一种电除尘器氧化NO与脱硫协同脱除氮氧化物装置的制作方法

本实用新型涉及烟气处理设备技术领域，尤其涉及一种电除尘器氧化NO与脱硫协同脱除氮氧化物装置。

背景技术：

火电、冶金、生物质焚烧过后会产生烟气，这种烟气中会含有大量的酸性气体SOX和NOX，若不处理直接排出，则会造成空气污染，危害环境。

现有市场中大多通过电除尘器产生同种电场对烟气进行除尘，再将除尘后的烟气进行脱硫处理。在除尘过程中，电场不变的情况下容易使得杂质清除不干净，此外，且发生氧化反应的氮氧化物较少，从而使得后续脱硫组件无法将低价氮氧化物从烟气中去除。

技术实现要素：

为了解决相关技术中烟气中低价态的氮氧化物发生氧化反应较少以致无法脱除干净的技术问题，本实用新型实施例提供了一种电除尘器氧化NO与脱硫协同脱除氮氧化物装置，其目的在于对烟气进行高效除尘并促进氮氧化物氧化，从而便于将氮氧化物从烟气中去除，此外，还可以防止过多杂质进入后续脱硫组件中造成堵塞。

本实用新型提供了一种电除尘器氧化NO与脱硫协同脱除氮氧化物装置，包括用于初步脱硝的废气发生器、用于除尘并氧化NO的电除尘器、脱硫组件和烟囱，电除尘器包括电除尘器本体、高效电源和等离子电源，废气发生器和脱硫组件分别设置于电除尘器本体的两端，高效电源和等离子电源设置于电除尘器本体上，烟囱与脱硫组件相连。

通过废气发生器对烟气进行初步脱硝，即将烟气中的氮氧化物转化为氮气或氨气；电除尘器先采用高效电源形成强电场，提高粉尘荷电进而提高除尘效率，再通过等离子电源在放电极周围产生流光放电以使烟气分子电离成具有强氧化性的自由基，即烟气中的一氧化氮被氧化成高价态的二氧化氮和/或五氧化二氮等，汞被氧化成汞离子；通过脱硫组件以便于去除电除尘器中产生的二氧化氮和/或五氧化二氮以及汞离子，并将烟气中含硫氧化物以及分散与烟气中的杂质颗粒去除出。

可选的，电除尘本体上开设有第一输入端和第一输出端，电除尘器还包括第一放电部和第二放电部，第一放电部和第二放电部设置于电除尘器本体内，第一放电部和第二放电部沿第一输入端至第一输出端依次设置，高效电源与第一放电部相连，等离子电源与第二放电部相连。

通过将第一放电部临近第一输入端设置，再通过高效电源向第一放电部供电，以便于烟气进入电除尘器本体内后先经过在第一放电部形成的强电场进行初级除尘以将烟气中大量的粉尘颗粒脱除，再经过第二放电部形成的强电场，在深度除尘的同时再对烟气中含有的低价态氮氧化物和汞进行氧化，从而便于在后续脱硫组件中将其脱除，此外，先除去烟气中的粉尘颗粒可以避免影响氧化反应的进行，避免烟气中含有的大量粉尘颗粒造成氧化时的能源浪费。

可选的，第一放电部包括第一阳极板和第一阴极线，第二放电部包括第二阴极板和第二阳极线，第一阳极板和第一阴极线相对平行设置，高效电源与第一阴极线相连，第二阴极板和第二阳极线相对平行设置，等离子电源与第二阳极线相连。

通过高效电源向第一阴极线供电，以使第一阳极板和第一阴极线之间形成强电场，从而便于去除烟气中含有的大量粉尘颗粒；通过等离子电源向第二阳极线供电，以使第二阴极板与第二阳极线之间形成电场，以在放电极周围产生流光放电以电离烟气分子使其产生大量具有强氧化活性的自由基，以将烟气中含有的低价态氮氧化物氧化成高价态氮氧化物，以及将汞氧化成离子态汞。

