一种烟气污染物超低排放系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种烟气污染物超低排放系统，包括脱硫塔，联通管路的两端分别与脱硫塔和除尘脱硝复合反应器相连通；所述除尘脱硝复合反应器包括壳体，在壳体内设置至少两个的除尘脱硝单元；所述每个除尘脱硝单元包括外筒体和内筒体，内筒体套装在外筒体内，在外筒体、内筒体的侧壁上均设置通气孔；在外筒体的内侧壁和内筒体的外侧壁之间设置催化剂；在外筒体的外表面套装布袋，布袋为有底无盖。利用上述系统能实现烟气污染物的超低排放。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种燃煤锅炉烟气污染物脱除系统，具体地说是一种燃煤锅炉烟气污染物超低排放系统，可实现烟气中粉尘、SO2和NOx的超低排放控制。
技术介绍
我国是以煤为主要能源的国家，燃煤过程中生成大量的大气污染物(如粉尘、SO2和NOx)，这是造成我国当前大气污染的主要原因，对人体健康和生态环境造成了严重的危害。近年来，我国投入了大量的人力、物力、财力进行燃煤烟气的治理，但是烟气污染物排放基数仍然很大，大气污染情况持续恶化。为此，国家对燃煤烟气排放标准日趋严格，最新的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)对火电厂烟尘、二氧化硫和氮氧化物的最高允许排放浓度作了新的规定：重点地区新建电厂燃煤锅炉排放烟气中烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放浓度分别不得高于20，50和100mg/m3。另外，2014年9月12日，国家发展改革委员会、环境保护部、国家能源局联合下发《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》(发改能源(2014)2093号)(以下简称“节能减排行动计划”)，要求加快推动能源生产和消费革命，进一步提升煤电高效清洁发展水平。“节能减排行动计划”要求东部地区(辽宁、北京、天津、河北、山东、上海、江苏、浙江、福建、广东、海南等11省市)新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值(即在基准氧含量6％条件下，烟尘、SO2、NOx排放浓度分别不高于10、35、50mg/Nm3)，实现燃煤机组的超低排放控制。超低排放是指火电厂燃煤锅炉在发电运行、末端治理等过程中，采用多种污染物高效协同脱除集成系统技术，使其大气污染物排放浓度基本符合燃气机组排放限值。对于粉尘控制，静电除尘技术由于除尘效率高、技术成熟，在燃煤电厂有广泛的应用。但随着国家对粉尘排放标准的进一步提升，静电除尘对于10mg/Nm3以下的粉尘排放控制难度较大，因此对原有的静电除尘进行改造势在必行。近年来，布袋除尘器的滤料、脉冲喷吹技术等不断改进，布袋的寿命大大提高，布袋除尘技术已区趋于成熟。布袋除尘与静电除尘相比，具有更高的除尘效率，可满足10mg/Nm3以下的粉尘排放标准，所以对于粉尘的超低排放控制，布袋除尘将更具有优势；对于SO2控制，我国的燃煤锅炉主要采用湿法石灰石石膏法烟气脱硫。但对于SO2初始浓度大于2000mg/Nm3的燃煤烟气，要达到35mg/Nm3的SO2排放标准，原有的湿法石灰石石膏法就有一定的难度，所以必须对其进行增容提效改造。但是，也有一些中小型燃煤锅炉原先采用的是干法烟气脱硫技术，例如循环流化床烟气脱硫技术。干法烟气脱硫技术一般意义上来讲很难满足超低排放要求，所以必须进行湿法脱硫的改造。但是，有些企业由于受到场地、资金等各方面因素的限制，无法进行湿法脱硫改造。为此如何利用原有的干法脱硫装置实现SO2的超低排放已经成为很多中小型热电厂面临的难题之一；对于NOx的控制，目前主要采用SNCR和SCR技术。SNCR改造快，投资小，在脱硝效率要求不高的情况下值得推广。SCR脱硝效果好，能满足超低排放要求，但是场地需求大，投资和运行成本高，致使很多中小型燃煤电厂无法承担。总的来说，如何在原有烟气污染物净化系统的基础上，开发新的烟气超低排放技术，已成为我国燃煤烟气治理领域的热点。目前现有的SCR技术所涉及的装置为：SCR烟气脱硝从锅炉省煤器处将300～400℃的高温烟气引出，催化剂体积较大，一般需要单独设置SCR反应器，故占地面积较大；为了满足商用SCR催化剂的温度需求，SCR脱硝通常采用高尘高硫布置，即脱硝前没有经过除尘和脱硫。所以一方面粉尘会覆盖催化剂表面，不仅引起催化反应表面的减少而且粉尘中的重金属可导致催化剂中毒，大大减少催化剂的使用寿命；另一方面，由于没有进行SO2脱除，SCR反应过程中少量SO2被氧化成SO3，继而通过NH3+SO3＝(NH4)2SO4生成硫酸铵，导致催化剂表面附着硫酸铵降低催化剂活性，以及腐蚀后续空预器和烟道；另外，现有的SCR反应装置很难实现烟气均匀通过催化剂层，导致催化剂使用寿命减少。