烟道气处理系统和烟道气处理方法技术方案

本发明专利技术提供烟道气处理系统和烟道气处理方法，与常见的相比，通过还原燃烧烟道气中的NOx和更多地降低SO3的浓度使得工厂能够稳定长期运行。根据本发明专利技术的烟道气处理方法是去除包括NOx和SO3的烟道气中的NOx和SO3的烟道气处理方法，并且方法包括使气体脱硝和将SO3还原为SO2的脱硝和SO3还原步骤，其中将第一添加剂NH3和第二添加剂在燃烧烟道气与催化剂接触前添加到燃烧烟道气，所述第二添加剂包括选自由通式：CnH2n(n是2至4的整数)表示的烯烃和通式：CmH2m+2(m是2至4的整数)表示的烷烃组成的组的一种或多种。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及烟道气处理系统和烟道气处理方法，和更特别地涉及用于处理包括燃煤发电厂或燃烧低级燃料的发电厂中产生的三氧化硫的燃烧烟道气的处理系统和烟道气处理方法。
技术介绍
通常，为了防止空气污染，已经强烈期望处理在各种用于发电厂例如燃煤发电厂和燃烧低级燃料的发电厂的锅炉中燃烧的燃烧烟道气的烟道气处理系统和烟道气处理方法。这样的烟道气包括氮的氧化物(NOx)和大量硫的氧化物(SOx)，并且为了处理它们，将脱硝设备，集尘器，脱硫设备等安装在工厂中。然而，SOx中三氧化硫(SO3)是腐蚀性的并且是妨碍发电厂稳定运行和长期运行的因素。对于处理这样的SO3的方法，一个已知的方法是其中将铵(NH3)作为还原剂充到燃烧烟道气，随后将燃烧烟道气与由在二氧化钛(TiO2)上携带的钌(Ru)构成的脱硝催化剂接触，并由此通过以下式(1)表示的反应还原NOx和阻止燃烧烟道气中SO3的产生(专利文献1)。另外，已知另一种方法，其中通过使用这样的脱硝催化剂提高SO3的还原率：所述脱硝催化剂是以其中将Ru负载在载体上的形式制造的，所述载体由二氧化钛、二氧化硅(SO2)和氧化钨(WO3)中的两种构造，并且且剩下的一种作为基材被涂布(专利文献2)。[化学方程式1]SO3+2NH3+O2→SO2+N2+3H2O(1)然而，即使在专利文献1和2中描述的示例性情况下，下式(2)表示的氧化反应在燃烧烟道气的处理期间显著的进行，并因此SO3的浓度可能增加。此外，故障可能因而在系统内发生，并且每次发生这样的故障时必须停止工厂的运行，因此，可能影响工厂的稳定运行、长期运行等。[化学方程式2]SO2+1/2O2→SO3(2)引用列表专利文献[专利文献1]JP3495591[专利文献2]JP4813830专利技术概述技术问题在这些情况下，本专利技术的目的是提供与常见的相比，降低处理成本，在氧气气氛下降低包含在燃烧烟道气中的NOx以及降低SO3的浓度，并因而使得工厂能够稳定长期运行的烟道气处理系统和烟道气处理方法。解决问题的手段为了实现以上描述的目标，根据本专利技术的一个方面，烟道气处理系统是从包括NOx和SO3的燃烧烟道气中去除NOx和SO3的烟道气处理系统，且所述系统包括脱硝和SO3还原设备，所述脱硝和SO3还原设备配置为通过在将所述燃烧烟道气与催化剂接触之前，将第一添加剂NH3和第二添加剂添加到所述燃烧烟道气而将燃烧烟道气脱硝和将SO3还原为SO2，所述第二添加剂包括选自由通式：CnH2n(n是2至4的整数)表示的烯烃和通式：CmH2m+2(m是2至4的整数)表示的烷烃组成的组的一种或多种。注意此处给出的说明中和权利要求中，与JISZ8301相一致地使用术语“和/或”，以共同表示以彼此平行使用的两个术语、或两个术语中的一个，即，以共同表示可以通过两种术语表示的三种可能含义。此外，第二添加剂可以是具有烯丙基结构的烯烃，并优选C3H6作为所述烯烃。此外，优选C3H6的负载按C3H6/SO3的摩尔比计是0.1至2.0。催化剂可以包括选自由TiO2、TiO2-SiO2、TiO2-ZrO2和TiO2-CeO2组成的组的氧化物、混合氧化物或复合氧化物作为载体。优选所述TiO2-SiO2复合氧化物中的SiO2是按SiO2/(TiO2+SiO2)的百分比计在5％至60％的范围内含有的。根据本专利技术的另一个方面，烟道气处理系统可以还包括：布置在所述脱硝和SO3还原设备的后流侧上的并配置为从所述燃烧烟道气回收热量的空气预热器；布置在所述空气预热器的后流侧上的并配置为从所述燃烧烟道气收集灰尘的电集尘器；和脱硫设备，所述脱硫设备布置在所述电集尘器的后流侧上并配置为通过将残留在所述燃烧烟道气中的或通过还原SO3得到的SO2与由碳酸钙形成的浆料接触来吸收和移除所述SO2。根据本专利技术的还另一个方面，在烟道气处理系统中，燃烧烟道气可以是来自燃烧低级燃料的发电厂的烟道气，并且系统可以还包括，布置在所述电集尘器的前流侧上的并配置为进一步添加作为第三添加剂的NH3和/或CaCO3到包含残留在其中的SO3的所述燃烧烟道气的第三添加装置。此外，根据本专利技术的还另一个方面，本专利技术是烟道气处理方法。