一种适用于燃烧后烟气的烟冷器与紫外线联合脱汞装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于燃煤烟气汞脱除相关技术领域，其公开了一种适用于燃烧后烟气的烟冷器与紫外线联合脱汞装置，其包括烟冷器与紫外线氧化结构，所述烟冷器用于与所述紫外线氧化结构相连通；所述紫外线氧化结构包括蛇形烟道、湿度调节组件及多个紫外线探照灯，所述蛇形烟道用于与所述烟冷器相连通，所述湿度调节组件设置在所述蛇形烟道靠近进口的位置；多个所述紫外线探照灯分别设置在所述蛇形烟道的转角处，并用于向所述蛇形烟道内发射紫外线，以使烟气中的单质汞在所述紫外线的作用下发生氧化反应而转化成二价汞。本发明专利技术通过烟冷器与紫外线相联合实现无需催化剂和吸附剂情况下的脱汞，成本较低，效率较高，灵活性较好，实用性较强。

A combination of smoke cooler and ultraviolet ray combined mercury removal device for flue gas after combustion

The invention belongs to the technical field of flue gas mercury removal, which discloses a suitable combustion smoke flue gas cooler and ultraviolet combined mercury removal device, comprising a smoke cooler with ultraviolet oxidation structure, the smoke cooler for communicating with the ultraviolet oxidation structure; the UV oxidation structure including the snake the flue, humidity adjusting component and a plurality of ultraviolet lamp, the snake is communicated with the flue for fume cooler, the humidity adjusting component is arranged at the position close to the inlet flue coil; a plurality of the ultraviolet lamp are respectively arranged at the corner of the serpentine flue, and used to emit ultraviolet the snake in the flue, so that the mercury in flue gas oxidation reaction occurs in the role of ultraviolet light into two mercury. The invention realizes the removal of mercury without the need of catalyst and adsorbent by the combination of the smoke cooler and the ultraviolet ray, which has the advantages of low cost, high efficiency, good flexibility and strong practicability.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于燃烧后烟气的烟冷器与紫外线联合脱汞装置
本专利技术属于燃煤烟气脱汞相关
，更具体地，涉及一种适用于燃烧后烟气的烟冷器与紫外线联合脱汞装置。
技术介绍
