一种锅炉烟气超低排放装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种锅炉烟气超低排放装置，包括燃煤锅炉、脱销反应器、布袋除尘器和脱硫塔，燃煤锅炉包括炉膛、主燃烧器和烟道，主燃烧器设置在炉膛的下部，炉膛的上部设置有两层燃尽风喷口；烟道内在上级省煤器和上级空气预热器之间开设有烟气引出管道和烟气引入管道，分别连接脱硝反应器的入口和出口，烟道的出口依次连接布袋除尘器和脱硫塔；脱硫塔内从下到上依次设置有洗涤段、吸收段和除雾段，吸收段上方设置有两层水洗喷淋层，上层水洗喷淋层和下层水洗喷淋层之间设置有PP填料层，除雾段从下到上依次设置有管式除雾器和屋脊除雾器。本发明专利技术能够降低锅炉烟气中的NOX、SO2 和烟尘含量，满足国家超低排放标准，实现装置长周期运行目标。

【技术实现步骤摘要】
一种锅炉烟气超低排放装置
本专利技术涉及烟气净化
，尤其涉及一种锅炉烟气超低排放装置。
技术介绍
雾霾的产生大部分来源于工业的碳排放，其中锅炉的烟气排放是大气污染的主要原因。随着人们生活水平越来越高，国家对环境治理日趋严格，要求燃煤机组2017年7月1日以后烟气排放达到超低排放标准（NOX＜50mg/m³，SO2＜35mg/m³，尘含量＜10mg/m³)。目前，烟气中的烟尘主要通过除尘器去除，较为先进的除尘方式包括电除尘、布袋除尘以及电袋结合除尘。电除尘的耗电量大，电极易接地，故障率高，不能长周期运行，除尘效率不能达到预期效果；电袋结合除尘设备结构复杂，投资较大，维修率高；布袋除尘虽无以上缺点，但经脱硫工艺后烟尘升高，需要配合其他除尘设备才能达到排放标准。烟气中的氮氧化物一般采用SCR和SNCR脱硝反应器去除，其中SCR多用于煤粉炉，SNCR多用于循环流化床锅炉,但无论采用哪种脱硝方式都受催化剂性能影响，反应效率和运行可靠性不高，NOX无法实现持续的超低排放，而频繁更换催化剂经济投入大，仅能将烟气中的NOX从700mg/m³左右降到200mg/m³以内，达不到国家排放标准NOX＜50mg/m³，废催化剂处理又会带来新的环境压力。烟气中的SO2可以通过烟气脱硫技术去除，应用最为广泛的有石灰石-石膏法（钙法）和氨法。石灰石-石膏法发展较早，但投资及运行成本较高，企业难以承担。氨法脱硫具有占地面积小，投资少，不增加碳排放，无废水、废渣产生，适合多种煤种，副产品硫酸铵利用价值较高、经济效益明显的优点，但存在脱硫效率达不到超低标准，形成的气溶胶导致脱硫出口烟气颗粒物升高的缺点。综上，目前针对烟气单独的脱硝、除尘、脱硫技术无法达到国家规定的超低排放标准，设计新的锅炉烟气净化设备迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种锅炉烟气超低排放装置，能够降低锅炉烟气中的NOX、SO2和烟尘含量，满足国家超低排放标准，实现装置长周期运行目标。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种锅炉烟气超低排放装置，包括燃煤锅炉、脱销反应器、布袋除尘器和脱硫塔，所述的燃煤锅炉包括炉膛、主燃烧器和烟道，所述的主燃烧器设置在炉膛的下部，主燃烧器内从上到下依次设置有上二次风喷口、上一次风喷口、中二次风喷口、下一次风喷口和下二次风喷口，所述的上一次风浓相侧在下方，稀相侧在上方，所述的下一次风浓相侧在上方，稀相侧在下方，所述的上二次风喷口面积和中二次风喷口面积是下二次风喷口面积的1/2，所述的炉膛的上部设置有两层燃尽风喷口，分别为上燃尽风喷头和下燃尽风喷口，上燃尽风喷口和下燃尽风喷口的风口向下；所述的炉膛的顶部设置有过热器，所述的烟道的入口连接炉膛顶部的出口，所述的烟道内依次设置有上级省煤器、上级空气预热器、下级省煤器、下级