專利名稱：燃煤電廠煤粉制備活性焦煙氣綜合凈化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種煙氣污染治理技術(shù)，尤其是一種燃煤電廠煤粉制備活性焦煙氣綜合凈化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前燃煤電廠鍋爐排放的煙氣污染物引起的大氣污染和酸雨等問題已十分嚴重， 造成了巨大的經(jīng)濟損失，控制煙氣污染物排放已經(jīng)勢在必行。目前將國內(nèi)電廠普遍采用石灰石/石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)和循環(huán)流化床半干法煙氣脫硫技術(shù)。這兩種脫硫技術(shù)均以鈣基吸收劑(碳酸鈣、氧化鈣或氫氧化鈣)作為脫硫劑，需要消耗大量的碳酸鈣資源，造成石灰石資源大量開采，且脫硫同時釋放大量二氧化碳，影響生態(tài)環(huán)境；而且由于脫硫產(chǎn)物的品質(zhì)、產(chǎn)量等原因，脫硫產(chǎn)物的應(yīng)用也受到較大限制，導(dǎo)致多數(shù)脫硫產(chǎn)物被拋棄，造成新的污
^fe ο活性炭(活性焦)由于具有獨特的孔隙結(jié)構(gòu)和較高的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性、疏水性、負載催化能力以及可循環(huán)利用等優(yōu)點，是一種優(yōu)良的吸附劑和催化劑。因此近年來活性炭(活性焦)法脫硫脫硝技術(shù)已成為研究焦點，并在工業(yè)上得到推廣和應(yīng)用。目前應(yīng)用最廣泛的活性炭脫硫脫硝工藝多采用固定床或移動床吸附流程，但該流程應(yīng)用過程中存在著活性炭利用率低、系統(tǒng)運行費用高、空間占用大、初投資高等缺點，阻礙了活性炭脫硫脫硝工藝的推廣應(yīng)用。申請人實用新型了一種流態(tài)化活性炭聯(lián)合脫硫脫硝工藝，并于2010年申請了發(fā)明專利，申請?zhí)枮?01010189427. 2，但粉狀活性炭價格較貴仍是該發(fā)明應(yīng)用的限制因素。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種燃煤電廠煤粉制備活性焦煙氣綜合凈化系統(tǒng)藝，該系統(tǒng)利用燃煤電廠已有的鍋爐高溫煙氣和煤炭制取活性焦， 以自制活性焦作為吸收劑和催化劑實現(xiàn)煙氣的脫硫脫硝和二氧化硫的資源化利用，同時利用活性焦制備產(chǎn)生的熱解氣回送鍋爐實現(xiàn)再燃降低氮氧化物排放。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案一種燃煤電廠煤粉制備活性焦煙氣綜合凈化系統(tǒng)，包括煤粉儲罐，煤粉儲罐經(jīng)下端相連的煤粉倉泵與炭化活化爐相連，炭化活化爐下端與電廠燃煤煙氣出口或鍋爐的高溫煙氣出口相連，炭化活化爐上端與分離器相連，分離器的下端經(jīng)冷卻器I、活性焦倉泵II與活性焦儲罐相連，分離器的上端經(jīng)熱解氣輸送風機與鍋爐相連，活性焦儲罐與吸附塔相連， 吸附塔的下部經(jīng)預(yù)除塵器與鍋爐的煙氣出口相連，吸附塔內(nèi)設(shè)有氨氣噴嘴和水噴嘴，氨氣噴嘴和水噴嘴分別與吸附塔外部的氨氣輸送裝置和噴水裝置相連，吸附塔上部的煙氣出口經(jīng)布袋除塵器、引風機與煙 相連，布袋除塵器分別與螺旋給料機和再生爐相連，螺旋給料機與吸附塔相連，再生塔經(jīng)冷卻器II、活性焦倉泵I分別與活性焦儲罐和鍋爐相連。所述氨氣輸送裝置包括氨氣儲罐，氨氣儲罐經(jīng)氨氣輸送風機、管道與吸附塔內(nèi)的
