CN106861375A - 一种烟气三氧化硫治理的装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种烟气三氧化硫治理的装置及方法，包括干态吸收剂储存系统、吸收剂喷射系统和流化风系统；灌装车将干态吸收剂粉运输到吸收剂粉仓附近，罐装车通过自带气力输送装置将干态吸收剂粉输送至吸收剂粉仓内；动态监测空气预热器前端烟道中的三氧化硫浓度，当测得三氧化硫浓度值超过设定浓度值时，则启动吸收剂粉仓底部的卸料阀；通过连续定量输送装置和分配计量装置精确的向脱硝装置前端和脱硝装置出口端的烟气通道内喷射干态吸收剂粉，喷射量为单位体积烟气中需要脱除的三氧化硫的摩尔量的1‑8倍，以降低烟气中的三氧化硫浓度。

Description

一种烟气三氧化硫治理的装置及方法

技术领域

本发明涉及脱硝装置，尤其是一种烟气三氧化硫治理的装置及方法。

背景技术

锅炉在燃煤过程中会产生NOx、SO2、SO3等污染物，随着国家环保标准的日益严格，近年来炉后烟气中的污染物，如NOx、SO2、烟尘已得到了有效的控制，但烟气中存在的SO3尚未得到高效的脱除。

SO3的毒性约是SO2的10倍，极易与水结合形成H2SO4酸雾，这种酸雾经烟囱排出后会在大气中扩散后，将对人的呼吸道以及周围植物、建筑物带来严重的破坏，同时也会形成酸雨，危害极大。烟气中存在的SO3会提高烟气的酸露点，为避免酸性气体凝结造成烟道及设备的腐蚀，需提高锅炉排烟温度或防腐等级，间接导致锅炉效率下降，增加投资成本；另外，烟气通过石灰石—石膏湿法吸收塔时，烟气温度急速降低，烟气中SO3与水结合形成H2SO4微小雾滴，而吸收塔对H2SO4雾滴的脱除能力低，导致烟囱出口常出现“蓝羽”现象。

电厂设置SCR脱硝装置之后，脱硝催化剂会促进二氧化硫向三氧化硫转化。在脱硝催化剂的作用下，约有0.4％～1.6％的二氧化硫向三氧化硫转化，增加了烟气中SO3的浓度，相比于未安装SCR脱硝装置时，经过催化剂层后的烟气中三氧化硫含量增加了近一倍。

三氧化硫会与SCR反应器中逃逸的氨反应生成硫酸氢铵NH4HSO4 (ABS)。 硫酸氢铵会沉积在脱硝反应器和空预器表面，尤其是在空预器冷段。液态的硫酸氢铵是一种黏附性和腐蚀性都很强的物质，粘附烟道或设备表面，极难清除，将导致空预器、烟道或风机沾污、腐蚀，影响机组运行稳定性。 而随着硫酸氢铵不断粘附飞灰颗粒，也将会导致催化剂寿命短、空预器的堵塞和风机喘颤等问题， 严重影响脱硝效率、系统设备和机组的正常运行。

目前燃煤烟气脱除三氧化硫的方法主要是采用喷射吸收剂的方法，分为干态吸收剂喷射法(DSI)和湿态吸收剂喷射法(WSI)。

专利号201510298152 .9的中国专利提出向烟道内喷射氢氧化钙或氧化钙或氧化镁或氢氧化镁或碳酸氢钠或倍半碳酸钠颗粒，dv＝20～150 μm；专利号201410721263.1的中国专利喷射的吸收剂为氢氧化钙或氧化镁或氢氧化镁或碳酸氢钠或碳酸钠颗粒，dv<50μm；专利号200680033934.9的中国专利则在喷射钠吸收剂的基础上增加添加剂，钠吸收剂包括天然碱或碳酸氢钠颗粒，dv<40μm。添加剂选自碳酸镁或碳酸钙或氢氧化镁或氢氧化钙或其混合物，dv＝20～25μm。

