本发明涉及烟雾净化,具体为一种供热链条锅炉脱硫脱硝除尘超低排放装置。
背景技术:
1、供热链条锅炉是一种广泛应用于供暖和工业生产领域的设备,它采用链条炉排作为燃烧平台,为各种规模的供热系统提供了稳定和高效的热能来源。在供热链条锅炉中,燃料的输送和燃烧过程被设计以实现最大化的热效率,同时降低运行成本和环境影响。燃料输送是供热链条锅炉的关键环节之一。燃料,通常是煤炭或者是经济环保的生物质颗粒,通过自动化给煤设备均匀地送入锅炉燃烧区域。这些燃料落在连续移动的链条炉排上,链条的速度可调,这允许运营人员精准控制燃料的燃烧速率和锅炉的热输出。燃料在链条上缓慢移动并燃烧,释放出的热量通过锅炉的水管或者热交换器传递给水,这样加热的水随后被送往暖气系统或用于工业过程。在一些高效的锅炉设计中,热回收系统会进一步利用排烟中的热量,以提高整体的能效。随着燃料的燃烧,不可燃的残渣会形成灰烬。在链条锅炉中,这些灰烬随着链条的运动被送到锅炉的后端并收集在灰斗中。灰斗通常与灰渣处理系统相连,可以定期清除灰烬,保持锅炉的清洁和高效运行。尽管链条锅炉的设计概念已经有了一定的历史,但现代的供热链条锅炉通过引入先进技术和控制系统,使得这种类型的锅炉更加高效和环保。现代锅炉通常会配备有自动化的监控系统,这些系统可以监测和调节锅炉的运行状态,确保燃料的最优燃烧以及热能的高效利用。此外,通过安装除尘、脱硫和脱硝设备,现代锅炉能显著减少污染物的排放,如氮氧化物、硫化物和颗粒物等。除了提高能效和环保性能,供热链条锅炉的设计还注重操作的便利性和可靠性。锅炉的结构简单易懂,便于操作人员进行日常监控和维护。同时,锅炉的耐用性也得到了加强,通过使用耐磨材料和部件,延长了锅炉的使用寿命,并减少了因磨损导致的停机时间。
2、现有的链条锅炉在脱硝过程中通常采用scr技术,利用催化剂将氮氧化物与氨气反应,生成氮和水,以实现脱硝效果。催化剂通常是采用蜂窝状催化剂,由多个平行排列的通道并固定安装在装置内部,提供较大的反应表面积和流通通道,使氨气和氮氧化物充分接触和反应。然而,催化剂在长期使用中可能会受到硫化物、氯化物、重金属等污染物的影响,降低活性和脱硝效率。此外,积累的颗粒物和污染物可能导致催化剂烧结,减小表面积和活性,降低脱硝效率。传统的装置在脱硫过程中会产生石膏,石膏会在装置内壁及各部分结构上积聚形成沉积物,增加系统的阻力,降低脱硫脱硝装置的效率,影响运行和反应速度。传统去除附着石膏的方法包括使用化学溶剂或清洗剂对石膏进行溶解或分解,或通过升高设备温度使石膏附着物发生热解或热分解。然而,这些方法成本较高,且不能实时清理附着的石膏。另外,现有装置采用布袋除尘器进行除尘,但布袋在使用过程中需要经常更换才能保证其过滤性能。同时,布袋除尘器对烟气温度有一定要求,温度超过180度时易烧焦,低于70度时易结露并堵塞,从而影响灰尘过滤效率。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题:针对现有技术的不足,本发明提供了一种供热链条锅炉脱硫脱硝除尘超低排放装置,具备能够高效利用反应催化剂和自动更换无法发生催化的催化剂,提高装置整体脱硫脱硝速率,同时能够实时清洁附着在装置内部附着的石膏,并且灰尘过滤网能够自清洁,无需频繁更换过滤网,提高了装置整体效率,实现了脱硫脱硝除尘超低排放的优点,解决了现有设备脱硫脱硝无法频繁更换催化剂导致脱硫脱硝效率低且无法高效利用催化剂,催化剂易浪费提高装置使用成本,清洁石膏困难以及频繁更换过滤网的问题。