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种处理燃煤烟气污染物并使其达到超低浓度排放系统。为了解决上述技术问题，本技术提供一种烟气污染物超低排放系统，包括脱硫塔，联通管路的两端分别与脱硫塔和除尘脱硝复合反应器相连通；所述除尘脱硝复合反应器包括壳体，在壳体内设置至少两个的除尘脱硝单元；所述每个除尘脱硝单元包括外筒体和内筒体，内筒体套装在外筒体内(内筒体的轴心线与外筒体的轴心线相重合)，所述外筒体、内筒体均为有底无盖，在外筒体、内筒体的侧壁上均设置通气孔；在外筒体的内侧壁和内筒体的外侧壁之间设置催化剂；在外筒体的外表面套装布袋，布袋为有底无盖。作为本技术的烟气污染物超低排放系统的改进：在2个相邻的除尘脱硝单元的外筒体的顶部之间设置气体挡板，所述气体挡板与外筒体的侧壁上端密封相连。作为本技术的烟气污染物超低排放系统的进一步改进：所述布袋为能耐受150～200℃的耐高温布袋，其由PPS、PTFE、P84等材料制成；所述催化剂为能在150～200℃发挥催化活性的低温SCR催化剂。备注说明：常规的布袋除尘器，通常耐受的温度在100～150℃；对SCR脱硝来说，通常使用的是高温催化剂300～400℃。作为本技术的烟气污染物超低排放系统的进一步改进：SCR催化剂的孔道横向布置，所述孔道垂直于外筒体的轴心线。作为本技术的烟气污染物超低排放系统的进一步改进：联通管路内设有喷嘴，所述喷嘴包括液体喷嘴和气体喷嘴；所述液体喷嘴用于喷射NaClO2溶液，所述气体喷嘴用于喷射NH3气体。作为本技术的烟气污染物超低排放系统的进一步改进：在联通管路内沿着烟气的流通方向，先设置液体喷嘴，再设置气体喷嘴。作为本技术的烟气污染物超低排放系统的进一步改进：所述液体喷嘴为双流体喷嘴，从而进行2～3级喷洒。所述气体喷嘴为双流体喷嘴，从而进行2～3级喷射。作为本技术的烟气污染物超低排放系统的进一步改进：所述脱硫塔为循环流化床烟气脱硫装置，脱硫剂为Ca(OH)2，控制Ca/S＝2～3:1的摩尔比，脱硫过程不进行补水。本技术还同时提供了一种利用上述系统进行的烟气污染物超低排放的处理方法，包括以下步骤：1)、经脱硫塔脱硫处理后的烟气进入联通管路内；先由液体喷嘴向流经联通管路的脱硫处理后的烟气喷洒质量浓度为5～10％的NaClO2溶液，NaClO2/(SO2+NOx)＝1～2：1的摩尔比；再由气体喷嘴向流经联通管路的脱硫处理后的烟气喷射NH3气体，NH3/NOx＝1～1.05:1的摩尔比；2)、从联通管路排出的烟气进入除尘脱硝复合反应器，烟气由外向内运动，首先在布袋的外表面实现粉尘的高效捕集，采用的气布比为0.8～0.9m/min；之后无尘的烟气通过外筒体侧壁上的通气孔与SCR催化剂相接触，气体横向流动，NO经SCR催化反应后还原为N2，采用的催化剂空速为4000～5000h-1；经SCR催化剂处理后的烟气通过内筒体侧壁上的通气孔后进入内筒体的内腔(该内腔为空心的通道)，然后从内筒体的顶部流出，最终排入烟囱(即，干净的烟气向上流动流出反应装置)。备注说明：催化剂反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟气污染物超低排放系统，包括脱硫塔(1)，其特征是：联通管路(3)的两端分别与脱硫塔(1)和除尘脱硝复合反应器(2)相连通；所述除尘脱硝复合反应器(2)包括壳体(20)，在壳体(20)内设置至少两个的除尘脱硝单元；所述每个除尘脱硝单元包括外筒体(22)和内筒体(21)，内筒体(21)套装在外筒体(22)内，所述外筒体(22)、内筒体(21)均为有底无盖，在外筒体(22)、内筒体(21)的侧壁上均设置通气孔；在外筒体(22)的内侧壁和内筒体(21)的外侧壁之间设置催化剂(23)；在外筒体(22)的外表面套装布袋(24)，布袋为有底无盖。

【技术特征摘要】
1.一种烟气污染物超低排放系统，包括脱硫塔(1)，其特征是：联通管路(3)的两端分别与脱硫塔(1)和除尘脱硝复合反应器(2)相连通；所述除尘脱硝复合反应器(2)包括壳体(20)，在壳体(20)内设置至少两个的除尘脱硝单元；所述每个除尘脱硝单元包括外筒体(22)和内筒体(21)，内筒体(21)套装在外筒体(22)内，所述外筒体(22)、内筒体(21)均为有底无盖，在外筒体(22)、内筒体(21)的侧壁上均设置通气孔；在外筒体(22)的内侧壁和内筒体(21)的外侧壁之间设置催化剂(23)；在外筒体(22)的外表面套装布袋(24)，布袋为有底无盖。2.根据权利要求1所述的一种烟气污染物超低排放系统，其特征是：在2个相邻的除尘脱硝单元的外筒体(22)的顶部之间设置气体挡板(25)，所述气体挡板(25)与外筒体(22)的侧壁上端密封相连。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：吴祖良，张亮，盛洪产，郝晓东，叶明华，楼军，
申请(专利权)人：浙江富春江环保热电股份有限公司，浙江工商大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33