一種用于煙氣凈化的兩級(jí)煙氣三氧化硫脫除裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出一種用于煙氣凈化的兩級(jí)煙氣三氧化硫脫除裝置，安裝于一SCR脫硝系統(tǒng)中，包括：設(shè)置于SCR脫硝系統(tǒng)的一入口煙道的一一級(jí)吸收段，包括一級(jí)吸收劑噴射裝置；設(shè)置于SCR脫硝系統(tǒng)的一出口煙道的一二級(jí)吸收段，包括二級(jí)吸收劑噴射裝置。在SCR上游向煙氣中噴入一級(jí)吸收劑，對(duì)煙氣中的三氧化硫進(jìn)行吸收，降低SCR脫硝反應(yīng)器入口三氧化硫濃度，在SCR脫硝出口煙道內(nèi)噴入二級(jí)吸收劑，對(duì)剩余的三氧化硫和經(jīng)過SCR脫硝催化劑氧化生成的三氧化硫進(jìn)行脫除。一方面減少ABS生成，降低尾部設(shè)備和換熱面的腐蝕、堵塞風(fēng)險(xiǎn)，另一方面減少向大氣中排放有害成分。
【專利說明】
一種用于煙氣凈化的兩級(jí)煙氣三氧化硫脫除裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于燃煤煙氣深度凈化的三氧化硫脫除裝置，具體涉及一種用于煙氣凈化的兩級(jí)煙氣三氧化硫脫除裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，各地區(qū)大氣污染物排放按照總量控制，特別是燃煤火電機(jī)組已經(jīng)被要求全面執(zhí)行污染物超低排放標(biāo)準(zhǔn)。2015年12月2日召開中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議決定全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造，大幅降低發(fā)電煤耗和污染排放。意味著我國(guó)燃煤火電廠排放煙氣中氮氧化物的濃度都將不超過50mg/Nm3。
[0003]我國(guó)燃煤煙氣脫硝主要采取SCR脫硝技術(shù)，是目前最為常用的脫硝技術(shù)，SCR脫硝技術(shù)其原理是通過向煙氣中噴入氨氣作為還原劑，在脫硝催化劑的作用下，將煙氣中的氮氧化物還原為Ns。進(jìn)入SCR脫硝系統(tǒng)的煙氣中通常含有一定濃度的三氧化硫，會(huì)導(dǎo)致SCR脫硝催化劑出現(xiàn)酸性氣體中毒。由于進(jìn)入SCR脫硝反應(yīng)器的煙氣中所含的三氧化硫會(huì)導(dǎo)致SCR脫硝催化劑中毒，影響煙氣脫硝效率，并與SCR脫硝系統(tǒng)逃逸的氨氣共同作用形成ABS，造成尾部受熱面腐蝕和堵塞，當(dāng)三氧化硫濃度較高時(shí)，在煙氣溫度降至露點(diǎn)以后，會(huì)對(duì)尾部受熱面形成酸性腐蝕，嚴(yán)重影響電站設(shè)備運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性。
[0004]另外，根據(jù)SCR脫硝反應(yīng)特性，為了達(dá)到更高的脫硝效率，實(shí)現(xiàn)氮氧化物的深度脫除，需要向煙氣中噴入更大量的氨氣，以促進(jìn)還原反應(yīng)的進(jìn)行。當(dāng)噴入氨氣量過高時(shí)，容易導(dǎo)致脫硝系統(tǒng)后部氨逃逸量大幅度增加，由于煙氣中存在一定濃度的三氧化硫，且煙氣中的二氧化硫在經(jīng)過SCR脫硝催化劑以后會(huì)有部分被氧化成三氧化硫，進(jìn)一步增加ABS生成風(fēng)險(xiǎn)。在氨氣存在的情況下，會(huì)產(chǎn)生硫酸氫銨，導(dǎo)致煙氣下游設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕和堵塞。所以迫切需要解決高效SCR脫硝和三氧化硫問題之間的矛盾。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)以上問題，本實(shí)用新型的目的是提出一種用于煙氣凈化的兩級(jí)煙氣三氧化硫脫除裝置，在SCR上游向煙氣中噴入干粉吸收劑，利用SCR入口煙道空間對(duì)煙氣中的三氧化硫進(jìn)行吸收，降低SCR脫硝反應(yīng)器入口三氧化硫濃度，在SCR脫硝出口煙道內(nèi)噴入二級(jí)吸收劑，用于對(duì)剩余的三氧化硫和經(jīng)過SCR脫硝催化劑氧化生成的三氧化硫進(jìn)行脫除。