移动式集成烟气净化装置的制作方法

专利名称：移动式集成烟气净化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种烟气浄化装置，特别涉及一种移动式集成烟气浄化装置。
背景技术：
电厂、钢铁企业、城市供热系统以及石化、机械、化工和军事的燃煤、动カ或供热系统排放的烟气中含有较高浓度的SO2、氮氧化物、微细粉尘PMlO和PM2. 5，甚至还含有汞、铬、铜等。既不符合越来越严格的环保要求，也对生态环境和人体的健康造成了直接危害。对于钢铁行业的SO2污染主要来自烧结生产エ序，其产生的SO2占钢铁企业排放总量的70%以上，随着我国环保要求的不断提高，“十二五”期间，不但对烧结烟气中的SO2排 放限定更严，对氮氧化物等污染物排放也有了明确的控制要求，脱硝、脱汞等重金属以及脱ニ噁英、脱氯化氢等也逐步成为减排重点。微细粉尘PMlO和PM2. 5，对人体健康和大气能见度影响都很大。PMlO是可吸入颗粒物，能在大气中长期漂浮，由于飘尘粒径小，能被人直接吸入呼吸道造成危害；又由于它能在大气中长期漂浮，易将污染物带到很远的地方，导致污染范围扩大，同时在大气中还可为化学反应提供反应床，国家环保总局1996年颁布修订的《环境空气质量标准(GB3095 —1996)》中将其正式作为大气环境质量标准。PM2. 5也称为可入肺颗粒物，粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。2012年2月，国务院同意发布新修订的《环境空气质量标准》増加了 PM2. 5监测指标。PM2. 5产生的主要来源，是日常发电、钢铁企业、城市供热系统、エ业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物，大多含有重金属等有毒物质。PM2. 5正式纳入国标，因此，需要加快钢铁行业、发电等行业的节能减排步伐。为了满足环保要求且减少对人体健康的危害，无论在厂矿企业还是城市供热系统上都采取了烟气浄化装置进行烟气的净化，比如脱硫、脱硝、脱氟化氢、脱氯化氢、除尘等，其中，脱硫エ艺较常用的是石灰石一石膏湿法脱硫技术，该法目前多采用吸收塔形式的脱硫装置，根据具体的エ艺不同又分为喷淋塔和鼓泡塔等。此外，实现烟气净化的装置目前所面临的问题是建设场地问题。对于烧结烟气脱硫而言，由于历史原因，我国很大一部分烧结机建成年代较早，设计和建设时没有预留烧结烟气脱硫项目建设场地，而且烧结烟气脱硫由于烟气量大，脱硫工程所需建设场地大，造成了现在即使想上脱硫装置也无地可建的窘境；且投资高、维护费用高；综合运行率不高。对于应用在供热系统中的烟气浄化装置而言，使用效率低，由于北方的大部分地区供暖期限是自上年的10-11月15日到下年的3-4月15日，总共4_6个月，但是尽管毎年的供暖期间只有4-6个月，但是用于烟气浄化的装置，特别是脱硫的吸收塔无法移动，要常年地占用固定大小的面积，造成土地使用面积的浪费，而且为了确保使用时不至于出现故障，还要花费一定的费用对吸收塔加以维修保护，相当于提高了利用供暖设备进行供暖的运行成本，所以在供暖设备的设计自由度方面、运行成本方面受限制。另外，对握有烟气净化技术的生产厂家来说，要想向有需求的客户宣传自己的技木，目前除了采用文字宣传外，没有其他更直观的宣传方法，因为烟气浄化系统如脱硫系统目前都是固定在现场的设备，在宣传时没有办法做到既不泄露自己的技术秘密又能让客户相信自己已经掌握符合客户要求的脱硫技术，从而无法给客户直观的烟气净化效果感受，因此也迫切希望能够制作出能够在展览会、客户エ地上实际展示烟气净化技术效果的ー个
