固体焚烧炉耦合发电机组的烟气处理系统和方法与流程

本发明涉及固体处理领域，特别涉及一种固体焚烧炉耦合发动机组的烟气处理系统和方法。

背景技术：

在污水净化工艺中，总有一些固态物或添加的药剂无法去除，最后需要外排处理，这些固态物统称为污泥。污泥的成分很复杂，不同处理方式产生的污泥从组分到特性都有一定差异。高温焚烧污泥是最有效的无害化处理工艺之一，污泥经过高温分解和氧化反应，使其中的有机物能接近全部分解，无机化合物也分解为结构简单的化合物，从而降低毒性和危害，故常采用高温焚烧的方式进行污泥的处理。

目前，有采用燃煤电站和垃圾电站中掺烧污泥进行处理的方式，但是受到原燃煤和垃圾锅炉以及其相应配套系统裕量的限制，以及现有的燃气机组和燃油机组也无法满足污泥处理的需求。故利用现有的发电机组场地增设单独的污泥焚烧炉是有效解决该污泥处理问题的一个发展方向。

但是，现有技术中与独立污泥焚烧炉配套的烟气净化处理系统，其将净化后的烟气排入单独的烟囱，所需投资大、复杂性高且占地面积多，不利于节能降耗。并且现有技术中的污泥焚烧炉应急除臭系统采用活性炭除臭或者化学除臭的方式，成本较高且容易产生二次污染物。

技术实现要素：

本发明提供了一种固体焚烧炉耦合发电机组的烟气处理系统，用于解决现有发电机组系统裕量不足、无法满足污泥处理，而增设单独的污泥焚烧炉烟气净化处理系统成本高的问题。

进一步地，本发明还解决了固体焚烧炉中应急除臭系统成本较高和容易产生二次污染物的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种固体焚烧炉耦合发电机组的烟气处理系统，其包括第一烟道、第二烟道和烟囱，第一烟道的两端分别连接至发电机组空预器排烟口与烟囱；第一烟道上设有第一除尘设备、第一引风机、第一脱硫装置；

第二烟道连接至固体焚烧炉空预器排烟口，第二烟道通过第一风门连接至第一烟道上且位于发电机组空预器排烟口和第一除尘设备之间。

优选地，第一风道的两端分别连接至固体焚烧炉空预器进风口和固体焚烧炉配套间；除臭风机设于第一风道上。

优选地，第二风道的两端分别连接至发电机组空预器进风口和第一风道，第二风道上设有第二风门。

优选地，第二烟道上设有第二除尘设备，第二烟道还通过第三风门与第一烟道连通，第三风门的一端连接在第一除尘设备的进烟口端或排烟口端，第三风门的另一端连接在第二除尘设备的排烟口端。

优选地，第二除尘设备为布袋除尘器、电袋除尘器或者静电除尘器。

优选地，第二烟道上还设有第二引风机，第二烟道还通过第四风门与第一烟道连通，第四风门的一端连接第二引风机的出风口端，第四风门的另一端连接至第一烟道。

优选地，第二烟道上还设有第二脱硫装置，第二烟道还通过第五风门与第一烟道连通，第五风门的一端连接至第二脱硫装置的排烟口端，第五风门的另一端连接至第一脱硫装置的排烟口端或进烟口端。

优选地，第二烟道上还设有第二脱硝装置，第二烟道还通过第六风门与第一烟道连通，第六风门的一端连接至第二脱硝装置的排烟口端，第六风门的另一端连接至第一脱硫装置的排烟口端。

优选地，第一除尘设备为布袋除尘器、电袋除尘器或者静电除尘器。

为了解决相同的技术问题，本发明还提供了一种固体焚烧炉耦合发电机组的烟气处理方法，该烟气处理方法是上述的烟气处理系统进行烟气处理的方法，其包括以下步骤：

固体焚烧炉空预器排烟口排出的烟气通过第二烟道进入发电机组空预器排烟口排烟的第一烟道，然后在第一烟道进行烟气处理后通过烟囱排出或直接从烟囱排出。

实施本发明实施例的一种固体焚烧炉耦合发电机组的烟气处理系统和方法，具有如下有益效果：

本发明提出了一种固体焚烧炉耦合发电机组的烟气处理系统和方法，通过第一风门连通了连接有固体焚烧炉空预器排烟口的第二烟道和连接有发电机组空预器排烟口的第一烟道，使得固体焚烧炉空预器排烟口排出的烟进入到第一烟道后，在第一风门的作用下进入连接有发电机组空预器排烟口的第一烟道，然后在第一烟道内和发电机组的烟气一起进行烟气处理后通过烟囱排出。