上述专利方法喷射的吸收剂均为碱性干粉，属于DSI工艺。上述专利方法喷射的吸收剂量与烟气中三氧化硫的化学计量比分别为(1.5～15):1和(2～6):1等，采用比较粗放的吸收剂输送装置，导致吸收剂用量较大，需购置储备大量吸收剂，投资成本大，增加下游设备烟气处理的负担。

专利号201310044506 .8的中国专利公开了一种在烟道内喷射天然碱浆液用于脱除烟气中三氧化硫的装置及工艺，质量浓度为20％～30％， 喷射的天然碱与三氧化硫的化学计量比为9:1左右。该方法属于WSI工艺，对 SO3的脱除率仅有87％，吸收剂用量大，成本较高，且脱出率较低，脱除效果较差。专利号201610030666.0中国专利公开了一种在脱硝装置出口端和空气预器之间的烟道上喷射液态吸收剂的工艺。三氧化硫单位体积烟气中液态吸收剂的喷射量为该部位需要脱出的三氧化硫的摩尔数的1-20倍。

上述专利方法属于湿态吸收剂喷射法(WSI)。WSI工艺包括一套吸收剂制作装置，为了防止吸收浆液沉积凝固和对管道的堵塞，需要同时配置搅拌装置和冲洗水系统。增加了检修和维护工作量。

因此，需要开发一种能够保证吸收剂与烟气充分均匀混合，有效降低吸收剂用量，同时减少检修和维护工作量，降低运行成本，提高系统集成和吸收剂输送精确计量，以最大程度降低烟气中三氧化硫浓度，减少设备腐蚀，解决空预器堵塞腐蚀问题，提高空预器热交换效率，实现炉后烟气三氧化硫的有效治理的装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种烟气三氧化硫治理的装置及方法，降低吸收剂用量，降低运行和检修维护成本，解决卸料口堵塞的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种烟气三氧化硫治理的装置，包括干态吸收剂储存系统和吸收剂喷射系统，还包括流化风系统，所述干态吸收剂储存系统包括吸收剂粉仓、设置在吸收剂粉仓顶部的除尘装置和设于吸收剂粉仓底部的卸料阀；所述吸收剂喷射系统包括与连续定量输送装置、设置在脱硝装置前端的烟气通道内的第一喷头组和设置在脱硝装置出口端的烟气通道内的第二喷头组，卸料阀通过输送管道与连续定量输送装置的输入端连接，连续定量输送装置的输出端通过喷射管道分别与第一喷头组和第二喷头组连接；所述流化风系统包括若干设置在吸收剂粉仓底部外壁的气化风板、加热装置和送风装置，所述送风装置与主风管的一端连接，主风管的另一端分别通过支路风管与气化风板连接，所述加热装置设置在主风管上，所述气化风板的内部设有腔体，气化风板朝外的一面设有进风口，气化风板朝吸收剂粉仓内的一面设有若干出风口，进风口和出风口均匀腔体连通。本发明三氧化硫的治理方法：系统动态监测空气预热器入口烟道中的三氧化硫浓度，当测得三氧化硫浓度值超过设定浓度值时，则启动粉仓底部的卸料阀，通过连续定量输送装置精确地向脱硝装置前端和脱硝装置出口端的烟气通道内喷射干态吸收剂，以降低烟气中的三氧化硫浓度。为了避免干态吸收剂吸潮结块，在吸收剂粉仓底部均布气化风板，加热后的空气通过气化板的出风口进入吸收剂粉仓底部，对堆积在仓底的吸收剂进行加热和气化，避免粉状吸收剂结块堵塞下料口。