汞具有剧毒性、强挥发性及生物富集效应等显著特点，已成为我国新一轮大气环境污染治理的控制对象。汞的化合物中，零价汞由于挥发性较强，不易被除尘或者脱硫设施捕获，大部分汞化合物以Hg0的形式随烟气排入大气。汞元素在烟气中以三种形式存在，分别为二价汞、单质汞和颗粒态汞。Hg2+为汞元素在燃煤烟气中的主要氧化形式，易溶于水。Hg0作为少有的几种挥发性金属单质，挥发性较强，水溶性较低，是三种形态中最难控制的一种存在形态，也是环境大气中汞污染的主要形式。一定条件下，汞的三种存在形态可以实现相互转化。目前，燃烧后脱汞主要有三类方法，即利用除尘、脱硫脱硝等设备协同控制技术、吸附剂脱汞技术和新型脱汞技术。利用除尘、脱硫脱硝等设备协同控制技术应用方便，脱汞成本低，但存在脱除效率不如吸附剂脱汞技术效率高的问题。吸附剂脱汞技术主要采用活性碳作为吸附剂，活性碳脱汞属于物理吸附脱汞，对零价汞、二价汞和颗粒汞都有很好的吸附效果，其中对零价汞的脱除率高达99％，然而活性碳价格昂贵，这严重影响了该技术的推广。新型脱汞技术还未达到可普遍使用、适用性强、经济性较好的水平。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种适用于燃烧后烟气的烟冷器与紫外线联合脱汞装置，其基于现有脱汞方法的特点，研究及设计了适用于燃烧后烟气的烟冷器与紫外线联合脱汞装置。所述烟冷器与紫外线联合脱汞装置通过将烟冷器与紫外线联合来进行脱汞，无需催化剂及吸附剂，成本较低，仅用活性碳脱汞技术1/7的成本就能达到同样的90％以上的脱除率，经济性较好，灵活性较高，实用性较强，提高了可持续性，绿色环保。此外，烟冷器、湿度调节组件及紫外线探照灯布置位置的配合，实现了温度、湿度及烟气滞留时间的组合调节，使得烟气参数达到紫外线脱汞的最佳反应条件，提高了脱汞效率及脱除率。为实现上述目的，本专利技术提供了一种适用于燃烧后烟气的烟冷器与紫外线联合脱汞装置，其包括烟冷器与紫外线氧化结构，所述烟冷器用于与所述紫外线氧化结构相连通，且用于将进入所述紫外线氧化结构的烟气的温度降到预定温度；所述紫外线氧化结构包括蛇形烟道、湿度调节组件及多个紫外线探照灯，所述蛇形烟道用于与所述烟冷器相连通，所述湿度调节组件设置在所述蛇形烟道靠近进口的位置，其用于调节所述蛇形烟道内的烟气的湿度；多个所述紫外线探照灯分别设置在所述蛇形烟道的转角处，并用于向所述蛇形烟道内发射紫外线，以使烟气中的单质汞在所述紫外线的作用下发生氧化反应而转化成二价汞，进而被脱除。进一步地，所述紫外线的入射方向与对应的烟气的流动方向平行。进一步地，所述预定温度为80℃～100℃。进一步地，所述预定温度为90℃。进一步地，所述紫外线的波长为185纳米。进一步地，所述蛇形烟道内的烟气中的水蒸气浓度为20ppmV～100ppmV。进一步地，所述湿度调节组件包括湿度计及喷雾加湿器，所述湿度计与所述喷雾加湿器间隔设置，且所述湿度计邻近所述蛇形烟道的进口设置。进一步地，所述蛇形烟道的进出口尺寸及位置分别与待连接部件的尺寸及位置相匹配，即所述紫外线氧化结构使用时无需改变待连接部件的尺寸及位置。进一步地，多个所述紫外线探照灯分别两两间隔设置在所述蛇形烟道的转角处。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，本专利技术提供的适用于燃烧后烟气的烟冷器与紫外线联合脱汞装置主要具有以下有益效果：1.所述烟冷器与紫外线联合脱汞装置通过将烟冷器与紫外线联合来进行脱汞，无需催化剂及吸附剂，成本较低，仅用活性碳脱汞技术1/7的成本就能达到同样的90％以上的脱除率，经济性较好，灵活性较高，实用性较强，提高了可持续性，绿色环保；2.烟冷器、湿度调节组件及紫外线探照灯布置位置的配合，实现了温度、湿度及烟气滞留时间的组合调节，使得烟气参数达到紫外线脱汞的最佳反应条件，提高了脱汞效率及脱除率；3.采用紫外线探照灯作为紫外光源，相较于紫外灯管，其不受烟气的冲刷和腐蚀，延长了使用寿命；4.所述紫外线探照灯设置在所述蛇形烟道的转角处，以利用转角处流体的滞留和速度损耗以增加紫外线与烟气的接触时间；所述紫外线的入射方向与对应的所述蛇形烟道内的烟气的流动方向平行，以延长烟气与紫外线的接触时间，更提高了紫外线的利用率，一定程度上避免了仍有反应能力的紫外线被所述蛇形烟道的烟道壁面吸收而造成的能量损耗。附图说明图1是本专利技术较佳实施方式提供的适用于燃烧后烟气的烟冷器与紫外线联合脱汞装置应用于燃煤电厂的流程图；图2是图1中的适用于燃烧后烟气的烟冷器与紫外线联合脱汞装置的紫外线氧化结构的平面示意图；图3是图1中的适用于燃烧后烟气的烟冷器与紫外线联合脱汞装置的紫外线氧化结构的立体示意图；图4是现有的燃煤电厂的烟道内压降示意图；图5是图1中的紫外线氧化结构的烟道内压降示意图。