由此，本发明实现在无需增设单独的固体焚烧炉烟气净化处理系统的情况下，解决现有发电机组系统裕量不足、无法满足污泥处理的问题，避免了高成本的处理方法。

进一步地，本发明除臭风机收集到的固体焚烧炉配套间内的臭气将通过第一风道进入到固体焚烧炉空预器，使得臭气进入到固体焚烧炉中参与到固体焚烧的过程；同时固体焚烧炉配套间内的臭气也可以通过第二风门进入到第二风道中，然后通过第二风道的送风机进入到发电机组空预器，最后在发电机组的焚烧炉中参与焚烧过程，这解决了固体焚烧炉应急除臭系统成本较高和容易产生二次污染物的问题。

附图说明

图1是本发明实施例的固体焚烧炉耦合发电机组的烟气处理系统的整体结构示意图。

附图标记说明：

1、第一烟道，2、第二烟道，3、烟囱，4、发电机组空预器排烟口，5、第一除尘设备，6、第一引风机，7、第一脱硫装置，8、固体焚烧炉空预器排烟口，9、第一风门，10、第一风道，11、除臭风机，12、固体焚烧炉配套间，13、固体焚烧炉空预器进风口，14、第二风道，15、发电机组空预器进风口，16、第二风门，17、第二除尘设备，18、第三风门，19、第二引风机，20、第四风门，21、第二脱硫装置，22、第五风门，23、第二脱硝装置，24、第六风门，25、送风机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

需要说明的是，本方案附图仅为原则性系统图，并没有全部表现出工艺需求的全部设备、阀门、管道、测量元件等构成部分，在本系统中增加这些配套或附属系统，其核心原理仍与本方案相同。

如图1所示，本发明实施例提供了一种固体焚烧炉耦合发电机组的烟气处理系统。其中，固体焚烧炉耦合发电机组的烟气处理系统包括耦合的至少一组发电机组和至少一个固体焚烧炉，发电机组包括发电机组空预器，发电机组空预器上设有发电机组空预器排烟口4，发电机组空预器排烟口4处设有第一脱销装置(图中未示出)，固体焚烧炉包括固体焚烧炉空预器，固体焚烧炉空预器上设有固体焚烧炉空预器排烟口8。本实施例的烟气处理系统包括第一烟道1、第二烟道2和烟囱3，第一烟道1的两端分别连接至发电机组空预器排烟口4与烟囱3；第一烟道1上设有第一除尘设备5、第一引风机6、第一脱硫装置7，用于处理发电机焚烧炉排放出来的烟气。

第二烟道2的一端连接至固体焚烧炉空预器排烟口8，第二烟道2的另一端通过第一风门9连接至第一烟道1，并且第一风门9位于发电机组空预器排烟口4和第一除尘设备5之间，使得固体焚烧炉烟气进入到发电机组烟气处理系统中，实现了固体焚烧炉烟气处理系统和发电机组烟气处理系统的耦合。

优选地：第一除尘设备5可以为布袋除尘器、电袋除尘器或者静电除尘器，第一脱硫装置7采用的脱硫方法为干法脱硫、半干法脱硫或者同时使用以上两种方法。

基于以上技术方案：提出了一种固体焚烧炉耦合发电机组的烟气处理方法，通过第一风门9连通了连接有固体焚烧炉空预器排烟口8的第二烟道2和连接有发电机组空预器排烟口4的第一烟道1，使得固体焚烧炉空预器排烟口8排出的烟进入到第一烟道1后，在第一风门9的作用下进入连接有发电机组空预器排烟口8的第一烟道1，然后在第一烟道1内和发电机组的烟气一起进行烟气处理后通过烟囱3排出。

需要说明的是，本实施例的发电机组焚烧炉空预器和固体焚烧炉空预器为现有的设备，本发明只是处理发电机组焚烧炉和固体焚烧炉排出的烟气，焚烧过程的流程操作并非本发明的关键点。

此外，本实施例的除臭风机11收集到的固体焚烧炉配套间12内的臭气将通过第一风道10进入到固体焚烧炉空预器中，使得臭气进入到固体焚烧炉中参与到固体焚烧的过程，接着通过固体焚烧炉空预器排烟口4排到第二烟道2中，然后通过第一烟道1和第二烟道2的耦合进入到第一烟道1中，使其在第一烟道1内和发电机组的烟气一起进行进一步的烟气处理或通过烟囱3排出或者直接从烟囱3排出，这解决了固体焚烧炉应急除臭系统成本较高和容易产生二次污染物的问题。

