一種火電廠煙氣一體化脫硫脫硝系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及火電廠尾氣處理方法，尤其涉及一種火電廠煙氣的脫硫脫硝。
【背景技術(shù)】
[0002] S02、NOx是大氣污染和酸雨的主要來源，而酸雨造成了巨大的經(jīng)濟損失，已成為制 約我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的主要因素?；痣姀S是我國S02、NOx排放大戶，根據(jù)國家相關(guān) 方針政策，在"十二五"期間及可以預(yù)見的未來，除關(guān)停小型火電廠外，電力行業(yè)的減排重點 為加強脫硝脫硝新技術(shù)的投入研發(fā)，設(shè)施的升級改造與運行管理。
[0003]目前主要的脫硫技術(shù)有煤燃燒前脫硫，濕法、干法、半干法脫硫，海水煙氣脫硫，電 子束煙氣脫硫工藝，較為成熟的技術(shù)是石灰石-石膏濕法煙氣脫硫（FGD)，脫除效率可達 95%以上。對NOx的控制分為兩類，一類是控制燃煤過程中NOx的生成，主要有低氧燃燒法、 兩段燃燒法和煙氣再循環(huán)法等。另一類是通過物理化學(xué)方法進行脫除，主要有催化、吸收、 吸附、放電等。其中廣泛應(yīng)用的是選擇性催化還原法（SCR)，脫除效率達90%以上。其他的 脫硫脫硝技術(shù)還包括等離子體法、催化法、吸附法等，但只有少數(shù)進入生產(chǎn)應(yīng)用。
[0004] 目前國內(nèi)外廣泛使用的是石灰石-石膏濕式煙氣脫硫和NH3選擇催化還原技術(shù)脫 硝的組合。該技術(shù)的脫硫脫硝效率雖然高，但是投資和運行成本昂貴。
[0005] 現(xiàn)有脫硫脫硝技術(shù)普遍存在設(shè)備復(fù)雜，占地面積大，投資和運行成本高等問題。例 如目前較為成熟的是石灰石-石膏濕式煙氣脫硫（FGD)和NH 3選擇催化還原技術(shù)（SCR)脫 硝，但是石灰石/石膏法的缺點也是比較明顯的：初期投資費用太高、運行費用高、占地面 積大、系統(tǒng)管理操作復(fù)雜、磨損腐蝕現(xiàn)象較為嚴重、副產(chǎn)物-石膏很難處理（由于銷路問題 只能堆放）、廢水較難處理；當(dāng)鍋爐負荷出現(xiàn)大幅變化時，特別在低負荷運轉(zhuǎn)時選擇性催化 還原法（SCR)是不能正常工作的，無法保證脫銷的效率、控制NO x的排放指標(biāo)，反應(yīng)器的占 地面積大，鍋爐改造成本高，設(shè)備投資大，改造甚至影響鍋爐的運行效率，其觸媒使用量大， 約占設(shè)備總投資的50% ;煙氣成分復(fù)雜，某些污染物可使催化劑中毒，觸媒易受損害，壽命 短。高分散度的粉塵微粒可覆蓋催化劑的表面，使其活性下降。催化劑壽命短，更換周期頻 繁，增大運行成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種火電廠煙氣一體化脫硫脫硝系統(tǒng)及方 法。本發(fā)明降低設(shè)備投資和運行成本低，簡化工藝，消除二次污染，增加企業(yè)效益的同時為 環(huán)保事業(yè)做出貢獻。
[0007] 本發(fā)明一種火電廠煙氣一體化脫硫脫硝系統(tǒng)，它包括：
[0008] 用來降低煙氣溫度的一次換熱器；
[0009] 低低溫靜電高效除塵器，它連接在一次換熱器之后以對煙氣進行初步除塵；
[0010] 氧化反應(yīng)器，它位于低低溫靜電高效除塵器之后，且連接有臭氧發(fā)生器和/或等 離子發(fā)生器；
[0011] 合成反應(yīng)器，它連接在氧化反應(yīng)器之后并連接有噴氨系統(tǒng)及銨鹽排出口；
[0012] 濕式靜電深度除塵器，它連接在氧化反應(yīng)器之后；
[0013] 用來提高脫硫脫硝后的煙氣溫度的二次換熱器，它一端連接濕式靜電深度除塵器 之后，另一端連接煙囪。
[0014] 所述的一種火電廠煙氣一體化脫硫脫硝系統(tǒng)，所述一次換熱器和二次換熱器的傳 熱介質(zhì)流向和煙氣流向相反，且二次換熱器的傳熱介質(zhì)的出口連接到一次換熱器的傳熱介 質(zhì)進口。
[0015] 所述的一種火電廠煙氣一體化脫硫脫硝系統(tǒng)，所述氧化反應(yīng)器分旋流混合區(qū)、擴 散混合區(qū)、主反應(yīng)區(qū)和增壓區(qū)，旋流混合區(qū)帶有切向的煙氣進入口和軸向的臭氧旋轉(zhuǎn)噴射 機構(gòu)，主反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)有均流板。
[0016] 所述的一種火電廠煙氣一體化脫硫脫硝系統(tǒng)，所述氧化反應(yīng)器帶有煙氣回流旁路 和吹掃旁路。