2、(二)技术方案:为实现上述能够高效利用反应催化剂和自动更换无法发生催化的催化剂,提高装置整体脱硫脱硝速率,同时能够实时清洁附着在装置内部附着的石膏,并且灰尘过滤网能够自清洁,无需频繁更换过滤网,提高了装置整体效率,实现了脱硫脱硝除尘超低排放的目的,本发明提供如下技术方案:一种供热链条锅炉脱硫脱硝除尘超低排放装置,包括反应仓、氨水喷淋管道、脱硫剂喷淋管道、进风口、出风口,所述氨水喷淋管道同轴装配在所述反应仓上,所述氨水喷淋管道上开设有两个及以上的氨水喷淋口,所述脱硫剂喷淋管道内嵌在所述反应仓壁内,所述脱硫机喷淋管道上开设有与所述反应仓内壁相通的两个以上的脱硫剂喷淋口,所述反应仓顶部设置有出风口,所述反应仓底部设置有进风口,所述氨水喷淋管道与所述反应仓之间转动连接,所述氨水喷淋管道上同轴固定设置有呈螺旋形状的滤板,所述滤板表面铺设有两个及以上的催化球,所述催化球沿所述滤板螺旋方向铺设,且所述催化球直径小于每两层所述滤板直径的间距,所述催化球表面为凹凸面,所述反应仓顶部设置有催化剂进口,所述反应仓底部设置有催化剂出口。
3、优选的,所述出风口顶部固定连接有除尘仓,所述出风口与所述除尘仓之间设置有压力阀,所述除尘仓另外一端设置有低排放口,所述除尘仓内部压强小于所述反应仓内部压强,所述除尘仓左侧开设有冷却管,所述冷却管内通入的气体温度低于所述反应仓内部气体温度,所述除尘仓内部还同轴安装有两个及以上的滤网,所述除尘仓底部设置有积液槽,所述积液槽设置在所述滤网下方,所述积液槽底部连通有排液管。
4、优选的,所述反应仓底部的内壁上还设置有贯穿所述反应仓的沉淀出口,所述沉淀出口与所述反应仓底部之间设置有沉淀槽。
5、优选的,所述滤板采用不锈钢网且表面涂有抗腐蚀涂层。
6、优选的,所述滤板外径小于所述反应仓内径,所述滤板与所述反应仓内壁之间设置有刮板,所述刮板沿所述滤板圆周方向阵列设置两个及以上,所述刮板固定连接在所述滤板外壁上。
7、优选的,所述催化剂进口设置为矩形,且所述矩形宽度等于所述催化球直径,所述矩形长度等于所述滤板的宽度,所述滤板底部还转动安装有挡板,所述挡板转轴上设置有控制所述挡板转动的电控线,所述电控线内嵌在所述氨水喷淋管道底部中,反应过程中,所述催化剂进口及所述催化剂出口均为关闭状态。
8、优选的,每层所述滤板呈倾斜状,每层所述滤板从其轴心位置向下倾斜。
9、优选的,所述氨水喷淋管道及所述脱硫剂喷淋管道内部压强大于所述反应仓内部压强。
10、优选的,所述滤网采用不锈钢网且表面涂有抗腐蚀涂层。
11、优选的,所述氨水喷淋管道底部还同轴安装有齿轮一,所述齿轮一上设置有传动带,所述传动带另外一端设置有齿轮二,所述齿轮二上同轴设置有驱动电机。
12、(三)有益效果:与现有技术相比,本发明提供了一种供热链条锅炉脱硫脱硝除尘超低排放装置,具备以下有益效果:1、该一种供热链条锅炉脱硫脱硝除尘超低排放装置,通过滤板结构与催化球结构的配合使用,相比传统的技术结构,该装置在反应过程中,废气中含有的氮氧化物会被催化球逐层去除,底层的催化球使用率较高,受到硫化物、氯化物、重金属等污染物的影响最大,每当最底层催化球无法继续催化反应时,该装置能自动更换最低层催化球并补充顶层催化球,使得装置无论使用多久都能保证废气能经过多层催化球催化反应去除氮氧化物,且其催化反应效率是逐层提高的,每层催化球都能充分利用,实现了降低催化成本的同时又能将氮氧化物的高效去除。