可选的，高效电源为高频电源；或者，高效电源为脉冲电源；或者，高效电源为三相电源。

通过对高效电源的选用，便于在电除尘器第一输入端附近形成稳定的强电场，以充分使粉尘荷电，从而便于将粉尘脱除，提高除尘效率。

可选的，等离子电源数量为至少两个。

通过设置至少两个等离子电源，以便于对经高效电源除尘后的烟气中的一氧化氮和/或汞进行充分氧化，使其在脱硫组件内与二氧化硫协同被高效脱除。

可选的，脱硫组件包括脱硫本体、用于吸收经电除尘器氧化成高价态氮氧化物的碱液循环喷淋器和用于捕集气溶胶等颗粒物的高效除雾器，脱硫本体与电除尘器本体之间通过引风机相连，碱液循环喷淋器与高效除雾器均设置于脱硫本体内部，且高效除雾器位于碱液循环喷淋器的上方。

通过对脱硫本体、碱液循环喷淋器以及高效除雾器的设置，便于将输入至脱硫本体内的烟气先经碱液循环喷淋器处理以去除经电除尘器氧化后的烟气中的高价态氮氧化物、汞离子和含硫氧化物，再通过高效除雾器去除由于喷淋而悬浮或分散在烟气中的粉尘细微颗粒或液滴小质点等气溶胶颗粒物，从而便于将进化后的净烟气通过烟囱排出；通过在脱硫组件与电除尘器之间设置引风机，以便于将经电除尘器处理后的烟气抽取至脱硫组件内，加快烟气的传输速度。

可选的，脱硫本体的侧边设有第二输入端和第二输出端，第二输入端相对于脱硫本体的高度低于碱液循环喷淋器相对于脱硫本体的高度，第二输出端相对于脱硫本体的高度高于高效除雾器相对于脱硫本体的高度。

由于烟气进入脱硫本体后会向上扩散，因此为了使输入至脱硫本体内的烟气依次经碱液循环喷淋器和高效除雾器处理，碱液循环喷淋器高于第二输入端，高效除雾器低于第二输出端。

可选的，电除尘器本体与脱硫本体之间设有用于将电除尘器本体内的烟气排入脱硫本体内的引风机，引风机通过第三管道与第二输入端相连。

通过对引风机的设置，以便于加快电除尘器本体内经除尘和氧化后的烟气进入脱硫本体内。

可选的，废气发生器与电除尘器本体之间通过原烟气降温换热器相连，脱硫组件与烟囱通过净烟气升温换热器相连，原烟气降温换热器与净烟气升温换热器之间连有用于将原烟气换热器与净烟气换热器之间的换热媒介质循环使用的通过循环泵相连。

通过原烟气降温换热器将经废气发生器初步脱硝后的烟气降温至酸凝露点附近，以使烟气内含有的硫酸蒸汽凝结而被吸附在粉尘表面，改善了粉尘比电阻，随烟气进入电除尘器后非常容易被脱除；将经脱硫组件处理后的烟气通过烟囱排出，在脱硫组件与烟囱之间设置净烟气升温换热器以对气体加热，加快烟气的扩散。

可选的，原烟气降温换热器的一端和净烟气升温换热器的一端通过第一管道相连，原烟气降温换热器的另一端和净烟气升温换热器的另一端通过第二管道相连。

通过对在原烟气降温换热器和净烟气升温换热器之间连有第一管道和第二管道，以便于水通过第一管道和第二管道在原烟气降温换热器和净烟气升温换热器之间循环使用；通过对循环泵的设置，以便于使水在第一管道和第二管道内循环流动。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种电除尘器氧化NO与脱硫协同脱除氮氧化物装置的结构示意图。

图中：100、废气发生器；110、SNCR脱硝组件；120、SCR脱硝组件；200、原烟气降温换热器；300、电除尘器；310、电除尘器本体；311、第一输入端；312、第一输出端；320、高效电源；330、等离子电源；400、引风机；500、脱硫组件；510、脱硫本体；511、第二输入端；512、第二输出端；520、碱液循环喷淋器；521、喷淋头；522、动力泵；530、高效除雾器；600、净烟气升温换热器；700、第一管道；710、循环泵；720、第二管道；900、烟囱。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

