利用锅炉烟气余热的活性炭脱硫脱硝解析装置的制作方法

专利2022-06-28  101


本实用新型涉及活性炭干法烟气净化技术领域,尤其涉及一种利用锅炉烟气余热的活性炭脱硫脱硝解析装置。



背景技术:

近几年活性炭烟气净化技术在电力、钢铁、焦化、垃圾焚烧等行业均有应用,逐渐成为烟气净化领域的主流技术。特别是国家推出烟气超低排放标准后,此技术被广泛认为是极具前景的烟气净化技术。

活性炭烟气净化技术的工艺流程:烟气依次进入一级脱硫净化反应器、二级脱硝净化反应器,脱除so2、nox和粉尘后经由烟囱排放。活性炭催化剂从净化反应器顶部加入,在重力和塔底出料装置的作用下向下移动,活性炭催化剂吸收烟气中的so2、nox、重金属等污染物后经输送机送往再生反应器进行再生,解析后的活性炭催化剂经输送机送回净化反应器顶部,解析过程中解吸出的酸性气送至制酸装置处理。

吸附了烟气中污染物的活性炭解析是此技术的关键环节,影响后续活性炭的吸附效果。活性炭解析的最佳温度在380℃~400℃之间,若解析温度达不到最佳温度,活性炭将解析不完全,再生反应器出口酸性气中so2的浓度达不到制酸要求,制酸装置运行会受影响。另外再生反应器中活性炭解析效果不好,装置出口烟气中污染物的浓度将达不到现行国家排放标准。

活性炭烟气净化技术可应用于锅炉烟气的净化,再生反应器活性炭解析可利用锅炉上级省煤器烟气的热量,实现烟气的余热回收,进而降低锅炉的排烟温度,节约能源。

针对上述现有技术中所存在的问题,研究设计一种新型的利用锅炉烟气余热的活性炭脱硫脱硝解析装置,从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。



技术实现要素:

根据上述现有技术提出的若解析温度达不到380℃-400℃之间,活性炭将解析不完全,再生反应器出口酸性气中so2的浓度达不到制酸要求,制酸装置运行会受影响,以及再生反应器中活性炭解析效果不好,装置出口烟气中污染物的浓度将达不到现行国家排放标准的技术问题,而提供一种利用锅炉烟气余热的活性炭脱硫脱硝解析装置。本实用新型主要利用循环加热氮气对再生反应器进行热量置换,从而使再生反应器内温度达到技术参数要求。

本实用新型采用的技术手段如下:

一种利用锅炉烟气余热的活性炭脱硫脱硝解析装置包括:再生反应器、电加热器、烟气表面换热器、锅炉、循环风机、温度调节回路、压力调节回路及连接管路;电加热器、烟气表面换热器和循环风机通过连接管路依次连接;电加热器通过连接管路与再生反应器下部的入口相连接;循环风机通过连接管路与再生反应器顶端的出口相连接;烟气表面换热器装于锅炉上;烟气表面换热器两端的管路上并联有温度调节回路;循环风机入口端的连接管路上设置有氮气供排系统和压力调节回路;再生反应器、电加热器、烟气表面换热器、锅炉、循环风机、温度调节回路、压力调节回路及连接管路形成闭合回路,回路内充满循环氮气,装置在运行过程中不消耗氮气。

进一步地,温度调节回路包括:电动调节阀、温度计和连接管路;电动调节阀设置于烟气表面换热器的旁路管路上;温度计设置在烟气表面换热器的出口管路上,温度计与电动调节阀通过连接管路相连,构成温度调节回路。

进一步地,压力调节回路包括:氮气输入管、氮气排放管、调节阀a、调节阀和压力变送器;所述的氮气输入管和氮气排放管并排设置在循环风机的入口管路上,向整个装置内供应氮气或排出多余氮气;在氮气输入管和氮气排放管上分别设置一个调节阀a和调节阀b;调节阀a和调节阀b与设置在循环风机入口管路上的压力变送器相连,构成压力调节回路。

进一步地,烟气表面换热器设置于锅炉上级省煤器前转向室烟道内此部位锅炉烟气温度为580℃-650℃。

进一步地,高温锅炉烟气于循环氮气在烟气表面换热器中换热,循环氮气加热后温度为420℃-475℃。

进一步地,再生反应器的加热段为管壳式结构;活性炭在再生反应器的管内流动;加热后的氮气经管路由再生反应器的下部入口进入,并在壳程流动进行间接换热,换热后再由再生反应器的顶端出口流出。

较现有技术相比,本实用新型具有以下优点:

1、本实用新型提供的利用锅炉烟气余热的活性炭脱硫脱硝解析装置,通过采用锅炉上级省煤器的热量作为活性炭的解析热源,确保再生反应器中的活性炭解析完全,实现烟气的余热回收,保证了系统的稳定性;

2、本实用新型提供的利用锅炉烟气余热的活性炭脱硫脱硝解析装置,通过在循环氮气管路上设置了电加热器,作为补充活性炭解析的补充热源,确保了系统的完整性和安全性。

3、本实用新型提供的利用锅炉烟气余热的活性炭脱硫脱硝解析装置,通过设置温度和压力控制回路,提高了自动化程度高。

4、本实用新型提供的利用锅炉烟气余热的活性炭脱硫脱硝解析装置,不消耗燃料,运行成本低。

综上,应用本实用新型的技术方案解决了现有技术中提出的若解析温度达不到380℃-400℃之间,活性炭将解析不完全,再生反应器出口酸性气中so2的浓度达不到制酸要求,制酸装置运行会受影响,以及再生反应器中活性炭解析效果不好,装置出口烟气中污染物的浓度将达不到现行国家排放标准的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型结构示意图。