3氨氣噴嘴相連。所述噴水裝置包括工藝水箱，工藝水箱通過水泵、管道與吸附塔內(nèi)的水噴嘴相連。本實用新型以煤粉為原料利用燃煤鍋爐高溫煙氣制備粉狀活性焦，在吸附床中流態(tài)化吸附SO2,并噴入氨氣與NOx發(fā)生催化還原反應(yīng)，最終實現(xiàn)同時脫硫脫硝的綜合凈化系統(tǒng)。其利用電廠煤粉制備活性焦，用制備的活性焦作為吸附劑和催化劑實現(xiàn)煙氣中的二氧化硫和氮氧化物的脫除。以燃煤電廠煤粉為原料，在活性焦制備反應(yīng)器內(nèi)同時炭化活化得到粉狀活性焦；粉狀活性焦送入煙氣吸附塔，在合適的溫度下吸附煙氣中的二氧化硫、汞等污染物，并噴入氨氣與氮氧化物發(fā)生催化還原反應(yīng)實現(xiàn)氮氧化物的脫除；吸附后的活性焦再生后重復(fù)使用；活性焦經(jīng)多次吸附/再生而失效后送入鍋爐燃燒；吸附二氧化硫后的活性焦再生得到高濃度的二氧化硫氣體，實現(xiàn)資源化利用。本實用新型的活性焦制備反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的廢氣中含有大量的CO、H2、CH4等可燃氣體氣體，將其作為再燃燃料，送入鍋爐的還原區(qū)實現(xiàn)再燃脫硝。本實用新型充分利用燃煤電廠現(xiàn)有煤資源實現(xiàn)燃煤煙氣的凈化，和傳統(tǒng)煙氣凈化技術(shù)相比，不需要單獨購買脫硫劑，實現(xiàn)了 SO2和NOx的聯(lián)合脫除，無廢水、廢氣和固體廢棄物的排放；活性焦以流化狀態(tài)與煙氣中SO2* NOx充分接觸，在保證床層內(nèi)部溫度均勻前提下加快其吸附反應(yīng)速率，充分提高活性焦的利用率；再生得到高濃度二氧化硫氣體，實現(xiàn)二氧化硫的資源化利用。本實用新型具有煙氣凈化效率高、無二次污染、資源可再生利用等優(yōu)點，應(yīng)用前景非常廣闊。

圖1是本實用新型實施例1系統(tǒng)流程；圖2是本實用新型實施例2系統(tǒng)流程圖；其中1-鍋爐，2-煤粉倉泵，3-煤粉儲罐，4-炭化活化爐，5-冷卻器I，6_熱解氣輸送風機，7-分離器，8-活性焦儲罐，9-氨氣噴嘴，10-吸附塔，11-布袋除塵器，12-引風機， 13-煙 ，14-氨氣儲罐，15-螺旋給料機，16-氨氣輸送風機，17-水泵，18-水噴嘴，19-再生爐，20-活性焦倉泵I，21-冷卻器II，22-工藝水箱，23-預(yù)除塵器，24-活性焦倉泵II， 25-電廠燃煤煙氣出口。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。實施例1 如圖1所示，一種燃煤電廠煤粉制備活性焦煙氣綜合凈化系統(tǒng)，包括煤粉儲罐3， 煤粉儲罐3經(jīng)下端相連的煤粉倉泵2與炭化活化爐4相連，炭化活化爐4下端與鍋爐1的高溫煙氣出口相連，炭化活化爐4上端與分離器7相連，分離器7的下端經(jīng)冷卻器15、活性焦倉泵IIM與活性焦儲罐8相連，分離器7的上端經(jīng)熱解氣輸送風機6與鍋爐1相連，活性焦儲罐8與吸附塔10相連，吸附塔10的下部經(jīng)預(yù)除塵器23與鍋爐1的煙氣出口相連， 吸附塔10內(nèi)設(shè)有氨氣噴嘴9和水噴嘴18，氨氣噴嘴9和水噴嘴18分別與吸附塔10外部的氨氣輸送裝置和噴水裝置相連，吸附塔10上部的煙氣出口經(jīng)布袋除塵器11、引風機12與煙囪13相連，布袋除塵器11分別與螺旋給料機15和再生爐19相連，螺旋給料機· 5與吸附
4塔10相連，再生塔19經(jīng)冷卻器1121、活性焦倉泵120分別與活性焦儲罐8和鍋爐1相連。所述氨氣輸送裝置包括氨氣儲罐14，氨氣儲罐14經(jīng)氨氣輸送風機16、管道與吸附塔·0內(nèi)的氨氣噴嘴9相連。所述噴水裝置包括工藝水箱22，工藝水箱22通過水泵17、管道與吸附塔10內(nèi)的水噴嘴18相連。一種燃煤電廠煤粉制備活性焦煙氣綜合凈化工藝，包括以下步驟煤粉儲罐3的煤粉被壓縮空氣攜帶，由煤粉倉泵2送入活性焦炭化活化爐4，同時從鍋爐1抽取部分煙氣(溫度為500-120(TC )作為煤粉炭化熱源和活化劑，送入活性焦炭化活化爐4的底部，煙氣攜帶煤粉自下向上運動，同時發(fā)生炭化和活化反應(yīng)，得到粉狀活性隹.
