雙介質(zhì)低溫等離子煙氣處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煙氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種雙介質(zhì)低溫等離子煙氣處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)和城市建設(shè)的發(fā)展和汽車數(shù)量的激增，大氣污染已經(jīng)成為日益嚴(yán)重的全球性問題，其來源主要為各種燃燒爐煙氣(特別是燃煤鍋爐煙氣)和機(jī)動(dòng)車尾氣。燃燒產(chǎn)生的煙塵、S02、C02、N0x、汞等重金屬是我國大氣污染的主要特征。主要由SO2排放所致的硫酸型酸雨污染危害面積達(dá)國土面積30%以上，全國因此每年損失上千億元。目前SO2污染已成為制約我國經(jīng)濟(jì)、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素，控制其污染勢在必行。我國中小型燃煤鍋爐(220t / h以下)因其數(shù)量多、范圍廣、治理難度大及投資限制等諸多因素成為控制SO2排放的老大難。另外由于多年來我國燃煤大氣污染物的治理的重點(diǎn)是煙塵、SO2，的控制，而針對(duì)氮、細(xì)微顆粒物、重金屬汞等污染物的控制還沒有全面展開，導(dǎo)致我國氮、汞等其他污染物排放量大幅增加，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響，針對(duì)我國嚴(yán)峻的大氣污染治理形勢。
[0003]目前，對(duì)中小型燃煤鍋爐污染治理通常采用單一污染物的控制策略，以除塵和二氧化硫治理為為主治理目標(biāo)，包括燃燒前、燃燒中(爐內(nèi)脫硫)及燃燒后(FGD)脫硫3種方式，最常用和最有效的脫硫處理方式是燃燒后脫硫處理方式，即對(duì)鍋爐燃燒后產(chǎn)生的煙氣進(jìn)處理，通過各種方式將煙氣中的SO2脫除，按脫硫過程中是否加水和脫硫產(chǎn)物的干濕狀態(tài)，煙氣脫硫又可分為濕法、半干法和干法3種工藝。上述簡易脫硫方法的共同特點(diǎn)是設(shè)備少、流程短、操作簡單、維護(hù)方便、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低，一般除塵效70% — 90%，脫硫效率30%?85%，基本能夠滿足所使用地區(qū)的當(dāng)?shù)嘏欧艠?biāo)準(zhǔn)。但由于系統(tǒng)不完整、出現(xiàn)了不少問題，諸如結(jié)垢、堵塞、煙氣帶水造成風(fēng)機(jī)及煙道腐蝕、脫硫產(chǎn)物不處理直接排放造成二次污染等一系列問題。
[0004]綜上所述，現(xiàn)有的煙氣處理技術(shù)存在處理效率低、成本高、維護(hù)不便等問題，難以滿足節(jié)能環(huán)保的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計(jì)合理、效率高、成本低、便于維護(hù)且節(jié)能環(huán)保的雙介質(zhì)低溫等離子煙氣處理系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明解決現(xiàn)有的技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種雙介質(zhì)低溫等離子煙氣處理系統(tǒng)，包括靜電除塵器、熱管換熱器、冷卻塔、NH3氣體輸出裝置、等離子反應(yīng)器、靜電除塵脫汞裝置，所述的靜電除塵器與鍋爐相連接對(duì)鍋爐產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行除塵處理，經(jīng)除塵處理的煙氣經(jīng)熱管換熱器輸出到冷卻塔內(nèi)，冷卻塔的輸出端及NH3氣體輸出裝置與等離子反應(yīng)器的輸入端相連接，該離子反應(yīng)器的輸出端與靜電除塵脫汞裝置相連接，該靜電除塵脫汞裝置將處理后的煙氣通過熱管換熱器后輸出到煙囪中，靜電除塵脫汞裝置產(chǎn)生的副產(chǎn)品作為肥料使用。
[0008]而且，所述的等離子反應(yīng)器由多個(gè)雙介質(zhì)低溫等離子反應(yīng)器并聯(lián)構(gòu)成，所述的雙介質(zhì)低溫等離子反應(yīng)器包括機(jī)殼、瓷介質(zhì)棒、接地電極和陽電極，所述機(jī)殼的中部為圓筒狀且兩端分別設(shè)有進(jìn)氣端和出氣端，所述瓷介質(zhì)棒通過兩個(gè)安裝支架軸向安裝在機(jī)殼內(nèi)的中部，所述的接地電極以螺旋方式繞裝在圓筒狀機(jī)殼的表面上，所述的陽電極安裝在瓷介質(zhì)棒上，接地電極與陽電極連接到陡前沿納秒脈沖電源的輸出端上，該陡前沿納秒脈沖電源由高壓交流電源、高壓直流電源和交直流耦合電路連接構(gòu)成。
