本發(fā)明涉及一種聯(lián)合脫除SCR脫硝裝置入口煙氣中SO₃及煙塵的裝置，屬于環(huán)保設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

2016年2月29日，國家統(tǒng)計局發(fā)布《2015年國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》。公報數(shù)據(jù)顯示，2015年，全國原煤產(chǎn)量完成37.5億噸，煤炭出口量完成533萬噸，出口金額為31億元；煤炭進(jìn)口量完成20406萬噸。而近6年來，煤炭產(chǎn)量始終維持在34億噸以上，煤炭作為我國主要能源的供應(yīng)格局在未來的很長時間內(nèi)不會改變。但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)，特別是在火力發(fā)電工業(yè)中，煤炭燃燒后的煙氣中含有大量的SO₃及煙塵。

SO₃主要危害大致有以下幾點(diǎn)：1、與脫硝還原劑生成硫酸氫銨導(dǎo)致催化劑失活，迫使機(jī)組低負(fù)荷工況SCR脫銷裝置退出運(yùn)行；2、硫酸氫銨吸附煙氣中灰塵阻塞和腐蝕空氣預(yù)熱器換熱元件；3、低溫段形成H₂SO₄腐蝕相關(guān)設(shè)備；4、排煙“藍(lán)羽”現(xiàn)象、增加排煙不透明度等。

高塵煙氣在流經(jīng)SCR脫硝反應(yīng)器時，煙塵顆粒會對脫硝催化劑產(chǎn)生磨損，適度磨損有利于催化劑表面活化層的更新；過度磨損會使催化劑表面有效組分過快流失，降低了催化劑的壽命；嚴(yán)重磨損會使催化劑局部變薄，造成催化劑的斷裂，甚至阻塞催化劑通道或損害催化劑下游設(shè)備。

綜上所述，煙氣中的SO₃及煙塵是制約機(jī)組及環(huán)保設(shè)備經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行的重要因素，尤其對SCR脫硝裝置全負(fù)荷投運(yùn)及脫硝催化劑的使用壽命影響巨大，導(dǎo)致環(huán)保壓力增大、運(yùn)行成本增加。

