一种生物质焚烧发电烟气超低排放系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种生物质焚烧发电烟气超低排放系统及其排放方法，由SNCR脱硝系统、干法脱硝系统、炉膛、旋风除尘器、脱酸反应塔、工艺水储存与输送系统、氢氧化钙储存及喷射系统、碳酸氢钠储存与输送系统、碱液储存与喷射系统、袋式除尘器、引风机及烟囱组成；烟气经过炉内SNCR和干法脱硝的两级脱硝后，进入旋风除尘器，对烟气进行初步除尘。随后烟气从底部进入脱酸反应塔，同时在塔底分别喷入工艺水/碱液、干粉，达到脱酸的目的。烟气中夹带着未完全反应的脱酸剂，进入袋式除尘器，在除尘器的滤袋表面继续发生酸碱中和反应，以实现深度脱酸，同时99.99％的粉尘在袋式除尘器被过滤，实现二次脱尘。通过二级脱硝、二级脱酸、二级除尘的烟气，最终通过引风机排入烟囱。最终通过引风机排入烟囱。最终通过引风机排入烟囱。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质焚烧发电烟气超低排放系统


[0001]本技术涉及一种生物质焚烧发电烟气超低排放工艺，是一种烟气净化超净排放及低物料消耗的系统。

技术介绍

[0002]生物质焚烧发电厂的建设数量逐年增加，积极响应了国家关于农林废弃物环保处理处置的要求。目前绝大数生物质焚烧发电厂烟气排放标准按照《火电厂大气污染物排放标准》 GB13223
‑
2011执行，即NOx和SO2排放限值为100mg/m3，粉尘排放限值为30mg/m3。另外不少地区制定了更为严格的排放标准，要求实现烟气超低排放。比如，河北《燃煤电厂大气污染物排放标准》DB13/2209
‑
2015规定SO2排放限值为35mg/m3，粉尘排放限值为10mg/m3；河南“豫环攻坚办[2017]71号文”规定SO2排放限值为35mg/m3，NOx排放限值为50mg/m3，粉尘排放限值为10mg/m3。
[0003]目前生物质烟气净化主流工艺包括：炉内喷钙脱硫、炉后干法脱硫、循环流化半干法脱硫、NID脱硫、SDA半干法脱硫、湿法脱硫、SNCR脱硝、PNCR脱硝、炉前SCR脱硝、炉后SCR脱硝等等。但目前各烟气净化工艺都存在一定问题，设备都没有较成熟稳定的运行，同时生物质燃料波动性大，现有工艺远不能满足烟气超低排放的要求。同时SCR、湿法等工艺投资和运行成本居高不下。因此，在满足超低排放需求及经济性的要求下，合理高效的烟气净化系统的设计具有重大意义。
[0004]本技术的目的是为了满足当前生物质焚烧发电行业烟气污染物排放提标的前提下，优化烟气净化工艺的组合，通过合理的控制手段，实现烟气超低排放和降低物料消耗。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种生物质焚烧发电烟气超低排放系统，由SNCR脱硝系统、干法脱硝系统、炉膛、旋风除尘器、脱酸反应塔、工艺水储存与输送系统、氢氧化钙储存及喷射系统、碳酸氢钠储存与输送系统、碱液储存与喷射系统、袋式除尘器、引风机及烟囱组成；
[0006]SNCR脱硝系统通过输送泵连接锅炉炉膛前的二流体喷枪，干法脱硝系统通过气管连接至炉膛内脱硝；锅炉依次连接旋风除尘器、脱酸反应塔；在脱酸反应塔的底部设置有高压喷枪，工艺水储存与输送系统连接高压喷枪；碱液储存与喷射系统连接高压喷枪，碱液经雾化后进入脱酸反应塔；氢氧化钙储存及喷射系统和碳酸氢钠储存与输送系统与脱酸反应塔底部连接；脱酸反应塔的烟气出口依次连通袋式除尘器、引风机直至烟囱。
[0007]工作时，首先经过炉内SNCR脱硝系统1，将5％的氨水或尿素溶液，通过输送泵送入炉膛 2前的二流体喷枪，再经过二流体喷枪雾化后送入炉膛2内进行脱硝反应。根据需要，干法脱硝系统2作为协同，将一定量的有机高分子脱硝剂，通过气力输送至炉膛2内进行脱硝反应。从锅炉出来的烟气，先进入旋风除尘器4，粉尘经过初步过滤后，进入脱酸反应塔5。
