本實(shí)用新型屬于大氣污染物治理技術(shù)領(lǐng)域,具體地說是涉及一種燃煤煙氣三氧化硫脫除裝置。
背景技術(shù):
SO2和NOX是燃煤電廠煙氣中主要的大氣污染物之一,為了減少NOX的排放,燃煤電廠大多安裝了SCR脫硝裝置。SCR催化劑有可能使部分SO2催化氧化成SO3,加上爐內(nèi)生成的SO3,使SO3達(dá)到一定濃度,對電廠造成危害,例如使催化劑中毒、空預(yù)器堵塞、煙道腐蝕等。靜電除塵器和濕法脫硫塔對SO3的脫除能力有限,SO3的排放到大氣中會使霧霾加重,造成環(huán)境污染。在燃用高硫煤時(shí),SO3引起的問題更加嚴(yán)重。實(shí)現(xiàn)SO3的深度脫除,對電廠的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和大氣環(huán)境的改善意義重大。
為了減少SO3給電廠運(yùn)行帶來的危害以及控制SO3的排放,目前多采用向煙道中噴入堿性吸收劑的方法。中國專利CN103055684A公開了一種利用天然堿脫除煙氣三氧化硫的裝置及工藝,從SCR反應(yīng)器出口煙氣經(jīng)天然堿漿液噴洗吸收SO3,再進(jìn)入空氣預(yù)熱器;中國專利CN104857841A公開了一種脫除煙氣中三氧化硫的裝置,包括料倉、螺旋給料機(jī),噴射槍,脫硝反應(yīng)器和擾流板等,通過噴射強(qiáng)堿性物質(zhì)吸收脫硝反應(yīng)器前的SO3;中國專利CN 104474897A公開了一種脫除燃煤煙氣中三氧化硫的方法,向脫硝裝置進(jìn)口端之前的煙道內(nèi)、脫硝裝置出口端與空氣預(yù)熱器之間的煙道內(nèi)的的煙氣中噴射一定量的堿性顆粒,將煙氣中的三氧化硫脫除。上述方法雖然可以一定程度控制SO3的排放,但是并不能有效應(yīng)對不同煙氣條件下的SO3脫除,不能很好的達(dá)到SO3超低排放的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對燃煤煙氣中SO3產(chǎn)生的問題,本實(shí)用新型提出一種適用于不同煙氣條件的燃煤煙氣三氧化硫脫除裝置。針對不同的燃煤電廠煙氣條件的差異,根據(jù)煙氣的溫度、SO3濃度、氣氛等條件,在不同煙道位置噴射堿性吸收劑,高效脫除煙氣中的SO3,減少SO3對電廠設(shè)備的危害,達(dá)到SO3超低排放的要求。
一種燃煤煙氣三氧化硫脫除裝置,包括煙道,所述裝置還包括順次相連通的粗料倉、螺桿式給料機(jī)、空氣分級磨、細(xì)料倉、失重式給料器、主管道、分離器 和噴槍,所述噴槍設(shè)置在煙道內(nèi),噴槍的下游煙道內(nèi)布置有靜態(tài)混合器;所述主管道還通過空氣干燥機(jī)與送風(fēng)機(jī)相連通。
本實(shí)用新型失重式給料機(jī)下部與主管道連接,送風(fēng)機(jī)的空氣經(jīng)空氣干燥機(jī)干燥后送入主管道,采用氣力輸送來自失重式給料機(jī)的堿性吸收劑;主管道終端與分離器連接,分離器將主管道均勻分為多個(gè)支路,每一支路連接一支噴槍;噴槍均勻布置在煙道截面上,并在噴槍的下游煙道安裝靜態(tài)混合器,保證噴槍噴射的堿性吸收劑與煙氣均勻混合。根據(jù)不同的煙氣條件及煙道位置,選擇不同種類的堿性吸收劑,通過噴槍向煙道中噴射堿性吸收劑吸收煙氣中的SO3,減少SO3對電廠運(yùn)行的危害,實(shí)現(xiàn)SO3的超低排放。
作為優(yōu)選,所述主管道通過分離器與若干個(gè)管道支路相連通,每個(gè)管道支路均分別與相應(yīng)噴槍相連通。
作為優(yōu)選,所述細(xì)料倉為密封裝置,并且內(nèi)裝有干燥裝置,防止堿性吸收劑因吸水造成的團(tuán)聚、結(jié)垢、堵塞管道等。
