專利名稱：：一種用于減少燃燒過程中的污染物的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型涉及一種減排系統(tǒng)，尤其涉及一種用于減少燃燒過程中的污染物的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：含硫碳質(zhì)化合物(尤其是煤)的燃燒導(dǎo)致含有不可接受地高含量的二氧化硫的燃燒后氣體。S02減少方法減少二氧化硫(S02)是能量和工業(yè)鍋爐行業(yè)的主要關(guān)注，因為酸雨是氣態(tài)S02釋放到環(huán)境中的產(chǎn)物。為了防止酸雨，相關(guān)的法律變得越來越嚴格，且公司也越來越多由于過度排放S02而受到處罰。二氧化硫是一種無色氣體，其可適度溶于水和含水液體中。其主要在燃燒含硫燃料或廢物期間形成。一旦釋放到大氣中，二氧化硫慢慢地反應(yīng)而形成硫酸(H2S04)、無機硫酸鹽化合物和有機硫酸鹽化合物。用于移除二氧化硫的空氣污染控制系統(tǒng)大而復(fù)雜，且依賴于兩種用于移除二氧化硫的主要技術(shù)吸收和吸附。兩種方法都依賴于由堿將所吸收的二氧化硫中和成無機鹽，以防止硫被排放到環(huán)境中。最頻繁用于反應(yīng)的堿包括石灰石—石灰質(zhì)的或含白云石的生石灰和熟石灰一漿或干的；和氫氧化鎂一市售的和來自硫代山梨石灰(Thiosorbidime)的副產(chǎn)物；和天然堿。吸收一吸收處理使用二氧化硫在水溶液中的可溶性將其從氣流中移除。一旦二氧化硫已溶解在溶液中而形成亞硫酸(H2S03)，其即與氧化劑反應(yīng)以形成無機亞硫酸鹽(S03-)和硫酸鹽(S04-)。此過程防止所溶解的二氧化硫從溶液中擴散出來且被重排放。接著處理所述溶液以移除硫。石灰石是最常用于與所溶解的二氧化硫反應(yīng)的堿。石灰漿被噴到含二氧化硫的氣流中。必須謹慎控制在再循環(huán)石灰槳和反應(yīng)產(chǎn)物中的化學反應(yīng)，以便維持所要的二氧化硫移除效率并防止操作問題。用于二氧化硫控制的濕式洗滌器通常在5到9之間的液體pH水平下操作，以維持高效率移除。濕式洗滌器中的典型二氧化硫移除效率在80%到95%的范圍內(nèi)。另一類型的吸收系統(tǒng)被稱為噴霧器干式洗滌器，其屬于一組被稱為噴霧干燥器型干式洗滌器的洗滌器。在此情況下，堿性漿在微粒控制裝置上游一點處被噴射到熱氣流中。當漿滴蒸發(fā)時，二氧化硫吸收到漿滴中且與所溶解并懸浮的堿性物質(zhì)反應(yīng)。大噴霧干燥器腔室用于確保所有漿滴在進入高效率微粒控制系統(tǒng)之前蒸發(fā)干。術(shù)語"干式洗滌器"指代進入微?？刂葡到y(tǒng)的干顆粒的狀態(tài)?？椢镞^濾器或靜電除塵器通常用于高效率微?？刂?。噴霧干燥器型吸收系統(tǒng)的效率類似于濕式洗滌器型吸收系統(tǒng)的效率。這些噴霧干燥器型吸收系統(tǒng)產(chǎn)生干燥的廢物流且因此比濕式洗滌器中產(chǎn)生的淤泥容易處理。然而，用于霧化堿性漿的設(shè)備是復(fù)雜的且可比濕式洗滌器系統(tǒng)需要多得多的維護。與濕式洗滌器相比，噴霧干燥器型吸收系統(tǒng)在更高的氣體溫度下操作，且對于移除氣流中的其它污染物(例如，可凝結(jié)的微粒物質(zhì))的有效性較低。濕式洗滌器吸收系統(tǒng)與噴霧干燥器吸收系統(tǒng)之間的選擇主要取決于場地特定成本?？捎糜趶U物的環(huán)保型處理的選擇也是為特定應(yīng)用選擇系統(tǒng)類型中的重要考慮因素。兩種類型的系統(tǒng)都能夠提供高效率的二氧化硫移除。兩種類型的系統(tǒng)的安裝、操作和維護也都是昂貴的。吸附一二氧化硫也可由吸附系統(tǒng)收集。在此種類型的控制系統(tǒng)中，干堿性粉末被噴射到氣流中。二氧化硫吸附到堿性顆粒表面且反應(yīng)形成可沉淀離開氣流的化合物。熟石灰(氫氧化鈣)是最常用的堿；然而，也可有效地使用多種堿?？稍谳^小系統(tǒng)上使用干噴射型干式洗滌器，而并非使用較大較復(fù)雜的噴霧干燥器型干式洗滌器。然而，干式噴射系統(tǒng)的效率略微較低，且收集每單位的二氧化硫(或其它酸性氣體)需要較多的堿。