用于垃圾焚烧飞灰熔融烟气的脱硫脱硝水洗塔及使用方法

摘要

本发明提供一种用于垃圾焚烧飞灰熔融烟气的脱硫脱硝水洗塔，包括第一塔体和第二塔体，所述第一塔体的下部设置有烟气进气管所述第一塔体内设置有脱硫填料层，所述第二塔体内设置有脱硝填料层，通过第一分隔板将脱硫填料层分割为独立的第一脱硫层和第二脱硫层，通过第二分隔板将脱硝填料层分割为独立的第一脱硝层和第二脱硝层。通将其分割层相互独立的第一脱硫层、第二脱硫层以及第一脱硝层和第二脱硝层，并在相互连通的管道设置流量控制阀，控制烟气进入各个填料层的速度来控制其催化反应完全，从而使得可以分别对第一脱硫层、第二脱硫层以及第一脱硝层和第二脱硝层内的催化剂进行更换或者进行清理检修而不需要停机进行检修，提高了使用率。

说明书

技术领域

本发明涉及垃圾焚烧飞灰熔融技术领域，具体涉及一种用于垃圾焚烧飞灰熔融烟气的脱硫脱硝水洗塔及使用方法。

背景技术

随着社会的发展，人们的生活质量越来越好，随之而来的则是大量的垃圾焚烧飞灰产生，目前通常使用的垃圾焚烧飞灰处理方式有以下两种：一种是采用垃圾焚烧飞灰填埋技术，然而，随着城市用地的逐渐减少，人们也在寻找替代垃圾焚烧飞灰填埋技术的方案；另一种方式就是焚烧生活垃圾焚烧飞灰，生活垃圾焚烧飞灰在焚烧时产生大量的有毒气体，而且生活垃圾焚烧飞灰由于种类繁多，其中的可燃物的密度、形状、化学性质、熔融特效都各不相同，因此在普通焚烧方式当中许多可燃物都不能充分熔融，而且在不完全熔融的同时产生大量的黑烟及有害气体，污染大气以及危害人类的健康。同时产生的垃圾焚烧飞灰中富含二恶因和重金属等危害物，熔融处理可以分解飞灰中二恶因、固化大部分重金属。

在进行熔融处理垃圾焚烧飞灰时，会产生烟气进行排放，在烟气中会含有SO2和SO3，烟气中产生的SO3排放后会损坏周围的建筑物和植被。而且有色烟羽的排放影响人们的视觉感受。其带来的次生危害，比如光化学烟雾对人体和自然环境也影响深远。现有技术中一般采用水洗塔进行脱硫脱硝，水洗塔内一般设置有用于脱硫脱硝的催化剂，催化剂在使用一段时间后需要更换，现有的水洗塔在更换催化剂时往往需要停机进行更换；造成停机损失，降低了垃圾焚烧飞灰熔融的效率。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的问题是提供一种用于垃圾焚烧飞灰熔融烟气的脱硫脱硝水洗塔及使用方法，使用该水洗塔及方法对垃圾焚烧飞灰熔融烟气进行脱硫脱酸，可以进行作业不需要停机维修以及更换催化剂，提高了使用效率。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：本发明提供一种用于垃圾焚烧飞灰熔融烟气的脱硫脱硝水洗塔，包括第一塔体和第二塔体，所述第一塔体的下部设置有烟气进气管，所述塔体和第二塔体之间通过烟气管道连通，所述第二塔体的顶部设置有烟气出气管，所述第一塔体内设置有脱硫填料层，所述第二塔体内设置有脱硝填料层，所述脱硫填料层内设置有第一分隔板，通过第一分隔板将脱硫填料层分割为独立的第一脱硫层和第二脱硫层，所述脱硝填料层内设置有第二分隔板，通过第二分隔板将脱硝填料层分割为独立的第一脱硝层和第二脱硝层，所述烟气进气管上设置有三通阀一，所述三通阀一的两个出气口分别与第一脱硫层和第二脱硝层连通，所述第一脱硫层通过三通阀二分别与第一脱硝层和第二脱硝层连通，所述第二脱硫层通过三通阀三分别与第一脱硝层和第二脱硝层连通，所述第一脱硝层和第二脱硝层分别通过流量阀一和流量阀二与烟气出气管连通。