进一步地，本实施例的第二风道14的两端分别连接至发电机组空预器进风口15和第一风道10，第二风道14上设有第二风门16，使得固体焚烧炉配套间12内的臭气也可以通过第二风门16进入到第二风道14中，然后通过第二风道14的送风机25进入到发电机组空预器中，使得臭气在发电机组焚烧炉中参与焚烧过程，接着通过发电机组空预器进风口15进入到第一烟道1中，最后在第一烟道1内进行烟气处理后通过烟囱3排出，这也解决了固体焚烧炉应急除臭系统成本较高和容易产生二次污染物的问题。

在本实施例中，当原发电机组第一除尘设备5裕量(裕量指的是在原来工作处理能力的基础上，剩余的工作处理能力)不足时，可在第二烟道2上设置第二除尘设备17；当第二除尘设备17为预除尘设备时(预除尘设备为功率较小的除尘设备)，第三风门18的一端连接在第一除尘设备5的进烟口端，另一端连接在第二除尘设备17的排烟口端；当第二除尘设备17为功率较大的除尘设备时，第三风门18的一端连接在第一除尘设备5的排烟口端，另一端连接在第二除尘设备17的排烟口端；并且第二烟道2通过第三风门18与第一烟道1连通，使得第二烟道2的烟气可以通过第二除尘设备17的处理后，再通过第三风门18进入到第一烟道1中，降低了第一除尘设备5的工作负担。由此，本实施例可在固体焚烧炉与原发电机组烟气耦合后的污染物灰尘排放浓度过高和原发电机组除尘设备裕量不足时，降低耦合后的污染物的灰尘排放浓度。

在本实施例中，当原发电机组第一引风机6不能满足第一烟道1、第二烟道2和沿程烟气净化设备的阻力要求时，可在第二烟道2上设置第二引风机19；其中第四风门20的一端连接第二引风机19的出风口端，另一端连接第一烟道1，使得第二烟道2的烟气可以通过第二引风机19后，再通过第四风门20进入到第一烟道1中，降低了烟气处理系统的沿程助力。由此，本实施例克服了烟道及沿程烟气净化设备阻力较大的问题，提升了烟气耦合处理系统的工作效率。

在本实施例中，当原发电机组第一脱硫装置7裕量不足时，可在第二烟道2上设置第二脱硫装置21；其中第二烟道2通过第五风门22与第一烟道1连通，第五风门22的一端连接第二脱硫装置21的排烟口端，另一端连接至第一脱硫装置7的排烟口端或进烟口端，使得第二烟道2的烟气可以通过第二脱硫装置21的脱硫处理后，再通过第五风门22进入到第一烟道1中，降低了第一脱硫装置7的工作负担。由此，本实施例可在固体焚烧炉与原发电机组烟气耦合后的污染物排放浓度过高和原发电机组脱硫装置裕量不足时，降低耦合后的污染物的排放浓度。

在本实施例中，当原发电机组的第一脱硝装置裕量不足时，可在第二烟道2上设置第二脱硝装置23；其中第二烟道2通过第六风门24与第一烟道1连通，第六风门24的一端连接至第二脱硝装置23的排烟口端，另一端连接至第一脱硫装置7的排烟口端，使得第二烟道2的烟气可以通过第二脱硝装置23的脱硝处理后，再通过第六风门24进入到第一烟道1中，降低了第一脱硝装置的工作负担。由此，本实施例可在固体焚烧炉与原发电机组烟气耦合后的污染物排放浓度过高和原发电机组脱硝装置裕量不足时，降低耦合后的污染物的排放浓度。

