一種高效節(jié)能脫硫脫硝除塵系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】一種高效節(jié)能脫硫脫硝除塵系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]
本發(fā)明涉及節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域，特指一種高效節(jié)能脫硫脫硝除塵系統(tǒng)。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]目前的電廠脫硝技術(shù)是SNCR(小鍋爐)、SCR (中大型鍋爐)或sncr和scr聯(lián)合脫硝(中大型鍋爐)，在脫硝后采用電、袋聯(lián)合除塵器或布袋除塵器除塵，除塵后采用濕法脫硫。為得到目前國家更嚴格環(huán)保要求，脫硫目前采用的是兩塔串聯(lián)或單塔雙區(qū)等濕法脫硫技術(shù)，在濕法脫硫后加濕式電除塵。
[0005]SCR脫硝的催化劑中含有五氧化二釩，五氧化二釩有中等毒性，煙氣通過催化劑(煤粉爐的煙氣中粉塵含量大約是20克/m3)時，對催化劑有很大的磨損作用；經(jīng)過催化劑的煙氣帶有從催化劑中磨損的的五氧化二釩等成分，造成粉煤灰有一定的毒性，限制了粉煤灰的使用范圍；鈣等堿金屬氧化物含量高的粉煤灰非常容易造成催化劑的堵塞和功能失效。催化劑因磨損損壞和功能失效造成的催化劑失效需要更換，造成運行成本增加。并且粉煤灰在通過催化劑時容易造成堵塞，需要頻繁使用吹灰器，目前的scr建設(shè)和運行成本高，在鍋爐低負荷時不能保證脫硝正常運行。而目前靜電除塵器由于技術(shù)、造價和使用成本高，極少使用在SCR前面進行除塵處理；布袋除塵器目前沒有辦法在SCR前面使用；旋風(fēng)除塵器技術(shù)在SCR前面使用可以去掉90%左右的粉塵，在SCR后任然需要使用電除塵或布袋除塵器，不然后面濕法脫硫?qū)o法正常運轉(zhuǎn)。
[0006]目前的布袋除塵器的壓降在lOOOPa以上，使用時基本在1800Pa ;電除塵在使用時大約壓降在200Pa以上，但運行時需使用高壓直流電。
[0007]目前的濕法脫硫吸收塔是多層噴淋運行，一般是3層以上，多的到6層。60萬機組的漿液循環(huán)栗的功率在1000千瓦以上。在高硫煤區(qū)或重點區(qū)域使用串聯(lián)雙塔技術(shù)等。60萬機組脫硫塔氧化風(fēng)機的功率在500千瓦以上，氧化風(fēng)流量在10000立方/每小時以上，一般是運行兩臺以上。吸收塔的壓降在800Pa以上。在60萬機組一般lOOPa壓降引風(fēng)機消耗功率為100千瓦。要得到目前環(huán)保新國標(biāo)要求，現(xiàn)有技術(shù)要么是雙塔雙區(qū)技術(shù)；要么是單塔雙區(qū)技術(shù)(需要增加噴淋層和吸收塔的容積)。超潔凈環(huán)保的要求增加了電廠在環(huán)保設(shè)施的建設(shè)和運行成本巨大。
[0008]因此，本發(fā)明人從理論重新進行研究，研發(fā)出一種高效節(jié)能脫硫脫硝除塵系統(tǒng)，本案由此產(chǎn)生。本案中煙氣依次經(jīng)過SNCR脫硝，省煤器、中高溫電旋風(fēng)除塵(目前已經(jīng)有小于lOOPa壓降的電旋風(fēng)除塵器，比目前的靜電和布袋除塵器的能耗要低。)，SCR脫硝，空預(yù)器、煙道濕法脫硫，吸收塔濕法脫硫，濕式電旋風(fēng)除塵，進入煙囪。取消目前技術(shù)在SCR后使用電除塵或布袋除塵器。