\I7.ム
I D °

发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中提及的上述问题，提供一种移动式集成烟气净化装置，在需要时，将该装置移动至指定地点，并与待处理烟气排放管道连接以对烟气进行浄化，在不需要时，将该装置与烟气排放管道断开并将其移走，由此，节省占地面积，減少不必要的维护费用且相对増加了使用率。 本发明的另一目的在于克服现有技术中提及的上述问题，提供一种移动式集成烟气浄化装置作为实验装置，该装置可以在展览会现场、实际烟气产生源地现场演示给客户所能达到的技术效果，增强对客户的说服力，以利于开展业务。为了实现上述目的，本发明提供的移动式集成烟气浄化装置，包括运行台车和设置在所述运行台车上的烟气净化系统，其能够移动到需要烟气净化的排烟管道旁并与所述排烟管道连接进行烟气净化。优选地，所述烟气浄化系统是烟气脱硫系统和/或烟气脱硝系统；其中，所述烟气脱硫系统是烟气湿法脱硫系统、干法脱硫系统、半干法脱硫系统；所述烟气脱硝系统是选择性催化还原脱硝系统或选择性非催化还原脱硝系统。所述烟气湿法脱硫系统包括接ロ，与排烟管道连接；冷却脱氟装置，对自所述接ロ进来的烟气进行冷却脱氟；脱硫吸收塔，对自所述冷却脱氟装置出来的烟气进行脱硫；除雾器，对自所述脱硫吸收塔出来的烟气进行气液分离；烟囱，将自所述除雾器出来的烟气排入大气中；和碱液供给装置，向所述冷却脱氟装置或/和所述脱硫吸收塔供给碱液。优选地，所述烟气湿法脱硫系统还包括石膏脱水系统，对所述脱硫吸收塔下部流出的石骨液进行脱水。所述石膏脱水系统优选下列两种系统一种系统包括旋流器，对所述脱硫吸收塔下部流出的石膏液进行离心脱水；和真空皮带脱水机，对旋流器脱水后的石膏液进ー步脱水。另ー种系统包括污泥脱水机，对所述脱硫吸收塔下部流出的石膏液进行脱水。优选地，所述脱硫吸收塔为气喷旋冲塔或旋涡撞击塔。当所述脱硫吸收塔为气喷旋冲塔时，所述除雾器设置在水平烟道上；当所述脱硫吸收塔为旋涡撞击塔时，所述除雾器设置所述旋涡撞击塔内部的上部。优选地，所述接口和冷却脱氟装置之间设置增压风机。优选地，在所述除雾器与所述烟囱之间设置烟气再热器。本发明提供的移动式集成烟气浄化装置作为实验装置时，在所述烟气浄化系统之前设置有与烟气净化系统连接的烟尘发生器，在所述烟气浄化系统与所述烟尘发生器之间设置有除尘器。如果本发明提供的移动式集成烟气浄化装置不作为实验装置，而待处理烟气在进入所述烟气浄化系统之前未经除尘器除尘时，需在所述烟气浄化系统前设置除尘器。
优选地，本发明提供的移动式集成烟气浄化装置还包括与所述烟气浄化系统连接的废弃物消纳系统，对来自所述烟气净化系统的废弃物进行处理。本发明的移动式集成烟气浄化装置可以应用于电厂系统、冶金企业烧结脱硫系统、城市燃煤供热系统以及其他行业如石油、石化、机械、化工和军事的燃煤、动カ或供热系统的烟气净化。可根据锅炉大小或烧结机占地面积来设计本发明装置的大小，也就是设计出与其处理烟气量配套的移动式集成烟气浄化装置。当然，如果处理烟气量过大，而运行台车的面积有限的情况下，也可以将多个移动式集成烟气浄化装置同时使用，以增大烟气的处理量。