在脱酸反应塔5的底部设置高压喷枪13，根据脱酸反应塔5出口烟气温度信号，通过工艺连锁控制程序计算，工艺水储存与输送系统6将一定量水输送至高压喷枪13，经过雾化后进入脱酸反应塔5。根据烟囱12上CEMS信号，通过的控制程序计算，碱液储存与喷射系统9将一定量碱液输送至高压喷枪13，碱液经雾化后进入脱酸反应塔5。同样根据烟囱12上CEMS信号，通过控制程序计算，氢氧化钙储存及喷射系统7和碳酸氢钠储存与输送系统8将一定量氢氧化钙和碳酸氢钠输送至反应塔底部，通过文丘里管后均匀的与烟气混合。多种脱酸剂在反应塔内与烟气中酸性污染物组分进行充分接触和反应，形成无机盐，以达到脱酸目的。脱酸反应后的烟气，进入袋式除尘器10，在滤袋的表面，未反应的脱酸剂进一步反应去除烟气中的酸性污染物，生成的无机盐随粉尘在滤袋表面被补集，并最终被脉冲清灰至除尘器锥斗，最后送至输送灰库。经过脱硝、脱酸、除尘后的洁净烟气，在引风机11的作用下，通过烟囱 12排放大气。
[0008]本技术还提出一种生物质焚烧发电烟气超低排放系统的排放方法，步骤是：将浓度为5％的氨水或尿素溶液、一定量的有机高分子脱硝剂，通过固定喷嘴喷入700℃～1050℃的炉膛内，在高温条件下，还原剂在催化/非催化作用下与氮氧化物反应生成无害的氮气。锅炉烟冷器出口的烟气，温度控制在130℃以上，从底部进入脱酸反应塔。工艺水通过高压喷枪喷入反应塔下部，喷入的水分用于增加烟气湿度，降低烟气温度，使反应温度尽可能接近水露点温度，从而提高脱酸效率。同时，消石灰打可选择在除尘器入口烟道或反应塔底部喷入，通过喷入口的文丘里装置，干粉颗粒与烟气充分混合，SO2、SO3及其他有害气体如HCl和HF 与消石灰充分反应，生成CaSO3·
1/2H2O、CaSO4·
2H2O和CaCO3等无机盐，再经袋式除尘器进行分离，分离下来的固体通过除尘器下的仓泵送至飞灰处理系统。当烟气中酸性污染物浓度较高时，可启动小苏打喷射系统代替消石灰，增强脱酸效率。
[0009]进一步的，生物质锅炉焚烧产生的烟气经过SNCR和干法炉内脱硝后，再进入旋风除尘器初步去除烟气中的大颗粒。高温烟气再自下而上通过脱酸反应塔，在脱酸塔底部，分别喷入工艺水/碱液、氢氧化钙/碳酸氢钠干粉，以达到烟气脱酸和降温目的。经反应塔脱酸后的烟气进入袋式除尘器，酸性气体在滤袋表面与过量的脱酸剂进一步反应，同时对粉尘进行拦截和收集。袋式除尘器出口烟气经由引风机排入烟囱。
[0010]进一步的，脱硝可以采用SNCR、干法脱硝中任一系统，或二者联合脱硝系统。
[0011]进一步的，当原始NOx浓度较低时，可独立采用SNCR满足排放要求，SNCR炉内脱硝采用的还原剂为尿素或氨水，反应温度在850℃～1050℃之间。
[0012]进一步的，当原始NOx浓度较高时，可独立采用干法脱硝系统满足排放要求，干法炉内脱硝采用的还原剂为高分子有机物，反应温度在700℃～800℃之间。
[0013]进一步的，当原始NOx浓度过高时，可采用SNCR+干法联合脱硝系统满足排放要求，两个系统采用同样规格锅炉开孔，便于优化联合脱硝的配置。
[0014]进一步的，旋风除尘器为初步除尘，除尘器内壁为陶瓷贴片，耐磨，可除去大粒径粉尘。
[0015]进一步的，脱酸系统采用工艺水/碱液储存与输送、干粉(氢氧化钙/碳酸氢钠)喷射两级脱酸设计，实现在燃料波动时自动切换各脱酸系统及物料输送系统，保证达标排放的同时，实现低物料消耗。
[0016]进一步的，当原始烟气中酸性污染物浓度较低时，采用工艺水系统对烟气降温，干
粉系统喷射氢氧化钙，满足脱酸需求，脱酸反应塔出口温度控制在110℃以上。
[0017]进一步的，当原始烟气中酸性污染物浓度较高时，采用干粉系统喷射碳酸氢钠，满足脱酸需要，脱酸反应塔出口温度控制在130℃以上。
[0018]进一步的，当原始烟气中酸性污染物浓度过高时，采用碱液储存与喷射系统对烟气降温、脱酸，并辅助干粉系统喷射氢氧化钙，满足脱酸需要，脱酸反应塔出口温度控制在110℃以上。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质焚烧发电烟气超低排放系统，其特征在于，由SNCR脱硝系统(1)、干法脱硝系统(2)、炉膛(3)、旋风除尘器(4)、脱酸反应塔(5)、工艺水储存与输送系统(6)、氢氧化钙储存及喷射系统(7)、碳酸氢钠储存与输送系统(8)、碱液储存及喷射系统(9)、袋式除尘器(10)、引风机(11)及烟囱(12)组成；SNCR脱硝系统(1)通过输送泵连接锅炉炉膛(3)前的二流体喷枪，干法脱硝系统(2)通过气管连接至炉膛...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙吉生，孙中涛，冯淋淋，王加俊，刘露，劳云枫，毛梦梅，阮大年，徐尔琨，杨红，
申请(专利权)人：上海康恒环境股份有限公司，
类型：新型
国别省市：