在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：10-脱硝结构，20-空预器，30-烟冷器，40-静电除尘器，50-紫外线氧化结构，51-蛇形烟道，511-进口，52-湿度计，53-喷雾加湿器，54-紫外线探照灯，60-引风机，70-脱硫结构。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。请参阅图1至图3，本专利技术较佳实施方式提供的适用于燃烧后烟气的烟冷器与紫外线联合脱汞装置，所述烟冷器与紫外线联合脱汞装置通过将烟冷器与紫外线氧化结构相结合，利用紫外线作用时烟气中的单质汞发生氧化反应而转化为易溶于水的二价汞，无需催化剂及吸附剂，实现了低成本、高效率脱除烟气中的单质汞。所述烟冷器与紫外线联合脱汞装置包括烟冷器30及紫外线氧化结构50，所述紫外线氧化结构50与所述烟冷器30相连通。可以理解，在其他实施方式中，所述烟冷器30与所述紫外线氧化结构50可以仅在使用时连通，不使用时连通或者不连通均可。所述烟冷器30用于将待进入所述紫外线氧化结构50的烟气冷却至预定温度，同时将烟气中的大部分水蒸气脱除，以降低烟气温度，为氧化反应提供最佳条件。本实施方式中，所述预定温度为80℃～100℃，优选地，所述预定温度为90℃。所述紫外线氧化结构50用于将进入其内的烟气中的单质汞在紫外线的作用下转化为易溶于水的二价汞。所述紫外线氧化结构50包括蛇形烟道51、湿度计52、喷雾加湿器53及紫外线探照灯54。所述蛇形烟道51相对于现有的烟道设计延长了烟气的停留时间，有利于烟气中的单质汞的氧化反应的充分进行。所述蛇形烟道51设置有进口511及与所述进口511相背的出口，所述进口511用于供经所述烟冷器30冷却后的烟气进入所述蛇形烟道50，所述出口用于供烟气自所述蛇形烟道50排出。本实施方式中，所述蛇形烟道50的进出口尺寸及位置分别与待连接的部件的尺寸及位置相匹配，使用时无需更改待连接的部件的位置及尺寸。所述湿度计52及所述喷雾加湿器53间隔设置在所述蛇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于燃烧后烟气的烟冷器与紫外线联合脱汞装置，其特征在于：所述烟冷器与紫外线联合脱汞装置包括烟冷器与紫外线氧化结构，所述烟冷器用于与所述紫外线氧化结构相连通，且用于将进入所述紫外线氧化结构的烟气的温度降到预定温度；所述紫外线氧化结构包括蛇形烟道、湿度调节组件及多个紫外线探照灯，所述蛇形烟道用于与所述烟冷器相连通，所述湿度调节组件设置在所述蛇形烟道靠近进口的位置，其用于调节所述蛇形烟道内的烟气的湿度；多个所述紫外线探照灯分别设置在所述蛇形烟道的转角处，并用于向所述蛇形烟道内发射紫外线，以使烟气中的单质汞在所述紫外线的作用下发生氧化反应而转化成二价汞，进而被脱除。

【技术特征摘要】
1.一种适用于燃烧后烟气的烟冷器与紫外线联合脱汞装置，其特征在于：所述烟冷器与紫外线联合脱汞装置包括烟冷器与紫外线氧化结构，所述烟冷器用于与所述紫外线氧化结构相连通，且用于将进入所述紫外线氧化结构的烟气的温度降到预定温度；所述紫外线氧化结构包括蛇形烟道、湿度调节组件及多个紫外线探照灯，所述蛇形烟道用于与所述烟冷器相连通，所述湿度调节组件设置在所述蛇形烟道靠近进口的位置，其用于调节所述蛇形烟道内的烟气的湿度；多个所述紫外线探照灯分别设置在所述蛇形烟道的转角处，并用于向所述蛇形烟道内发射紫外线，以使烟气中的单质汞在所述紫外线的作用下发生氧化反应而转化成二价汞，进而被脱除。2.如权利要求1所述的适用于燃烧后烟气的烟冷器与紫外线联合脱汞装置，其特征在于：所述紫外线的入射方向与对应的烟气的流动方向平行。3.如权利要求1所述的适用于燃烧后烟气的烟冷器与紫外线联合脱汞装置，其特征在于：所述预定温度为80℃～100℃。4.如权利要求3所述的适用于燃烧后烟气的烟冷器与紫外线联...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵永椿，孔凡淇，熊卓，张军营，郑楚光，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42