一種脫除煙氣中三氧化硫的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種脫除煙氣中三氧化硫的裝置和方法，屬于大氣污染物治理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 燃煤過(guò)程中產(chǎn)生大量的污染物，其中由于煤炭中含有一定濃度的硫元素，因此最 終排放的煙氣中會(huì)生成一定濃度的SOdP SO 3。
[0003] 303的生成機(jī)理主要包括以下部分，在爐膛的燃燒過(guò)程中，煤中一部分硫元素直接 轉(zhuǎn)化為30 3;煙氣在尾部受熱面換熱過(guò)程中，受到金屬管壁、飛灰的催化氧化作用，一部分 SO2會(huì)被氧化成SO 3;對(duì)于新增SCR脫硝裝置的機(jī)組，脫硝催化劑也具有很強(qiáng)的催化氧化作 用，使得一部分302被氧化成SO 3。通常對(duì)于未安裝脫硝裝置的燃煤機(jī)組，SO3的生成率占總 含硫量的1%;對(duì)于安裝SCR脫硝裝置的機(jī)組，SO 3的生成率更高，通?？梢哉嫉娇偤蛄康?1. 5-2% 〇
[0004] SO3的危害主要表現(xiàn)在以下方面： USO3的濃度升高，導(dǎo)致硫酸氫銨的生成濃度增加，造成脫硝裝置的最低連續(xù)噴氨溫度 升高，導(dǎo)致SCR脫硝裝置在低負(fù)荷條件下無(wú)法投運(yùn)，脫硝裝置的可用率下降。
[0005] 2、SO3在空預(yù)器的低溫段造成煙氣中酸露點(diǎn)升高，空預(yù)器的低溫腐蝕嚴(yán)重，在SCR 運(yùn)行條件下，硫酸氫銨的生成容易造成空預(yù)器堵塞，造成空預(yù)器的運(yùn)行阻力上升，設(shè)備壽命 下降。
[0006] 3、503進(jìn)入濕法脫硫后，容易形成氣溶膠，造成煙囪最終排放"藍(lán)煙"、"煙羽拖尾" 現(xiàn)象，感官極差，同時(shí)30 3的直接排放是造成酸雨的主要來(lái)源。
[0007] 目前so3i要脫除手段為濕法脫硫技術(shù)、濕式靜電除塵技術(shù)等，但上述技術(shù)均布置 在靜電除塵之后，可以保證降低最終的30 3濃度排放，但是無(wú)法消除SO3對(duì)前端脫硝裝置、空 預(yù)器的危害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的為一種脫除煙氣中SO3的裝置和方法，要解決現(xiàn)有技術(shù)中SO 3對(duì)前端 脫硝裝置、空預(yù)器危害的問(wèn)題；還解決SO3對(duì)脫硝入口煙道產(chǎn)生腐蝕、煙氣中污染物排放多 的問(wèn)題。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明第一方面公開(kāi)了一種脫除煙氣中三氧化硫的裝置，包 括：料倉(cāng)；螺旋給料機(jī)，具有進(jìn)料口與出料口，所述進(jìn)料口用于與料倉(cāng)連接，其用于控制吸 收劑的出料速率；輸氣管，具有進(jìn)氣口與出氣口，出料口與輸氣管相連接；噴射槍?zhuān)龀?氣口與噴射槍相連接，其用于噴射強(qiáng)堿性顆粒的吸收劑；脫硝入口煙道，其用于將吸收劑 與煙氣混合，所述出氣口與噴射槍位于煙道中；脫硝反應(yīng)器，與脫銷(xiāo)入口煙道相連接；擾流 板。
[0010] 進(jìn)一步地，所述噴射裝置端部中軸線的延長(zhǎng)線與脫硝入口煙道的中軸線的夾角 β 為 15~65 度。
[0011] 進(jìn)一步地，所述擾流板相對(duì)于水平面傾斜而置，其板面與噴射裝置端部中軸線延 長(zhǎng)線的夾角α為45~135度。
[0012] 在本發(fā)明的第二方面公開(kāi)了一種脫除煙氣中三氧化硫的方法，其采用本發(fā)明第一 方面的裝置，采用強(qiáng)堿性顆粒作為吸收劑，并將其加入至脫硝入口煙道中、所述強(qiáng)堿性顆粒 為堿金屬鹽、堿土金屬鹽或堿土氧化物。
[0013] 進(jìn)一步地，所述強(qiáng)堿性的顆粒為氫氧化IiCa (OH)2、氧化fiCaO、氧化鎂MgO、氫氧化 鎂Mg (OH)2、碳酸氫鈉 NaHCO3或倍半碳酸鈉 Na 2C03 · NaHCO3 · 2H20。
[0014] 進(jìn)一步地，所述三氧化硫與強(qiáng)堿性顆粒的反應(yīng)當(dāng)量比為I: (I. 5~15)。
[0015] 進(jìn)一步地，所述強(qiáng)堿性顆粒為粒徑20~150 μ m的干顆粒粉料。
[0016] 進(jìn)一步地，所述強(qiáng)堿性顆粒在煙氣中的停留時(shí)間為0. 1~2 s。