13、2、该一种供热链条锅炉脱硫脱硝除尘超低排放装置,通过滤板结构、催化球结构、氨水喷淋管道的配合使用,相比传统的技术结构,该结构在反应过程中,当动氨水喷淋管道带动呈螺旋形状的滤板和铺设在其表面的催化球一同转动时,废气会被带动沿着滤板的螺旋形状进行流动,相比于静止的滤板,转动的滤板能够增加气体流动的速度和流量,并且通过旋转的滤板,废气与催化球的接触时间和接触面积都得到了增加,这意味着单位时间内废气流过催化球的数量增加,提高了催化剂与废气中污染物之间的反应机会和效率。此外,旋转还能够增加气体流动的湍流程度,使废气更加均匀地与催化球接触,进一步提高了催化效果。
14、3、该一种供热链条锅炉脱硫脱硝除尘超低排放装置,通过滤板结构、催化球结构、刮板结构的配合使用,相比传统的技术结构,该结构在反应过程中,由于滤板处于旋转,每层滤板之间有气体流动,同时催化球表面是有凹凸面的,当废气在通过催化球时,由于气流速度的增加和催化球表面的凹凸特性,会产生湍流效应及动压效应,湍流会导致气体流动的不稳定性,形成气流的波动和振动,从而使催化球发生高频率震动,而动压效应会使气体在催化球表面产生交替的高压和低压区域,从而导致催化球受到压力的变化,引起高频震动,而这种震动会将附着在滤板表面的硫酸钙脱落,并且因为滤板是处于转动的,此时脱离的硫酸钙与反应生成的水混合会受到滤板转动产生的离心力沿着滤板的斜面流动到滤板与反应仓的交接处,并沿反应仓内壁流到沉淀槽中,并从沉淀出口排出,延长了滤板的使用寿命,而如果有部分硫酸钙附着在反应仓表面时,也会被旋转的刮板刮落排出,从而有效的减少硫酸钙在滤板和反应仓内壁上的堆积,减少设备的阻力,降低能耗,提高能源利用效率,保持设备内部的清洁状态。
15、4、该一种供热链条锅炉脱硫脱硝除尘超低排放装置,通过反应仓结构、除尘仓结构、冷却管结构、滤网结构的配合使用,相比传统的技术结构,该结构在反应过程中,当高温高压反应仓内的废气突然进入低温低压的除尘仓,由于低温低压除尘仓中的温度和压力较低,无法维持高温高压反应仓中的水蒸气的稳定状态,导致水蒸气分子之间的相互作用增强,从而使得这种环境下的水蒸气极易凝结成水滴或水汽凝结成露珠等形式,遇到滤网时,就会与网发生冷凝作用,形成水滴,水滴接触到灰尘颗粒又会使灰尘颗粒黏附在水滴表面,随着水滴的增多和增大,废气中的灰尘颗粒会被吸附到滤网表面上,并随着水滴流动到下方的积液槽中,从排液管中排出,从而避免传统布袋容易出现堵塞需要频繁更换布袋的问题,降低了装置成本提高了使用效率。
1.一种供热链条锅炉脱硫脱硝除尘超低排放装置,包括反应仓(1)、氨水喷淋管道(2)、脱硫剂喷淋管道(3)、进风口(4)、出风口(5),所述氨水喷淋管道(2)同轴装配在所述反应仓(1)上,所述氨水喷淋管道(2)上开设有两个及以上的氨水喷淋口(6),所述脱硫剂喷淋管道(3)内嵌在所述反应仓(1)壁内,所述脱硫剂喷淋管道(3)上开设有与所述反应仓(1)内壁相通的两个以上的脱硫剂喷淋口(7),所述反应仓(1)顶部设置有出风口(5),所述反应仓(1)底部设置有进风口(4),其特征在于:所述氨水喷淋管道(2)与所述反应仓(1)之间转动连接,所述氨水喷淋管道(2)上同轴固定设置有呈螺旋形状的滤板(8),所述滤板(8)表面铺设有两个及以上的催化球(9),所述催化球(9)沿所述滤板(8)螺旋方向铺设,且所述催化球(9)直径小于每两层所述滤板(8)直径的间距,所述催化球(9)表面为凹凸面,所述反应仓(1)顶部设置有催化剂进口(10),所述反应仓(1)底部设置有催化剂出口(11)。