根据本专利技术的还另一个方面的烟道气处理方法是从包括NOx和SO3的燃烧烟道气中去除NOx和SO3的烟道气处理方法，并且方法包括使燃烧烟道气脱硝和将SO3还原为SO2的脱硝和SO3还原步骤，在其中将第一添加剂NH3和第二添加剂在燃烧烟道气与催化剂接触前添加到燃烧烟道气，所述第二添加剂包括选自由通式：CnH2n(n是2至4的整数)表示的烯烃和通式：CmH2m+2(m是2至4的整数)表示的烷烃组成的组的一种或多种。专利技术的有益效果根据本专利技术，提供烟道气处理系统和烟道气处理方法，通过减少燃烧烟道气中的NOx并与常见的相比更多降低SO3的浓度使得工厂能够稳定运行长时间运行。附图简述[图1]图1是示出根据本专利技术的烟道气处理系统和烟道气处理方法的第一实施方案的示意图。[图2]图2是示出根据本专利技术的烟道气处理系统和烟道气处理方法的第二实施方案的示意图。[图3]图3是对于根据本专利技术的烟道气处理系统和烟道气处理方法的实施例1的通过实际机器的模拟说明脱硝效果和用SO3还原剂(C3H6/SO3＝2)将SO3还原为SO2的效果的图。[图4]图4是对于根据本专利技术的烟道气处理系统和烟道气处理方法的实施例1的通过对燃烧烟道气中不同水平SO3浓度的实际机器的模拟说明空气预热器(AH)的连续运行时间的图。[图5]图5是对于根据本专利技术的烟道气处理系统和烟道气处理方法的实施例2的通过实际机器的模拟说明脱硝效果和通过SO3还原剂(C3H6/SO3＝2)将SO3还原为SO2的效果的图。[图6]图6是对于根据本专利技术的烟道气处理系统和烟道气处理方法的实施例2的通过对燃烧烟道气中不同水平SO3浓度的实际机器的模拟说明电集尘器(EP)的连续运行时间的图。[图7]图7是对于根据本专利技术的烟道气处理系统和烟道气处理方法的实施例3的通过实际机器的模拟说明脱硝效果和通过SO3还原剂(C3H6/SO3＝0.5)将SO3还原为SO2的效果的图。[图8]图8是对于根据本专利技术的烟道气处理系统和烟道气处理方法的实施例3的通过实际机器的模拟说明脱硝效果和通过SO3还原剂(C3H6/SO3＝0.9)将SO3还原为SO2的效果的图。[图9]图9是对于根据本专利技术的烟道气处理系统和烟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种去除包括NOx和SO3的燃烧烟道气中的NOx和SO3的烟道气处理系统，所述系统包括脱硝和SO3还原设备，所述脱硝和SO3还原设备配置为通过在将所述燃烧烟道气与催化剂接触之前，将第一添加剂和第二添加剂添加到所述燃烧烟道气来同时进行燃烧烟道气中NOx的脱硝和SO3的还原，并且其中所述第一添加剂是NH3，所述第二添加剂是3C‑5C烯烃(不饱和烃)，且所述催化剂不包含贵金属。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.07 JP 2014-2275791.一种去除包括NOx和SO3的燃烧烟道气中的NOx和SO3的烟道气处理系统，所述系统包括
脱硝和SO3还原设备，所述脱硝和SO3还原设备配置为通过在将所述燃烧烟道气与催化剂接
触之前，将第一添加剂和第二添加剂添加到所述燃烧烟道气来同时进行燃烧烟道气中NOx的脱硝和SO3的还原，并且
其中所述第一添加剂是NH3，所述第二添加剂是3C-5C烯烃(不饱和烃)，且所述催化剂不
包含贵金属。
2.根据权利要求1所述的烟道气处理系统，其中所述第二添加剂是具有烯丙基结构的
烯烃。
3.根据权利要求1或2所述的烟道气处理系统，其中所述烯烃是C3H6。
4.根据权利要求3所述的烟道气处理系统，其中所述C3H6的负载按C3H6/SO3的摩尔比计
是0.1至2.0。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的烟道气处理系统，其中所述催化剂包括作为载体
的选自由TiO2、TiO2-SiO2、TiO2-ZrO2和TiO2-CeO2组成的组的氧化物、混合氧化物或复合氧
化物。
6.根据权利要求5所述的烟道气处理系统，其中以所述TiO2-SiO2复合氧化物中的SiO2是按SiO2/(TiO2+SiO2)的百分比计在5％至60％的范围内含有的。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的烟道气处理系统，所述烟道气处理系统还包括：
空气预热器，所述空气预热器布置在所述脱硝和SO3还原设备的后流侧上并配置为从所
述燃烧烟道气回收热量；
电集尘器，所述电集尘器布置在所述空气预热器的后流侧上并配置为从所述燃烧烟道
气收集灰尘；和
脱硫设备，所述脱硫设备布置在所述电集尘器的后流侧上并配置为通过将残留在所述
燃烧烟道气中的或通过还原SO3得到的SO2与由碳酸钙形成的浆料接触来吸收和移除所述
SO2。
8.根据权利要求7所述的烟道气处理系统，
其中所述燃烧烟道气是来自燃烧低级燃料的发电厂的烟道气，所述系统还包括：
第三添加装置，所述第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：增田具承，三好崇仁，东野耕次，
申请(专利权)人：三菱日立电力系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP