一種半干法脈沖等離子體煙氣凈化系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及煙氣凈化設備領域，特別是涉及一種半干法脈沖等離子體煙氣凈化系統。
【背景技術】
[0002]近年來，我國環保政策變得越來越嚴厲，比如，《火電廠大氣污染物排放標準(GB13223-2011 )》中規定了重點地區的火力發電廠的煙氣污染物排放濃度限值為:S02-50mg/m3、N0x-100mg/m3、粉塵-20mg/m3。而國家發改委、環保部、國家能源局于2014年聯合印發的《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014—2020年)》，將部分地區的火力發電廠的煙氣污染物排放濃度限值進一部降低為:S02-35mg/m\N0x-50mg/m3、粉塵-10mg/m3。
[0003]另外，部分省份則出臺了比國家標準更嚴格的地方標準，比如山西省人民政府辦公廳《關于推進全省燃煤發電機組超低排放的實施意見》，把山西省的火力發電廠的煙氣污染物排放濃度限值進一部降低為：S02-35mg/m3、N0x-50mg/m3、粉塵-5mg/m3。在未來，國家將會陸續出臺對工業煙氣中的汞和PM2.5的控制要求。
[0004]等離子體煙氣多種染污物一體化去除裝置，是利用氣體放電產生的等離子體來使污染物成分產生化學反應，生成無害物質的裝置。氣體放電在電極間產生等離子體，把中性的分子激發成了自由基，以H2O分子為例，可被激發成H+和O『自由基。這些自由基將302變成SO3，NOx變成HNO3，單質Hg變成HgO。
[0005]SO3和HNO3可以進一步與加入反應器殼體中的NH3氣體轉化成硫酸銨和硝酸銨，硫酸銨、硝酸銨和HgO都是固態物質，能在氣體放電產生的靜電場中被收集下來。
[0006]現有技術中，等離子體煙氣多種染污物一體化凈化技術，即為利用放電產生的等離子體對SOdPNOx的氧化作用，同時結合加入反應器殼體中的NH3氣體，把煙氣中的SOdPNOx轉化成硫酸銨和硝酸銨復合肥。
[0007]上述技術的化學反應發生在氣相中，為干式反應，裝置的能耗較高，電耗約為電廠發電量的2%。
[0008]現有技術中的等離子體煙氣多種染污物一體化凈化技術還包括濕法技術，向煙氣中噴水，提高煙氣中H2O的含量，可以提高煙氣的凈化效果，同時節省用電量，降低能耗。比如，中國專利20《一種等離子體煙氣脫硫脫硝除塵脫汞一體化裝置》提出了一種采用向所有電極噴水的濕式等離子體反應器來同時脫除煙氣中的多種污染物。
[0009]然而，采用濕法裝置處理后的煙氣中，帶有大量的水分，可能對后續煙道和煙囪帶來額外的腐蝕問題。
[0010]因此，如何克服傳統干法反應技術效率低、能耗高問題的同時，避免濕法反應技術對后續煙道等設施的腐蝕風險，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。
【實用新型內容】
[0011 ]本實用新型的目的是提供一種半干法脈沖等離子體煙氣凈化系統，該煙氣凈化系統為半干法反應技術，可以在同一套裝置內同時去除煙氣中粉塵、S02、N0x、汞和PM2. 5等污染物，凈化效率高，能耗低，對煙道等設施的腐蝕小。
[0012]為解決上述技術問題，本實用新型提供如下技術方案：
[0013]—種半干法脈沖等離子體煙氣凈化系統，包括供煙氣流通的反應器殼體，以及用于形成所述反應器殼體內部脈沖等離子體電場的高壓脈沖電源，其特征在于，還包括：
[0014]用于為煙氣增加水分含量的霧化水供水系統，所述霧化水供水系統設置在所述反應器殼體的煙氣入口處；
[0015]用于檢測所述反應器殼體內煙氣濕度的濕度傳感器；
[0016]用于根據所述濕度傳感器的檢測結果控制所述霧化水供水系統的噴水量以保持煙氣相對濕度為85%-95%的控制系統。
[0017]優選的，所述霧化水噴水系統包括分別朝向所述反應器殼體的煙氣入口和煙氣出口的兩排霧化水噴嘴，所述霧化水噴嘴設置在所述反應器殼體靠近煙氣入口的一端。
[0018]優選的，所述反應器殼體內間隔安裝有接地極板排和放電極板排，所述接地極板排和所述放電極板排均沿平行于煙氣流動方向布置，所述放電極板排與所述高壓脈沖電源連接。
[0019]優選的，所述接地極板排與所述放電極板排之間的異極距為90mm-110mm。
[0020]優選的，還包括用于沖洗電場、能夠噴出45Ομπι-55Ομπι直徑水滴的沖洗水供水系統，所述控制系統還用于控制所述沖洗水供水系統的噴水量。
[0021]優選的，所述沖洗水供水系統包括設置在所述反應器殼體頂部、能夠分別朝上和朝下噴水的兩排沖洗水噴嘴。
[0022]優選的，所述高壓脈沖電源為直流基壓的電壓小于所述電場在煙氣條件下起暈電壓的50%、脈沖脈寬小于Iys、脈沖電壓峰值不小于90kv-l IOkv的脈沖加直流基壓疊加電源。
[0023]優選的，所述霧化水供水系統為用于噴出平均直徑小于50μπι霧滴的霧化水供水系統。
[0024]優選的，還包括用于檢測所述反應器殼體煙氣出口處的煙氣污染物濃度的污染物濃度傳感器，所述控制系統還用于根據所述污染物濃度傳感器的檢測結果控制所述高壓脈沖電源的供電頻率。