科研工作提出過眾多脫除煙氣中SO₃或煙塵的方法，傳統(tǒng)的脫硝前脫除SO₃的方法存在一些缺點(diǎn)和不足，其主要限制因素有：

(1)SCR脫硝裝置前不采取SO₃控制技術(shù)，導(dǎo)致機(jī)組中低負(fù)荷工況SCR脫硝裝置退出運(yùn)行。

(2)SCR脫硝裝置前噴射堿性吸收劑可能會降低催化劑的化學(xué)活性甚至使催化劑失活。

(3)高含塵量的煙氣在流經(jīng)催化劑的過程中對催化劑造成磨損，影響設(shè)備正常運(yùn)行、增加運(yùn)行成本。

(4)以天然堿溶解液作為吸收劑的方法，受現(xiàn)場及吸收液濃度等條件限制，吸收液供應(yīng)管易堵塞，且系統(tǒng)復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對以上問題，本發(fā)明提供一種聯(lián)合脫除SCR脫硝裝置入口煙氣中SO₃及煙塵的裝置，包括省煤器及其灰斗、吸收劑儲藏器、吸收劑噴射系統(tǒng)、吸收劑輸送系統(tǒng)、旋風(fēng)除塵器入口煙道、若干旋風(fēng)除塵器、旋風(fēng)除塵器出口煙道、SCR脫硝反應(yīng)器，所述省煤器及其灰斗、吸收劑噴射系統(tǒng)、若干旋風(fēng)除塵器、SCR脫硝反應(yīng)器依次通過煙道進(jìn)行連接，所述吸收劑儲藏器中裝有吸收劑，所述吸收劑噴射系統(tǒng)布置于省煤器灰斗煙氣出口處，所述旋風(fēng)除塵器布置于吸收劑噴射系統(tǒng)與靠近SCR脫硝反應(yīng)器入口的煙道上，所述吸收劑儲藏器中的吸收劑為天然堿。還包括噴氨格柵，所述噴氨格柵布置于旋風(fēng)除塵器出口煙道上，這樣有利于煙氣與氨基還原劑混合。利用礦藏豐富的天然堿資源作為SO₃吸收劑，可以避免未反應(yīng)的SO₃吸收劑導(dǎo)致脫硝催化劑中毒失活，避免SO₃與脫硝還原劑反應(yīng)生成的硫酸氫銨，導(dǎo)致脫硝催化劑失活；避免因SO₃而生成的硫酸氫銨導(dǎo)致機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時脫硝裝置被迫停運(yùn)；避免大粒徑煙塵對脫硝催化劑的過度磨損；保證脫硝催化劑及空氣預(yù)熱器等設(shè)備經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行。本發(fā)明還有以下特點(diǎn)：一是主要在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行了煙道的改造，保證SO₃與吸收劑有足夠的反應(yīng)時間，增強(qiáng)了吸收的效果，同時還可以降低改造成本；二是噴氨格柵布置于旋風(fēng)除塵器出口煙道位置，能夠保證氨基還原劑與煙氣充分混合。在省煤器灰斗煙氣出口處應(yīng)用壓縮空氣將吸收劑噴入煙道中，作為吸收劑的天然堿與煙氣中煤燃燒過程產(chǎn)生的SO₃反應(yīng)，生成穩(wěn)定的固體產(chǎn)物隨煙氣向下游移動。本發(fā)明中作為吸收劑的天然堿的物理特性在保證化學(xué)活性的前提下，由飛灰特性確定，具體操作中應(yīng)保證其與煙氣中粒徑較大的煙塵一同被旋風(fēng)除塵器捕獲。所述吸收劑儲存器布置于吸收劑噴射系統(tǒng)同層或相近高度，這樣可以減少傳輸距離，避免傳輸過程中管道堵塞。

優(yōu)選的是還可以在靠近旋風(fēng)除塵器的進(jìn)口煙道處和/或出口煙道處布置導(dǎo)流板。通過設(shè)置導(dǎo)流板，可以使進(jìn)入旋風(fēng)除塵器以及空氣預(yù)熱器的煙氣流場均勻。

優(yōu)選的是在旋風(fēng)除塵器的入口煙道處還布置有風(fēng)速調(diào)節(jié)擋板門，用以保證旋風(fēng)除塵器入口煙氣流場符合設(shè)備全負(fù)荷投運(yùn)的設(shè)計要求。

優(yōu)選的是，在所述吸收劑噴射系統(tǒng)設(shè)置防磨板。在實(shí)際操作中，調(diào)節(jié)吸收劑噴射系統(tǒng)使其與煙氣順流噴射，在迎風(fēng)面設(shè)置有兼具擾流作用的防磨板，煙氣經(jīng)過防磨板后形成湍流有利于煙氣與吸收劑充分混合，可以進(jìn)一步提高SO₃的吸收效率。

進(jìn)一步，旋風(fēng)除塵器數(shù)量為2至4個，根據(jù)機(jī)組大小及現(xiàn)場條件，一個SCR脫硝反應(yīng)器出口煙道布置2-4個旋風(fēng)除塵器，可以保證將SO₃吸收劑及大部分煙塵脫除，并使阻力增加在合理范圍內(nèi)。

進(jìn)一步，該聯(lián)合脫除SCR脫硝裝置入口煙氣中SO₃及煙塵的裝置還可以包括用于將脫除的煙塵輸送至廠內(nèi)灰?guī)斓膫}泵及氣力輸灰管道，所述倉泵及氣力輸灰管道連接于旋風(fēng)除塵器上，能夠及時對旋風(fēng)除塵器脫除的高溫灰進(jìn)行降溫處理后輸送至廠內(nèi)灰?guī)欤阌诮y(tǒng)一處理。