因此，與吸收系統(tǒng)相比，廢物處理要求和成本對于吸附系統(tǒng)來說較高。一般來說，現(xiàn)有技術(shù)吸附方法較昂貴，因為其需要昂貴的器材(包括袋濾室和靜電除塵器)；在堿利用率和硫減少中效率較低；且需要特別維護，因為噴射器易于堵塞。因此，現(xiàn)有技術(shù)S02吸收和吸附系統(tǒng)以及方法具有昂貴和/或低效率的缺點。因此，需要一種S02移除系統(tǒng)和方法來產(chǎn)生易于處理的副產(chǎn)物，實現(xiàn)以高吸附劑利用率從廢氣中移除多于70%的硫，且降低器材要求(和成本)。用于減少SOx的爐內(nèi)吸附劑噴射(FSI)其它污染物(例如S03、Hg、HCI、NOx和PM)也已通過爐內(nèi)吸附劑噴射(FSI)從燃燒流出物中移除。然而，用于移除這些污染物的現(xiàn)有技術(shù)方法的執(zhí)行也相對低效率且較為昂貴。ROFA旋轉(zhuǎn)對沖燃燼風(ROFA)利用高速二次風的協(xié)同、增強、切向噴射來產(chǎn)生湍流混合，從而導(dǎo)致較高燃燒效率以獲得較大NOx減少(如下圖所示)，例如在1998年9月22日頒予Svendssen的美國專利5，809，910中教示，所述專利描述一種ROFA系統(tǒng)，其提供過燃風(OFA)的不對稱噴射以便在爐內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)和高湍流，從而更徹底地將二次風與燃燒氣體混合。ROFA己在現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用于燃燒爐中而僅僅用于減少N0x和S03?？偟膩碚f，雖然在所屬領(lǐng)域技術(shù)中己知加速過燃風的使用，但現(xiàn)有技術(shù)中并未教示或揭示其與燃料吸附劑噴射結(jié)合使用以獲得高效的污染物去除率且使得成本大大降低。因此，需要若干系統(tǒng)和方法，其用于在燃燒含硫礦物燃料并利用高湍流過燃風系統(tǒng)的燃燒過程中減少廢氣中的污染物濃度。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種用于減少燃燒過程中的污染物的系統(tǒng)，通過合理設(shè)計反應(yīng)爐結(jié)構(gòu)，其反應(yīng)爐內(nèi)部形成分段燃燒，并與充分吸附劑充分反應(yīng)，提高了污染物去除率且使得成本大大降低。為了達到上述目的，本實用新型提供的一種用于減少燃燒過程中的污染物的系統(tǒng)，包括一反應(yīng)爐，其還包括至少一組非對稱渦流噴射裝置，所述非對稱渦流噴射裝置包括一上游高速噴口和一下游高速噴口，所述上游高速噴口與下游高速噴口根據(jù)反應(yīng)爐為中心軸對稱設(shè)置;至少一組吸附劑噴射系統(tǒng)，包括若干個吸附劑噴射口，環(huán)形設(shè)置在所述非對稱渦流噴射口的上部或下部附近。優(yōu)選地，所述上游高速噴口與下游高速噴口的噴射方向相平行，所述上游高速噴口與下游高速噴口的高度間距等于上游高速噴口與下游高速噴口之間的反應(yīng)爐的最大直徑。6優(yōu)選地，包括大于等于兩組非對稱渦流噴射裝置，所述非對稱渦流噴射裝置之間的距離小于每組上游高速噴口與下游高速噴口之間的反應(yīng)爐的最大直徑，大于每組上游高速噴口與下游高速噴口之間的反應(yīng)爐的最大直徑的一半。優(yōu)選地，所述每組非對稱渦流噴射裝置的上游高速噴口均設(shè)置在一條平行于反應(yīng)爐長度方向的直線上，每組非對稱渦流噴射裝置的下游高速噴口均設(shè)置在另一條平行于反應(yīng)爐長度方向的直線上。優(yōu)選地，所述上游高速噴口與下游高速噴口的口徑相同。優(yōu)選地，所述每組非對稱渦流噴射裝置的噴射速度不同。優(yōu)選地，所述吸附劑噴射系統(tǒng)設(shè)置在兩組相鄰的兩組非對稱渦流噴射裝置中間高度。優(yōu)選地，所述吸附劑噴射系統(tǒng)分別設(shè)置在上游高速噴口和下游高速噴口的相同位置。