本发明与现有技术相比，具有如下优点该移动式集成烟气浄化装置能够自由移动，在需要时，将该装置移动至指定地点，并与待处理烟气排放管道连接以对烟气进行净化，在不需要吋，将该装置与烟气排放管道断开并将其移走，由此，节省占地面积，減少 不必要的维护费用。另外，由于其具有可移动性，设备的利用率随之增加。该移动式集成烟气净化装置将脱硫设备、脱氟化氢和脱氯化氢设备以及除尘设备集成于同一辆运行台车上。该装置可方便简单有效地实施，用于小型需脱硫系统、中小型城市燃煤供热系统脱硫和各种系统的现场测评。本发明的石膏液脱水装置优选为污泥脱水机，该污泥脱水机占地面积小，脱水率在50%左右。


图I是基于本发明的移动式集成烟气浄化装置的一种实施方式的结构示意图。图2是基于本发明的移动式集成烟气浄化装置的另ー种实施方式的结构示意图。其中，附图标记说明如下100-运行台车、110-箱体；200-烟气净化系统、210-接ロ、215-增压风机、220-冷却脱氟装置、221-废液回收装置、222-冷却水泵、230-脱硫吸收塔、240-除雾器、245-烟气再热器，250-烟囱、260-碱液供给装置、261-供浆泵、270-石膏脱水系统、271-旋流器、272-真空皮带脱水机、273-污泥脱水机、274-石膏排浆泵、280-水平烟道。
具体实施例方式下面结合附图对本发明进ー步说明，但不作为对本发明保护范围的限定。本发明所述的移动式集成烟气浄化装置，包括运行台车100和设置在所述运行台车上的烟气净化系统200，甚至还可以包括废弃物消纳系统。所述烟气净化系统200可以是烟气脱硫系统、烟气脱硝系统或者烟气脱硫脱硝系统。所述烟气脱硫系统是湿法脱硫、干法脱硫或半干法脱硫系统等，所述烟气脱硝系统为选择性催化还原脱硝系统或选择性非催化还原脱硝系统等。由于湿法脱硫系统比较典型，所以将其在本发明的具体实施方式
部分加以详细说明。如图I和图2所示，烟气净化系统200 (烟气湿法脱硫系统)包括接ロ 210、冷却脱氟装置220、脱硫吸收塔230、除雾器240、烟 250、碱液供给装置260。所述运行台车100，可以是具有箱体110的箱式半挂车或拖车，其中烟气净化系统200 (烟气湿法脱硫系统)的各个构成部分集成设置于箱体110内或拖车上。
所述接ロ 210可与锅炉或烧结机脱硫系统等的烟气排放管道连接，以便将待处理烟气接入本发明的装置中，进入该接ロ的烟气温度控制在150°C以下。如果待处理烟气在进入本装置之前未经除尘器除尘，则本发明装置还需在接ロ 210前增加除尘器对烟气进行除尘，除尘器可以选用布袋除尘器、电除尘器或旋风除尘器(本除尘器也可以是烟气净化系统200的一个构成部分)。另外，本发明所述的移动式集成烟气浄化装置作为实验装置，在除尘器之前，还可以设置一烟尘发生器，代替锅炉或烧结机脱硫系统等的烟气排放管道，该烟尘发生器能够产生带有规定成分比如灰尘含量、废气成分的烟气，烟尘发生器可以带有自检仪检验所产烟气中含有的成分并显示出来(视对该脱硫设备感兴趣方的要求可以调整所产生烟气的成分，以更能有效地检验本发明的移动式脱硫装置和/或其内的脱硫系统是否适用于客户方 的烟气脱硫)，用于实验演示。所述冷却脱氟装置220与接ロ 210连接，对自所述接ロ进来的烟气进行冷却脱氟，如图2所示；该冷却脱氟装置220为水平直筒式结构，包括功能不同的前后两段；直筒前段中喷出碱液将烟气中的大部分HF除去(从而有效减轻了对脱硫吸收塔的氟腐蚀)，碱液的蒸发使烟气得到ー级冷却，直筒后段中喷出的水将烟气进ー步冷却到80°C以下，冷却后的烟气以安全的烟温进入脱硫吸收塔230，该冷却脱氟装置220集烟气降温、增湿、除尘(即去除PM10、PM2. 