本發(fā)明通過對脫硝裝置入口煙道進(jìn)行簡單改造而實(shí)現(xiàn)，省煤器及其灰斗的出口處的煙氣與SO₃吸收劑充分混合，脫除煙氣中的SO₃，而后進(jìn)入旋風(fēng)除塵裝置脫除煙氣中的煙塵及SO₃吸收劑顆粒，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合脫除SCR脫硝裝置入口煙氣中SO₃及煙塵，避免未反應(yīng)的SO₃吸收劑導(dǎo)致脫硝催化劑中毒失活，避免SO₃與脫硝還原劑反應(yīng)生成的硫酸氫銨，導(dǎo)致脫硝催化劑失活；避免因SO₃而生成的硫酸氫銨導(dǎo)致機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時脫硝裝置被迫停運(yùn)；避免煙塵對脫硝催化劑的過度磨損從而保證脫硝催化劑及空氣預(yù)熱器等設(shè)備經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：本發(fā)明系統(tǒng)化脫除SCR脫硝裝置入口煙氣中的SO₃及大部分煙塵，所需日常消耗原料礦藏豐富、價格低廉，旋風(fēng)除塵器技術(shù)成熟、設(shè)備可靠，對機(jī)組現(xiàn)有設(shè)備改動較小，無需專人操作，具備完全國產(chǎn)化條件，設(shè)備及運(yùn)行維護(hù)成本低。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明，下面將對實(shí)施例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發(fā)明的實(shí)施例的描述，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)技術(shù)方案進(jìn)行簡單變形或者名稱變化，或者是采取慣用手段，也可以實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中聯(lián)合脫除SCR脫硝裝置入口煙氣中SO₃及煙塵的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

標(biāo)號說明：1-省煤器及其灰斗，2-吸收劑儲藏器，3-吸收劑噴射系統(tǒng)，4-吸收劑輸送系統(tǒng)，5-旋風(fēng)除塵器入口煙道，6-旋風(fēng)除塵器，7-倉泵及氣力輸灰管道，8-旋風(fēng)除塵器出口煙道，9-噴氨格柵，10-脫硝反應(yīng)器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。

如圖1所示，本實(shí)施例中聯(lián)合脫除SCR脫硝裝置入口煙氣中SO₃及煙塵的裝置包括省煤器及其灰斗1、吸收劑儲藏器2、吸收劑噴射系統(tǒng)3、吸收劑輸送系統(tǒng)4、旋風(fēng)除塵器入口煙道5、旋風(fēng)除塵器6、倉泵及氣力輸灰管道7、旋風(fēng)除塵器出口煙道8、噴氨格柵9、脫硝反應(yīng)器10。

在省煤器灰斗煙氣1出口位置布置吸收劑噴射系統(tǒng)3，噴入SO₃吸收劑天然堿，吸收劑噴射系統(tǒng)迎風(fēng)面防磨板兼具擾流板功能保證吸收劑能夠與煙氣充分混合，定期對噴射系統(tǒng)中各根噴管進(jìn)行脈沖吹掃。

根據(jù)煙氣中SO₃的濃度及天然堿中有效成分的含量及鍋爐的運(yùn)行工況等參數(shù)確定吸收劑供應(yīng)量，其中吸收劑有效成分與煙氣中SO₃的摩爾濃度之比約為3:1，保證將煙氣中大部分的SO₃脫除。

煙氣中SO₃與吸收劑充分反應(yīng)后進(jìn)入旋風(fēng)除塵器，旋風(fēng)除塵器脫除的煙塵通過底部的倉泵及氣力輸送系統(tǒng)降溫，并將其輸送至廠內(nèi)灰?guī)臁?/p>

旋風(fēng)除塵器進(jìn)口煙道設(shè)置導(dǎo)流板及擋板門，控制進(jìn)入旋風(fēng)除塵器的煙氣流場滿足設(shè)計要求，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全負(fù)荷投運(yùn)；旋風(fēng)除塵器出口煙道設(shè)置導(dǎo)流板。脫除SO₃及大部分煙塵的煙氣進(jìn)入SCR脫硝反應(yīng)器。

在SCR脫硝催化劑的催化作用下，煙氣中部分SO₂被氧化成SO₃，這部分SO₃隨煙氣流出脫硝反應(yīng)器后與吸收劑噴射系統(tǒng)提供的吸收劑混合反應(yīng)，將新生成的SO₃脫除，避免其對空氣預(yù)熱器的影響。

此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實(shí)施例，其部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。