作為優(yōu)選,所述管道支路的數(shù)量為四個(gè)。
作為優(yōu)選,堿性吸收劑噴入的位置設(shè)置在省煤器和SCR反應(yīng)器之間。
作為優(yōu)選,堿性吸收劑噴入的位置設(shè)置在SCR反應(yīng)器和空預(yù)器之間。
作為優(yōu)選,堿性吸收劑噴入的位置設(shè)置在空預(yù)器和除塵器之間。
作為優(yōu)選,堿性吸收劑噴入的位置設(shè)置在除塵器和脫硫塔之間。
本實(shí)用新型基于煙氣的特性,選擇不同的煙道位置,利用該裝置向煙道內(nèi)噴射一定量及細(xì)度的堿性吸收劑顆粒,SO3與堿性吸收劑顆粒反應(yīng)而被脫除,煙氣中的顆粒通過下游的顆粒脫除設(shè)備脫除。
在省煤器與SCR反應(yīng)器之間的煙道,選擇噴射鈉基類吸收劑(Na2CO3,NaHCO3,天然堿等);在SCR反應(yīng)器與空預(yù)器之間的煙道,選擇噴射鎂基類吸收劑(MgO,Mg(OH)2,MgCO3鎂等);在空預(yù)器與除塵器之間的煙道,及除塵器與脫硫塔之間的煙道,選擇噴射鈣基類吸收劑(CaO,Ca(OH)2,CaCO3等)。燃用高硫煤時(shí),在省煤器和SCR反應(yīng)器之間的煙道中噴入堿性吸收劑脫除SO3,減少SO3對催化劑的危害;當(dāng)SCR催化劑的SO2/SO3轉(zhuǎn)化率較高時(shí),在SCR反應(yīng)器與空預(yù)器之間的煙道中噴入堿性吸收劑脫除SO3,減少硫酸氫氨的生成對空預(yù)器的危害;當(dāng)主要目的是為了減少SO3的排放和對電廠設(shè)備的腐蝕時(shí),在除塵 器前后的煙道中噴入堿性吸收劑脫除SO3。
本實(shí)用新型的有益效果在于:
(1)分離器將主管道均勻分為多個(gè)支路,每一支路連接一支噴槍;噴槍均勻布置在煙道截面上,并在噴槍的下游煙道安裝靜態(tài)混合器,保證噴槍噴射的堿性吸收劑與煙氣均勻混合;
(2)根據(jù)不同的煙氣條件及煙道位置,選擇合適的堿性吸收劑,通過脫除特定煙道位置處的SO3,有效防止脫硝催化劑和空預(yù)器的堵塞,減少SO3對電廠運(yùn)行的危害,并實(shí)現(xiàn)SO3的超低排放。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
1-粗料倉、2-螺桿式給料機(jī)、3-空氣分級磨、4-細(xì)料倉、5-失重式給料器、6-送風(fēng)機(jī)、7-空氣干燥機(jī)、8-主管道、9-分離器、10-管道支路、11-噴槍、12-靜態(tài)混合器、13-煙道。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明,但本實(shí)用新型所要保護(hù)的范圍并不限于此。
實(shí)施例1
參照圖1,一種燃煤煙氣三氧化硫脫除裝置,包括煙道13,所述裝置還包括順次相連通的粗料倉1、螺桿式給料機(jī)2、空氣分級磨3、細(xì)料倉4、失重式給料器5、主管道8、分離器9和噴槍11,所述噴槍11設(shè)置在煙道13內(nèi),噴槍11的下游煙道內(nèi)布置有靜態(tài)混合器12;所述主管道8還通過空氣干燥機(jī)7與送風(fēng)機(jī)6相連通。
所述主管道8通過分離器9與若干個(gè)管道支路10相連通,每個(gè)管道支路均分別與相應(yīng)噴槍11相連通;所述管道支路的數(shù)量為四個(gè)。所述細(xì)料倉為密封裝置,并且內(nèi)裝有干燥裝置,防止堿性吸收劑因吸水造成的團(tuán)聚、結(jié)垢、堵塞管道等。