本實用新型的一種用于減少燃燒過程中的污染物的系統(tǒng)，通過合理設(shè)計反應(yīng)爐結(jié)構(gòu)，其反應(yīng)爐內(nèi)部形成分段燃燒，并與充分吸附劑充分反應(yīng)，提高了污染物去除率且使得成本大大降低。此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中圖1為本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標號:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>具體實施方式以下結(jié)合附圖1、2來具體介紹一種本實用新型的較佳實施例。實施例1如圖1所示，本實用新型的一種用于減少燃燒過程中的污染物的系統(tǒng)，包括反應(yīng)爐4，用于燃燒含硫碳質(zhì)化合物，和三組非對稱渦流噴射裝置，所述非對稱渦流噴射裝置包括上游高速噴口1和下游高速噴口2，所述上游高速噴口1與下游高速噴口2根據(jù)反應(yīng)爐4為中心軸對稱設(shè)置。所述上游高速噴口1與下游高速噴口2的噴射方向相平行，所述上游高速噴口1與下游高速噴口2的高度間距等于上游高速噴口1與下游高速噴口2之間的反應(yīng)爐的最大直徑。所述非對稱渦流噴射裝置之間的距離小于每組上游高速噴口l與下游高速噴口2之間的反應(yīng)爐的最大直徑，大于每組上游高速噴口與下游高速噴口之間的反應(yīng)爐的最大直徑的一半。所述每組非對稱渦流噴射裝置的上游高速噴口l均設(shè)置在一條平行于反應(yīng)爐4長度方向的直線上，每組非對稱渦流噴射裝置的下游高速噴口2均設(shè)置在另一條平行于反應(yīng)爐4長度方向的直線上。所述上游高速噴口1與下游高速噴口2的口徑相同。所述每組非對稱渦流噴射裝置的噴射速度不同。兩組吸附劑噴射系統(tǒng)，包括8個吸附劑噴射口3，所述吸附劑噴射系統(tǒng)環(huán)形設(shè)置在兩組相鄰的兩組非對稱渦流噴射裝置中間高度。通過上游高速噴口1與下游高速噴口2中噴入的高速氣體，反應(yīng)爐4形成了A和B兩個空氣旋，反應(yīng)速度大大加快，充分燃燒，同時吸附劑噴射系統(tǒng)在A和B兩個空氣旋的交匯處噴出吸附劑，有效的吸附了燃燒中產(chǎn)生的有毒有害氣體。上述實施例中，分別使用顆粒直徑小于74微米的石灰石和顆粒直徑小于6微米的天然堿作為吸附劑的本實用新型與原始設(shè)備相比，污染物減少百分數(shù)測試結(jié)果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實施例2如圖2所示，本實用新型的一種用于減少燃燒過程中的污染物的系統(tǒng)，包括反應(yīng)爐4，用于燃燒含硫碳質(zhì)化合物，和兩組非對稱渦流噴射裝置，所述非對稱渦流噴射裝置包括上游高速噴口1和下游高速噴口2，所述上游高速噴口1與下游高速噴口2根據(jù)反應(yīng)爐4為中心軸對稱設(shè)置。所述上游高速噴口1與下游高速噴口2的噴射方向相平行，所述上游高速噴口1與下游高速噴口2的高度間距等于上游高速噴口1與下游高速噴口2之間的反應(yīng)爐的最大直徑。所述非對稱渦流噴射裝置之間的距離小于每組上游高速噴口l與下游高速噴口2之間的反應(yīng)爐的最大直徑，大于每組上游高速噴口與下游高速噴口之間的反應(yīng)爐的最大直徑的一半。所述每組非對稱渦流噴射裝置的上游高速噴口l均設(shè)置在一條平行于反應(yīng)爐4長度方向的直線上，每組非對稱渦流噴射裝置的下游高速噴口2均設(shè)置在另一條平行于反應(yīng)爐4長度方向的直線上。所述上游高速噴口l與下游高速噴口2的口徑相同。所述每組非對稱渦流噴射裝置的噴射速度不同。兩組吸附劑噴射系統(tǒng)，包括8個吸附劑噴射口3，所述吸附劑噴射系統(tǒng)環(huán)形設(shè)置在相鄰的兩組非對稱渦流噴射裝置中間高度。通過上游高速噴口1與下游高速噴口2中噴入的高速氣體，反應(yīng)爐4形成了A、B和C三個空氣旋，反應(yīng)速度大大加快，充分燃燒，同時吸附劑噴射系統(tǒng)在A、B和C三個空氣旋的交匯處噴出吸附劑，有效的吸附了燃燒中產(chǎn)生的有毒有害氣體。