[0009]而且，所述機(jī)殼由高純度氧化鋁瓷介質(zhì)制成；所述瓷介質(zhì)棒由高純度氧化鋁瓷介質(zhì)制成。
[0010]而且，所述的交直流耦合電路由隔交濾波電感L1、抗短路電感L2和隔直耦合電容Cl構(gòu)成，高壓交流電源的一端連接隔交濾波電感LI，高壓直流電源的一端連接隔直耦合電容Cl，隔交濾波電感LI和隔直耦合電容Cl的另一端共同連接到抗短路電感L2上，該抗短路電感L2的另一端與陽電極相連接，高壓交流電源、高壓直流電源的另一端共同與接地電極相連接。
[0011]而且，所述的高壓交流電源包括依次連接的三相全控整流電路、三相全控逆變電路和諧振升壓電路。
[0012]而且，所述的高壓直流電源包括依次連接三相全控整流電路、三相全控逆變電路、諧振升壓電路和聞?lì)l聞壓娃堆整流電路。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0014]本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，其將雙介質(zhì)低溫等離子反應(yīng)器與靜電除塵脫汞裝置及熱管換熱器冷卻塔連接在一起，實(shí)現(xiàn)了燃燒爐大氣污染物的協(xié)同與集成治理功能，能夠同時(shí)進(jìn)行脫硫、脫硝、脫汞和除塵處理，提高了處理效率，可大幅降低燃煤環(huán)境污染治理成本，同時(shí)，在處理過程中使用添加劑NH3，可產(chǎn)生氨鹽作為化肥原料進(jìn)行二次利用，可廣泛應(yīng)用于中小型燃煤鍋爐升級(jí)改造，符合國家的節(jié)能減排政策。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為雙介質(zhì)低溫等離子反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為陡前沿納秒脈沖電源的電路方框圖；
[0018]圖4為高壓交流電源的原理圖；
[0019]圖5是高壓直流電源的原理圖；
[0020]圖6是煙氣進(jìn)入反應(yīng)器時(shí)所發(fā)生反應(yīng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳述。
[0022]一種雙介質(zhì)低溫等離子煙氣處理系統(tǒng)，如圖1所示，包括靜電除塵器、熱管換熱器、冷卻塔、NH3氣體輸出裝置、等離子反應(yīng)器、靜電除塵脫汞裝置，所述的靜電除塵器與鍋爐相連接對(duì)鍋爐產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行除塵處理，經(jīng)除塵處理的煙氣經(jīng)熱管換熱器輸出到冷卻塔內(nèi)，冷卻塔的輸出端及NH3氣體輸出裝置與等離子反應(yīng)器的輸入端相連接，該離子反應(yīng)器的輸出端與靜電除塵脫汞裝置相連接，該靜電除塵脫汞裝置將處理后的煙氣通過熱管換熱器后輸出到煙囪中，同時(shí)在添加劑NH3氣體的作用下，靜電除塵脫汞裝置將產(chǎn)生的副產(chǎn)品(氨鹽)沉降下來作為化肥原料使用。
[0023]如圖2所示，所述的等離子反應(yīng)器由多個(gè)雙介質(zhì)低溫等離子反應(yīng)器并聯(lián)構(gòu)成，雙介質(zhì)低溫等離子反應(yīng)器包括機(jī)殼2、瓷介質(zhì)棒6、接地電極3和陽電極4，所述機(jī)殼由高純度氧化鋁瓷介質(zhì)制成，該機(jī)殼的中部為圓筒狀且兩端分別設(shè)有進(jìn)氣端I和出氣端7，所述瓷介質(zhì)棒由高純度氧化招瓷介質(zhì)制成，該瓷介質(zhì)棒通過兩個(gè)安裝支架5軸向安裝在機(jī)殼內(nèi)的中部，所述的接地電極以螺旋方式繞裝在圓筒狀機(jī)殼的表面上，所述的陽電極安裝在瓷介質(zhì)棒上，接地電極與陽電極連接到陡前沿納秒脈沖電源的輸出端上。
[0024]如圖3所示，陡前沿納秒脈沖電源由高壓交流電源、高壓直流電源和交直流耦合電路連接構(gòu)成，該交直流耦合電路由隔交濾波電感L1、抗短路電感L2和隔直耦合電容Cl構(gòu)成。高壓交流電源的一端連接隔交濾波電感LI，高壓直流電源的一端連接隔直耦合電容Cl，隔交濾波電感LI和隔直耦合電容Cl的另一端共同連接到抗短路電感L2上，該抗短路電感L2的另一端與雙介質(zhì)低溫等離子反應(yīng)器上的陽電極相連接，高壓交流電源、高壓直流電源的另一端共同連接到雙介質(zhì)低溫等離子反應(yīng)器上的接地電極上。雙介質(zhì)低溫等離子反應(yīng)器的等效模型為電阻R和電容C的并聯(lián)，隔直耦合電容Cl用于將所產(chǎn)生的交流高壓耦合至反應(yīng)器兩端，同時(shí)隔除高壓直流電源對(duì)交流電源的影響。隔交濾波電感LI用作對(duì)高壓整流后的直流進(jìn)行濾波，同時(shí)隔除交流電源對(duì)直流電源的影響；抗短路電感L2用于防止短路發(fā)生。