[0009]本案的脫硝為SNCR和SCR聯(lián)合裝置，其中SCR的前面進行電旋風(fēng)除塵，降低SCR在運行中的吹灰次數(shù)，延長催化劑的使用壽命；本案的脫硫部分為煙道、吸收塔雙區(qū)脫硫，在煙道脫硫區(qū)漿液循環(huán)栗輸送漿液量低，而實際脫硫中液氣比高，效率高，吸收塔區(qū)由于塔壁上的漿液噴嘴作用，保證煙氣在吸收塔內(nèi)漿液和氧氣充分接觸。所以本案要比目前的脫硝、除塵、脫硫技術(shù)的效率高、能耗低、建設(shè)成本低、運行成本低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種高效節(jié)能脫硫脫硝除塵系統(tǒng)，能夠有效節(jié)省能源。
[0011]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種高效節(jié)能脫硫脫硝除塵系統(tǒng)，包括依次連接的包含燃燒器在內(nèi)的旋風(fēng)除塵器、SNCR機構(gòu)、中高溫電旋風(fēng)除塵器、SCR反應(yīng)器、脫硫機構(gòu)、濕式電除塵器；所述脫硫機構(gòu)包括脫硫煙道，所述脫硫煙道內(nèi)設(shè)置有噴淋系統(tǒng)，噴淋系統(tǒng)包括主噴淋和副噴淋，所述主噴淋的噴淋方向與煙氣流動方向一致，副噴淋的噴淋方向與主噴淋方向成若干角度。
[0012]進一步，所述脫硫機構(gòu)還包括吸收塔，所述吸收塔設(shè)置在在脫硫煙道盡頭，吸收塔通過濕式電旋風(fēng)除塵器與煙囪連接，所述吸收塔環(huán)壁上也設(shè)置有噴淋系統(tǒng)。
[0013]進一步，所述脫硫煙道為S型結(jié)構(gòu)，所述副噴淋與上方的煙道轉(zhuǎn)彎處連通，且位于脫硫煙道的和漿液循環(huán)栗連接的副噴淋是螺旋式設(shè)置的。
[0014]進一步，所述SNCR機構(gòu)為鍋爐、噴槍、氮氣混合器、高溫電旋風(fēng)除塵器組成脫硝系統(tǒng)。
[0015]進一步，所述SCR反應(yīng)器之前設(shè)有電旋風(fēng)除塵器。
[0016]進一步，所述脫硫機構(gòu)還包括漿液循環(huán)池，所述的漿液循環(huán)池設(shè)置在煙道下方與煙道連通，漿液循環(huán)池的中間設(shè)置有直達底部附近的漏斗形氧化導(dǎo)向槽。
[0017]進一步，在所述吸收塔的煙道入口和吸收塔的連接處，漿液上面設(shè)置一個漿液收集器，將收集的漿液通過氧化導(dǎo)向槽，通過外接低壓氧化風(fēng)機吹出的空氣進入漿液進行氧化。
[0018]進一步，所述漿液循環(huán)池分為低PH值漿液循環(huán)池和高PH值漿液循環(huán)池，所述低PH值漿液循環(huán)池設(shè)置在煙道下方與煙道連通，所述高PH值漿液循環(huán)池設(shè)置在吸收塔底部。
[0019]進一步，所述中高溫電旋風(fēng)除塵器或高溫電旋風(fēng)除塵器包括桶體，所述桶體頂部開設(shè)有煙氣出口，所述煙氣出口處設(shè)置有旋風(fēng)套，所述旋風(fēng)套外側(cè)設(shè)置有一圈帶網(wǎng)格的金屬筒，所述金屬筒的底部設(shè)置有橫桿，橫桿下設(shè)置有金屬架，所述金屬筒與金屬架外表面涂油堿金屬氧化物層，桶體上還開設(shè)有冷卻風(fēng)入口，且金屬筒與導(dǎo)線連接，所述導(dǎo)線從冷卻風(fēng)入口穿入桶體；所述金屬筒表面帶有凸起的尖刺。
[0020]進一步，所述的濕式電旋風(fēng)除塵器和前面所述的中高溫電旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)相同，增加沖洗水對濕式電旋風(fēng)極板進行沖洗，把冷卻風(fēng)改為高溫加熱風(fēng)。保證濕式電旋風(fēng)除塵器正常工作。
[0021]進一步，所述的包含燃燒器在內(nèi)的旋風(fēng)除塵器其特征在于燃燒器的上方，大屏的下方，設(shè)置一個內(nèi)部包含水冷壁的耐火材料組成的旋風(fēng)除塵頂蓋，水冷壁結(jié)構(gòu)的設(shè)置保證旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)的剛性，筒體利用鍋爐的原有水冷壁結(jié)構(gòu)，在原有的水冷壁上加有更多的吹灰設(shè)置，保證原有水冷壁正常工作，在粉煤灰的出口設(shè)置有熱回收裝置，保證鍋爐的熱效率不下降，旋風(fēng)除塵器的出口按照煙氣流向設(shè)置多個流向，保證鍋爐的受熱均勻，在燃燒器上部設(shè)置有擋灰裝置，保證燃燒器不被結(jié)焦粉煤灰落塊熄滅。
