一种碳素阳极焙烧烟气净化超低排放系统及工艺技术方案

一种碳素阳极焙烧烟气净化超低排放系统及工艺，系统包括喷淋冷却器、电捕焦油器、脱硫脱氟装置，喷淋冷却器的烟气输出端连接电捕焦油器的烟气入口，电捕焦油器的烟气出口通过排烟风机连接脱硫脱氟装置的烟气入口；电捕焦油器中的阳极系统采用组合式多功能双峰板式阳极排，阴极系统采用棱型线和方型线；在电捕焦油器上设置有热水清洗装置。本发明专利技术各项污染物排放指标都可达到2016‑2030年国家大气污染物排放要求。烟气净化效率高。在系统中的关键点设置有温度监测点，对可能着燃点进行监测控制，确保安全生产。热水清洗装置可以有效防止电捕焦油器中徐然现象的发生。本发明专利技术的极配方式采用混合式极配，提高净化效率。

【技术实现步骤摘要】
一种碳素阳极焙烧烟气净化超低排放系统及工艺
本专利技术涉及铝行业碳素阳极焙烧烟气治理领域，特别涉及一种碳素阳极焙烧烟气净化超低排放系统及工艺。
技术介绍
铝行业碳素阳极焙烧烟气治理，焙烧烟气中含沥青、焦油、颗粒物粉尘、SO2、氟化物(固体氟)、氮化物，铝行业中电解炉所需的炭素制品种类繁多，在焙烧工艺中挥发或散发着大量的沥青烟气(含焦油)和颗粒物粉尘及二氧化硫、氟(固体)、HF、氮氧化物，而且沥青烟中还含有三四苯并吡咔唑等八十多种多环芳烃类，且大多数为强致癌物质，粒径在0.1～1.0μm之间，最小的约为0.01μm，最大的在1.0μm，治理难度大，已成为目前环保治理急需解决的大问题。目前中国铝业碳素阳极焙烧烟气净化系统电捕焦油器阴极线仍采用Φ2mm-Φ4mm圆线，Φ2mm-Φ4mm圆线定义：圆线临界的电晕电压高，电晕电流小，放电强度低，这种圆线是前苏联三十年前技术，世界的先进国家及我国其他行业的电除尘早已不再采用这种落后的极线方式。阳极：仍然采用落后的Φ20mm-Φ40mm煤气管组成的排管式阳极板(日本70年代原式电捕焦油器的落后技术)，沥青烟尘很难荷电，预荷电的沥青焦油粉尘粘附在Φ20mm-Φ40mm的阳极管排上，释放电荷非常困难，其结果造成电场的电压降低、电流增大，频频的短路放电，净化性能显著恶化，造成电捕焦油器电场短路，导致设备无法运行。此类结构的设备浪费能源、技术落后，各项排污指标都无法满足国家新的新能源排放指标的要求。并且现有的碳素焙烧烟气净化系统中无SO2、F(固)和氮化物的净化装置
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供了一种碳素阳极焙烧烟气净化超低排放系统及工艺，实现焙烧烟气的净化及超低排放。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种碳素阳极焙烧烟气净化超低排放系统，包括喷淋冷却器、电捕焦油器、脱硫脱氟装置，喷淋冷却器的烟气输出端连接电捕焦油器的烟气入口，电捕焦油器的烟气出口通过排烟风机连接脱硫脱氟装置的烟气入口；所述电捕焦油器中的阳极系统采用组合式多功能双峰板式阳极排，阴极系统采用棱型线和方型线；在电捕焦油器上设置有热水清洗装置。所述组合式多功能双峰板式阳极排是由若干个多功能双峰板式阳极排连接而成，所述多功能双峰板式阳极排包括板式主体、横向管道、纵向管道，横向管道设置在板式主体的上下两端，纵向管道在板式主体的纵向设置，横向管道与纵向管道之间相互连通，在纵向管道的外侧包裹一层截面为三角形的钢板，三角形的一个角设置在板式主体上，另外两个角从板式主体的板面向外形成凸起。所述的阴极系统采用的是主绝缘悬吊结构，该结构包括上端的主绝缘保温箱、高绝缘保护罩和下端的悬吊装置，高绝缘保护罩设置在主绝缘保温箱和悬吊装置之间。在所述主绝缘保温箱的下部设置有高度为1m～1.5m的空腔，在主绝缘保温箱的上部设置有加热装置，在主绝缘保温箱下部的空腔处也设置有加热装置。