經(jīng)過二級(jí)吸附以后，煙氣中三氧化硫濃度顯著降低，一方面減少ABS生成，降低尾部設(shè)備和換熱面的腐蝕、堵塞風(fēng)險(xiǎn)，另一方面減少向大氣中排放有害成分。本裝置充分發(fā)揮二級(jí)吸收對(duì)控制SCR脫硝催化劑中毒的靈活性，降低了SCR深度脫硝導(dǎo)致的嚴(yán)重的硫酸氫銨堵塞和腐蝕問題，提高SCR脫硝系統(tǒng)下游設(shè)備的安全性。
[0006]為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種用于煙氣凈化的兩級(jí)煙氣三氧化硫脫除裝置，安裝于一SCR脫硝系統(tǒng)中，包括:
[0008]設(shè)置于SCR脫硝系統(tǒng)的一入口煙道的一一級(jí)吸收段，包括一級(jí)吸收劑噴射裝置；
[0009]設(shè)置于SCR脫硝系統(tǒng)的一出口煙道的一二級(jí)吸收段，包括二級(jí)吸收劑噴射裝置。
[0010]進(jìn)一步地，還包括SCR脫硝系統(tǒng)中的常規(guī)結(jié)構(gòu)如:入口煙氣導(dǎo)流，噴氨格柵，SCR脫硝反應(yīng)器，脫硝出口導(dǎo)流，換熱器等。
[0011]煙氣在進(jìn)入SCR脫硝反應(yīng)器之前，通過一級(jí)吸收劑噴射首先進(jìn)行三氧化硫的一級(jí)脫除，經(jīng)過SCR脫硝反應(yīng)器以后，利用二級(jí)吸收劑噴射對(duì)SCR脫硝催化劑氧化生成的三氧化硫進(jìn)行二級(jí)脫除，達(dá)到三氧化硫的深度凈化，經(jīng)過三氧化硫兩級(jí)脫除后的煙氣流經(jīng)換熱器進(jìn)行余熱回收，然后通過出口煙道排出。
[0012]進(jìn)一步地，所述一級(jí)吸收劑噴射裝置通過多個(gè)噴嘴將一級(jí)吸收劑均勻噴入入口煙道內(nèi)；所述二級(jí)吸收劑噴射裝置通過多個(gè)噴嘴將二級(jí)吸收劑均勻噴入出口煙道內(nèi)。
[0013]進(jìn)一步地，在入口煙道和出口煙道布置有氣體成分分析檢測(cè)裝置。
[0014]一種用于煙氣凈化的兩級(jí)煙氣三氧化硫脫除方法，包括以下步驟:
[0015]在煙氣進(jìn)入SCR脫硝系統(tǒng)之前，首先經(jīng)過一級(jí)吸收段向煙氣中噴入一級(jí)吸收劑，對(duì)煙氣中的三氧化硫進(jìn)行一級(jí)吸收；
[0016]在煙氣經(jīng)過SCR脫硝系統(tǒng)以后，在SCR脫硝催化劑出口煙道中，向煙氣中噴入二級(jí)吸收劑，對(duì)煙氣中的三氧化硫進(jìn)行二級(jí)吸收，同時(shí)一級(jí)吸收過程中煙氣中殘留的三氧化硫及SCR催化劑氧化生成的三氧化硫。
[0017]進(jìn)一步地，一級(jí)吸收劑在一級(jí)吸收段和二級(jí)吸收劑在二級(jí)吸收段內(nèi)的停留時(shí)間(即流程與流速的比值)為0.5-1秒。
[0018]進(jìn)一步地，一級(jí)吸收過程中，一級(jí)吸收劑與三氧化硫的當(dāng)量比小于I，降低吸收劑對(duì)SCR脫硝催化劑的負(fù)面影響。二級(jí)吸收過程中，二級(jí)吸收劑與三氧化硫的當(dāng)量比為1.5-
2.5ο
[0019]進(jìn)一步地，一級(jí)吸收劑為干粉狀，顆粒粒徑范圍30-80微米。采用干粉狀吸收劑可以確保脫硝系統(tǒng)設(shè)備安全。
[0020]進(jìn)一步地，所述一級(jí)吸收劑的成分選自氫氧化鈣，氧化鈣，氧化鎂中的一種或多種。
[0021 ]進(jìn)一步地，二級(jí)吸收劑為干粉狀或液滴溶液。
[0022]進(jìn)一步地，所述二級(jí)吸收劑的成分選自氫氧化鈣，氧化鈣，碳酸鈉，碳酸氫鈉中的一種或多種。
[0023]進(jìn)一步地，所述入口煙道內(nèi)及出口煙道內(nèi)的流場(chǎng)偏差小于5%。