[0022]采用上述方案后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:
在SNCR機構(gòu)使用耐火材料和金屬材料組成的氨氣粑或氨氣噴槍在爐內(nèi)噴入氨氣和高溫?zé)煔饣旌蠚怏w或固體脫硝劑，增加脫硝的反應(yīng)區(qū)間提高脫硝效率，保證脫硝在鍋爐在較低負荷情況下能穩(wěn)定脫硝和節(jié)能的效果；在省煤器后面的SCR前面加電旋風(fēng)除塵器，電旋風(fēng)除塵器的效率可以得到99.5%，壓降在300帕左右，電壓比目前的電除塵器要低很多，比目前電除塵或布袋除塵器節(jié)能；凈化后的煙氣進入SCR進行處理，噴入SCR反應(yīng)器的的氨氣混合氣體采用從中高溫電旋風(fēng)除塵器出來的煙氣和氨氣混合，避免了目前的SCR加入空氣和氨氣混合的氨氣混合氣體帶來的煙氣的溫度降低，導(dǎo)致省煤器和空預(yù)器的熱交換效率下降提高鍋爐效率。并且保證了鍋爐在低負荷時可以有效的進行脫硝運行。
[0023]從SCR出來的煙氣進入脫硫機構(gòu)，脫硫機構(gòu)的煙道脫硫部分，在煙道內(nèi)的主噴淋層漿液噴淋方向煙氣流向一致或成一定角度，噴淋漿液對煙氣流速進行加速和撓動提高脫硫效率；副噴淋噴淋方向和煙氣的流向垂直或有一定角度，從而得到煙氣的壓降最低。(煙道脫硫可以為一層到多層。)脫硫機構(gòu)的吸收塔脫硫部分，噴淋層同樣為和煙氣最小阻力設(shè)計；(按照串聯(lián)脫硫效率計算方法:如果煙氣含硫為6000毫克m3，第一次洗滌塔脫硫效率為80%，第二次脫硫塔效率為90%，則整個脫硫煙氣含硫為6000 X (1-0.8) X (1-0.9)=120毫克。脫硫效率為98%。本技術(shù)得到這個效率是很輕松得到的。而目前的單塔脫硫技術(shù)要得到這個效率是需要最少4層以上的噴淋層。目前得到超潔凈多的已經(jīng)有6層以上的噴淋層。)脫硫出來的凈煙氣進入濕式電旋風(fēng)除塵器，由于設(shè)計減小了煙氣的壓降，各個功率都進行優(yōu)化。在實際使用中，以60萬機組為例，含硫6000，液氣比為25進行計算，基本可以減少兩臺漿液循環(huán)栗大約3000千瓦功率；氧化風(fēng)機大約減少600千瓦；壓降減少600Pa，功率減少600千瓦；除塵器電除塵器大約減少lOOPa，如是布袋除塵大約lOOOPa，按照4000千瓦，每年8000小時計算，每年大約省電4000*8000=32000000千瓦時。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明的示意圖；
圖2是中高溫電旋風(fēng)除塵器與高溫電旋風(fēng)除塵器的示意圖；
標(biāo)號說明
鍋爐1，中高溫電旋風(fēng)除塵器2，SCR反應(yīng)器3，空氣預(yù)熱器4，
煙道5，吸收塔6，主噴淋7，副噴淋8，
高溫電旋風(fēng)除塵器9，氮氣混合器10，噴槍11，
低PH值漿液循環(huán)池12，高PH值漿液循環(huán)池13，
濕式電旋風(fēng)除塵器14，煙囪15，桶體16，旋風(fēng)套17，金屬筒18，
橫桿19，金屬架20，導(dǎo)線21。
[0025]
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0027]如圖所示，本發(fā)明揭示的一種高效節(jié)能脫硫脫硝除塵系統(tǒng)，包括設(shè)置在鍋爐1內(nèi)且包含燃燒器在內(nèi)的旋風(fēng)除塵器、高溫電旋風(fēng)除塵器9、SCR反應(yīng)器3、空氣預(yù)熱器4、煙道5、吸收塔6、主