现有市场中大多通过同种磁场对烟气进行除尘，再将除尘后的烟气进行脱硫处理。在除尘过程中，磁场不变的情况下容易使得杂质清除不干净，此外，且发生氧化反应的氮氧化物较少，从而使得后续脱硫组件无法将低价氮氧化物从烟气中去除。

为了解决相关技术中烟气中的氮氧化物发生氧化反应较少以致无法脱除干净的技术问题，本实用新型实施例提供了一种电除尘器氧化NO与脱硫协同脱除氮氧化物装置，其目的在于对烟气进行高效除尘并促进氮氧化物氧化，从而便于将氮氧化物从烟气中去除，此外，还可以防止过多杂质进入后续脱硫组件中造成堵塞。下面结合图1对该电除尘器氧化NO与脱硫协同脱除氮氧化装置的结构进行举例说明。

该电除尘器氧化NO与脱硫协同脱除氮氧化物装置包括废气发生器100、电除尘器300、脱硫组件500和烟囱，废气发生器100用于初步脱除氮氧化物，电除尘器300用于对烟气除尘并将烟气中的低价氮氧化物和汞氧化成高价态氮氧化物和汞离子，脱硫组件500用于脱除烟气中的含硫氧化物，并将经电除尘器300排出的烟气中的高价态氮氧化物和汞离子脱除，烟囱900将净烟气排入大气中。

可选的，废气发生器100选用SNCR脱硝组件110；或者，废气发生器100采用SCR脱硝组件120；或者，废气发生器100采用SNCR和SCR联合脱硝发生器。在本实施例中，SNCR脱硝组件110与SCR脱硝组件120分别与电除尘器300相连。在实际使用过程中，根据烟气所需去除的成分选用SNCR脱硝组件、SCR脱硝组件或SNCR和SCR联合脱硝发生器，以便于将该成分从烟气中充分脱除。

在本实施例中，废气发生器100和脱硫组件500分别设置于电除尘器300的两端。更进一步地说，电除尘器300包括电除尘器本体310、高效电源320和等离子电源330，废气发生器100和脱硫组件500分别设置于电除尘器本体310的两端，高效电源320和等离子电源330设置于电除尘器本体310上，烟囱900与脱硫组件500相连。

在实际设计过程中，通过高效电源320输入强电能以在首电场形成强电场，使粉尘荷电从而提高除尘效率，再通过等离子电源330放电极周围产生的流光放电使烟气分子电离产生大量具有强氧化活性的自由基，从而将烟气中的NO氧化成高价态的氮氧化物，如NO2、N2O5等，此外，还会将Hg⁰氧化成离子态的Hg²⁺。

电除尘器本体310上开设有第一输入端311和第一输出端312，电除尘器300还包括第一放电部和第二放电部，第一放电部和第二放电部设置于电除尘器本体310内，第一放电部和第二放电部沿第一输入端311至第一输出端312依次设置，高效电源320与第一放电部相连，等离子电源330与第二放电部相连。

可选的，第一放电部包括第一阳极板和第一阴极线，第二放电部包括第二阴极板和第二阳极线，第一阳极板和第一阴极线相对平行设置，高效电源320与第一阴极线相连，第二阴极板和第二阳极线相对平行设置，等离子电源330与第二阳极线相连。

当第一阳极板数量为至少两个时，第一阴极线的数量根据第一阳极板的数量匹配设置，第一阳极板与第一阴极线交错排列，即任一第一阳极板的临近位置设有第一阴极线，任一第一阴极线的临近位置设有第一阳极板。在实际设计过程中，第二阴极板和第二阳极线的设置参照第一阳极板和第一阴极线设置，本申请中对此不作重复阐述。

在具体实现方式中，高效电源320可以为高频电源；或者，高效电源320可以为脉冲电源；或者，高效电源320可以为三相电源。

可选的，等离子电源330数量为至少两个，以便于在电除尘器本体310内形成一定范围的电场，从而使烟气中的一氧化氮以及汞能够被充分氧化。

废气发生器100与电除尘器本体310之间通过原烟气降温换热器200相连，脱硫组件500与烟囱900通过净烟气升温换热器600相连，原烟气降温换热器200与净烟气升温换热器600之间连有循环泵710。