在所述喷淋冷却器的上端设置有双向雾化装置，双向雾化装置设置为上下两个喷淋管道，在两个喷淋管道之间安装有除雾器，在喷淋冷却器的底部设置有集气装置。所述集气装置包括气流分布板、烟气出口管道、积灰斗、热煤油加热器，气流分布板安装在积灰斗的上端，烟气出口管道设置在气流分布板的中间位置，在积灰斗的下端安装有热煤油加热器，在积灰斗的底部设置有沥青排污阀。所述的电捕焦油器设置数量为2个，在其中一个电捕焦油器中设置1#和2#两个电场，在另外一个电捕焦油器中设置3#和4#两个电场，1#和3#电场采用组合式多功能双峰板式阳极排配方型线阴极，2#和4#电场采用组合式多功能双峰板式阳极排配棱型线阴极。在所述电捕焦油器的烟气入口处设置有油尘分离器，油尘分离器包括折流式气流分布板、G型气流分布板、灰斗，灰斗设置在油尘分离器的下端，折流式气流分布板和G型气流分布板从烟气入口方向前后排列布置，G型气流分布板包括若干个不同孔径及开孔率的气流分布板，折流式气流分布板上的孔为三角孔。所述脱硫脱氟装置包括水池、进气管、喷淋管、除雾器，水池设置在脱硫脱氟装置的底部，在进气管的入口设置有喷淋装置，进气管的烟气出口伸入水池中，在脱硫脱氟装置的上方从上至下依次设置除雾器和喷淋管，喷淋管通过水泵与水池连通，水池还设置有排水口和补水口。一种利用所述的碳素阳极焙烧烟气净化超低排放系统对焙烧烟气进行净化超低排放的工艺，具体如下：来自焙烧车间的烟气从喷淋冷却器上端的烟气入口进入，烟气经过除雾器的预除尘过滤后，向下运行，除雾器上端的喷淋管道对除雾器进行喷淋洗涤，除雾器下端的喷淋管道喷出的水雾颗粒为20～40μm，使高温烟气与水雾进行充分地接触并进行热交换，烟气经水雾洗涤、冷却，并与水雾凝结，经水雾洗涤、冷却的烟气夹带着灰尘颗粒和凝结的沥青进入底部的集气装置，经气流分布板的过滤分流后，烟气从出口烟道排出，进入电捕焦油器；被洗涤和初步过滤下来的沥青及灰尘颗粒从集气装置底部的沥青排污阀排出，热煤油加热器对积灰斗进行加热可以防止沥青冷却凝固；烟气首先进入电捕焦油器的油尘分离器，油尘分离器中的折流式气流分布板和G型气流分布板将烟气中的部分固态粉尘颗粒从烟气中分离出来，分离出来的粉尘落入油尘分离器下端的灰斗并排出；烟气则进入电捕焦油器的电场中，经电捕焦油器除尘后的烟气通过排烟风机进入脱硫脱氟装置；从电捕焦油器排出的烟气先经脱硫脱氟装置的进气管入口处的喷淋装置喷淋降温，然后进入水池中与水进行充分的水浴，溶解后与水进行反应，水池中的水温保持在20℃～24℃，烟气经过水池中水的洗涤，将烟气中残留的SO2、F和氮化物进行清洗，然后向上排出，再次经喷淋水洗涤，进一步吸收烟气中剩余的少量硫化物、氟化物，经重复洗涤后的干净烟气最后通过除雾器的再次过滤，进一步的净化烟气中的焦油、粉尘，最终进入烟囱排入大气；在电捕焦油器中设置的热水清洗装置，分为热水喷淋和冷水喷淋，热水喷淋可以在线对电场进行喷淋清洗，冷水喷淋为消防喷淋；同时该热水清洗装置在油尘分离器、电捕焦油器下端的灰斗中都设置有热水洗涤管道，实现对油尘分离器、电捕焦油器灰斗的热水清洗；在整个烟气排放系统中，多点设置温度传感器，当检测到系统中任意检测点的温度变化Δt≥10℃时，温度传感器发出事故报警指令信号，电捕焦油器中的冷水消防喷淋启动，并向系统管道中通入蒸汽。与现有的技术相比，本专利技术的有益效果是：1)各项污染物排放指标都可达到2016-2030年国家大气污染物排放要求。2)本专利技术在电捕焦油器的烟气入口处设置有油尘分离器，在进入电场前捕集80％的粉尘并从油尘分离器下端的灰斗排出，有效提高烟气净化效率。3)在系统中的关键点设置有温度监测点，对可能着燃点进行监测控制，当检测到系统中任意检测点的温度突变Δt≥10℃时，温度传感器发出事故报警指令信号，及时启动系统中的消防设施，确保安全生产。