙氣出口通過引風機(7) 和煙囪(8)連接。
2.根據權利要求1所述的一種折流式煙氣污染物脫除裝置，其特征在于:所述的脫除塔(4)內包含兩層以上的振動床，振動床呈傾角布置，振動床每一層上填充脫除介質，振動床與反應器的外壁上設置的振動器相連，提供振動床發生振動的動力，吸附后的脫除介質能夠再生，脫除介質在各層振動床上充滿床面并保持10(T800mm的厚度。
3.根據權利要求2所述的一種折流式煙氣污染物脫除裝置，其特征在于:所述振動床之間安裝有噴水霧化裝置(11)和還原劑噴射裝置(12)，還原劑噴射裝置(12)的還原劑是尿素、液氨或氨水。
4.根據權利要求2所述的一種折流式煙氣污染物脫除裝置，其特征在于:所述振動床層數為3 12層，振動床以一定傾角呈“Z”字形布置，傾角角度為(Γ45°。
5.根據權利要求2所述的一種折流式煙氣污染物脫除裝置，其特征在于:所述振動床為具有透氣性的耐腐蝕不銹鋼板或網。
6.根據權利要求1或2所述的一種折流式煙氣污染物脫除裝置，其特征在于:所述脫除塔(4)煙氣出口之后還外接補充除塵器(6)。
7.根據權利要求1或2所述的一種折流式煙氣污染物脫除裝置，其特征在于:所述脫除塔(4 )煙氣入口前布置增壓風機(3 )。
8.根據權利要求1或 2所述的一種折流式煙氣污染物脫除裝置，其特征在于:所述脫除塔(4)煙氣入口前安裝有緊急事故噴淋系統(13)。
9.根據權利要求1或2所述的一種折流式煙氣污染物脫除裝置，其特征在于:所述的脫除介質是活性炭、活性焦或活性半焦，脫除介質為具球狀、柱狀、膠囊狀、塊狀或寬篩分物料，寬篩分物料的粒徑范圍(T50mm。
專利摘要一種折流式煙氣污染物脫除裝置，包括爐膛，爐膛的煙氣出口通過除塵器和一個以上的脫除塔連接，脫除塔污染脫除介質出口和再生塔連接，再生塔和脫除介質存儲倉連接，脫除介質存儲倉和脫除塔的脫除介質入口連接，脫除塔的煙氣出口通過引風機和煙囪連接，脫除塔內包含兩層以上的振動床，含有污染物的煙氣由脫除塔的煙氣入口進入，在脫除塔內進行污染物脫除后從脫除塔的煙氣出口排出，本實用新型床層阻力小、對污染物脫除介質的粒度和強度等要求低、運行能耗低、水資源消耗少，煙氣與污染物脫除介質接觸時間長，脫除效率高。能夠有效節約空間和設備投資，廣泛適用于新建鍋爐配套及已有鍋爐的改造。
文檔編號B01D53/79GK202973137SQ20122062912
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月23日 優先權日2012年11月23日
發明者肖平, 江建忠, 黃中, 徐正泉 申請人:中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司