在具体实现方式中，原烟气降温换热器200将经初步脱硝后的烟气降温至凝露点附近，以使烟气内含有的硫酸蒸汽凝结被吸附在粉尘表面，随烟气输入电除尘器300后易被高效脱除；此外，将经脱硫组件400处理后的烟气通过烟囱900排出过程中，在脱硫组件500与烟囱900之间设置净烟气升温换热器600以对气体加热，从而加快烟气的扩散。

可选的，原烟气降温换热器200的一端和净烟气升温换热器600的一端通过第一管道700相连，原烟气降温换热器200的另一端和净烟气升温换热器600的另一端通过第二管道720相连，循环泵710设置于第一管道700上。

更进一步地说，原烟气降温换热器200以水为换热介质吸收电除尘器本体310第一输入端311处的烟气的热量以将烟气降温，水吸收热量温度升高，循环泵710将温度升高的水抽取至净烟气升温换热器600处，温度较高的水对净烟气进行升温，从而加快烟气的扩散，水温度降低，再通过循环泵710将温度降低后的水抽取至原烟气降温换热器200内以冷却烟气，以此实现水的循环使用，减少能量的消耗。

可选的，脱硫组件500包括脱硫本体510、用于吸收经电除尘器300氧化成高价态氮氧化物的碱液循环喷淋器520和用于捕集气溶胶等颗粒物的高效除雾器530，脱硫本体510与电除尘器本体310相连，循环喷淋器520和高效除雾器530均设置于脱硫本体510内部，且高效除雾器530位于碱液循环喷淋器520的上方。在本实施例中，气溶胶等颗粒物是分散并悬浮在烟气中的粉尘等细微颗粒物或经循环喷淋器520喷淋后形成的液滴小质点。

为了使得输入脱硫组件500内部的烟气内的高价态氮氧化物、SO2以及Hg²⁺能被有效脱除，脱硫本体510的侧边设有第二输入端11和第二输出端512，第二输入端511相对于脱硫本体510的高度低于碱液循环喷淋器520相对于脱硫本体510的高度，第二输出端512相对于脱硫本体510的高度高于高效除雾器530相对于脱硫本体510的高度。在本实施例中，第二输入端511和第二输出端512可以设置于脱硫本体510的同一侧，也可以设置于脱硫本体510的不同侧。

碱液循环喷淋器520包括喷淋头521和动力泵522，动力泵522通过第一喷淋管与脱硫本体510底部相连，以便于将脱硫本体510底部的溶液抽取出来，并通过第二喷淋管供应至喷淋头521喷淋，动力泵522还通过第三喷淋管与用于存储喷淋溶液的储液槽相连。具体来讲，脱硫本体510底部或下方的侧边上设有排液口，当脱硫本体510底部溶液的循环使用次数过多时，可通过排液口将其从脱硫本体510中排出，并通过动力泵522从储液槽内抽取新的喷淋溶液至喷淋头521喷淋。

可选的，喷淋溶液为钙基、钠基、氨基、海水等碱性或微碱性循环液。

在实际设计过程中，烟气从第二输入口511输入至脱硫本体510内并向上扩散，碱液循环喷淋器520对其进行喷淋以将经电除尘器300氧化后的烟气中的高价态氮氧化物、汞离子和二氧化硫去除，再通过高效除雾器530去除烟气中的气溶胶等颗粒物，从而便于将进化后的净烟气通过烟囱900排出。

一般的，电除尘器本体310与脱硫本体510之间设有用于将电除尘器本体310内的烟气排入脱硫本体510内的引风机400，引风机400通过第三管道与第二输入端相连。在本实施例中，引风机400采用引增一体风机。

综上所述，本实用新型通过对电除尘器的设置，先采用高效电源形成强电场，强化粉尘荷电进而提高除尘效率，再通过等离子电源在放电极周围产生流光放电以使烟气分子电离成具有强氧化性的自由基，从而实现高效除尘并将低价氮氧化物氧化成高价态的氮氧化物，便于后道脱硫组件将其协同脱除，从而实现去除原烟气中含氮氧化物的目的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。