鍋爐排放有機污染物及其前驅(qū)物的控制方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種控制鍋爐排放有機污染物及其前驅(qū)物的方法和裝置，尤其涉及一種由殘?zhí)刻砑友b置及控制設(shè)備、自由基反應(yīng)生成裝置及控制設(shè)備、聯(lián)鎖控制設(shè)備等組成的控制方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]煤或有機廢棄物在鍋爐內(nèi)燃燒過程中，會產(chǎn)生多種有機污染物及其前驅(qū)物(也稱為“中間反應(yīng)產(chǎn)物”)，所述有機污染物排入環(huán)境后，會對人體產(chǎn)生極大的甚至致命性的危害，所述有機污染物的前驅(qū)物在排放以后繼續(xù)與其它環(huán)境粒子發(fā)生反應(yīng)，生成毒性更大的污染物?？刂粕鲜鑫廴疚锏呐欧艑τ诟纳粕鷳B(tài)環(huán)境具有十分重要的意義。
[0003]現(xiàn)有的文獻大多關(guān)注于廢水中有機污染物的降解處理，以及高濃度有機廢氣的凈化處理，處理方法主要包括吸附、光化學(xué)、氧化、焚燒等。公開號為CN204182268U的專利公開了一種有機廢氣的吸收凈化方法；公開號為CN204182273U和公開號為CN104006393A的專利分別公開了一種等離子旋流燃燒和高溫氧化焚燒的有機廢氣凈化方法；公開號為CN203816508U公開了一種光催化方式凈化有機廢氣的方法；公開號為CN203829903U的專利則采用吸附和光催化方式對有機廢氣進行凈化。
[0004]本發(fā)明采用自由基生成和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、殘?zhí)康挠袡C吸附、金屬氧化物的催化反應(yīng)等機理，針對煤或有機廢棄物在鍋爐內(nèi)燃燒過程中所產(chǎn)生的低濃度的有機污染物及其前驅(qū)物，設(shè)計了一種控制方法和裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種控制鍋爐排放有機污染物及其前驅(qū)物的方法和裝置，鍋爐爐膛內(nèi)煤或有機廢棄物燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)鍋爐過熱器進入鍋爐尾部煙道后排出鍋爐。采用在鍋爐過熱器前設(shè)置殘?zhí)刻砑友b置、殘?zhí)刻砑友b置控制設(shè)備和聯(lián)鎖控制設(shè)備；在鍋爐過熱器后設(shè)置自由基反應(yīng)生成裝置、自由基反應(yīng)生成裝置控制設(shè)備和聯(lián)鎖控制設(shè)備的控制方法，本發(fā)明對煤和有機廢棄物燃燒產(chǎn)生的低濃度有機污染物及其前驅(qū)物脫除效率高、運行成本低、檢修和運行維護方便，適用于煤和有機廢棄物燃燒煙氣中的有機污染物凈化。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明的殘?zhí)刻砑友b置布置在鍋爐過熱器前部，作用在于向高溫?zé)煔庵袊娙胗刑厥獬煞忠蟮臍執(zhí)款w粒物，高溫?zé)煔庵械挠袡C污染物分子及其前驅(qū)物因其所具有的吸附特性而吸附在殘?zhí)款w粒物的有機碳吸附位上，并隨著煙氣流動通過鍋爐過熱器向鍋爐過熱器后方移動。
[0007]為達到上述目的，本發(fā)明的自由基反應(yīng)生成裝置布置在鍋爐過熱器后部，作用在于使經(jīng)自由基反應(yīng)生成裝置產(chǎn)生的有機氧化性自由基高速進入高溫?zé)煔庵?。有機氧化性自由基進入高溫?zé)煔夂?，同樣因其所具有的吸附特性而很快吸附在殘?zhí)款w粒物的有機碳吸附位上。已經(jīng)在殘?zhí)款w粒物有機碳吸附位上吸附的有機污染物分子及其前驅(qū)物與同樣吸附在殘?zhí)坑袡C碳吸附位上的有機氧化性自由基迅速發(fā)生鏈?zhǔn)窖趸磻?yīng)，從而使有機污染物及其前驅(qū)物反應(yīng)形成無害的有機化合物，達到控制有機污染物及其前驅(qū)物排放的目的。在上述鏈?zhǔn)窖趸磻?yīng)過程中，殘?zhí)款w粒所含有的Cu、Fe和Zn等金屬的氧化物對反應(yīng)起到了催化作用。
[0008]本發(fā)明所選取的殘?zhí)款w粒物，有機碳含量在0.5%-1.1%之間且Cu、Fe和Zn等金屬的氧化物含量在22%-30%之間時，其所具有的催化反應(yīng)效率最佳。
[0009]本發(fā)明的自由基反應(yīng)生成裝置中所選取的反應(yīng)劑為低濃度的有機溶劑，該有機溶劑在自由基反應(yīng)生成裝置中經(jīng)紫外線和光催化反應(yīng)可產(chǎn)生一定濃度的有機氧化性自由基，并伴隨高溫氣流進入鍋爐過熱器后的高溫?zé)煔庵?，進而吸附在殘?zhí)款w粒物的有機碳吸附位上。