2.根据权利要求1所述的一种供热链条锅炉脱硫脱硝除尘超低排放装置,其特征在于:所述出风口(5)顶部固定连接有除尘仓(16),所述出风口(5)与所述除尘仓(16)之间设置有压力阀(27),所述除尘仓(16)另外一端设置有低排放口(17),所述除尘仓(16)内部压强小于所述反应仓(1)内部压强,所述除尘仓(16)左侧开设有冷却管(18),所述冷却管(18)内通入的气体温度低于所述反应仓(1)内部气体温度,所述除尘仓(16)内部还同轴安装有两个及以上的滤网(19),所述除尘仓(16)底部设置有积液槽(20),所述积液槽(20)设置在所述滤网(19)下方,所述积液槽(20)底部连通有排液管(21)。
3.根据权利要求1所述的一种供热链条锅炉脱硫脱硝除尘超低排放装置,其特征在于:所述反应仓(1)底部的内壁上还设置有贯穿所述反应仓(1)的沉淀出口(22),所述沉淀出口(22)与所述反应仓(1)底部之间设置有沉淀槽(23)。
4.根据权利要求1所述的一种供热链条锅炉脱硫脱硝除尘超低排放装置,其特征在于:所述滤板(8)采用不锈钢网且表面涂有抗腐蚀涂层。
5.根据权利要求1所述的一种供热链条锅炉脱硫脱硝除尘超低排放装置,其特征在于:所述滤板(8)外径小于所述反应仓(1)内径,所述滤板(8)与所述反应仓(1)内壁之间设置有刮板(24),所述刮板(24)沿所述滤板(8)圆周方向阵列设置两个及以上,所述刮板(24)固定连接在所述滤板(8)外壁上。
6.根据权利要求1所述的一种供热链条锅炉脱硫脱硝除尘超低排放装置,其特征在于:所述催化剂进口(10)设置为矩形,且所述矩形宽度等于所述催化球(9)直径,所述矩形长度等于所述滤板(8)的宽度,所述滤板(8)底部还转动安装有挡板(25),所述挡板(25)转轴上设置有控制所述挡板(25)转动的电控线(26),所述电控线(26)内嵌在所述氨水喷淋管道(2)底部中,反应过程中,所述催化剂进口(10)及所述催化剂出口(11)均为关闭状态。
7.根据权利要求1所述的一种供热链条锅炉脱硫脱硝除尘超低排放装置,其特征在于:每层所述滤板(8)呈倾斜状,每层所述滤板(8)从其轴心位置向下倾斜。
8.根据权利要求1所述的一种供热链条锅炉脱硫脱硝除尘超低排放装置,其特征在于:所述氨水喷淋管道(2)及所述脱硫剂喷淋管道(3)内部压强大于所述反应仓(1)内部压强。
9.根据权利要求2所述的一种供热链条锅炉脱硫脱硝除尘超低排放装置,其特征在于:所述滤网(19)采用不锈钢网且表面涂有抗腐蚀涂层。
10.根据权利要求1所述的一种供热链条锅炉脱硫脱硝除尘超低排放装置,其特征在于:所述氨水喷淋管道(2)底部还同轴安装有齿轮一(12),所述齿轮一(12)上设置有传动带(13),所述传动带(13)另外一端设置有齿轮二(14),所述齿轮二(14)上同轴设置有驱动电机(15)。
