本實(shí)用新型涉及一種聯(lián)合脫除SCR脫硝裝置前后煙氣中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(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布《2015年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》。公報(bào)數(shù)據(jù)顯示，2015年，全國(guó)原煤產(chǎn)量完成37.5億噸，煤炭出口量完成533萬(wàn)噸，出口金額為31億元；煤炭進(jìn)口量完成20406萬(wàn)噸。而近6年來(lái)，煤炭產(chǎn)量始終維持在34億噸以上，煤炭作為我國(guó)主要能源的供應(yīng)格局在未來(lái)的很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不會(huì)改變。但是煤炭燃燒過(guò)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(xiāo)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(shí)，煙塵顆粒會(huì)對(duì)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(guò)度磨損會(huì)使催化劑表面有效組分過(guò)快流失，降低了催化劑的壽命；嚴(yán)重磨損會(huì)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(duì)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(guò)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，未完全反應(yīng)的SO3吸收劑可能會(huì)降低催化劑的化學(xué)活性甚至使催化劑失活。
(3)SCR脫硝裝置前脫除煙氣中SO3技術(shù)，局限性在于無(wú)法脫除因SCR脫硝催化劑氧化而產(chǎn)生的SO3導(dǎo)致空氣預(yù)熱器的阻塞和腐蝕，增加運(yùn)行及維護(hù)成本。
(4)高含塵量的煙氣在流經(jīng)催化劑的過(guò)程中對(duì)催化劑造成磨損，影響設(shè)備正常運(yùn)行、增加運(yùn)行成本。
(5)以天然堿溶解液作為吸收劑的方法，受現(xiàn)場(chǎng)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(duì)以上問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種聯(lián)合脫除SCR脫硝裝置前后煙氣中SO3及煙塵的裝置，包括省煤器及其灰斗、吸收劑儲(chǔ)藏器、一級(jí)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、噴氨格柵、SCR脫硝反應(yīng)器、二級(jí)吸收劑噴射系統(tǒng)，所述省煤器及其灰斗、一級(jí)吸收劑噴射系統(tǒng)、若干旋風(fēng)除塵器、SCR脫硝反應(yīng)器、二級(jí)吸收劑噴射系統(tǒng)依次通過(guò)煙道進(jìn)行連接，所述吸收劑儲(chǔ)藏器中裝有天然堿作為吸收劑，所述吸收劑噴射系統(tǒng)布置于省煤器灰斗煙氣出口及SCR脫硝反應(yīng)器出口處，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，便于脫除煙氣中吸收劑及部分煙塵。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(shí)脫硝裝置被迫停運(yùn)；避免大粒徑煙塵對(duì)脫硝催化劑的過(guò)度磨損；避免因SCR脫硝催化劑氧化而產(chǎn)生的SO3導(dǎo)致空氣預(yù)熱器的堵塞和腐蝕，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。除此以外，本實(shí)用新型還有以下特點(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(shí)間，增強(qiáng)了SO3的吸收效果，同時(shí)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，避免因煙道截面變化而引起第一層催化劑入口煙氣中還原劑濃度偏差較大的現(xiàn)象出現(xiàn)；三是兩級(jí)噴射吸收劑能夠充分脫除燃燒和催化劑催化氧化產(chǎn)生的SO3，避免對(duì)脫硝裝置及空氣預(yù)熱器的影響。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(guò)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(dòng)。本實(shí)用新型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(chǔ)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(guò)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(guò)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(chǎng)均勻。
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(guò)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(chǎng)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(mén)，用以保證旋風(fēng)除塵器入口煙氣流場(chǎng)符合設(shè)備全負(fù)荷投運(yùn)的設(shè)計(jì)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(guò)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(gè)，根據(jù)機(jī)組大小及現(xiàn)場(chǎng)條件，一個(gè)SCR脫硝反應(yīng)器出口煙道布置2-4個(gè)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脫硝裝置前后煙氣中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}(cāng)泵及氣力輸灰管道，所述倉(cāng)泵及氣力輸灰管道連接于旋風(fēng)除塵器上，能夠及時(shí)對(duì)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)?，便于統(tǒng)一處理。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：本實(shí)用新型系統(tǒng)化脫除SCR脫硝裝置前后煙氣中的SO3及大部分煙塵，所需日常消耗原料礦藏豐富、價(jià)格低廉，旋風(fēng)除塵器技術(shù)成熟、設(shè)備可靠，對(duì)機(jī)組現(xiàn)有設(shè)備改動(dòng)較小，無(wú)需專(zhuān)人操作，具備完全國(guó)產(chǎn)化條件，設(shè)備及運(yùn)行維護(hù)成本低。
本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)脫硝裝置入口煙道進(jìn)行簡(jiǎn)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脫硝裝置前后煙氣中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(shí)脫硝裝置被迫停運(yùn)；避免因SCR脫硝催化劑氧化而產(chǎn)生的SO3導(dǎo)致空氣預(yù)熱器的堵塞和腐蝕，避免煙塵對(duì)脫硝催化劑的過(guò)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。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例的描述，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)技術(shù)方案進(jìn)行簡(jiǎn)單變形或者名稱(chēng)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是本實(shí)用新型實(shí)施例中聯(lián)合脫除SCR脫硝裝置前后煙氣中SO3及煙塵的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明：1-省煤器及其灰斗，2-吸收劑儲(chǔ)藏器，3-一級(jí)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(cāng)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，11-二級(jí)吸收劑噴射系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型的解釋而本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。
如圖1所示，本實(shí)施例中聯(lián)合脫除SCR脫硝裝置前后煙氣中SO3及煙塵的裝置包括省煤器及其灰斗1、吸收劑儲(chǔ)藏器2、一級(jí)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(cāng)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、二級(jí)吸收劑噴射系統(tǒng)11。
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(duì)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(guò)底部的倉(cāng)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(mén)，控制進(jìn)入旋風(fēng)除塵器的煙氣流場(chǎng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)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SCR脫硝反應(yīng)器后與二級(jí)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，避免因SO3導(dǎo)致空氣預(yù)熱器的阻塞和腐蝕。
此外，需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書(shū)中所描述的具體實(shí)施例，其部件的形狀、所取名稱(chēng)等可以不同。凡依本實(shí)用新型專(zhuān)利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡(jiǎn)單變化，均包括于本實(shí)用新型專(zhuān)利的保護(hù)范圍內(nèi)。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)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(lèi)似的方式替代，只要不偏離本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。