5等，以降低其含量)、解决干湿交界面的灰堵和结垢、解决脱硫吸收塔入口腐蚀严重问题等功能于一体化，还具有除氟和除盐酸等功能；产生的废液(废弃物，即烟气浄化系统的废弃物之一)进入废液回收装置221。该废液可以经回收后外送处理；另外，如果该运行台车上的空间允许，其上可设置废液处理系统(即第一废弃物消纳系统)来代替废液回收装置221，废液经废水处理系统处理后回收其中有用成分。例如，对于烧结烟气而言，含有大量的重金属，将冷却脱氟装置220中排出的废水通过废液处理系统的沉淀、pH值调节等エ序，从而分离出重金属，烘干的重金属污泥经磁选后回收其中的铁，回收后的铁再返回烧结机头參与配矿，从而提高烧结系统的资源利用。该冷却脱氟装置220的具体结构见中国发明专利ZL200610117517. 4。其中，碱液由碱液供给装置260提供，后段中喷出的水由冷却水泵222供应。所述脱硫吸收塔230入ロ与所述冷却脱氟装置220的出口连接，该脱硫吸收塔230对自所述冷却脱氟装置220出来的烟气进行脱硫；本发明中的脱硫吸收塔230可以是用于湿法脱硫的各种脱硫塔，比如鼓泡塔、喷淋塔、气喷旋冲塔(见中国发明专利ZL200710036692. 5)或旋涡撞击塔(见中国实用新型专利ZL200720195551. 3)。脱硫吸收塔230内使用的碱液由碱液供给装置260供给，烟气中的SO2与吸收塔内的碱液通过气液接触发生反应从而去除烟气中的so2。在此过程中，烟气中的SO2溶解在碱液中并与碱液进行化学吸收反应后生成亚硫酸钙，亚硫酸钙再经氧化生成硫酸钙。另外，烟气中残留的烟尘也在接触碱液后被除去一部分，从而进一歩降低了 PM10、PM2. 5的含量。所述除雾器240对自所述脱硫吸收塔230出来的烟气进行气液分离，当所述脱硫吸收塔230为气喷旋冲塔时，所述除雾器240设置在水平烟道280上，如图I所示；当所述脱硫吸收塔230为旋涡撞击塔时，所述除雾器240设置所述旋涡撞击塔内部的上部，如图2所示。脱硫后的烟气从脱硫吸收塔出来进入除雾器240进行气液分离，以便除去烟气中的小液滴，防止碱液中的水被带出，避免烟囱雨。
所述烟囱250，将自所述除雾器240出来的烟气排入大气中，当所述脱硫吸收塔230为气喷旋冲塔时，所述烟 250通过水平烟道280与气喷旋冲塔的顶部连接，为了使烟囱250稳定，优选将其固定在运行台车的车厢底面上，如图I所示；当所述脱硫吸收塔230为旋涡撞击塔时，烟囱250垂直设于脱硫吸收塔230的顶部即可，如图2所示。所述碱液供给装置260通过第一碱液入ロ向所述冷却脱氟装置220供给碱液,通过第二碱液入ロ向脱硫吸收塔230供给碱液，所述碱液为石灰石、石灰浆液、钠基溶液、镁基溶液或铵基溶液。所述碱液供给装置260通过供浆泵261供给碱液。优选地，在所述接ロ 210和冷却脱氟装置220之间设置增压风机215，如轴流或离心风机，以克服后续脱硫过程的压カ损失，如图I所示。优选地，在所述除雾器240与所述烟囱250之间设置烟气再热器245，如图I所示。作为再热器，可以是传统的蓄热式气气换热器GGH，也可以是其他加热设备，加热的目的是 防止湿烟气中所含有的酸性物质在塔壁上结露、进而会对塔壁加以腐蚀。优选地，本发明的移动式集成烟气浄化装置在脱硫吸收塔230底部连接有石膏脱水系统270，所述石膏脱水系统270包括旋流器271，对所述脱硫吸收塔230下部流出的石膏液进行离心脱水；真空皮带脱水机272，对旋流器271脱水后的石膏液进ー步脱水，使其含水率降到10%以下，得到成品石膏，以及石膏排浆泵274，将脱硫吸收塔230下部流出的石膏液抽入旋流器271，如图I所示。在空间比较小的情况下，所述石膏脱水系统还可以采用污泥脱水机273，对所述脱硫吸收塔230下部流出的石膏液进行脱水，经脱水后的石膏含水率为50%左右，如图2所