[0017] 進(jìn)一步地，強(qiáng)堿性顆粒與脫硝反應(yīng)器中還原劑混合使用。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和有益效果： 可應(yīng)用于火力發(fā)電廠燃煤機(jī)組，有效降低SO3的含量，減少三氧化硫?qū)γ撓跹b置、空預(yù) 器的影響，同時(shí)降低污染物實(shí)現(xiàn)煙氣的清潔排放。
[0019] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)簡(jiǎn)單，通過(guò)向煙道中噴射堿性吸收劑顆粒，利用強(qiáng)堿性的 吸收劑脫除煙氣中的SO 3，可實(shí)現(xiàn)三氧化硫80~90%的脫除效率；利用氣力輸送實(shí)現(xiàn)吸收劑 顆粒的輸送和噴射，同時(shí)可有效利用SCR脫硝還原劑的噴射裝置實(shí)現(xiàn)吸收劑顆粒與煙氣的 均勻摻混，保證SO 3較高的脫除效率。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0021] 圖1是本發(fā)明的脫除煙氣中三氧化硫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖2是本發(fā)明的脫除煙氣中三氧化硫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例1中的噴射裝置示意圖。
[0024] 附圖標(biāo)記：1 一料倉(cāng)、2 -螺旋給料機(jī)、21 -進(jìn)料口、22 -出料口、3 -輸氣管、31 - 進(jìn)氣口、32 -出氣口、4 一噴射裝置、5 -脫硝入口煙道、6 -脫硝反應(yīng)器、7 -擾流板。
【具體實(shí)施方式】 [0025] 實(shí)施例1 堿性吸收劑選擇氫氧化鎂Mg (OH) 2顆粒，平均粒徑40 μ m。
[0026] 脫硝入口煙氣溫度350°C，SO3含量20ppm，根據(jù)煙氣條件和氧化鎂成分，確定化學(xué) 反應(yīng)當(dāng)量比S0 3:Mg(OH) 2=1:3,通過(guò)較高的化學(xué)當(dāng)量比保證SO3的脫除效率。
[0027] 如圖1所示，一種脫除煙氣中的SO3的工藝系統(tǒng)，氫氧化鎂吸收劑以粉料的形式儲(chǔ) 存在料倉(cāng)1中，經(jīng)過(guò)螺旋給料機(jī)2控制吸收劑的給料速率，氣力輸送系統(tǒng)3利用壓縮空氣輸 送氫氧化鎂顆粒至噴射裝置4,將氫氧化鎂顆粒噴入脫硝入口煙道5中。氫氧化鎂在脫硝煙 道中實(shí)現(xiàn)與煙氣的均勻摻混，脫除掉煙氣中的部分SO 3，之后進(jìn)入脫硝反應(yīng)器6中。
[0028] 如圖2所示為吸收劑噴嘴4的【具體實(shí)施方式】。脫硝入口煙道截面2米X 11. 67米， 共配置四根DMO的堿性吸收劑噴管7,用于噴射氣力輸送的氫氧化鎂粉末，對(duì)應(yīng)在煙道中 設(shè)置四套擾流板8,渦流板直徑1500mm，渦流板與噴管位置一一對(duì)應(yīng)。煙氣經(jīng)過(guò)擾流板8后 形成渦流9,卷吸周邊煙氣，實(shí)現(xiàn)氫氧化鎂粉末與煙氣的均勻摻混，完成后續(xù)三氧化硫的脫 除。
[0029] 在設(shè)計(jì)工況條件下，可以保證SO3的脫除效率86%，同時(shí)由于噴入的氫氧化鎂占煙 氣飛灰總量質(zhì)量比小于〇. 5%，因此不會(huì)對(duì)下游的脫硝催化劑產(chǎn)生較大影響。
[0030] 實(shí)施例2 本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于采用碳酸氫鈉作為堿性吸收劑，吸收劑的粒徑60 μm。
[0031] 碳酸氫鈉堿性吸收劑的堿性高于氫氧化鎂，因此化學(xué)當(dāng)量比S03 :NaHC03=l:5,在 設(shè)計(jì)條件下，S03的脫除效率為90%。
[0032] 實(shí)施例3 本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于采用氫氧化鈣（Ca(OH) 2)作為堿性吸收劑，吸收劑的 粒徑40 μ m。
[0033] 氫氧化鈣的堿性稍弱，因此因此化學(xué)當(dāng)量比S03 :Ca(0H)2=l:8,在設(shè)計(jì)條件下， S03的脫除效率為65%。
[0034] 實(shí)施例4 本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于采用倍半碳酸鈉（Na2C03· NaHCO3* 2H20)作為堿性吸 收劑，吸收劑的粒徑100 μ m。