作为改进，所述吸收剂粉仓设有与罐装车连接的加粉管道，加粉管道的一端设有快速接头。

作为改进，所述卸料阀包括手动卸料阀门和电动卸料阀门。

作为改进，所述送风装置为罗茨风机或压缩空气。

作为改进，所述第一喷头组由若干沿烟气通道宽度布设的第一喷头组成，所述第二喷头组由若干沿烟气通道宽度布设的第二喷头组成。

作为改进，一共分成四组气化风板组，四组气化风板组均匀布设在吸收剂粉仓底部的四周，每组气化风板组包括4~6块气化风板。

作为改进，所述气化风板呈长方形，所述出风口呈阵列分布，出风口的直径为10-15mm。

作为改进，所述吸收剂粉仓内设有高料位检测器和低料位检测器。

作为改进，所述喷射管道上设有分配计量装置。

本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：

本发明将吸收剂储存和连续定量输送装置集成，形成模块化，统一由车间生产后在现场组装，保证产品整体质量，提高了系统的稳定性；采用精准的连续定量输送和分配计量装置，降低吸收剂用量，避免浪费；装置集成和精准计量，可有效降低吸收剂用量，同时减少检修和维护工作量，降低运行成本，最大程度降低烟气中三氧化硫浓度，减少设备腐蚀，解决空预器堵塞腐蚀问题，提高空预器热交换效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为吸收剂粉仓底部结构示意图。

图3为气化风板内侧面示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种烟气三氧化硫治理的装置，包括干态吸收剂储存系统1、吸收剂喷射系统2和流化风系统3。

如图1所示所述干态吸收剂储存系统1包括吸收剂粉仓11、设置在吸收剂粉仓11顶部的除尘装置和设于吸收剂粉仓11底部的卸料阀。吸收剂粉仓11的底部呈锥形，本实施例的卸料阀包括手动卸料阀14和电动卸料阀15，实现人工或自动卸料。本实施例的除尘装置为布袋除尘器13。所述吸收剂粉仓11内设有高料位检测器和低料位检测器；所述吸收剂粉仓11设有与罐装车连接的加粉管道12，加粉管道12的一端设有快速接头；干态吸收剂粉（dv<80μm）通过罐装车运送至吸收剂粉仓11附近，然后通过罐车自带气力输送装置将干态吸收剂输送至吸收剂粉仓11内，当低料位检测器发出警报时，表明粉仓中的吸收剂快用尽，需添加吸收剂粉；当高料位检测器发出警报时，则表明吸收剂粉仓11快装满了，要停止加料。

如图1所示所述吸收剂喷射系统2包括与连续定量输送装置24、设置在脱硝装置前端的烟气通道内的第一喷头组21和设置在脱硝装置出口端的烟气通道内的第二喷头组22。卸料阀通过输送管道与连续定量输送装置24的输入端连接，连续定量输送装置24的输出端通过喷射管道分别与第一喷头组21和第二喷头组22连接；所述第一喷头组21由若干沿烟气通道宽度布设的第一喷头组成，所述第二喷头组22由若干沿烟气通道宽度布设的第二喷头组成。所述喷射管道上设有分配计量装置23。

如图2所示，所述流化风系统3包括若干设置在吸收剂粉仓11底部外壁的气化风板33、加热装置32和送风装置。本实施例的送风装置为两台罗茨风机31，两台罗茨风机31均与主风管的一端连接，主风管的另一端分别通过支路风管与气化风板33连接，所述加热装置32设置在主风管上。本实施例一共分成四组气化风板组，四组气化风板组均匀布设在吸收剂粉仓11底部的四周，每组气化风板组包括4~6块气化风板33。所述气化风板33呈长方形，其内部设有腔体，气化风板33朝外的一面设有进风口，气化风板33朝吸收剂粉仓11内的一面设有若干出风口331，进风口和出风口均匀腔体连通；如图3所示，所述出风口呈阵列分布，出风口331的直径为10-15mm。为了避免干态吸收剂吸潮结块，在吸收剂粉仓11底部均布气化风板33，加热后的空气通过气化板的出风口进入吸收剂粉仓11底部，对堆积在仓底的吸收剂进行加热和气化，避免粉状吸收剂结块堵塞下料口。

本发明的有点在于：

（1）将吸收剂储存和连续定量输送装置24集成，形成模块化，统一由车间生产后在现场组装，保证产品整体质量，提高系统稳定性，降低投资、运行和检修维护成本；

（2）采用精准的连续定量输送和分配计量装置，喷射量为单位体积烟气中需要脱除三氧化硫的摩尔量的1-8倍，可以根据监测到的三氧化硫浓度值精准控制所需要的吸收剂喷射量，保证吸收剂与烟气中三氧化硫充分反应，降低吸收剂用量，避免浪费，降低运行成本。

