[发明专利]一体式烟气净化塔

说明书

本发明属于工业烟气净化技术领域，涉及一种城市生活垃圾焚烧发电厂烟气脱硫和除尘用一体式烟气净化塔，包括钢架、烟气进口接口、脱硫反应塔、除尘器进口支烟道、除尘器单元、中间箱体、除尘器出口支烟道、烟气汇集烟道、烟气出口接口、螺旋输送机、中间灰斗。本发明通过以半干法脱硫反应塔和布袋除尘器集成式创新结构设计，实现在一个塔内完成烟气脱硫和除尘两种净化工艺，达到设备的紧凑型设计和减少烟气处理间占地面积的目的，并可同时大幅降低设备整体制造及安装成本。

技术领域

本发明涉及工业烟气净化技术领域，具体而言，用于城市生活垃圾焚烧发电厂烟气脱硫和除尘用一体式烟气净化塔。

背景技术

垃圾焚烧处理具有减量化、无害化和资源化方面的显著优势在国内外生活垃圾处理领域取得广泛应用。生活垃圾通过焚烧处理所产生的热量用于发电或者提供区域供热，而垃圾燃烧后产生的炉渣可用于制砖、铺路等方面进行综合利用；其中垃圾燃烧所产生的烟气中含有烟尘颗粒物，SO₂、NO_x、HCl、HF为主的酸性气体，Pb、Hg、Cr等重金属及二噁英类有害污染物，所以须经过无害化处理并达到国家环保排放标准后才允许排入大气。

为达到上述烟气排放要求，垃圾焚烧烟气净化处理系统，须采用脱硫、脱硝和除尘综合净化工艺。即通过干法或半干法脱硫工艺脱除烟气中的SO₂、HCl、HF等酸性气体；采用SNCR（选择性非催化还原法）或者SCR（选择性催化还原法）脱硝工艺去除烟气中的NOx气体污染物；通过除尘器前的尾部烟道内喷射活性炭来吸附烟气中的重金属及二噁英类物质；并采用布袋除尘器来收集烟气中的粉尘颗粒物及重金属、二噁英等污染物，达到烟气排放指标，并通过引风机增压后经烟囱排入大气。

目前垃圾焚烧处理主流烟气净化工艺为“SNCR[尿素]+半干法[Ca(OH)₂]+干法[Ca(OH)₂]+活性炭吸附+布袋除尘+SCR[尿素]”烟气综合处理系统。其中只有SNCR脱硝工艺以采用向炉膛出口烟气高温区内喷射尿素溶液的办法来实现烟气和还原剂间的脱硝反应；而其余的烟气净化工艺设备均布置在焚烧厂烟气净化车间内。垃圾焚烧后产生的高温烟气经过余热炉回收烟气中的热能后，经连接烟道进入烟气净化系统；热烟气分别经过半干法反应塔，其内部进行脱硫反应，即脱除烟气中的SO₂、HCl、HF等酸性气体，然后通过连接烟道进入布袋除尘器；在脱酸塔和布袋除尘器之间的连接烟道上设置有消石灰粉及活性炭喷射装置，通过喷入一定量的消石灰粉和活性炭，其中消石灰粉与烟气进一步反应脱除烟气中剩余的部分SO₂、HCl、HF等酸性气体，而喷入的活性炭通过吸附作用吸附烟气中的重金属和二噁英类物质，然后进入布袋除尘器进行除尘，使烟气中的粉尘颗粒物、脱酸塔反应产物及活性炭吸附物等一同收集下来；飞灰通过输送设备进入灰仓储存，除尘后的烟气进入SCR反应塔，在SCR反应塔内烟气中的NOx在催化剂作用下与尿素溶液热解后产生的氨气进行脱硝还原反应，变成无害的N₂和H₂O气体，实现烟气脱硝工艺。

其中，烟气脱硫用的半干法脱酸塔及布袋除尘器由于净化工艺需要，需占用烟气处理间内的很大设备安装空间，不仅使其它工艺设备的设计布置变得紧凑不便，而且还将增加占地投资。为此，可有意缩短脱酸塔和除尘器之间的有效空间，但由于脱酸塔和除尘器均采用独立的钢结构设计，另外也受连接烟道和活性炭喷射口布置等方面工艺需要，因此脱酸塔和除尘器之间的间距不能过于紧凑。因此如何实现脱硫反应塔和除尘器的功能设计及紧凑型布置之间的技术问题亟待解决。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一体式烟气净化塔，旨在以半干法脱硫反应塔和布袋除尘器集成式创新结构设计，即在一个塔内实现烟气脱硫和除尘两种净化工艺，达到设备的紧凑型布置和减少烟气处理间占地面积的目的，并可同时大幅降低设备整体制造及安装成本。