脫除SCR前煙道中的SO3,煙道位置位于省煤器和SCR反應(yīng)器之間。煙氣溫度400℃,SO3濃度25ppm。根據(jù)該處的煙氣條件,選擇天然堿(Na2CO3·NaHCO3·2H2O)作為吸收劑,天然堿與SO3的摩爾比為2∶1。天然堿 粗料平均粒徑為2mm,細(xì)料平均粒徑確定為40μm。
如圖1所示,系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),在粗料倉1中儲存大量的天然堿粗料,平均粒徑為2mm。粗料倉1底部與螺桿式給料機(jī)2相連;利用螺桿式給料機(jī)2將粗顆粒的天然堿送入空氣分級磨3,將天然堿磨至平均粒徑40μm,再送入細(xì)料倉4中備用,細(xì)料倉為密封裝置,并設(shè)有干燥裝置,防止堿性吸收劑因吸水造成的團(tuán)聚、結(jié)垢、堵塞管道等;細(xì)料倉4與失重式給料器5連接,利用失重式給料器5控制給料速率,達(dá)到天然堿與SO3的摩爾比為2:1;失重式給料器5下部連接輸送吸收劑的主管道8;在主管道8中采用氣力輸送的方式輸送來自失重式給料器5的細(xì)天然堿顆粒;送風(fēng)機(jī)6產(chǎn)生的風(fēng)先經(jīng)過空氣干燥器7干燥,以防止天然堿顆粒吸水團(tuán)聚、堵塞管道;主管道8的細(xì)天然堿顆粒先送至分離器9,利用分離器9分為四個(gè)管道支路10,每個(gè)管道支路均與相應(yīng)噴槍11連接;堿性吸收劑顆粒從噴槍11噴出,與煙氣順向流動;在噴槍的下游煙道內(nèi)布置靜態(tài)混合器12,保證堿性吸收劑和煙氣均勻混合,堿性吸收劑顆粒與煙氣中的SO3反應(yīng)后形成硫酸鹽而被脫除。
在設(shè)計(jì)工況條件下,可以保證SO3的脫除效率90%,同時(shí)由于噴入的天然堿占煙氣飛灰總量質(zhì)量比小于0.5%,因此不會對下游的SCR催化劑產(chǎn)生較大影響。
實(shí)施例2
本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于脫除空預(yù)器前煙道中的SO3,煙道位置位于SCR反應(yīng)器和空預(yù)器之間。煙氣溫度250℃,SO3濃度40ppm。根據(jù)該處的煙氣條件,選擇Mg(OH)2作為吸收劑,Mg(OH)2與SO3摩爾比為4:1。Mg(OH)2粗料粒徑為3mm,細(xì)料平均粒徑確定為60μm。
在設(shè)計(jì)工況條件下,可以保證SO3的脫除效率84%。有效預(yù)防了空預(yù)器的堵塞和腐蝕。
實(shí)施例3
本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于脫除除塵器前煙道中的SO3,煙道位置位于SCR空預(yù)器和除塵器之間。煙氣溫度150℃,SO3濃度30ppm。根據(jù)該處的煙氣條件,選擇Ca(OH)2作為吸收劑,Ca(OH)2與SO3摩爾比為6:1。Ca(OH)2粗料平均粒徑為4mm,細(xì)料平均粒徑確定為50μm。
在設(shè)計(jì)工況條件下,可以保證SO3的脫除效率85%。有效預(yù)防了除塵器和下游設(shè)備的腐蝕。
實(shí)施例4
本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于脫除脫硫塔前煙道中的SO3,煙道位置位于SCR除塵器和脫硫塔之間。煙氣溫度90℃,SO3濃度15ppm。根據(jù)該處的煙氣條件,選擇Ca(OH)2作為吸收劑,Ca(OH)2與SO3摩爾比為3:1。Ca(OH)2粗料平均粒徑為4mm,細(xì)料平均粒徑確定為40μm。
在設(shè)計(jì)工況條件下,可以保證SO3的脫除效率80%。有效預(yù)防了脫硫塔的腐蝕和可見煙羽的產(chǎn)生。