空气预热器和末级空气预热器，所述的烟道在上级省煤器和上级空气预热器之间分别开设有烟气引出管道和烟气引入管道，所述的烟气引出管道连接脱硝反应器的入口，所述的烟气引入管道连接脱硝反应器的出口，所述的烟道的出口连接布袋除尘器的入口，所述的布袋除尘器的出口通过引风机连接脱硫塔的入口；所述的脱硫塔内从下到上依次设置有洗涤段、吸收段和除雾段，所述的吸收段上方设置有两层水洗喷淋层，分别为上层水洗喷淋层和下层水洗喷淋层，所述的上层水洗喷淋层和下层水洗喷淋层之间设置有PP填料层，所述的除雾段从下到上依次设置有管式除雾器和屋脊除雾器。所述的上燃尽风喷口和下燃尽风喷口分别通过双向摆动装置设置在炉膛内，所述的双向摆动装置用于实现上燃尽风喷口和下燃尽风喷口垂直方向和水平方向双向摆动。所述的上燃尽风喷口和下燃尽风喷头与上一次风喷口的垂直距离为1.5~3m。所述的脱硝反应器为SCR脱硝反应器，脱硝反应器内设置有两层以上催化剂，每层催化剂上方均设置有蒸汽吹灰装置和/或声波吹灰装置。所述的除雾段从下到上依次设置有一层管式除雾器和三层屋脊除雾器。所述的上层水洗喷淋层回水通过一级水洗泵实现自循环，所述的下层水洗喷淋层回水通过二级水洗泵实现自循环，所述的管式除雾器和屋脊除雾器回水与上层水洗喷淋层回水汇合。本专利技术通过改变燃煤锅炉结构，减小主燃烧器内二次风喷口的面积，并在主燃烧器上方合理位置设置燃尽风喷口，实现了锅炉低氮燃烧，大幅减少了锅炉烟气中NOX的生成，通过与脱硝反应器的结合，不仅能够满足锅炉烟气中NOX的超低排放，而且减轻了脱硝反应器中催化剂的压力，延长了脱硝反应器的使用寿命，降低了设备运行成本；本专利技术通过在脱硫塔的吸收段上方设置水洗喷淋层和PP填料层，在水洗喷淋层上方设置管式除雾器和屋脊除雾器，增大了循环喷淋系统的循环量，有效去除了烟气中夹带的游离氨、水雾等杂质，实现了烟气净化后的达标排放；本专利技术通过对锅炉低氮燃烧、布袋除尘、氨法脱硫、管式除尘和屋脊除雾技术进行组合实现优势互补，不仅有效降低了锅炉烟气中的NOX、SO2和颗粒物含量，实现了超低排放，而且投入成本少，运行效率高，可靠性强。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术所述的燃煤锅炉的结构示意图；图3为本专利技术所述的脱硫塔的结构示意图。具体实施方式如图1所示，本专利技术所述的一种锅炉烟气超低排放装置，包括燃煤锅炉1、脱硝反应器2、布袋除尘器3和脱硫塔4，燃煤锅炉1产生的烟气依次通过脱硝反应器2、布袋除尘器3和脱硫塔4后排出。如图2所示，本专利技术所述的燃煤锅炉1包括炉膛5、主燃烧器6和烟道7，主燃烧器6设置在炉膛5的下部，主燃烧器6内从上到下依次设置有上二次风喷口8、上一次风喷口9、中二次风喷口10、下一次风喷口11和下二次风喷口12，其中上二次风喷口8的面积和中二次风喷口10的面积是下二次风喷口12的面积的1/2。上一次风浓相侧在下方，稀相侧在上方，下一次风浓相侧在上方，稀相侧在下方，有利于锅炉稳定燃烧，不易灭火。本专利技术所述的炉膛5的上部设置有两层燃尽风喷口，分别为上燃尽风喷口13和下燃尽风喷口14，本实施例中上燃尽风喷口13和下燃尽风喷口14各有4只，距离上一次风喷口9中心线的垂直距离大约3m。燃尽风直接由二次风道上引出后进入独立风箱，通过风门控制燃尽风的配送流量和输送均等性。上燃尽风喷口13和下燃尽风喷口14的风口向下，分别通过双向摆动装置设置在炉膛5内，双向摆动装置用于控制上燃尽风喷口13和下燃尽风喷口14的风口实现垂直方向和水平方向的双向摆动。当烟气温度高时，双向摆动装置控制燃尽风风口向下摆动使火焰中心下移，反之，当烟气温度低时，双向摆动装置控制燃尽风风口向上摆动使火焰中心上移，实现烟温和气温的调节。