高温高湿烟气脱硫除尘脱硝烟气净化工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种基于多管式旋风除尘器、SDA脱硫、布袋除尘器的高温高湿烟气净化处理工艺和系统，适应如生物质锅炉烟气含未燃尽火星、含湿量大、污染物波动大对环保设备运行的影响。一种基于SDA脱硫、高温布袋除尘和低温SCR脱硝的高温高湿烟气净化处理工艺，第一，由锅炉尾部烟道空预器前引出高温（200-230℃）烟气；第二，对含尘烟气进行初级除尘，经陶瓷多管旋风除尘器，去除未燃尽的火星、大颗粒沙尘，预处理后的气体温度保持在200℃以上；第三，初级除尘后的烟气进入脱硫调温塔，根据出入口烟气温度及SO2浓度进行调节；第四，SDA脱硫后的烟气采用低压脉冲喷吹袋式除尘器处理；第五，烟气进入低温SCR脱硝系统，在低温催化剂作用下氮氧化物生成无害的氮气和水蒸汽；第六，净化后的烟气返回至锅炉原烟道，经原空预器余热回收后通过引风机送入烟囱向大气排放；第七，旋风除尘器与袋式除尘器分离拦截的烟灰分别设置灰库贮存。置灰库贮存。置灰库贮存。