4)本专利技术的电捕焦油器中设置了热水清洗装置、阳极蒸汽伴热装置，对电捕焦油器的阴、阳极系统凝聚堆集的沥青粉尘和焦油的混合物进行定期或不定期的清洗(可带电清洗，清洗时间40～90分钟)确保电捕焦油器稳定高效的运行。同时，热水清洗装置还可以有效防止电捕焦油器中徐然现象的发生。5)本专利技术的极配方式采用混合式极配，其特点是电场的起晕电压低，电晕电流大，增大了电晕密度，增加了阳极板的比集尘面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳素阳极焙烧烟气净化超低排放系统，包括喷淋冷却器、电捕焦油器、脱硫脱氟装置，喷淋冷却器的烟气输出端连接电捕焦油器的烟气入口，电捕焦油器的烟气出口通过排烟风机连接脱硫脱氟装置的烟气入口；其特征在于，所述电捕焦油器中的阳极系统采用组合式多功能双峰板式阳极排，阴极系统采用棱型线和方型线；在电捕焦油器上设置有热水清洗装置。

【技术特征摘要】
1.一种碳素阳极焙烧烟气净化超低排放系统，包括喷淋冷却器、电捕焦油器、脱硫脱氟装置，喷淋冷却器的烟气输出端连接电捕焦油器的烟气入口，电捕焦油器的烟气出口通过排烟风机连接脱硫脱氟装置的烟气入口；其特征在于，所述电捕焦油器中的阳极系统采用组合式多功能双峰板式阳极排，阴极系统采用棱型线和方型线；在电捕焦油器上设置有热水清洗装置。2.根据权利要求1所述的一种碳素阳极焙烧烟气净化超低排放系统，其特征在于，所述组合式多功能双峰板式阳极排是由若干个多功能双峰板式阳极排固定连接而成，所述多功能双峰板式阳极排包括板式主体、横向管道、纵向管道，横向管道设置在板式主体的上下两端，纵向管道在板式主体的纵向设置，横向管道与纵向管道之间相互连通，在纵向管道的外侧包裹一层截面为三角形的钢板，三角形的一个角设置在板式主体上，另外两个角从板式主体的板面向外形成凸起。3.根据权利要求1所述的一种碳素阳极焙烧烟气净化超低排放系统，其特征在于，所述的阴极系统采用的是主绝缘悬吊结构，该结构包括上端的主绝缘保温箱、高绝缘保护罩和下端的悬吊装置，高绝缘保护罩设置在主绝缘保温箱和悬吊装置之间。4.根据权利要求3所述的一种碳素阳极焙烧烟气净化超低排放系统，其特征在于，在所述主绝缘保温箱的下部设置有高度为1m～1.5m的空腔，在主绝缘保温箱的上部设置有加热装置，在主绝缘保温箱下部的空腔处也设置有加热装置。5.根据权利要求1所述的一种碳素阳极焙烧烟气净化超低排放系统，其特征在于，在所述喷淋冷却器的上端设置有双向雾化装置，双向雾化装置设置为上下两个喷淋管道，在两个喷淋管道之间安装有除雾器，在喷淋冷却器的底部设置有集气装置。6.根据权利要求5所述的一种碳素阳极焙烧烟气净化超低排放系统，其特征在于，所述集气装置包括气流分布板、烟气出口管道、积灰斗、热煤油加热器，气流分布板安装在积灰斗的上端，烟气出口管道设置在气流分布板的中间位置，在积灰斗的下端安装有热煤油加热器，在积灰斗的底部设置有沥青排污阀。7.根据权利要求1所述的一种碳素阳极焙烧烟气净化超低排放系统，其特征在于，所述的电捕焦油器设置数量为2个，在其中一个电捕焦油器中设置1#和2#两个电场，在另外一个电捕焦油器中设置3#和4#两个电场，1#和3#电场采用组合式多功能双峰板式阳极排配方型线阴极，2#和4#电场采用组合式多功能双峰板式阳极排配棱型线阴极。8.根据权利要求1或7所述的一种碳素阳极焙烧烟气净化超低排放系统，其特征在于，在所述电捕焦油器的烟气入口处设置有油尘分离器，油尘分离器包括折流式气流分布板、G型气流分布板、灰斗，灰斗设置在油尘分离器的下...

【专利技术属性】
技术研发人员：高国纯，孟凡斌，杨士博，
申请(专利权)人：高国纯，
类型：发明
国别省市：辽宁,21