一种实现火电厂烟气多污染物超低排放的协同脱除系统及方法技术方案

一种实现火电厂烟气多污染物超低排放的协同脱除系统及方法，烟气冷却器、高效除尘器、高效湿法脱硫系统、湿式电除尘器组成的协同除尘系统可使烟囱中的总颗粒物排放控制在5mg/m3以内。选择性催化还原脱硝系统、高效除尘器、高效湿法脱硫系统、湿式电除尘器构成的协同脱汞系统能够实现烟囱处的烟气中汞的排放浓度低于6μg/m3。通过低氮燃烧器、选择性非催化还原脱硝系统、选择性催化还原脱硝系统组成的高效脱硝系统可将NOx浓度控制到50mg/m3以内。采用双级循环双塔石灰石-石膏湿法脱硫系统，取消回转式气气换热器，避免原烟气向净烟气的泄露，可将烟气中SO2浓度控制在35mg/m3以内。另外，本发明专利技术整体投资水平低，可将烟气中的余热进行回收降低能耗。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，烟气冷却器、高效除尘器、高效湿法脱硫系统、湿式电除尘器组成的协同除尘系统可使烟囱中的总颗粒物排放控制在5mg/m3以内。选择性催化还原脱硝系统、高效除尘器、高效湿法脱硫系统、湿式电除尘器构成的协同脱汞系统能够实现烟囱处的烟气中汞的排放浓度低于6μg/m3。通过低氮燃烧器、选择性非催化还原脱硝系统、选择性催化还原脱硝系统组成的高效脱硝系统可将NOx浓度控制到50mg/m3以内。采用双级循环双塔石灰石-石膏湿法脱硫系统，取消回转式气气换热器，避免原烟气向净烟气的泄露，可将烟气中SO2浓度控制在35mg/m3以内。另外，本专利技术整体投资水平低，可将烟气中的余热进行回收降低能耗。【专利说明】-种实现火电厂烟气多污染物超低排放的协同脱除系统及 方法
本专利技术属于大气污染物的脱除领域，具体涉及一种实现火电厂烟气多污染物超低 排放的协同脱除系统及方法。
技术介绍
继国务院印发大气污染防治行动计划的通知国发〔2013〕37号《大气污染防治行 动计划》后，近期国家又密集出台了一系列环保政策：国家能源局于1月23日发布《加强能 源行业大气污染防治工作方案》，《燃煤发电机组环保电价及环保设施运行监管办法》已于 2014年5月1日起实施，新版《火电厂大气污染物排放标准》将于7月1日实施，环保部公 告2013年第14号要求重点控制区火电行业燃煤机组将于2014年7月1日执行烟尘特别 排放限值，《中华人民共和国环境保护法》将于2015年1月1日实施。 部分地方政府也相继出台更严厉的环保要求：广州、山东（淄博）、陕西（关中）、 河北（邯郸）、新疆（阜康）等地要求区域内燃煤机组执行特别排放限值；浙江现役600MW 等级及以上燃煤机组需在2017年前达到燃机排放标准（二氧化硫35mg/m3、氮氧化物50mg/ m3、烟尘 5mg/m3)。 国内环保要求日趋严格，燃煤机组实施清洁化生产大势所趋，特别排放限值甚至 燃机标准有可能成为燃煤机组下阶段的排放要求，燃煤电厂满足天然气电厂的排放要求是 一个发展趋势。 目前，脱硝技术主要包括低氮燃烧器、选择性非催化还原脱硝（SNCR)及选择性催 化还原脱硝（SCR)等方法；新建锅炉采用低氮燃烧器或现役锅炉进行低氮燃烧器改造后， 炉膛出口 N0X排放都有不同程度的降低。但是，采用低氮燃烧技术可能对锅炉运行性能产 生一些影响：锅炉燃烧效率可能降低，引起燃烧器区域水冷壁受热面的结渣与腐蚀加剧等 问题。SNCR脱硝系统在实际应用中存在的主要问题是脱硝效率不高（约为15%?50% )， 而且锅炉容量越大，SNCR脱硝效率越低。另外，尿素利用率低（约15%?30%)，尿素消耗 量较大导致氨逃逸较高（约5?lOppm)。单独采用SNCR脱硝时，氨逃逸与烟气中的S0 3反 应生成的硫酸氢铵将导致空预器受热面的沾污积灰与堵塞问题。中国几乎所有火电厂都安 装了除尘装置，而WFGD也成为中国火电厂脱硫的主要技术。湿法脱硫还要消耗大量的水资 源，必须平衡燃煤电厂脱硫系统与水资源和脱硫剂资源（如石灰石资源）的供应问题，同时 解决硫资源化利用和湿烟囱问题。在除尘方面，需要平衡除尘器与脱硫的整体优化组合，以 取得技术经济的除尘效果，节省投资与运行成本。 国际上研究燃煤烟气多污染物协同控制是一种新的技术动向，烟气多污染物治理 系统集成控制是主要方向。针对国家火电厂环保排放标准中的四个主要污染物：NOx、烟尘、 S02以及将来要严格控制的剧毒污染物汞，火电机组需要采取一系列的深层次的环保措施 来保证各污染物的超低排放。