进一步，所述三通阀一、三通阀二和三通阀三上分别设置有流量控制器用于控制其输出口的烟气流通速度。

进一步，所述三通阀二与第一脱硫层之间设置有硫含量检测仪，所述三通阀三与第二脱硫层之间设置有硫含量检测仪，所述烟气出气管的进口位置设置有硝含量检测装置和流量控制阀。

进一步，所述第一脱硫层、第二脱硫层、第一脱硝层和第二脱硝层上分别设置有观察检修口。

进一步，所述第一分隔板和第二分隔板上分别设置有连通孔，所述连通孔上设置有控制阀。

进一步，所述第一脱硫层、第二脱硫层、第一脱硝层和第二脱硝层的上方分别设置有喷淋系统

进一步，所述第一塔体和第二塔体底部分别连接有脱硫回水管和脱硝回水管，所述回水管与回水池连接，所述回水池内设置有用于净化回水的净化水池和用于重复使用回水的循环水池，所述循环水池内设置有循环泵，所述循环泵与喷淋系统连接。

本发明还提供一种用于垃圾焚烧飞灰熔融烟气的脱硫脱硝水洗塔的脱硫脱硝方法，包括如下步骤：

S1、初始状态下第一分隔板和第二分隔板上的连通孔均为打开状态，第一脱硫层和第二脱硫层内均设置有脱硫催化剂，垃圾焚烧飞灰熔融烟气通过三通阀一同时进入第一脱硫层和第二脱硫层进行脱硫，脱硫后的烟气通过三通阀二和三通阀三进行脱硝处理；

S2、在脱硫脱硝过程中，通过硫含量检测第一脱硫层和第二脱硫层内排出烟气的硫含量，当硫含量大于设定值时，通过控制阀二和控制阀三控制第一塔内烟气的排出速度，增加烟气在第一塔内的留存时间进一步进行脱硫；

S3、通过硝含量检测装置检测第二塔内排出烟气的硝含量，当硝含量大于设定值时，通过流量阀一和流量阀二分别控制第二塔内的烟气排出速度增加烟气在第二塔内的留存时间加强脱硝反应；

S4、在使用预设时间后，将第一隔板上的连通孔封闭，使得第一脱硫层与第二脱硫层分割，第一脱硫层与第二脱硫层分割，控制三通阀一的出口流量，调节第一脱硫层和第二脱硫层的进气比例为5~10:1，经过第一预设时间过后关闭第一脱硫层的进气入口，对第一脱硫层内的脱硫催化剂进行更换并检修第一脱硫层，检修完成后打开第一脱硫层进气口，关闭第二脱硫层进气口进行第二脱硫层的更换脱硫催化剂并检修，然后将第一脱硫层和第二脱硫层的进气量调整为1：1；

S5、将第二隔板上的连通孔封闭，使得第一脱硝层与第二脱硝层分割，第一脱硝层与第二脱硝层分割，控制三通阀一的出口流量，调节第一脱硝层和第二脱硝层的进气比例为5~10:1，经过第二预设时间过后关闭第一脱硝层的进气入口，对第一脱硝层内的脱硝催化剂进行更换并检修第一脱硝层，检修完成后打开第一脱硝层进气口，关闭第二脱硝层进气口进行第二脱硝层的更换脱硝催化剂并检修，然后将第一脱硝层和第二脱硝层的进气量调整为1：1。