此外，本发明实施例还提出了一种固体焚烧炉耦合发电机组的烟气处理方法，用于确定新增设的烟气处理设备的类型以及耦合点位置，该处理方法包括以下步骤：

固体焚烧炉空预器排烟口13排出的烟气通过第二烟道2进入发电机组空预器排烟口4排烟的第一烟道1，然后在第一烟道1进行烟气处理后通过烟囱3排出或直接从烟囱3排出。

具体地：

步骤s1、首先要计算固体焚烧炉与原发电机组烟气混合后的污染物排放浓度，其方法具体为：

s11、选定新增固体焚烧炉炉型、炉内脱硫方案、炉内脱硝方案，并计算炉膛出口的污染物排放浓度。

s12、确定新增固体焚烧炉对应的环保排放标准。

s13、计算固体焚烧炉与原发电机组的烟气混合后的污染物排放浓度值c：其计算公式为

其中vs：固体焚烧炉燃烧产生的烟气体积，nm³/h；

cs：固体焚烧炉产生的大气污染物排放浓度，g/nm³；

vp：原发电机组耦合点对应的烟气体积，nm³/h；

cp：原发电机组耦合点对应的大气污染物排放值，g/nm³；

c：固体焚烧炉与原发电机组烟气耦合后的污染物排放浓度。

步骤s2、根据s13的结果，增设第二烟道2相应的设备以及选定耦合点；

具体为：

s21、若原发电机组烟气处理系统的各项烟气处理结果均可以满足c值的处理要求，则第二烟道2无需增设新的烟气净化装置，固体焚烧炉空预器排烟口8排出的烟气进入第二烟道2后，直接通过第一风门9进入到与发电机组空预器排烟口4相连接的第一烟道1中，最后通过发电机组的烟气处理系统处理后通过烟囱3排出。

s22、若污染物排放浓度c中的粉尘浓度较高，则说明原发电机组的第一除尘设备5的裕量不足，则第二烟道2需要增设第二除尘设备17；当第二除尘设备17为预除尘设备时，耦合点选择第一除尘设备5入口；当第二除尘设备17为功率较大的除尘设备时，耦合点选择第一除尘设备5的出口或入口，优选为第一除尘设备5的入口。因此固体焚烧炉空预器排烟口8排出的烟气进入第二烟道2后，需要经过第二除尘设备17的处理，再通过第三风门18进入到与发电机空预器排烟口4相连接的第一烟道1中，最后通过发电机组的烟气处理系统处理后通过烟囱3排出。

s23、若污染物排放浓度c中的含硫气体浓度较高，则说明原发电机组的第一脱硫装置7裕量不足，则第二烟道2需要增设第二脱硫装置21，耦合点选择第一脱硫装置7的出口。因此固体焚烧炉空预器排烟口8拍出的烟气进入到第二烟道2后，需要经过第二脱硫装置21的处理，再通过第五风门22进入到与发电机空预器排烟口4相连接的第一烟道1中，最后通过发电机组的烟气处理系统处理后通过烟囱3排出。

s24、若污染物排放浓度c中的含硝气体浓度较高，则说明原发电机组的第一脱硝装置(图中未示出)裕量不足，则第二烟道2需要增设第二脱硝装置23，耦合点选择第一脱硝装置出口之后的任意位置，优选后第一脱硫装置7的出口。因此固体焚烧炉空预器排烟口8拍出的烟气进入到第二烟道2后，需要经过第二脱硝装置23的处理，再通过第六风门24进入到与发电机空预器排烟口4相连接的第一烟道1中，最后直接通过烟囱3排出。

s25、若位于第一烟道1上的第一引风机5裕量不足时，即不能克服第一烟道1和第二烟道2上的烟气净化设备的阻力时，则第二烟道2需要增设第二引风机19，耦合点选择第一引风机5的出口。因此固体焚烧炉空预器排烟口8拍出的烟气进入到第二烟道2后，需要经过第二引风机19的处理，再通过第四风门20进入到与发电机空预器排烟口4相连接的第一烟道1中，最后通过发电机组的烟气处理系统处理后通过烟囱3排出。

s26、若原发电机组的烟气处理系统的设备裕量均不足时，第二烟道2上可以同时设置第二除尘设备17、第二脱硫装置21、第二脱硝装置23和第二引风机19，耦合点选择第一脱硫装置7的出口。因此固体焚烧炉空预器排烟口8拍出的烟气进入到第二烟道2后，需要经过第二除尘设备17、第二引风机19、第二脱硫装置21和第二脱硝装置23的处理，再通过第六风门24进入到与发电机空预器排烟口4相连接的第一烟道1中，最后直接通过烟囱3排出。

综上，本发明提供了一种固体焚烧炉耦合发电机组的烟气处理系统和方法，用于解决现有发电机组系统裕量不足、无法满足污泥处理，而增设单独的污泥焚烧炉烟气净化处理系统成本高的问题。

进一步地，本发明还通过将固体焚烧炉配套间的臭气引入固体焚烧炉和发电机组焚烧炉中，解决了应急除臭系统成本较高和容易产生二次污染物的问题。

以上所述是本实用发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。