图中:1、再生反应器2、电加热器3、烟气表面换热器4、锅炉5、循环风机6、电动调节阀7、温度计8、调节阀a9、调节阀b10、压力变送器11、氮气输入管12、氮气排放管。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时,应当清楚,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任向具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制:方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1所示,本实用新型提供了一种利用锅炉烟气余热的活性炭脱硫脱硝解析装置;

在装置首次运行时,通过稳压系统中进口氮气管道向循环氮气管道中通入氮气,直到管道压力至0.5kpag~1kpag,循环风机5入口的压力变送器10可以检测氮气的压力;打开循环风机5,整个氮气系统循环起来。

烟气表面换热器3旁路上的电动调节阀6与温度计7构成温度控制回路,若温度计7检测到烟气表面换热器3出口氮气温度高于设定时时,电动调节阀6开度增大,反之类似。

当锅炉4或烟气表面换热器3出现故障时,打开电加热器2,为活性炭解析提供热量,确保活性炭解析温度。

调节阀a8和调节阀b9与压力变送器10构成压力控制回路;当风机入口的压力大于压力变送器10设定值时,增大调节阀b9开度,反之,增大调节阀a8开度,确保循环氮气管道中的压力保持稳定。

循环风机5提供的动力用于克服管道系统、设备压力降。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。


技术特征:

1.一种利用锅炉烟气余热的活性炭脱硫脱硝解析装置,其特征在于,所述的利用锅炉烟气余热的活性炭脱硫脱硝解析装置包括:再生反应器(1)、电加热器(2)、烟气表面换热器(3)、锅炉(4)、循环风机(5)、温度调节回路、压力调节回路及连接管路;

所述的电加热器(2)、烟气表面换热器(3)和循环风机(5)通过连接管路依次连接;电加热器(2)通过连接管路与再生反应器(1)下部的入口相连接;循环风机(5)通过连接管路与再生反应器(1)顶端的出口相连接;

所述的烟气表面换热器(3)装于锅炉(4)上;

所述的烟气表面换热器(3)两端的管路上并联有温度调节回路;

所述的循环风机(5)入口端的连接管路上设置有氮气供排系统和压力调节回路;

所述的再生反应器(1)、电加热器(2)、烟气表面换热器(3)、锅炉(4)、循环风机(5)、温度调节回路、压力调节回路及连接管路形成闭合回路,回路内充满循环氮气,装置在运行过程中不消耗氮气。

2.根据权利要求1所述的利用锅炉烟气余热的活性炭脱硫脱硝解析装置,其特征在于,所述的温度调节回路包括:电动调节阀(6)、温度计(7)和连接管路;电动调节阀(6)设置于烟气表面换热器(3)的旁路管路上;温度计(7)设置在烟气表面换热器(3)的出口管路上,温度计(7)与电动调节阀(6)通过连接管路相连,构成温度调节回路。

3.根据权利要求1所述的利用锅炉烟气余热的活性炭脱硫脱硝解析装置,其特征在于,所述的压力调节回路包括:氮气输入管(11)、氮气排放管(12)、调节阀a(8)、调节阀b(9)和压力变送器(10);所述的氮气输入管(11)和氮气排放管(12)并排设置在循环风机(5)的入口管路上,向整个装置内供应氮气或排出多余氮气;在氮气输入管(11)和氮气排放管(12)上分别设置一个调节阀a(8)和调节阀b(9);调节阀a(8)和调节阀b(9)与设置在循环风机(5)入口管路上的压力变送器(10)相连,构成压力调节回路。

4.根据权利要求2所述的利用锅炉烟气余热的活性炭脱硫脱硝解析装置,其特征在于,所述的烟气表面换热器(3)设置于锅炉(4)上级省煤器前转向室烟道内此部位锅炉烟气温度为580℃-650℃。

5.根据权利要求4所述的利用锅炉烟气余热的活性炭脱硫脱硝解析装置,其特征在于,所述的烟气表面换热器(3)中有高温锅炉烟气与循环氮气换热,循环氮气加热后温度为420℃-475℃。

6.根据权利要求1所述的利用锅炉烟气余热的活性炭脱硫脱硝解析装置,其特征在于,所述的再生反应器(1)的加热段为管壳式结构;活性炭在再生反应器(1)的管内流动;加热后的氮气经管路由再生反应器(1)的下部入口进入,并在壳程流动进行间接换热,换热后再由再生反应器(1)的顶端出口流出。

技术总结
本实用新型涉及活性炭干法烟气净化技术领域,尤其涉及一种利用锅炉烟气余热的活性炭脱硫脱硝解析装置。本实用新型的电加热器、烟气表面换热器和循环风机通过连接管路依次连接;电加热器通过连接管路与再生反应器下部的入口相连接;循环风机通过连接管路与再生反应器顶端的出口相连接;烟气表面换热器装于锅炉上;烟气表面换热器两端的管路上并联有温度调节回路;循环风机入口端的连接管路上设置有氮气供排系统和压力调节回路;上述设备和连接管路形成闭合回路,回路内充满循环氮气,装置在运行过程中不消耗氮气。本实用新型的技术方案解决了现有技术中提出的由于解析温度达不到380℃‑400℃之间,而产生的一系列后续的问题。

技术研发人员:刘永贞;梁翠翠;张丹;刘万祝
受保护的技术使用者:一重集团大连工程建设有限公司
技术研发日:2019.07.18
技术公布日:2020.06.09

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