当炉膛5内左右侧烟气温度偏差较大时，双向摆动装置控制燃尽风风口水平摆动，使锅炉受热面受热均匀，不易爆管。本专利技术将主燃烧器6内二次风喷口面积缩小，使进风量减少，煤粉在火焰中心缺氧燃烧，然后在主燃烧器6上方设置燃尽风喷口使煤粉燃尽，燃尽风风口向下可延长烟气在锅炉内的停留时间，阻止氮氧化物的生成，实现锅炉低氮稳定燃烧。经低氮燃烧排放的锅炉烟气中NOX的含量小于400mg/Nm3，由于NOX的生成量大幅减少，有效减轻了脱硝反应器2内催化剂的压力。本专利技术的炉膛5顶部设置有过热器15，烟道7的入口连接炉膛5顶部的出口，烟道7内依次设置有上级省煤器16、上级空气预热器17、下级省煤器18、下级空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锅炉烟气超低排放装置，其特征在于：包括燃煤锅炉、脱销反应器、布袋除尘器和脱硫塔，所述的燃煤锅炉包括炉膛、主燃烧器和烟道，所述的主燃烧器设置在炉膛的下部，主燃烧器内从上到下依次设置有上二次风喷口、上一次风喷口、中二次风喷口、下一次风喷口和下二次风喷口，所述的上一次风浓相侧在下方，稀相侧在上方，所述的下一次风浓相侧在上方，稀相侧在下方，所述的上二次风喷口面积和中二次风喷口面积是下二次风喷口面积的1/2，所述的炉膛的上部设置有两层燃尽风喷口，分别为上燃尽风喷头和下燃尽风喷口，上燃尽风喷口和下燃尽风喷口的风口向下；所述的炉膛的顶部设置有过热器，所述的烟道的入口连接炉膛顶部的出口，所述的烟道内依次设置有上级省煤器、上级空气预热器、下级省煤器、下级空气预热器和末级空气预热器，所述的烟道在上级省煤器和上级空气预热器之间分别开设有烟气引出管道和烟气引入管道，所述的烟气引出管道连接脱硝反应器的入口，所述的烟气引入管道连接脱硝反应器的出口，所述的烟道的出口连接布袋除尘器的入口，所述的布袋除尘器的出口通过引风机连接脱硫塔的入口；所述的脱硫塔内从下到上依次设置有洗涤段、吸收段和除雾段，所述的吸收段上方设置有两层水洗喷淋层，分别为上层水洗喷淋层和下层水洗喷淋层，所述的上层水洗喷淋层和下层水洗喷淋层之间设置有PP填料层，所述的除雾段从下到上依次设置有管式除雾器和屋脊除雾器。...

【技术特征摘要】
1.一种锅炉烟气超低排放装置，其特征在于：包括燃煤锅炉、脱销反应器、布袋除尘器和脱硫塔，所述的燃煤锅炉包括炉膛、主燃烧器和烟道，所述的主燃烧器设置在炉膛的下部，主燃烧器内从上到下依次设置有上二次风喷口、上一次风喷口、中二次风喷口、下一次风喷口和下二次风喷口，所述的上一次风浓相侧在下方，稀相侧在上方，所述的下一次风浓相侧在上方，稀相侧在下方，所述的上二次风喷口面积和中二次风喷口面积是下二次风喷口面积的1/2，所述的炉膛的上部设置有两层燃尽风喷口，分别为上燃尽风喷头和下燃尽风喷口，上燃尽风喷口和下燃尽风喷口的风口向下；所述的炉膛的顶部设置有过热器，所述的烟道的入口连接炉膛顶部的出口，所述的烟道内依次设置有上级省煤器、上级空气预热器、下级省煤器、下级空气预热器和末级空气预热器，所述的烟道在上级省煤器和上级空气预热器之间分别开设有烟气引出管道和烟气引入管道，所述的烟气引出管道连接脱硝反应器的入口，所述的烟气引入管道连接脱硝反应器的出口，所述的烟道的出口连接布袋除尘器的入口，所述的布袋除尘器的出口通过引风机连接脱硫塔的入口；所述的脱硫塔内从下到上依次设置有洗涤段、吸收段和除雾段，所述的吸收段上方设置有两层水洗喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小勤，李栓民，刘兵伟，李克新，张方，尚凤玲，徐相锋，赵强强，刘洋，姬红闯，
申请(专利权)人：河南开祥精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41