由上述技术方案可知，本发明的有益效果：本发明提供一种用于垃圾焚烧飞灰熔融烟气的脱硫脱硝水洗塔，包括第一塔体和第二塔体，所述第一塔体的下部设置有烟气进气管，所述塔体和第二塔体之间通过烟气管道连通，所述第二塔体的顶部设置有烟气出气管，所述第一塔体内设置有脱硫填料层，所述第二塔体内设置有脱硝填料层，所述脱硫填料层内设置有第一分隔板，通过第一分隔板将脱硫填料层分割为独立的第一脱硫层和第二脱硫层，所述脱硝填料层内设置有第二分隔板，通过第二分隔板将脱硝填料层分割为独立的第一脱硝层和第二脱硝层，所述烟气进气管上设置有三通阀一，所述三通阀一的两个出气口分别与第一脱硫层和第二脱硝层连通，所述第一脱硫层通过三通阀二分别与第一脱硝层和第二脱硝层连通，所述第二脱硫层通过三通阀三分别与第一脱硝层和第二脱硝层连通，所述第一脱硝层和第二脱硝层分别通过流量阀一和流量阀二与烟气出气管连通。通过在第一塔体和第二塔体内分别设置第一分隔板和第二分隔板，将其分割层相互独立的第一脱硫层、第二脱硫层以及第一脱硝层和第二脱硝层，并在相互连通的管道设置流量控制阀，控制烟气进入各个填料层的速度来控制其催化反应完全，从而使得可以分别对第一脱硫层、第二脱硫层以及第一脱硝层和第二脱硝层内的催化剂进行更换或者进行清理检修而不需要停机进行检修，提高了使用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明用于垃圾焚烧飞灰熔融烟气的脱硫脱硝水洗塔的示意图；

附图标记：

1-第一塔体；2-第二塔体；3-烟气进气管；4-烟气出气管；5-喷淋装置；11-第一脱硫层；12-第二脱硫层；13-第一分隔板；31-三通阀一；131-连通孔；111-三通阀二；121-三通阀三；21-第一脱硝层；22-第二脱销层；23-第二分隔板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

请参阅图1，本发明提供一种用于垃圾焚烧飞灰熔融烟气的脱硫脱硝水洗塔，包括第一塔体1和第二塔体2，所述第一塔体1的下部设置有烟气进气管3，所述塔体和第二塔体2之间通过烟气管道连通，所述第二塔体2的顶部设置有烟气出气管4，所述第一塔体1内设置有脱硫填料层，所述第二塔体2内设置有脱硝填料层，所述脱硫填料层内设置有第一分隔板13，通过第一分隔板13将脱硫填料层分割为独立的第一脱硫层11和第二脱硫层12，所述脱硝填料层内设置有第二分隔板23，通过第二分隔板23将脱硝填料层分割为独立的第一拖硝层21和第二脱硝层22，所述烟气进气管3上设置有三通阀一31，所述三通阀一31的两个出气口分别与第一脱硫层11和第二脱硝层22连通，所述第一脱硫层11通过三通阀二111以及烟气管道分别与第一拖硝层21和第二脱硝层22连通，所述第二脱硫层12通过三通阀三121以及烟气管道分别与第一拖硝层21和第二脱硝层22连通，所述第一拖硝层21和第二脱硝层22分别通过流量阀一和流量阀二与烟气出气管4连通。通过在第一塔体1和第二塔体2内分别设置第一分隔板13和第二分隔板23，将其分割层相互独立的第一脱硫层11、第二脱硫层12以及第一拖硝层21和第二脱硝层22，并在相互连通的管道设置流量控制阀，控制烟气进入各个填料层的速度来控制其催化反应完全，从而使得可以分别对第一脱硫层11、第二脱硫层12以及第一拖硝层21和第二脱硝层22内的催化剂进行更换或者进行清理检修而不需要停机进行检修，提高了使用率。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述三通阀一31、三通阀二111和三通阀三121上分别设置有流量控制器用于控制其输出口的烟气流通速度。在三通阀上设置流量控制器控制进入每个填料层的烟气速度，从而使得进入的烟气能充分进行催化反应完成脱硫脱硝。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述三通阀二111与第一脱硫层11之间设置有硫含量检测仪，所述三通阀三121与第二脱硫层12之间设置有硫含量检测仪，所述烟气出气管4的进口位置设置有硝含量检测装置和流量控制阀。分别设置硫含量检测装置和硝含量检测装置，实时检测排出的烟气内的含硫量和含硝量，从而实时控制排出和进入烟气的速度，以便于烟气中的硫和硝进行充分的催化反应，有效的净化烟气。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述第一脱硫层11、第二脱硫层12、第一拖硝层21和第二脱硝层22上分别设置有观察检修口。设置观察检修口以便于进行催化剂的更换和塔体的检修。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述第一分隔板13和第二分隔板23上分别设置有连通孔131，所述连通孔131上设置有控制阀。在第一分隔板13和第二分隔板23上设置连通孔131以便于将第一脱硫层11和第二脱硫层12在需要时进行贯通，在需要进行更换催化剂和检修时分割独立。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述第一脱硫层11、第二脱硫层12、第一拖硝层21和第二脱硝层22的上方分别设置有喷淋系统5。通过设置喷淋系统5使得烟气中未反应完全的硫和硝进一步溶解到喷淋水中，再进一步与催化剂进行反应。同时使得烟气中的灰尘溶解到喷雾中。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述第一塔体1和第二塔体2底部分别连接有脱硫回水管和脱硝回水管，所述回水管与回水池连接，所述回水池内设置有用于净化回水的净化水池和用于重复使用回水的循环水池，所述循环水池内设置有循环泵，所述循环泵与喷淋系统5连接。设置回水池将喷淋水澄清净化后继续使用，节约水资源。