ν 、、 煙氣攜帶活性焦進入分離器7實現(xiàn)氣固分離，分離出的活性焦經(jīng)冷卻器15冷卻后經(jīng)活性焦倉泵IIM送入活性焦儲罐8進行儲存；分離器7分離出的熱解氣作為再燃燃料， 送入鍋爐1的還原區(qū)，將主燃燒區(qū)生成的NOx還原成N2,實現(xiàn)NOx的部分脫除；來自鍋爐1的煙氣經(jīng)過預(yù)除塵器23除塵后進入吸附塔10，與來自活性焦儲罐8的活性焦混合，水泵17抽取工藝水箱22內(nèi)的水，由水噴嘴18噴入吸附塔10內(nèi)，調(diào)節(jié)煙氣的溫度，在60-120°C的溫度下煙氣中的和汞被活性焦吸附；氨氣輸送風機16抽取氨氣儲罐14內(nèi)的氨氣由氨氣噴嘴9噴入吸附塔10內(nèi)，煙氣中的NOx與噴入的NH3反應(yīng)生成N2,實現(xiàn)煙氣中和NOx的脫除；然后煙氣經(jīng)布袋除塵器11除塵后，由引風機12送入煙囪13排放，分離下的活性焦一部分由螺旋給料機15送入吸附塔10內(nèi)進行循環(huán)吸附，另一部分進入再生爐19，再生后得到二氧化硫濃度為20-60%的氣體，實現(xiàn)資源化利用，再生后的活性焦經(jīng)冷卻器II 21冷卻后由活性焦倉泵I 20送入活性焦儲罐8循環(huán)利用；活性焦經(jīng)多次吸附/再生后失去吸附性能，將失去吸附性能的廢活性焦送入鍋爐 1燃燒，充分利用活性焦的熱量。實施例2 如圖2所示，一種燃煤電廠煤粉制備活性焦煙氣綜合凈化系統(tǒng)，包括煤粉儲罐3， 煤粉儲罐3經(jīng)下端相連的煤粉倉泵2與炭化活化爐4相連，炭化活化爐4下端與電廠燃煤煙氣出口 25相連，炭化活化爐4上端與分離器7相連，分離器7的下端經(jīng)冷卻器15、活性焦倉泵IIM與活性焦儲罐8相連，分離器7的上端經(jīng)熱解氣輸送風機6與鍋爐1相連，活性焦儲罐8與吸附塔10相連，吸附塔10的下部經(jīng)預(yù)除塵器23與鍋爐1的煙氣出口相連，吸附塔10內(nèi)設(shè)有氨氣噴嘴9和水噴嘴18，氨氣噴嘴9和水噴嘴18分別與吸附塔10外部的氨氣輸送裝置和噴水裝置相連，吸附塔10上部的煙氣出口經(jīng)布袋除塵器11、引風機12與煙囪 13相連，布袋除塵器11分別與螺旋給料機15和再生爐19相連，螺旋給料機· 5與吸附塔 10相連，再生塔19經(jīng)冷卻器1121、活性焦倉泵120分別與活性焦儲罐8和鍋爐1相連。所述氨氣輸送裝置包括氨氣儲罐14，氨氣儲罐14經(jīng)氨氣輸送風機16、管道與吸附塔·0內(nèi)的氨氣噴嘴9相連。所述噴水裝置包括工藝水箱22，工藝水箱22通過水泵17、管道與吸附塔10內(nèi)的水噴嘴18相連。一種燃煤電廠煤粉制備活性焦煙氣綜合凈化工藝，包括以下步驟
5[0032]煤粉儲罐3的煤粉被壓縮空氣攜帶，由煤粉倉泵2送入活性焦炭化活化爐4，同時從電廠燃煤煙氣出口 25抽取部分煙氣(溫度為500-1200°C )作為煤粉炭化熱源和活化劑， 送入活性焦炭化活化爐4的底部，煙氣攜帶煤粉自下向上運動，同時發(fā)生炭化和活化反應(yīng)， 得到粉狀活性焦；煙氣攜帶活性焦進入分離器7實現(xiàn)氣固分離，分離出的活性焦經(jīng)冷卻器15冷卻后經(jīng)活性焦倉泵IIM送入活性焦儲罐8進行儲存；分離器7分離出的熱解氣作為再燃燃料， 