【技术实现步骤摘要】
高温高湿烟气脱硫除尘脱硝烟气净化工艺


[0001]本专利技术涉及一种高温高湿工况烟气的脱硫脱硝除尘工艺和系统，尤其涉及一种基于高温（200℃以上）脱硫除尘的生物质电厂烟气净化处理工艺和系统。

技术介绍

[0002]以生物质锅炉为例，高温高湿烟气有如下特点：1、生物质燃料氢元素含量高，烟气中湿含量较高，可达15-30%。烟气酸露点温度高，较燃煤锅炉高10K，烟温降低宜出现结露、糊袋问题。
[0003]2、烟尘中碱金属含量高，可达8%，容易造成SCR脱硝催化剂失效。
[0004]3、燃烧纯生物质时二氧化硫、氮氧化物含量在100-250mg/m3，如掺烧模板、木材、树皮、工业废料等，SO2、NOx污染物波动范围大。
[0005]4、烟气中常夹带未燃尽的火星，对后部设备造成影响。高温高湿烟气常用炉内喷钙、炉外循环流化床喷钙(CFB半干法脱硫)、喷淋湿法等脱硫技术，各种方案都能实现排放指标要求，但运行周期内总的投资成本控制是关键。烟气含湿量大，采用半干法脱硫工艺后烟气接近酸露点，易造成布袋糊袋、除尘器内部结露腐蚀，影响脱硫效率和系统正常运行。高湿多尘烟气脱硝多采用SNCR工艺，由于炉膛温度受燃料波动很大，难于保证脱硝效率，氨逃逸超标造成后部烟道堵塞。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种高温高湿多尘低硫烟气净化处理工艺和系统，该烟气净化工艺改变原有由锅炉低温段（120-140℃）设置烟气净化系统的思路，在中温段对烟气进行脱硫脱硝除尘，确保了脱硫脱硝效率，提高锅炉系统运行的稳定性，满足更为严格的烟气排放要求。
[0007]为了实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：第一，对中高温烟气预除尘，采用多管式机械除尘器；第二，布袋除尘器前设置喷水调温系统，采用双流体雾化喷枪，烟温快速精确控制；第三，先脱硫除尘后脱硝，采用新型SCR低温催化剂，反应温度更低，烟气不需再热升温，对二噁英、重金属有良好的氧化脱除作用；第四，布袋除尘器材质选用高硅氧材质，适应高温烟气环境；第五，净化后的烟气返回至原锅炉烟风换热系统，降低了后部设备堵塞的几率；第六，SDA脱硫塔内设置烟气导流、均布格栅。
[0008]本专利技术与现有技术相比，其有益效果是： 1、本专利技术由锅炉系统中温段引出烟气予以净化，创造了新的烟气净化思路，通过集成不同工艺如旋风除尘、温度调节装置、SDS脱硫、高温布袋除尘器等，使低温SCR脱硝具备了在生物质燃料工况的应用条件，具有系统简洁、技术成熟、布置灵活、适用可靠、维护简便等特点。对于新建或技术改造的生物质电厂烟气净化系统工程具有推广价值。
[0009]2、整个工艺路线温降低（约10℃），避免了高湿烟气温降大造成设备结露腐蚀、板结的问题，设备运行稳定性增加。
[0010]3、脱硫脱硝系统更具柔性，可以适应生物质锅炉燃料变动导致SO2、NOx浓度大幅波动时，通过调整脱硫剂、脱硝剂投入量，满足更严格的环保指标要求。
[0011]4、先脱硫除尘后脱硝，大幅降低了硫酸氢铵、碱金属等对低温催化剂堵塞、污染、中毒等状况，有效延长催化剂的使用寿命。
[0012]5、本专利技术中，袋式除尘器的滤料采用高硅氧耐高温滤料，可以满足260℃长期运行，可靠性更高。
[0013]6、两级除尘拦截烟灰分别处置，减少了固废。
[0014]7、本专利技术的烟气净化处理系统集成了SDA干法脱硫、低温SCR、高温布袋除尘技术，贴合烟气含硫量较低的状况，所选用的主要设备，如旋风除尘器、脱硫装置、袋式除尘器、SCR系统等，具有布置简洁，适用可靠，系统协调，投资较低等特点。
附图说明
[0015]图1为本专利技术SDA干法脱硫和低温SCR脱硝的高温高湿烟气净化处理工艺流程示意图；图2为本专利技术SDA干法脱硫和低温SCR脱硝的高温高湿烟气净化处理系统示意图。
[0016]图中：1旋风除尘器，2SDA调温脱硫装置，3高温袋式除尘器，4低温SCR系统，5引风机,6烟囱。
具体实施方式
[0017]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0018]参见图1和图2，一种SDA干法脱硫和低温SCR脱硝的烟气净化处理系统，包括旋风除尘器1、脱硫装置2、袋式除尘器3、SCR系统4、引风机5、烟囱6；所述旋风除尘器1进气口连接来自锅炉低硫高氮多尘烟气，旋风除尘器1排气口经管路接入脱硫装置2进气口，脱硫装置2排气口经管路连接袋式除尘器3进气口。所述脱硫装置2为雾化喷枪或旋转雾化器，对烟气进行干法脱硫净化处理。
[0019]所述袋式除尘器3滤袋过滤后的气体被送入SCR系统4进行脱硝反应，此时的气体温度在180-220℃左右，生成无害的氮气和水蒸汽，SCR系统4输出经管路连接至原锅炉换热器5，进行余热利用后，气体通过引风机5送入烟囱6向大气排放。
[0020]高温高湿烟气脱硫除尘脱硝烟气净化工艺，其步骤是： 第一，对高温高湿含尘烟气进行初级除尘，采用旋风除尘器1预处理，经旋风除尘器预处理后的气体温度温降10K左右；第二，初级除尘后的烟气进入调温脱硫装置2，经烟气调温、SDA干法脱硫净化处理；所述脱硫装置为采用喷枪雾化或设置旋转喷雾脱硫塔进行脱硫反应处理。
[0021]所述脱硫剂为碳酸钠（Na2CO3）粉末，其脱硫反应方程分别如下：碳酸钠粉加入一定比例的水后溶解产生碳酸钠浆液，原烟气送入旋转喷雾干燥（SDA）脱硫塔，塔内与被雾化的碳酸钠浆液接触，发生物理、化学反应，烟气中的SO2及其他酸性介质被吸收净化。
[0022]完成的主要化学反应为：SO2被雾滴吸收：SO2+ Na2CO3+ 1/2O2→
Na2SO4﹢CO2第三，脱硫装置2出来的烟气进入袋式除尘器3处理；第四，经袋式除尘器3滤袋过滤后的气体被送入SCR系统4进行脱硝反应， 所述SCR系统4中的烟气温度处于180-240℃，SCR系统4的催化剂采用氧化钛（TiO2）、五氧化二钒（V2O5）的重金属氧化物催化剂；脱硝反应生成无害的氮气和水蒸汽，气体通过引风机5送入烟囱6向大气排放，烟气温度达90-100℃。
[0023]本专利技术高温高湿烟气SDA干法脱硫和低温SCR脱硝的净化处理系统是置于锅炉尾部烟道烟气中温段，组合了旋风除尘器、调温脱硫装置、袋式除尘器、低温SCR系统等为主体的设备，能去除烟气中固体颗粒、硫氧化物、氮氧化物、重金属(Hg、Pb、Cr)等有害物质，达到国家标准规定的烟气排放要求。
[0024]本专利技术高温高湿多尘烟气脱硫脱硝除尘净化处理系统的主要部件，包括： 旋风除尘器1、调温脱硫装置2、高温袋式除尘器3、低温SCR脱硝系统4，其结构和工作原理描述如下： （1）旋风除尘器1：为本系统含尘烟气的初级除尘预处理装置，可除去大部分烟尘，以去除未燃尽的火星、草木灰，提高SCR催化剂使用寿命。旋风除尘器1工作原理为：来自锅炉的含尘烟气沿切线方向导入旋风除尘器，在内壁和排气管之间的空间形成旋转向下的外旋流。悬浮于外旋流的烟尘在离心力作用下甩向内壁，并随外旋流渐渐下移至装置下部，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高温高湿烟气脱硫除尘脱硝烟气净化工艺，其特征是：第一，取自锅炉尾部烟道空预器前烟气，烟温在200-240℃；第二，含尘烟气通过陶瓷多管式旋风除尘器预处理，去除未燃尽火星、大颗粒粉尘，烟气温度200℃左右； 第三，初级除尘后的烟气进入调温脱硫塔，通过专用喷枪喷Na2CO3浆液调温脱硫，调节烟温≤240℃，确保后部设备正常运行；第四，调温脱硫后烟气进入低压脉冲旋转喷吹布袋除尘器，出口粉尘浓度低于5mg/Nm3；第五，经袋式除尘器过滤后的气体被送入低温SCR脱硝系统，烟气温度可适应180-260℃，生成无害的氮气和水蒸汽；第六，净化后的烟气返回至原锅炉烟气系统，经原锅炉空预器换热器余热回收后，通过引风机送入烟囱，排烟温度可以降低至100℃；第七，旋风除尘器与袋式除尘器分别设置外排灰及储存系统，旋风除尘器拦截灰外卖，脱硫灰单独处置。2.根据权利要求1所述的高温高湿烟气脱硫除尘脱硝烟气净化工艺，其特征是：在锅炉烟气系统高温段设置脱硫脱硝除尘一体化设备，经净化后返回至原锅炉尾部烟道。3.根据权利要求1所述的高温高湿烟气脱硫除尘...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永光，杨山，张云飞，
申请(专利权)人：山东泰开环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：