[0035] 倍半碳酸鈉堿性很強(qiáng)，因此控制其余S03反應(yīng)的化學(xué)當(dāng)量比S03 !Na2CO3 · NaHCO3 · 2H20 =1:6,在設(shè)計(jì)條件下，S03的脫除效率為72%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種脫除煙氣中三氧化硫的裝置，其特征在于，包括： 料倉(cāng)（1); 螺旋給料機(jī)（2)，具有進(jìn)料口（ 21)與出料口（ 22)，所述進(jìn)料口（ 21)用于與料倉(cāng)（1)連 接，其用于控制吸收劑的出料速率； 輸氣管（3)，具有進(jìn)氣口（31)與出氣口（32)，出料口（22)與輸氣管（3)相連接； 噴射槍?zhuān)?)，所述出氣口（32)與噴射槍?zhuān)?)相連接，其用于噴射強(qiáng)堿性顆粒的吸收劑； 脫硝入口煙道（5)，其用于將吸收劑與煙氣混合，所述出氣口（32)與噴射槍?zhuān)?)位于煙 道（5)中； 脫硝反應(yīng)器（6)，與脫銷(xiāo)入口煙道（5)相連接； 擾流板（7)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種應(yīng)用于SCR煙氣脫硝的還原劑混合裝置，其特征 在于：所述噴射裝置（4)端部中軸線的延長(zhǎng)線與脫硝入口煙道（5)的中軸線的夾角 β 為 15~65 度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種應(yīng)用于SCR煙氣脫硝的還原劑混合裝置，其特征在于：所 述擾流板（7)相對(duì)于水平面傾斜而置，其板面與噴射裝置（4)端部中軸線延長(zhǎng)線的夾角α 為 45~135 度。
4. 一種采用權(quán)利要求1-3中所述的任一項(xiàng)裝置脫除煙氣中三氧化硫的方法，采用強(qiáng)堿 性顆粒作為吸收劑，并將其加入至脫硝入口煙道（5)中、其特征在于，所述強(qiáng)堿性顆粒為堿 金屬鹽、堿土金屬鹽或堿土氧化物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的脫除煙氣中三氧化硫的方法，其特征在于，所述強(qiáng)堿性的顆 粒為氫氧化媽Ca (OH) 2、氧化媽CaO、氧化鎂MgO、氫氧化鎂Mg (OH) 2、碳酸氫鈉 NaHCO3或倍半 碳酸鈉 Na2CO3 · NaHCO3 · 2H20。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的脫除煙氣中三氧化硫的方法，其特征在于，所述三氧化硫與 強(qiáng)堿性顆粒的反應(yīng)當(dāng)量比為I: (1. 5~15)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的脫除煙氣中三氧化硫的方法，其特征在于，所述強(qiáng)堿性顆粒 為粒徑20~150 μ m的干顆粒粉料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的脫除煙氣中三氧化硫的方法，其特征在于，所述強(qiáng)堿性顆粒 在煙氣中的停留時(shí)間為0.1~2 s。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的脫除煙氣中三氧化硫的裝置，其特征在于， 強(qiáng)堿性顆粒與脫硝反應(yīng)器（6)中還原劑混合使用。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種脫除煙氣中三氧化硫的裝置，包括：料倉(cāng)；螺旋給料機(jī)，具有進(jìn)料口與出料口，所述進(jìn)料口用于與料倉(cāng)連接，其用于控制吸收劑的出料速率；輸氣管，具有進(jìn)氣口與出氣口，出料口與輸氣管相連接；噴射槍?zhuān)龀鰵饪谂c噴射槍相連接，其用于噴射強(qiáng)堿性顆粒的吸收劑；脫硝入口煙道，其用于將吸收劑與煙氣混合，所述出氣口與噴射槍位于煙道中；脫硝反應(yīng)器，與脫銷(xiāo)入口煙道相連接；擾流板。該裝置可應(yīng)用于火力發(fā)電廠燃煤機(jī)組，有效降低SO3的含量，減少三氧化硫?qū)γ撓跹b置、空預(yù)器的影響，同時(shí)降低污染物實(shí)現(xiàn)煙氣的清潔排放。
【IPC分類(lèi)】B01D53-83, B01D53-75, B01D53-50, B01D53-56
【公開(kāi)號(hào)】CN104857841
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510298152
【發(fā)明人】陳振宇, 莊燁, 鄭鵬, 劉科偉, 姚宣
【申請(qǐng)人】北京國(guó)電龍?jiān)喘h(huán)保工程有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年6月3日