[发明专利]锅炉完全燃烧脱炭和烟气脱硫脱硝除尘的方法和系统

说明书

技术领域

本发明属于大气空气治理与燃煤锅炉烟气处理技术领域，特别是涉及对烟气的脱硫脱硝除尘的方法和系统。 

背景技术

浙江大学的中国专利申请CN200610053090.6《燃煤锅炉烟气臭氧氧化同时脱硫脱硝装置及其方法》公开了一种燃煤锅炉烟气臭氧氧化同时脱硫脱硝装置及其方法。方法包括以下步骤：1)在锅炉烟道4的静电除尘器5前或后110～150℃低温段喷入臭氧O₃，喷入臭氧与锅炉烟气中的氮氧化物摩尔比例为0.5～1.5，将锅炉烟气中不溶于水的低价态氮氧化物氧化成为易溶于水的高价态氮氧化物，二氧化硫氧化生成三氧化硫，反应时间至少为0.5秒；2)将经过上一步骤处理的锅炉烟气送入碱液洗涤塔7，在碱液洗涤塔中对烟气进行洗涤，同时吸收烟气中的高价态氮氧化物和硫氧化物。 

该发明不足之处一是用只含21％氧气的普通空气制成的含21％浓度的臭氧气体通入烟道，对烟道中烟气里的硫化物和氮化物的氧化效果不如30％浓度的臭氧气体氧化效果好；二是臭氧气体通入烟道位置的烟气温度为110～150℃低温段，也使臭氧对烟道中烟气里的硫化物和氮化物的氧化效果不如500～600℃高温段含臭氧30％的强臭氧效果好。不足之处还在于将空气污染源二氧化硫中和在碱液中造成二次污染增加成本，不如低成本将空气污染源二氧化硫直接溶于水中形成稀硫酸制备为产品加以变废为宝应用好。同时没有将烟气中2.5微米系列粉尘收集处理，制备为超细粉体材料用于工业材料领域这样的技术创新手段。 

发明内容

本发明的目的是提供在锅炉中煤炭燃烧更充分，排放烟气中不含硫化物、氮化物等有害物，在排放前能进行除去PM2.5系列尘埃颗粒的燃煤气体处理方法和所使用的系统设备及设备的连接关系。 

本发明的锅炉完全燃烧脱炭和烟气脱硫脱硝除尘的方法内容如下： 

在锅炉排放的500-600℃高温烟气排放管道中加入富臭氧气体，富臭氧气体是重量比为含30％臭氧气的气体，高温烟气和富臭氧气体在排放管道中充分混合并作用后，将其排入到含有PX型净化液的水反应塔的水中，使高温烟气中的二氧化硫、氮化物、富臭氧气体和水进 行化学反应产生硫酸硝酸混合酸液，二氧化硫、氮化物从高温烟气中去掉，即为臭氧脱硫脱硝。高温烟气中的氮化物和一氧化碳等也能与富臭氧气体和水产生可溶于水的酸，使氮化物从锅炉排放的高温烟气中除去，一氧化碳变为二氧化碳或碳酸，还有其它能与臭氧气体发生反应生成可溶于水的物质都可在臭氧脱硫过程中从高温烟气中除去；所以这里称的硫酸溶液实际是多种可溶物的混合液体，或混合酸和其它物质的混合液。臭氧脱硫脱硝步骤中能除去能与臭氧气体和水进行化学反应的许多不能排放、污染环境的有害物质。 

把前一步已脱硫脱硝的气体排入在水中的湿法纳米过滤器，过滤后的烟气成为无硫无尘气体对大气排放，过滤出的超细粉浆被超细粉烘干器烘干，即过滤除尘。经过脱硫脱硝的气体在本过滤除尘步骤中不产生酸，对100纳米～500纳米过滤器不造成有害腐蚀，所以在过滤除尘步骤之前要进行臭氧脱硫脱硝步骤。本过滤除尘步骤之前还应当用除去PM2.0～3.0颗粒的过滤器除去较粗的颗粒废物。 

本方法可用于任何燃煤锅炉所排烟气的净化处理，特别是用于燃煤电厂锅炉所排烟气的净化处理的意义重大，可大大减少燃煤电厂对环境的污染，特别是防止产生PM2.5以下尘埃 颗粒和二氧化硫酸雨对空气、土壤环境的污染。 

2、根据权利要求1所述的，其特征在于：富臭氧气体向排放管道中的输入量是：富臭氧气体中臭氧的摩尔数∶排放管道中硫化物和氮化物的摩尔数之和＝1.2～1.5∶1.0。除硫化物和氮化物之外，还有其它需要耗臭氧的，所以臭氧的摩尔数应大于硫化物和氮化物的摩尔数之和 

3、根据权利要求1或2所述的，其特征在于：在锅炉的燃烧室中充入富氧气体，富氧气体是重量比为含30％氧气的富氧气体，使煤炭能充分燃烧，减少不完全燃烧物的排放，即为富氧脱炭。含30％氧气的富氧气体比普通空气更利于煤炭充分燃烧，大大减少没有充分燃烧的超细氧化碳颗粒，达到脱炭目的。 

本发明完成锅炉完全燃烧脱炭和烟气脱硫脱硝除尘方法所使用的系统内容如下： 

(1)富氧转换器连接燃煤锅炉和臭氧发生器，富氧转换器向燃煤锅炉和臭氧发生器输出富氧气体，富氧气体是重量比为含30％氧气的气体；富氧转换器与燃煤锅炉和臭氧发生器连通，把富氧气体输给燃煤锅炉和臭氧发生器。富氧转换器用含21％普通空气为原料制成重量比为含30％氧气的富氧气体。