[0024]經(jīng)過兩級(jí)吸收以后，煙氣中的三氧化硫成分顯著降低，減少了向大氣中排放有害氣體，同時(shí)降低了煙氣系統(tǒng)中ABS問題的出現(xiàn)，減低了尾部受熱面和尾部設(shè)備堵塞、腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例中用于燃煤煙氣凈化的兩級(jí)煙氣三氧化硫脫除裝置示意圖。
[0026]附圖標(biāo)記說明:I一一級(jí)吸收段;2—二級(jí)吸收段;3—入口煙道;4一一級(jí)吸收劑噴射裝置;5—入口煙氣導(dǎo)流;6—噴氨格柵;7—SCR脫硝反應(yīng)器;8—脫硝出口導(dǎo)流;9一二級(jí)吸收劑噴射裝置;10—出口煙道;11一換熱器;12—末端出口煙道。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。下面配合所附圖對(duì)本實(shí)用新型的特征和優(yōu)點(diǎn)作詳細(xì)說明。
[0028]如圖1繪示的實(shí)施例所提供的用于煙氣凈化的兩級(jí)煙氣三氧化硫脫除裝置，安裝于一SCR脫硝系統(tǒng)中，包括:
[0029]設(shè)置于SCR脫硝系統(tǒng)的入口煙道3的一級(jí)吸收段I，包括一級(jí)吸收劑噴射裝置4;
[0030]設(shè)置于SCR脫硝系統(tǒng)的出口煙道10的二級(jí)吸收段2，包括二級(jí)吸收劑噴射裝置9。[0031 ]還包括SCR脫硝系統(tǒng)中的常規(guī)結(jié)構(gòu)如:A 口煙氣導(dǎo)流5，噴氨格柵6，SCR脫硝反應(yīng)器7，脫硝出口導(dǎo)流8，換熱器11及末端出口煙道12等。
[0032]煙氣在進(jìn)入SCR脫硝反應(yīng)器7之前，通過一級(jí)吸收劑噴射裝置4首先進(jìn)行三氧化硫的一級(jí)脫除，經(jīng)過SCR脫硝反應(yīng)器7以后，利用二級(jí)吸收劑噴射裝置9對(duì)SCR脫硝催化劑氧化生成的三氧化硫進(jìn)行二級(jí)脫除，達(dá)到三氧化硫的深度凈化，經(jīng)過三氧化硫兩級(jí)脫除后的煙氣流經(jīng)換熱器11進(jìn)行余熱回收，然后通過末端出口煙道12排出。
[0033]具體地，一級(jí)吸收劑噴射裝置4通過多個(gè)噴嘴將一級(jí)吸收劑均勻噴入入口煙道3內(nèi)；二級(jí)吸收劑噴射裝置9通過多個(gè)噴嘴將二級(jí)吸收劑均勻噴入出口煙道10內(nèi)。
[0034]為了便于監(jiān)控三氧化硫脫除效果，可在入口煙道3、出口煙道10及末端出口煙道12布置氣體成分分析檢測(cè)裝置(圖未示)。
[0035]基于上述裝置的用于煙氣凈化的兩級(jí)煙氣三氧化硫脫除方法，實(shí)現(xiàn)過程包括以下步驟:
[0036]在煙氣進(jìn)入SCR脫硝系統(tǒng)之前，首先經(jīng)過一級(jí)吸收段向煙氣中噴入一級(jí)吸收劑，對(duì)煙氣中的三氧化硫進(jìn)行一級(jí)吸收；
[0037]在煙氣經(jīng)過SCR脫硝系統(tǒng)以后，在SCR脫硝催化劑出口煙道中，向煙氣中噴入二級(jí)吸收劑，對(duì)煙氣中的三氧化硫進(jìn)行二級(jí)吸收，同時(shí)一級(jí)吸收過程中煙氣中殘留的三氧化硫及SCR催化劑氧化生成的三氧化硫。
[0038]其中，一級(jí)吸收劑在一級(jí)吸收段和二級(jí)吸收劑在二級(jí)吸收段內(nèi)的停留時(shí)間(即流程與流速的比值)為0.5-1秒。
[0039]一級(jí)吸收過程中，一級(jí)吸收劑與三氧化硫的當(dāng)量比小于I，降低吸收劑對(duì)SCR脫硝催化劑的負(fù)面影響。二級(jí)吸收過程中，二級(jí)吸收劑與三氧化硫的當(dāng)量比為1.5-2.5。
[0040]一級(jí)吸收劑為干粉狀，顆粒粒徑范圍30-80微米。采用干粉狀吸收劑可以確保脫硝系統(tǒng)設(shè)備安全。
[0041 ] 一級(jí)吸收劑的成分選自氫氧化鈣，氧化鈣，氧化鎂中的一種或多種。
[0042]二級(jí)吸收劑為干粉狀或液滴溶液。采用干粉狀二級(jí)吸收劑時(shí)，其顆粒粒徑范圍20-80微米。
[0043]二級(jí)吸收劑的成分選自氫氧化鈣，氧化鈣，碳酸鈉，碳酸氫鈉中的一種或多種。