[0010]本發(fā)明的殘?zhí)刻砑友b置和自由基反應(yīng)生成裝置分別連接各自的控制設(shè)備，殘?zhí)刻砑友b置控制設(shè)備依據(jù)鍋爐排放煙氣中檢測反饋的有機污染物含量和殘?zhí)繃娙朦c附近的煙氣溫度來控制殘?zhí)康膰娙肓?。殘?zhí)繃娙肓康淖罴褏^(qū)間為75-120mg/m3。自由基反應(yīng)生成裝置控制設(shè)備依據(jù)進入點的煙氣溫度和噴入的殘?zhí)亢縼砜刂朴袡C氧化性自由基的添加量。有機氧化性自由基添加量的最佳區(qū)間為1-2.5ppm。殘?zhí)刻砑友b置和自由基反應(yīng)生成裝置之間還連接有聯(lián)鎖控制裝置，并通過爐膛溫度的變化和鍋爐排放煙氣中檢測反饋的有機污染物含量來實現(xiàn)聯(lián)鎖控制。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點:
(I)本發(fā)明采用自由基生成和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、殘?zhí)康挠袡C吸附、金屬氧化物的催化反應(yīng)等機理，針對煤或有機廢棄物在鍋爐內(nèi)燃燒過程中所產(chǎn)生的低濃度的有機污染物及其前驅(qū)物，脫除效率高，脫除后潔凈煙氣中的有機污染物及其前驅(qū)物濃度大為降低。采用本發(fā)明的控制裝置和控制方法，有機污染物及其前驅(qū)物脫除率多95%。
[0012](2)本發(fā)明采用的殘?zhí)款w粒物選取自具有一定有機碳含量和金屬氧化物含量的粉煤灰，運行成本低。
[0013](3)本發(fā)明采用的有機氧化性自由基的反應(yīng)劑為低濃度的有機溶劑，反應(yīng)機理為紫外線和光催化反應(yīng)，運行成本低。
[0014](4)本發(fā)明具有檢修和運行維護方便等特點。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)說明。
[0016]圖1是本發(fā)明專利的工藝流程示意圖。
[0017]圖中:1.鍋爐爐膛、2.殘?zhí)刻砑友b置、3.殘?zhí)刻砑友b置控制設(shè)備、4.自由基反應(yīng)生成裝置、5.自由基反應(yīng)生成裝置控制設(shè)備、6.鍋爐過熱器、7.聯(lián)鎖控制設(shè)備。
【具體實施方式】
[0018]在附圖中沿?zé)煔饬飨蛟阱仩t過熱器(6)前依次設(shè)置有殘?zhí)刻砑友b置(2)、殘?zhí)刻砑友b置控制設(shè)備(3 )、聯(lián)鎖控制設(shè)備(7 )。
[0019]當(dāng)本發(fā)明的控制方法和裝置處在工作狀態(tài)時，鍋爐爐膛(I)內(nèi)煤或有機廢棄物燃燒產(chǎn)生的含有機污染物及其前驅(qū)體的高溫?zé)煔饨?jīng)鍋爐過熱器(6)進入鍋爐尾部煙道后排出鍋爐。殘?zhí)刻砑友b置(2 )布置在鍋爐過熱器(6 )前部，向高溫?zé)煔庵袊娙霘執(zhí)款w粒物，高溫?zé)煔庵械挠袡C污染物分子及其前驅(qū)物吸附在殘?zhí)款w粒物的有機碳吸附位上，并隨著煙氣流動通過鍋爐過熱器(6)向其后方移動。自由基反應(yīng)生成裝置(4)布置在鍋爐過熱器(6)后部，使經(jīng)自由基反應(yīng)生成裝置(4)產(chǎn)生的有機氧化性自由基高速進入高溫?zé)煔庵卸芸煳皆跉執(zhí)款w粒物的有機碳吸附位上。已經(jīng)在殘?zhí)坑袡C吸附位上吸附的有機污染物分子及其前驅(qū)物與同樣吸附在殘?zhí)坑袡C吸附位上的有機氧化性自由基迅速發(fā)生鏈?zhǔn)窖趸磻?yīng)，從而使有機污染物及其前驅(qū)物反應(yīng)形成無害的有機化合物，從而達到控制有機污染物及其前驅(qū)物排放的目的。
[0020]所述殘?zhí)刻砑友b置(2)和自由基反應(yīng)生成裝置(4)分別連接各自的控制設(shè)備，殘?zhí)刻砑友b置控制設(shè)備(3)依據(jù)鍋爐排放煙氣中檢測反饋的有機污染物含量和殘?zhí)繃娙朦c附近的煙氣溫度來控制噴入量。自由基反應(yīng)生成裝置控制設(shè)備(5)依據(jù)添加點的煙氣溫度和噴入的殘?zhí)亢縼砜刂朴袡C氧化性自由基的添加量。殘?zhí)刻砑友b置(2)和自由基反應(yīng)生成裝置(4)之間還連接有聯(lián)鎖控制裝置(7)，并通過爐膛溫度的變化和鍋爐排放煙氣中檢測反饋的有機污染物含量來實現(xiàn)聯(lián)鎖控制。
[0021]上述僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，本發(fā)明的技術(shù)特征并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)所作的變化或修飾均應(yīng)納入本發(fā)明的專利范圍之中。