[0017] 所述的一種火電廠煙氣一體化脫硫脫硝系統(tǒng)，所述合成反應(yīng)器下部為煙氣進口， 頂部為煙氣出口，氨水洗滌液進口設(shè)在合成反應(yīng)器上部，銨鹽排出口設(shè)在合成反應(yīng)器下部， 合成反應(yīng)器還帶有氨水洗滌液的回收循環(huán)管路。
[0018] 所述的一種火電廠煙氣一體化脫硫脫硝系統(tǒng)，氧化反應(yīng)器進出口位置安裝CEMS 煙氣監(jiān)測系統(tǒng)，實時在線監(jiān)測NOjP SO2濃度，監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋給臭氧發(fā)生器，臭氧發(fā)生器帶有 可根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)實時調(diào)節(jié)O3供給量的自動控制系統(tǒng)。
[0019] 所述的一種火電廠煙氣一體化脫硫脫硝系統(tǒng)，合成反應(yīng)器進出口位置安裝CEMS 煙氣監(jiān)測系統(tǒng)，實時在線監(jiān)測N0X、S02、NH3濃度，噴氨系統(tǒng)帶有可根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)實時調(diào)節(jié)噴 氨量的自動控制系統(tǒng)。
[0020] 所述的一種火電廠煙氣一體化脫硫脫硝系統(tǒng)的脫硫脫硝方法，它包括：
[0021] 一次換熱：煙氣經(jīng)過管式換熱器進行第一次換熱，溫度降低；
[0022] 一次除塵：煙氣經(jīng)過低低溫靜電高效器，進行第一次除塵凈化；
[0023] 氧化階段：煙氣與O3在氧化反應(yīng)器中混合，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，03由臭氧發(fā)生器和 /或等離子發(fā)生器提供，在氧化發(fā)生器中，NO被氧化成NO 2，部分502被氧化成SO 3, Hg被氧 化成Hg2+;
[0024] 合成銨鹽：在合成反應(yīng)器中，煙氣組分中的N02、S02、50 3與氨水發(fā)生反應(yīng)，生成 順4腸3和（NH4) 2SO4，設(shè)置噴淋吸收裝置，采用氨水噴淋方式，生成的銨鹽隨洗滌液排出，回收 利用；
[0025] 二次除塵：煙氣經(jīng)過濕式靜電深度除塵器，進行第二次除塵凈化，可進一步脫除煙 氣中可能殘余的SO 2、SO3、NO2及可能存在的NH 3;
[0026] 二次換熱：煙氣經(jīng)過管式換熱器進行第二次換熱，溫度升高，排入煙囡，可防止低 溫腐蝕。
[0027] 本發(fā)明的工藝原理是：利用O3的強氧化性，在氧化發(fā)生器中將煙氣中的勵)(氧化 成高價態(tài)的N0 2, SO2氧化成SO3 (此反應(yīng)進行程度很?。?，Hg被氧化成Hg2+，然后通過噴淋 裝置向合成反應(yīng)器內(nèi)噴入氨水，煙氣組分N0 2、S02、SO3與氨水反應(yīng)，最終轉(zhuǎn)化成NH 4勵3和 (NH4) 2S04;Hg 2+溶于水，隨吸收液排出。相比傳統(tǒng)的分別脫硫脫硝技術(shù)，氨法一體化脫硫脫硝 工藝設(shè)備簡單，投資少，運行及維護成本低；減小設(shè)備的占地面積，簡化系統(tǒng)設(shè)別管理操作， 提高設(shè)備在復(fù)雜惡劣工況下的運行穩(wěn)定性，減少二次污染；增效環(huán)保。
【附圖說明】
[0028] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明
[0029] 圖1為所述一體化脫硫脫硝系統(tǒng)不意圖；
[0030] 圖2為所述氧化反應(yīng)器不意圖；
[0031] 圖3為所述合成反應(yīng)器示意圖。
【具體實施方式】
[0032] 如圖1所示，本發(fā)明一種火電廠煙氣一體化脫硫脫硝系統(tǒng)，它包括：
[0033] 用來降低煙氣溫度的一次換熱器1 ;
[0034] 低低溫靜電高效除塵器2,它連接在一次換熱器之后以對煙氣進行初步除塵；
[0035] 氧化反應(yīng)器3,它位于低低溫靜電高效除塵器之后，且連接有臭氧發(fā)生器和/或等 離子發(fā)生器；
[0036] 合成反應(yīng)器4,它連接在氧化反應(yīng)器之后并連接有噴氨系統(tǒng)及銨鹽排出口；
[0037] 濕式靜電深度除塵器5,它連接在氧化反應(yīng)器之后；
[0038] 用來提高脫硫脫硝后的煙氣溫度的二次換熱器6,它一端連接濕式靜電深度除塵 器之后，另一端連接煙囪7。
[0039] 所述的一種火電廠煙氣一體化脫硫脫硝系統(tǒng)，所述一次換熱器和二次換熱器的傳 熱介質(zhì)流向和煙氣流向相反，且二次換熱器的傳熱介質(zhì)的出