/Jn ο经脱水后的石膏(烟气浄化系统的废弃物表现形式之ニ)可进行再利用，比如作渣砌块的原料、还可将石膏掺至水泥中形成骨料、制砖、调制水泥等。如运行台车空间允许，还可以建立石膏包括石膏脱水系统在内的第二废弃物消纳系统，来完成石膏的脱水、制砖等エ艺。本发明的移动式集成烟气浄化装置还可以包括能源设备，为其他设备提供能源；以及控制设备比如PLC控制柜，用于控制、检测如下项目待处理烟气入口温度、ニ氧化硫含量、压カ、流速，脱硫吸收塔内进气段温度、浆液段温度、PH值，出气段温度、除雾器各级压力、出口烟气温度、ニ氧化硫含量、压力、流速等；浆液PH值的测量和供浆泵实现连锁控制；另外，其它检测值也可以用于对烟气浄化系统进行在线实时调整。当处理烟气量较大时，可以将待处理烟气分流到多个本发明的移动式集成烟气净化装置中进行脱硫。也就是说，为了增加烟气处理量，可以将多辆移动式集成烟气浄化装置组合使用。比如本发明的移动式集成烟气浄化装置的入口烟气量设计为11000-17000m3/h，采用该移动式集成烟气浄化装置进行实验，其中，脱硫吸收塔选用气喷旋冲塔待处理烟气由烟尘发生器产生，待处理烟气经电除尘器除尘后经增压风机进入冷却脱氟装置，待处理烟气温度为150°C，ニ氧化硫浓度600mg/Nm3，氮氧化物浓度为150mg/Nm3，PMlO浓度为100mg/Nm3, PM2. 5浓度为80mg/Nm3，烟气量为14000m3/h，采用的脱硫剂为石灰石粉，经该移动式集成烟气浄化装置脱硫后烟囱出口处ニ氧化硫浓度60mg/Nm3，氮氧化物浓度为75mg/Nm3, PMlO浓度为20mg/Nm3, PM2. 5浓度为16mg/Nm3符合国家标准。
本发明的上述移动式集成烟气浄化装置中的烟气净化系统虽然以湿法脱硫为例进行了详细说明，但是作为烟气浄化系统，可以设计成使用各种干法脱硫技术(比如循环硫化床法、旋转喷雾法、活性炭吸附法、电子束辐照法等)或者已经公开的各种半干法脱硫技术的脱硫系统；还可以设计为采用选择性催化还原脱硝技术或选择性非催化还原脱硝技术等脱硝系统；更可以设计为脱硫脱硝技术相结合的烟气脱硫脱硝系统，比如发明名称为“组合式烟气脱硝、除尘、脱硫装置”、公开号为CN 1745878的专利申请；由于上述脱硫和脱硝技术均为本领域常规技术，所以在此不再一一赘述，只要将上述脱硫和/或脱硝技术所涉及的设备集成于ー辆运行台车上以达到随处移动的目的即可。此外，作为湿法脱硫技木，虽然上述说明以气喷旋冲塔或旋涡撞击塔为例进行了 说明，但是对于本领域的普通技术人员来说，可以显而易见地看出，也可以应用于其他方式的湿法脱硫技木。
权利要求
1.一种移动式集成烟气浄化装置，其特征在于，包括 运行台车；和 设置在所述运行台车上的烟气净化系统， 所述移动式集成烟气浄化装置能够移动到需要烟气净化的排烟管道旁并与所述排烟管道连接进行烟气净化。
2.根据权利要求I所述的移动式集成烟气浄化装置，其特征在于，所述烟气浄化系统是烟气脱硫系统和/或烟气脱硝系统；其中，所述烟气脱硫系统是烟气湿法脱硫系统、干法脱硫系统或半干法脱硫系统；所述烟气脱硝系统为选择性催化还原脱硝系统或选择性非催化还原脱硝系统。