送入鍋爐1的還原區(qū)，將主燃燒區(qū)生成的NOx還原成N2,實現(xiàn)NOx的部分脫除；來自鍋爐1的煙氣經(jīng)過預(yù)除塵器23除塵后進入吸附塔10，與來自活性焦儲罐8的活性焦混合，水泵17抽取工藝水箱22內(nèi)的水，由水噴嘴18噴入吸附塔10內(nèi)，調(diào)節(jié)煙氣的溫度，在60-120°C的溫度下煙氣中的和汞被活性焦吸附；氨氣輸送風機16抽取氨氣儲罐14內(nèi)的氨氣由氨氣噴嘴9噴入吸附塔10內(nèi)，煙氣中的NOx與噴入的NH3反應(yīng)生成N2,實現(xiàn)煙氣中和NOx的脫除；然后煙氣經(jīng)布袋除塵器11除塵后，由引風機12送入煙囪13排放，分離下的活性焦一部分由螺旋給料機15送入吸附塔10內(nèi)進行循環(huán)吸附，另一部分進入再生爐19，再生后得到二氧化硫濃度為20-60%的氣體，實現(xiàn)資源化利用，再生后的活性焦經(jīng)冷卻器1121冷卻后由活性焦倉泵120送入活性焦儲罐8循環(huán)利用；活性焦經(jīng)多次吸附/再生后失去吸附性能，將失去吸附性能的廢活性焦送入鍋爐 1燃燒，充分利用活性焦的熱量。
權(quán)利要求1.一種燃煤電廠煤粉制備活性焦煙氣綜合凈化系統(tǒng)，其特征在于，包括煤粉儲罐，煤粉儲罐經(jīng)下端相連的煤粉倉泵與炭化活化爐相連，炭化活化爐下端與電廠燃煤煙氣出口或鍋爐的高溫煙氣出口相連，炭化活化爐上端與分離器相連，分離器的下端經(jīng)冷卻器I、活性焦倉泵II與活性焦儲罐相連，分離器的上端經(jīng)熱解氣輸送風機與鍋爐相連，活性焦儲罐與吸附塔相連，吸附塔的下部經(jīng)預(yù)除塵器與鍋爐的煙氣出口相連，吸附塔內(nèi)設(shè)有氨氣噴嘴和水噴嘴，氨氣噴嘴和水噴嘴分別與吸附塔外部的氨氣輸送裝置和噴水裝置相連，吸附塔上部的煙氣出口經(jīng)布袋除塵器、引風機與煙囪相連，布袋除塵器分別與螺旋給料機和再生爐相連，螺旋給料機與吸附塔相連，再生塔經(jīng)冷卻器II、活性焦倉泵I分別與活性焦儲罐和鍋爐相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤電廠煤粉制備活性焦煙氣綜合凈化系統(tǒng)，其特征在于， 所述氨氣輸送裝置包括氨氣儲罐，氨氣儲罐經(jīng)氨氣輸送風機、管道與吸附塔內(nèi)的氨氣噴嘴相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤電廠煤粉制備活性焦煙氣綜合凈化系統(tǒng)，其特征在于， 所述噴水裝置包括工藝水箱，工藝水箱通過水泵、管道與吸附塔內(nèi)的水噴嘴相連。
專利摘要本實用新型涉及一種燃煤電廠煤粉制備活性焦煙氣綜合凈化系統(tǒng)，煤粉儲罐經(jīng)煤粉倉泵與炭化活化爐相連，炭化活化爐下端與電廠燃煤煙氣出口或鍋爐的高溫煙氣出口相連，炭化活化爐上端與分離器相連，分離器的下端經(jīng)冷卻器I、活性焦倉泵II與活性焦儲罐相連，分離器上端經(jīng)熱解氣輸送風機與鍋爐相連，活性焦儲罐與吸附塔相連，吸附塔的下部經(jīng)預(yù)除塵器與鍋爐的煙氣出口相連，吸附塔內(nèi)設(shè)有分別與吸附塔外部的氨氣輸送裝置和噴水裝置相連的氨氣噴嘴和水噴嘴，吸附塔上部的煙氣出口經(jīng)布袋除塵器、引風機與煙囪相連，布袋除塵器分別與螺旋給料機和再生爐相連，螺旋給料機與吸附塔相連，再生塔經(jīng)冷卻器II、活性焦倉泵I分別與活性焦儲罐和鍋爐相連。
文檔編號B01D53/90GK202146717SQ201120225449
公開日2012年2月22日 申請日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者宋占龍, 崔琳, 張立強, 李兵, 董勇, 陳磊, 馬春元 申請人:山東大學