[实用新型]一种基于调节式活性粒子激发器的脱硫脱硝装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及烟气脱硫脱硝装置，尤其涉及一种基于调节式活性粒子激发器的脱硫脱硝装置。

背景技术

随着经济快速发展和能源消费总量的大幅攀升，工业烟气排放的NO_X和SO₂造成的大气污染问题日益严峻。大气污染不仅危害动植物生长、破坏臭氧层，而且会引发酸雨、温室效应和光化学烟雾。因此，对烟气进行脱硫脱硝是控制其污染的有效手段。

目前火电厂常采用烟气分步脱硫脱硝技术，一般脱硝装置布置在再热器后，烟气经引流至脱硝装置，在高温下NO_X催化还原成N₂，再送回到锅炉尾部烟道的省煤器。烟气通过除尘器后，通过引风机和增压风机引入吸收塔对烟气中的SO₂进行吸收，烟气最后经烟囱排向大气。由于脱硝装置和吸收塔的分别布置，占用了厂区有限的空间，大大增加建造成本。与此同时，烟气分步脱硫脱硝不仅使烟道过长且曲折，导致烟气流动阻力大、热损耗大，降低火电厂的整体效率。并且还使系统结构复杂，导致系统的运行、维护成本居高不下。

现有的烟气低温同时脱硫脱硝技术主要有氨法等。氨法使用氨水直接冲洗含有NO和SO₂的烟气，由于烟气中的NO难溶于水，导致该技术对NO的去除效率极其低下。另一方面，为了保证吸收效率，该技术需要使用大量的氨水对烟气进行冲洗，引起循环泵出力大、烟气阻力大等问题，导致整个脱除系统能耗增高。此外，氨水大量循环喷淋过程中出现的氨逃逸对环境污染也不容忽视。上述种种因素限制了该方法的推广。

活性粒子同时脱硫脱硝是一种极具发展潜力的低温同时脱硫脱硝技术，是当前大气环境污染治理领域的研究方向。该方法利用高压形成的强电场激发氧气和水蒸气，使之获得能量受到激发，分子裂解成原子后再重新组合，转变成羟基、臭氧等具有强氧化性的活性粒子，激发出的活性粒子能够迅速地与烟气中的NO和SO₂发生氧化反应，使之氧化成易溶于水的NO_X和SO₃，再结合碱液对烟气进行冲洗，吸收烟气中的酸性气体，从而实现烟气污染物脱除的目的。

但是，当前活性粒子同时脱硫脱硝所采用的电子束法、脉冲电晕等离子体法等激发电离的对象是烟气中的氧气和水蒸汽。然而烟气中其他气体含量高，氧气浓度低，并且含有其他颗粒，使得电离对象不准确且活性粒子容易放电而导致此种方法电离效率低，活性粒子产量不稳定，从而不能很好地氧化烟气中的NO和SO₂。与此同时，由于直接将活性粒子通入到烟道中，而没有设计专用的烟气氧化区，污染物被活性粒子氧化后生成的硫酸、硝酸这类强酸性气溶胶很容易与金属烟道发生反应，加速烟道腐蚀。此外，若活性粒子直接喷入吸收塔的入口，活性粒子在吸收塔内高湿度环境下的寿命大大缩短，丧失活性粒子的氧化活性，增大了电离能耗，降低了污染物脱除效率。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种提高污染物脱除效率、降低系统能源消耗的，基于调节式活性粒子激发器的脱硫脱硝装置，其能在低温环境下高效地产生活性粒子、提高活性粒子的有效利用率，充分氧化污染物并将其吸收的低温烟气同时脱硫脱硝。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种基于调节式活性粒子激发器的脱硫脱硝装置，包括吸收塔，在吸收塔内自下而上依次分为吸收液池区、烟气氧化喷射区、喷淋区、除雾区，所述烟气氧化喷射区，由多个沿吸收塔塔壁切圆式水平布置的活性粒子激发器构成；

所述活性粒子激发器包括外管、同心置于外管内的内管，外管的尾部设有电极气斜切进气管，内管的外壁与外管的内壁之间相互间隔形成环形通道；外管的端部套装有喷头；在外管的内周壁设有嵌入式环形接地电极，在内管的外周壁设有套装式环形高压电极；环形通道与电极气斜切进气管相通；所述外管尾部的内表面与内管尾部的外表面之间设有密封环；

所述嵌入式环形接地电极与套装式环形高压电极之间的区域为活性粒子生成区，所述内管的端部与喷头之间的区域为烟气氧化反应区；所述脱硫脱硝装置还包括监控调节器，该监控调节器包括NO监测模块、调节模块和用于调节内管轴向运动的执行机构；所述NO监测模块分为两个，其中一个置于喷头的喷口处，另一个置于环形通道内的尾部，所述调节模块分别与该两个NO监测模块及执行机构连接。