3.根据权利要求2所述的移动式集成烟气浄化装置，其特征在干，所述烟气湿法脱硫系统包括 接ロ，与排烟管道连接； 冷却脱氟装置，对自所述接ロ进来的烟气进行冷却脱氟； 脱硫吸收塔，对自所述冷却脱氟装置出来的烟气进行脱硫； 除雾器，对自所述脱硫吸收塔出来的烟气进行气液分离； 烟囱，将自所述除雾器出来的烟气排入大气中；和 碱液供给装置，向所述冷却脱氟装置或/和所述脱硫吸收塔供给碱液。
4.根据权利要求2所述的移动式集成烟气浄化装置，其特征在干，所述烟气湿法脱硫系统还包括 石膏脱水系统，对所述脱硫吸收塔下部流出的石膏液进行脱水。
5.根据权利要求4所述的移动式集成烟气浄化装置，其特征在于，所述石膏脱水系统包括 旋流器，对所述脱硫吸收塔下部流出的石膏液进行离心脱水；和 真空皮带脱水机，对旋流器脱水后的石膏液进ー步脱水。
6.根据权利要求4所述的移动式集成烟气浄化装置，其特征在于，所述石膏脱水系统包括 污泥脱水机，对所述脱硫吸收塔下部流出的石膏液进行脱水。
7.根据权利要求3所述的移动式集成烟气浄化装置，其特征在干，所述脱硫吸收塔为气喷旋冲塔或旋涡撞击塔。
8.根据权利要求7所述的移动式集成烟气浄化装置，其特征在干，当所述脱硫吸收塔为气喷旋冲塔时，所述除雾器设置在水平烟道上；当所述脱硫吸收塔为旋涡撞击塔时，所述除雾器设置所述旋涡撞击塔内部的上部。
9.根据权利要求3所述的移动式集成烟气浄化装置，其特征在于，所述碱液为石灰石、石灰浆液、钠基溶液、镁基溶液或铵基溶液。
10.根据权利要求3所述的移动式集成烟气浄化装置，其特征在于，所述接口和冷却脱氟装置之间设置增压风机。
11.根据权利要求3所述的移动式集成烟气浄化装置，其特征在于，在所述除雾器与所述烟 之间设置烟气再热器。
12.根据权利要求I所述的移动式集成烟气浄化装置，其特征在于，在所述烟气浄化系统之前设置有与烟气净化系统连接的烟尘发生器。
13.根据权利要求12所述的移动式集成烟气浄化装置，其特征在于，在所述烟气浄化系统与所述烟尘发生器之间设置有除尘器。
14.根据权利要求3所述的移动式集成烟气浄化装置，其特征在于，在所述接ロ与所述排烟管道之间设置有除尘器。
15.根据权利要求I所述的移动式集成烟气浄化装置，其特征在于，还包括与所述烟气净化系统连接的废弃物消纳系统，对来自所述烟气净化系统的废弃物进行处理。
全文摘要
本发明公开了一种属于烟气净化领域的移动式集成烟气净化装置，该装置包括运行台车和设置在运行台车上的烟气净化系统，其能够移动到需要烟气净化的排烟管道旁并与排烟管道连接进行烟气净化，可以应用于电厂、冶金企业烧结脱硫、城市燃煤供热以及其他行业如石油、石化、机械、化工和军事的燃煤、动力或供热系统的烟气净化，可根据锅炉大小或烧结机占地面积来设计本发明装置的大小。该移动式集成烟气净化装置将脱硫设备、脱氟化氢和脱氯化氢设备以及除尘设备集成于同一辆运行台车上，可节省占地面积，减少维护费用，增加设备利用率。该装置可方便简单有效地实施，用于小型需脱硫系统、中小型城市燃煤供热系统脱硫和各种系统的现场测评。
文档编号B60P3/00GK102688667SQ20121015896
公开日2012年9月26日 申请日期2012年5月21日 优先权日2012年5月21日
发明者何建中, 刘国锋, 刘斌, 李茂华, 李转丽, 邓松林, 邹义舫, 马广武 申请人:北京中航泰达科技有限公司