[0044]通過安裝導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，入口煙道內(nèi)及出口煙道內(nèi)的流場(chǎng)偏差小于5%。
[0045]本實(shí)用新型所述用于煙氣凈化的兩級(jí)煙氣三氧化硫脫除裝置，針對(duì)我國(guó)最新燃煤煙氣污染物排放控制要求，綜合考慮SCR脫硝系統(tǒng)面臨的高脫硝效率與氨逃逸加大和硫酸氫銨導(dǎo)致的煙氣下游設(shè)備腐蝕和堵塞風(fēng)險(xiǎn)，以及SCR脫硝催化劑中毒風(fēng)險(xiǎn)。首先在SCR脫硝催化劑上游進(jìn)行三氧化硫的一級(jí)脫除，在SCR脫硝系統(tǒng)入口煙道內(nèi)噴入干粉狀吸收劑，通過控制吸收劑和三氧化硫當(dāng)量比，降低吸收劑對(duì)SCR脫硝催化劑中毒的風(fēng)險(xiǎn)。在煙氣經(jīng)過SCR脫硝以后，在SCR脫硝反應(yīng)器出口煙道內(nèi)，布置二級(jí)吸收系統(tǒng)，向煙道內(nèi)噴入干粉或液態(tài)吸收劑，對(duì)煙氣中殘留的三氧化硫和SCR脫硝催化劑氧化生成的三氧化硫進(jìn)行吸收。經(jīng)過二級(jí)吸收以后，煙氣中三氧化硫成分顯著下降，同時(shí)尾部受熱面和設(shè)備的腐蝕和堵塞風(fēng)險(xiǎn)也明顯改善。
[0046]本實(shí)用新型為提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，吸收劑噴射噴槍采用耐磨金屬材質(zhì)。為保證一級(jí)吸收段和二級(jí)吸收段具有較高的效率，吸收劑噴口布置采用多噴嘴網(wǎng)格式布置方式，提高吸收劑噴射的均勻性。本實(shí)用新型可以根據(jù)系統(tǒng)需要，配置煙氣成分測(cè)量系統(tǒng)和噴射控制系統(tǒng)，提高系統(tǒng)自動(dòng)化水平和適用范圍。
[0047]本實(shí)用新型針對(duì)我國(guó)燃煤煙氣大氣污染物排放最新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和燃煤煙氣中硫的氧化物對(duì)煙氣凈化和換熱設(shè)施的危害。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于煙氣凈化的兩級(jí)煙氣三氧化硫脫除裝置，其特征在于，安裝于一 SCR脫硝系統(tǒng)中，包括: 設(shè)置于SCR脫硝系統(tǒng)的一入口煙道的一一級(jí)吸收段，包括一級(jí)吸收劑噴射裝置； 設(shè)置于SCR脫硝系統(tǒng)的一出口煙道的一二級(jí)吸收段，包括二級(jí)吸收劑噴射裝置。2.如權(quán)利要求1所述的用于煙氣凈化的兩級(jí)煙氣三氧化硫脫除裝置，其特征在于，還包括:一入口煙氣導(dǎo)流，一噴氨格柵，一SCR脫硝反應(yīng)器，一脫硝出口導(dǎo)流及一換熱器。3.如權(quán)利要求1所述的用于煙氣凈化的兩級(jí)煙氣三氧化硫脫除裝置，其特征在于，所述一級(jí)吸收劑噴射裝置通過多個(gè)噴嘴將一級(jí)吸收劑均勻噴入入口煙道內(nèi)；所述二級(jí)吸收劑噴射裝置通過多個(gè)噴嘴將二級(jí)吸收劑均勻噴入出口煙道內(nèi)。4.如權(quán)利要求1所述的用于煙氣凈化的兩級(jí)煙氣三氧化硫脫除裝置，其特征在于，在入口煙道和出口煙道布置有氣體成分分析檢測(cè)裝置。
【文檔編號(hào)】B01D53/50GK205650045SQ201620429006
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日 公開號(hào)201620429006.5, CN 201620429006, CN 205650045 U, CN 205650045U, CN-U-205650045, CN201620429006, CN201620429006.5, CN205650045 U, CN205650045U
【發(fā)明人】李春雨, 李穹, 趙宇明, 馬務(wù), 陶君, 孟磊, 王長(zhǎng)清, 申鎮(zhèn), 鄧賢東
【申請(qǐng)人】大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司