本发明还提供一种用于垃圾焚烧飞灰熔融烟气的脱硫脱硝水洗塔的脱硫脱硝方法，包括如下步骤：

S1、初始状态下第一分隔板13和第二分隔板23上的连通孔131均为打开状态，第一脱硫层11和第二脱硫层12内均设置有脱硫催化剂，垃圾焚烧飞灰熔融烟气通过三通阀一31同时进入第一脱硫层11和第二脱硫层12进行脱硫，脱硫后的烟气通过三通阀二111和三通阀三121进行脱硝处理；

S2、在脱硫脱硝过程中，通过硫含量检测第一脱硫层11和第二脱硫层12内排出烟气的硫含量，当硫含量大于设定值时，通过控制阀二和控制阀三控制第一塔内烟气的排出速度，增加烟气在第一塔内的留存时间进一步进行脱硫；

S3、通过硝含量检测装置检测第二塔内排出烟气的硝含量，当硝含量大于设定值时，通过流量阀一和流量阀二分别控制第二塔内的烟气排出速度增加烟气在第二塔内的留存时间加强脱硝反应；

S4、在使用预设时间后，将第一隔板上的连通孔131封闭，使得第一脱硫层11与第二脱硫层12分割，第一脱硫层11与第二脱硫层12分割，控制三通阀一31的出口流量，调节第一脱硫层11和第二脱硫层12的进气比例为5~10:1，经过第一预设时间过后关闭第一脱硫层11的进气入口，对第一脱硫层11内的脱硫催化剂进行更换并检修第一脱硫层11，检修完成后打开第一脱硫层11进气口，关闭第二脱硫层12进气口进行第二脱硫层12的更换脱硫催化剂并检修，然后将第一脱硫层11和第二脱硫层12的进气量调整为1：1；在脱硫进行一段时间后，催化剂消耗大半，通过调节第一脱硫层11和第二脱硫层12的烟气进气量，从而使得第一脱硫层11内的催化剂优先消耗完成然后进行更换催化剂并对第一脱硫层11进行检修；完成后在调节进气速度比消耗完成第二脱硫层12内的催化剂然后进行更换；从而达到不停机更换催化剂和进行检修，提高使用效率。

S5、将第二隔板上的连通孔131封闭，使得第一拖硝层21与第二脱硝层22分割，第一拖硝层21与第二脱硝层22分割，控制三通阀一31的出口流量，调节第一拖硝层21和第二脱硝层22的进气比例为5~10:1，经过第二预设时间过后关闭第一拖硝层21的进气入口，对第一拖硝层21内的脱硝催化剂进行更换并检修第一拖硝层21，检修完成后打开第一拖硝层21进气口，关闭第二脱硝层22进气口进行第二脱硝层22的更换脱硝催化剂并检修，然后将第一拖硝层21和第二脱硝层22的进气量调整为1：1。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。