上述實施例中，分別使用顆粒直徑小于67微米的石灰石和顆粒直徑小于5微米的天然堿作為吸附劑的本實用新型與原始設(shè)備相比，污染物減少百分數(shù)測試結(jié)果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>最后應(yīng)當說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解依然可以對本實用新型的具體實施方式進行修改或者對部分技術(shù)特征進行等同替換；而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型請求保護的技術(shù)方案范圍當中。權(quán)利要求1.一種用于減少燃燒過程中的污染物的系統(tǒng)，包括一反應(yīng)爐(4)，其特征在于還包括至少一組非對稱渦流噴射裝置，所述非對稱渦流噴射裝置包括一上游高速噴口(1)和一下游高速噴口(2)，所述上游高速噴口(1)與下游高速噴口(2)根據(jù)反應(yīng)爐(4)為中心軸對稱設(shè)置；至少一組吸附劑噴射系統(tǒng)，包括若干個吸附劑噴射口(3)，環(huán)形設(shè)置在所述非對稱渦流噴射口的上部或下部附近。2.如權(quán)利要求1所述的用于減少燃燒過程中的污染物的系統(tǒng)，其特征在于所述上游高速噴口(1)與下游高速噴口(2)的噴射方向相平行，所述上游高速噴口(1)與下游高速噴口(2)的高度間距等于上游高速噴口(1)與下游高速噴口(2)之間的反應(yīng)爐的最大直徑。3.如權(quán)利要求2所述的用于減少燃燒過程中的污染物的系統(tǒng)，其特征在于包括大于等于兩組非對稱渦流噴射裝置，所述非對稱渦流噴射裝置之間的距離小于每組上游高速噴口(1)與下游高速噴口(2)之間的反應(yīng)爐的最大直徑，大于每組上游高速噴口與下游高速噴口之間的反應(yīng)爐的最大直徑的一半。4.如權(quán)利要求3所述的用于減少燃燒過程中的污染物的系統(tǒng)，其特征在于所述每組非對稱渦流噴射裝置的上游高速噴口(1)均設(shè)置在一條平行于反應(yīng)爐(4)長度方向的直線上，每組非對稱渦流噴射裝置的下游高速噴口(2)均設(shè)置在另一條平行于反應(yīng)爐(4)長度方向的直線上。5.如權(quán)利要求4所述的用于減少燃燒過程中的污染物的系統(tǒng)，其特征在于所述上游高速噴口(1)與下游高速噴口(2)的口徑相同。6.如權(quán)利要求5所述的用于減少燃燒過程中的污染物的系統(tǒng)，其特征在于所述每組非對稱渦流噴射裝置的噴射速度不同。7.如權(quán)利要求6所述的用于減少燃燒過程中的污染物的系統(tǒng)，其特征在于所述吸附劑噴射系統(tǒng)設(shè)置在兩組相鄰的兩組非對稱渦流噴射裝置中間高度。8.如權(quán)利要求6所述的用于減少燃燒過程中的污染物的系統(tǒng)，其特征在于所述吸附劑噴射系統(tǒng)分別設(shè)置在上游高速噴口a)和下游高速噴口(2)的相同位置。專利摘要本實用新型介紹了一種用于減少燃燒過程中的污染物的系統(tǒng)，包括一反應(yīng)爐，還包括至少一組非對稱渦流噴射裝置，所述非對稱渦流噴射裝置包括一上游高速噴口和一下游高速噴口，所述上游高速噴口與下游高速噴口根據(jù)反應(yīng)爐為中心軸對稱設(shè)置；至少一組吸附劑噴射系統(tǒng)，包括若干個吸附劑噴射口，環(huán)形設(shè)置在所述非對稱渦流噴射口的上部或下部附近。本實用新型的一種用于減少燃燒過程中的污染物的系統(tǒng)，通過合理設(shè)計反應(yīng)爐結(jié)構(gòu)，其反應(yīng)爐內(nèi)部形成分段燃燒，并與充分吸附劑充分反應(yīng)，提高了污染物去除率且使得成本大大降低。文檔編號B01D53/74GK201361518SQ20092006775公開日2009年12月16日申請日期2009年2月17日優(yōu)先權(quán)日2009年2月17日發(fā)明者吳秋韻,梁志祥,胡平崗,郭秋萍申請人:納爾科摩博泰柯環(huán)?？萍?上海)有限公司