【主權(quán)項】
1.鍋爐排放有機污染物及其前驅(qū)物的控制方法和裝置，由殘?zhí)刻砑友b置及控制設(shè)備、自由基反應(yīng)生成裝置及控制設(shè)備、聯(lián)鎖控制設(shè)備等組成，其特征在于:在鍋爐過熱器前設(shè)置殘?zhí)刻砑友b置、殘?zhí)刻砑友b置控制設(shè)備和聯(lián)鎖控制設(shè)備；在鍋爐過熱器后設(shè)置自由基反應(yīng)生成裝置、自由基反應(yīng)生成裝置控制設(shè)備和聯(lián)鎖控制設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐排放有機污染物及其前驅(qū)物的控制方法和裝置，其特征在于:殘?zhí)刻砑友b置布置在鍋爐過熱器前部，作用在于向高溫?zé)煔庵袊娙胗刑厥獬煞忠蟮臍執(zhí)款w粒物，高溫?zé)煔庵械挠袡C污染物分子及其前驅(qū)物因其所具有的吸附特性而吸附在殘?zhí)款w粒物的有機碳吸附位上，并隨著煙氣流動通過鍋爐過熱器向鍋爐過熱器后方移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐排放有機污染物及其前驅(qū)物的控制方法和裝置，其特征在于:自由基反應(yīng)生成裝置布置在鍋爐過熱器后部，作用在于使經(jīng)自由基反應(yīng)生成裝置產(chǎn)生的有機氧化性自由基尚速進入尚溫?zé)煔庵小?br>4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐排放有機污染物及其前驅(qū)物的控制方法和裝置，其特征在于:所選取的殘?zhí)款w粒物，有機碳含量在0.5%-1.1%之間且Cu、Fe和Zn等金屬的氧化物含量在22%-30%之間時，其所具有的催化反應(yīng)效率最佳。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐排放有機污染物及其前驅(qū)物的控制方法和裝置，其特征在于:殘?zhí)刻砑友b置控制設(shè)備依據(jù)鍋爐排放煙氣中檢測反饋的有機污染物含量和殘?zhí)繃娙朦c附近的煙氣溫度來控制殘?zhí)康膰娙肓浚瑲執(zhí)繃娙肓康淖罴褏^(qū)間為75-120mg/m3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐排放有機污染物及其前驅(qū)物的控制方法和裝置，其特征在于:自由基反應(yīng)生成裝置中所選取的反應(yīng)劑為低濃度的有機溶劑，該有機溶劑在自由基反應(yīng)生成裝置中經(jīng)紫外線和光催化反應(yīng)可產(chǎn)生一定濃度的有機氧化性自由基。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐排放有機污染物及其前驅(qū)物的控制方法和裝置，其特征在于:自由基反應(yīng)生成裝置控制設(shè)備依據(jù)進入點的煙氣溫度和噴入的殘?zhí)亢縼砜刂朴袡C氧化性自由基的添加量，有機氧化性自由基添加量的最佳區(qū)間為1-2.5ppm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐排放有機污染物及其前驅(qū)物的控制方法和裝置，其特征在于:殘?zhí)刻砑友b置和自由基反應(yīng)生成裝置之間還連接有聯(lián)鎖控制裝置，并通過爐膛溫度的變化和鍋爐排放煙氣中檢測反饋的有機污染物含量來實現(xiàn)聯(lián)鎖控制。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種控制鍋爐排放有機污染物及其前驅(qū)物的方法和裝置。本發(fā)明采用在鍋爐過熱器前設(shè)置殘?zhí)刻砑友b置、殘?zhí)刻砑友b置控制設(shè)備和聯(lián)鎖控制設(shè)備；在鍋爐過熱器后設(shè)置自由基反應(yīng)生成裝置、自由基反應(yīng)生成裝置控制設(shè)備和聯(lián)鎖控制設(shè)備的工藝流程。本發(fā)明對煤和有機廢棄物燃燒產(chǎn)生的低濃度有機污染物及其前驅(qū)物脫除效率高、運行成本低、檢修和運行維護方便，適用于煤和有機廢棄物燃燒煙氣中的有機污染物凈化。
【IPC分類】F23J15-00, F23J15-02
【公開號】CN104807028
【申請?zhí)枴緾N201510166707
【發(fā)明人】劉惠勇, 徐杰英, 么世杰, 劉家海, 孫新偉, 項光明, 李麗
【申請人】北京龍電宏泰環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月10日