[0025]優選的，還包括設置在所述反應器殼體的煙氣出口收縮段、用于脫除氮氧化物的紫外光源，所述控制系統還用于控制所述紫外光源的開啟和關閉。
[0026]本實用新型所提供的煙氣凈化系統，包括供煙氣流通的反應器殼體，以及用于形成所述反應器殼體內部脈沖等離子體電場的高壓脈沖電源，還包括用于為煙氣增加水分含量的霧化水供水系統，所述霧化水供水系統設置在所述反應器殼體的煙氣入口處；用于檢測所述反應器殼體內煙氣濕度的濕度傳感器;用于根據所述濕度傳感器的檢測結果控制所述霧化水供水系統的噴水量以保持煙氣相對濕度為85 % -95 %的控制系統。該煙氣凈化系統利用所述控制系統，控制所述霧化水供水系統的噴水量，將煙氣的相對濕度控制在85%-95%之間，相比傳統的干式反應，提高了對多種污染物的脫除效率，同時又避免了濕法反應技術對后續煙道等設施的腐蝕風險，有更好的經濟性，適用于大規模的煙氣處理工程。
【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖I為本實用新型所提供的煙氣凈化系統一種【具體實施方式】的結構示意圖；
[0029]其中：I-煙氣進口擴散段、2-進口氣流均布板、3-接地極板排、4-放電極線、5-污水收集、6-煙氣出口收縮段、7-出口氣流均布板、8-出口煙道連接段、9-紫外光源、10-濕度傳感、11-污染物濃度傳感、12-現場計算機、13-高壓脈沖電、14-沖洗水供水系、15-霧化水供水系統。
【具體實施方式】
[0030]本實用新型的核心是提供一種半干法脈沖等離子體煙氣凈化系統，該煙氣凈化系統的凈化效率高，能耗低，對煙道等設施的腐蝕小。
[0031]為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型方案，下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0032]請參考圖I，圖I為本實用新型所提供的煙氣凈化系統一種【具體實施方式】的結構示意圖。
[0033]在該實施方式中，煙氣凈化系統包括供煙氣流通的反應器殼體，以及用于形成反應器殼體內部脈沖等離子體電場的高壓脈沖電源13。
[0034]如圖I所示，反應器殼體的左側為煙氣入口，右側為煙氣出口，靠近煙氣入口處設有錐形煙氣進口擴散段I，靠近煙氣出口處設有錐形煙氣出口收縮段6以及用于連接反應器殼體與煙道的出口煙道連接段8，反應器殼體的底部設有污水收集斗5，污水收集斗5的底端設有排水口，脈沖等離子體電場布置在反應器殼體內，反應器殼體的作用是形成煙氣流動的通道和支撐電極。
[0035]脈沖等離子體電場的個數可以為多個，沿煙氣氣流方向串聯布置，每個電場由高壓脈沖電源13供電，高壓脈沖電源13設置在反應器殼體外部，每個電場均由懸掛在反應器殼體上、間隔安裝的接地極板排3和放電極板排4組成，接地極板排3和放電極板排4均沿平行于煙氣流動方向布置，放電極板排4與高壓脈沖電源13連接。
[0036]為了該煙氣凈化系統的脈沖放電過程能穩定運行，需要使放電極板排4保持在接地極板排3之間的中心位置。然而，由于設備的制造和安裝偏差會造成放電極板排4偏離接地極板排3之間的中心位置，而越是大型的裝置，誤差會越大。大型設備需要更大的異極距(即放電極板排4距離接地極板排3的距離），才能保證較小的位置相對偏差，才能保證裝置的穩定運行，但是，另一方面，越大的異極距，又需要越高電壓等級的電源來供電，增加電源設備的成本。
[0037]具體的，接地極板排3與放電極板排4之間的異極距為90mm-l10mm，綜合考慮電場運行穩定性和成本因素，異極距優選為100_。
[0038]另外，反應器殼體的煙氣進口擴散段I的后端還設有進口氣流均布板2，煙氣出口收縮段6的前端設有出口氣流均布板7，同時，為了保證反應器殼體的密封性，還包括側墻和頂蓋。
[0039]該煙氣凈化系統還包括用于為煙氣增加水分含量的霧化水供水系統15，以及用于檢測反應器殼體內煙氣濕度的濕度傳感器10。其中，霧化水供水系統15設置在反應器殼體的煙氣入口處，濕度傳感器10設置在反應器殼體的出口煙道連接段8。
[0040]另外，該煙氣凈化系統還包括用于根據濕度傳感器10的檢測結果控制霧化水供水系統15的噴水量以保持煙氣相對濕度為85%-95%的控制系統。優選的，保持煙氣相對濕度為90%效果最佳。
[0041]該煙氣凈化系統，為半干法脈沖等離子體煙氣一體化去除系統，采用氣體在高壓脈沖供電條件下，產生的低溫等離子體來凈化工業煙氣，可以同時去除煙氣中粉塵、S02、NOx、汞、VOC和PM2 .5等污染物，利用控制系統控制霧化水供水系統15的噴水量，將煙氣的相對濕度控制在85%-95%之間，相比傳統的干式反應，提高了對多種污染物的脫除效率，同時又避免了濕法反應技術對后續煙道等設施的腐蝕風險，有更好的經濟性，適用于大規模的煙氣處理工程。
[0042]具體的，霧化水供水系統15包括分別朝向反應器殼體的煙氣入口和煙氣出口的兩排霧化水噴嘴，霧化水噴嘴設置在反應器殼體靠近煙氣入口的一端。霧化水噴嘴為壓縮空氣+水的兩相流噴嘴，霧化