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可实现火电厂烟气多污染物超低排放的协同脱除系 统及方法。 为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：包括依次串联的低氮燃烧器、选择 性非催化还原脱硝系统、选择性催化还原脱硝系统、高效除尘器、高效湿法脱硫系统以及湿 式电除尘器。 所述的高效除尘器和高效湿法脱硫系统之间设有引风机。 所述的引风机为双级动叶可调轴流风机。 所述的选择性非催化还原脱硝系统的出口脱硝烟道上设有多个有特征的喷嘴。 所述的选择性催化还原脱硝系统中所采用的催化剂为添加有Mn0x-Ce02的SCR钒 系催化剂；且Mn0x-Ce0 2占 SCR钒系催化剂质量的1%?3%。 所述的选择性催化还原脱硝系统的出口设有空气预热器，空气预热器和高效除尘 器之间设有烟气冷却器，湿式电除尘器的出口设有烟气再热器，且烟气冷却器的吸热端与 烟气再热器的放热端形成回路。 所述的烟气再热器的出口与烟囱相连。 所述的高效湿法脱硫系统由串联在一起的一级石灰石-石膏湿法脱硫系统和二 级石灰石-石膏湿法脱硫系统组成，且一级石灰石-石膏湿法脱硫系统和二级石灰石-石 膏湿法脱硫系统的吸收塔内均安装有塔内积液板以及管式除雾器，一级石灰石-石膏湿法 脱硫系统的吸收塔的入口处设有烟气冷却器，电除尘器的出口与一级石灰石-石膏湿法脱 硫系统的吸收塔的入口相连，二级石灰石-石膏湿法脱硫系统的吸收塔出口与湿式电除尘 器相连。 一种实现火电厂烟气多污染物超低排放的协同脱除方法，基于实现火电厂烟气多 污染物超低排放的协同脱除系统，包括以下步骤： 1)空气及煤粉进入低氮燃烧器进行NOx浓度的初步控制，然后进入选择性非催化 还原脱硝系统中进行NOx浓度的一次降低，最后由选择性催化还原脱硝系统将烟气中NOx 浓度控制在50mg/m3以内，得到脱硝后的烟气； 2)脱硝后的烟气进入烟气冷却器，烟气冷却器将烟气温度降至90°C左右，烟气中 的so 3与水蒸气结合，生成硫酸雾，并被飞灰颗粒吸附，可有效降低粉尘比电阻，提高除尘效 率，然后通过高效除尘器进行除尘，使烟气中烟尘浓度控制在30mg/m 3以内，接着烟气进入 高效湿法脱硫系统进行脱硫，脱硫后的烟气中S02浓度低于35mg/m 3 ; 3)脱硫后的烟气进入湿式电除尘器脱除烟气中的S03酸雾、悬浮细微颗粒以及汞 污染物，使烟气中的汞的排放浓度低于6yg/m 3,总颗粒物控制在5mg/m3以内；然后进入烟 气再热器中吸收来自烟气冷却器冷却端循环水的热量，提高烟温到80°C以上，最后排放。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于： 1、本专利技术将选择性非催化还原脱硝系统的SNCR脱硝技术和选择性催化还原脱硝 系统的SCR脱硝技术，并结合低氮燃烧器的低氮燃烧技术，以实现电厂中烟气的深度脱硝， 同时，高效除尘器、高效湿法脱硫系统、湿式电除尘器组成协同除尘系统，其中，高效除尘器 能够有效降低粉尘比电阻，提高除尘效率，将高效除尘器出口烟尘浓度控制在30mg/m 3以 内。湿式电除尘器布置在湿法脱硫装置后，作为最后一级除尘设备，在湿式电除尘器中，液 体流过集尘板并从其表面除去所吸附的物质，能有效脱除烟气中的so3酸雾、烟气携带的石 膏雨等细微颗粒物以及pm2. 5与氧化汞等污染物，烟?中排放烟气中总颗粒物排放可控制在 5mg/m3以内。另外，选择性催化还原脱硝系统、高效除尘器、高效湿法脱硫系统、湿式电除 尘器构成协同脱汞系统，该协同脱汞系统能够稳定地将90%以上的单质汞氧化为二价汞， 这部分二价汞能够由高效除尘器、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现火电厂烟气多污染物超低排放的协同脱除系统，其特征在于：包括依次串联的低氮燃烧器(1)、选择性非催化还原脱硝系统(2)、选择性催化还原脱硝系统(3)、高效除尘器(5)、高效湿法脱硫系统(7)以及湿式电除尘器(8)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王月明，牛国平，何育东，聂孝峰，张广才，董康田，
申请(专利权)人：西安西热锅炉环保工程有限公司，西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61