（3）分别在脱硝装置前端和脱硝装置出口端的烟道上喷射干态吸收剂，最大程度降低烟气中三氧化硫浓度，在脱硝装置前端喷入干态吸收剂，可降低脱硝装置前烟气中三氧化硫浓度，避免三氧化硫与喷入的氨反应生成粘性的硫酸氢铵，造成催化剂堵塞，使催化剂失去活性；在脱硝装置后端喷入干态吸收剂，降低烟气中三氧化硫浓度后，可避免炉后设备（如空预器、风机等）腐蚀，解决空预器堵塞腐蚀问题，提高空预器热交换效率。

Claims (10)

1.一种烟气三氧化硫治理的装置，包括干态吸收剂储存系统和吸收剂喷射系统，其特征在于：还包括流化风系统，所述干态吸收剂储存系统包括吸收剂粉仓、设置在吸收剂粉仓顶部的除尘装置和设于吸收剂粉仓底部的卸料阀；所述吸收剂喷射系统包括与连续定量输送装置、设置在脱硝装置前端的烟气通道内的第一喷头组和设置在脱硝装置出口端的烟气通道内的第二喷头组，卸料阀通过输送管道与连续定量输送装置的输入端连接，连续定量输送装置的输出端通过喷射管道分别与第一喷头组和第二喷头组连接；所述流化风系统包括若干设置在吸收剂粉仓底部外壁的气化风板、加热装置和送风装置，所述送风装置与主风管的一端连接，主风管的另一端分别通过支路风管与气化风板连接，所述加热装置设置在主风管上，所述气化风板的内部设有腔体，气化风板朝外的一面设有进风口，气化风板朝吸收剂粉仓内的一面设有若干出风口，进风口和出风口均匀腔体连通。

2.根据权利要求1所述的一种烟气三氧化硫治理的装置，其特征在于：所述吸收剂粉仓设有与罐装车连接的加粉管道，加粉管道的一端设有快速接头。

3.根据权利要求1所述的一种烟气三氧化硫治理的装置，其特征在于：所述卸料阀包括手动卸料阀门和电动卸料阀门。

4.根据权利要求1所述的一种烟气三氧化硫治理的装置，其特征在于：所述送风装置为罗茨风机或压缩空气。

5.根据权利要求1所述的一种烟气三氧化硫治理的装置，其特征在于：所述第一喷头组由若干沿烟气通道宽度布设的第一喷头组成，所述第二喷头组由若干沿烟气通道宽度布设的第二喷头组成。

6.根据权利要求1所述的一种烟气三氧化硫治理的装置，其特征在于：一共分成四组气化风板组，四组气化风板组均匀布设在吸收剂粉仓底部的四周，每组气化风板组包括4~6块气化风板。

7.根据权利要求1所述的一种烟气三氧化硫治理的装置，其特征在于：所述气化风板呈长方形，所述出风口呈阵列分布，出风口的直径为10-15mm。

8.根据权利要求1所述的一种烟气三氧化硫治理的装置，其特征在于：所述吸收剂粉仓内设有高料位检测器和低料位检测器。

9.根据权利要求1所述的一种烟气三氧化硫治理的装置，其特征在于：所述喷射管道上设有分配计量装置。

10.一种如权利要求1所述的烟气三氧化硫治理的装置的治理方法，其特征在于：

（1）灌装车将干态吸收剂粉运输到吸收剂粉仓附近，罐装车通过自带气力输送装置将干态吸收剂粉输送至吸收剂粉仓内；

（2）动态监测空气预热器前端烟道中的三氧化硫浓度，当测得三氧化硫浓度值超过设定浓度值时，则启动吸收剂粉仓底部的卸料阀；

（3）通过连续定量输送装置和分配计量装置精确的向脱硝装置前端和脱硝装置出口端的烟气通道内喷射干态吸收剂粉，喷射量为单位体积烟气中需要脱除的三氧化硫的摩尔量的1-8倍，以降低烟气中的三氧化硫浓度。