CN106338061B - 一种制备低氧含量气体的方法 - Google Patents

Abstract

本发明具体涉及一种制备低氧含量气体的方法，将不同气体送入制备低氧含量气体的***中，对气体的腐蚀性、水分、温度进行处理，最终将处理后的气体送入流化床锅炉一次风***；本发明能实现扩大不同气体来源，投资小、运行成本低、效果好的完成制备低氧含量气体的工作。

Description

一种制备低氧含量气体的方法

技术领域

本发明具体涉及一种制备低氧含量气体的方法。

背景技术

随着环保意识的日益增强，环保标准的日益严格，环保改造是每个企业必须要面对和解决的问题。

2014年9月12日，国家发展改革委、环境保护部、国家能源局联合下发《关于印发《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》的通知》，通知明确指出“全国新建燃煤发电机组平均供电煤耗低于300克标准煤/千瓦时(以下简称“克/千瓦时”)；东部地区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，中部地区新建机组原则上接近或达到燃气轮机组排放限值，鼓励西部地区新建机组接近或达到燃气轮机组排放限值。

到2020年，现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于310克/千瓦时，其中现役60万千瓦及以上机组(除空冷机组外)改造后平均供电煤耗低于300克/千瓦时。东部地区现役30万千瓦及以上公用燃煤发电机组、10万千瓦及以上自备燃煤发电机组以及其他有条件的燃煤发电机组，改造后大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值。

在执行更严格能效环保标准的前提下，到2020年，力争使煤炭占一次能源消费比重下降到62％以内，电煤占煤炭消费比重提高到60％以上。”

同时明确“新建燃煤发电机组(含在建和项目已纳入国家火电建设规划的机组)应同步建设先进高效脱硫、脱硝和除尘设施，不得设置烟气旁路通道。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、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米)，中部地区(黑龙江、吉林、山西、安徽、湖北、湖南、河南、江西等8省)新建机组原则上接近或达到燃气轮机组排放限值，鼓励西部地区新建机组接近或达到燃气轮机组排放限值。支持同步开展大气污染物联合协同脱除，减少三氧化硫、汞、砷等污染物排放。”

根据上述文件要求，目前燃煤锅炉超低排放已经势在必行，尤其是NOx的处理，目前主流工艺有SNCR法、SCR法以及SNCR与SCR复合法，均存在第一：大量使用脱硝还原剂；第二：喷入锅炉燃烧***的水带走大量热量，造成能源浪费。而针对目前NOx原始浓度较低的炉型—流化床锅炉而言，处境更为尴尬，如果常规工艺加SNCR将很难达标排放，使用SCR则无法体现其低氮NOx原始浓度的优越性以及因为催化剂的使用而造成的投资剧增、加大后部管路堵塞、腐蚀、结构问题的产生。

鉴于以上，目前很多使用流化床锅炉的厂家采用SNCR配合低氮燃烧的方式实现NOx的超低排放，而低氮燃烧的一个很重要的组成部分就是低氧含量气体加入到一次风***中，抑制锅炉炉床部的燃烧，从而降低NOx的产生。而目前的低氧含量气体的制备的主流工艺有两种，一个是空气分离，第二是除尘烟气的回流。此两种方法分别存在以下问题：第一为空气分离工段的高投资、高运行成本问题以及通过空气分离产出的低氧含量气体的含氧量仍然较高等弊端；第二为除尘烟气回流造成的对一次风***的腐蚀问题。

为了解决上述问题，发明一种制备低氧含量气体的方法显的尤为重要。

发明内容

根据现有技术存在的不足和空白，本发明提出一种制备低氧含量气体的方法，能实现投资小、运行成本低、效果好的完成制备低氧含量气体的工作。

本发明的具体技术方案如下：

一种制备低氧含量气体的方法，将不同气体送入制备低氧含量气体的***中，对气体的腐蚀性、水分、温度进行处理，最终将处理后的气体送入流化床锅炉一次风***。

本发明所述的不同气体为含氧量低于10％的气体，可为锅炉产生的超低排放烟气、燃煤产生的未超低排放的烟气、其他非煤燃料燃烧产生的烟气、各类生产产生的工业乏汽等。

本发明所述的制备低氧含量气体的***包括依次设置的气体进入管道，固体颗粒物深度处理工段，腐蚀气体深度处理工段，液体初步分离工段，液体深度分离工段和换热工段。

本发明所述的各工段之间通过管道连接，各管道上均设置有阀门以控制气体流向。

本发明所述的固体颗粒物深度处理工段为现有技术，可选用水膜除尘器、电除尘器及布袋除尘器中的一种或多种组合。

本发明所述的腐蚀气体深度处理工段为现有技术，可为石灰石—石膏湿法脱硫、碱法脱硫装置中的一种或多种组合。

本发明所述的液体初步分离工段为现有技术，可为离心分离、板式除雾器分离或屋脊式除雾器中的一种或多种组合。

本发明所述的液体深度分离工段为现有技术，可为冷冻式干燥器。

本发明所述的换热工段为现有技术，可为管式换热器、板式换热器的一种，通过利用原烟气的热量，提高一次风的初始温度。

本发明所述的管体上均设置有阀门，以控制气体流向。

本发明所述的固体颗粒物检测装置，腐蚀气体浓度检测装置，水汽检测装置，温度检测装置均为现有技术。

所述的气体为超低排放烟气时，可以不经处理由气体进入管道直接送入流化床锅炉一次风***使用。

所述的气体为燃煤产生的未超低排放的烟气时，气体依次进入固体颗粒物深度处理工段、腐蚀气体深度处理工段、换热工段进行处理，处理完毕送入流化床锅炉一次风***使用。

所述的气体为其他非煤燃料燃烧产生的烟气，气体依次进入腐蚀气体深度处理工段、液体初步分离工段、液体深度分离工段、换热工段进行处理，处理完毕送入流化床锅炉一次风***使用。

所述的气体为各类生产产生的工业乏气，气体依次进入液体初步分离工段、液体深度分离工段、换热工段进行处理，处理完毕送入流化床锅炉一次风***使用。

综上所述，本发明提供了一种制备低氧含量气体的方法，可制备配合流化床锅炉一次风***使用的低氧气体，扩大了气源得选择范围；同时可以有效降低烟气的排放量，从而降低污染物的排放总量；有效降低一次风的含氧量，从而降低流化床锅炉炉床温度，减少NOx的排放；有效降低了流化床锅炉的投资高、运行成本高、副作用大(催化剂的二次污染、催化剂的使用对后部烟气管路造成腐蚀、结垢等副作用)等问题的产生；可以有效利用原烟气的热量，提高一次风的初始温度。

附图说明

图1为本发明所述的制备低氧含量气体的***；

图中，1为固体颗粒物深度处理工段，2为腐蚀气体深度处理工段，3为液体初步分离工段，4为液体深度分离工段，5为换热工段，6为流化床锅炉一次风***，7为气体进入管道，8为固体颗粒物检测装置，9为腐蚀气体浓度检测装置，10为水汽检测装置，11为温度检测装置。

具体实施方式

本发明所有实施例中涉及的检测装置及相应处理工段均为现有技术。

实施例1

锅炉产生的超低排放烟气按目前国家要求，超低排放后烟气NOx、SO₂及烟尘分别为50mg/m³、35mg/m³、5mg/m³，其除含有微量水分外，几乎对锅炉一次风***没有任何副作用，同时针对一次风***而言，锅炉超低排放烟气具有简单易取、安全稳定、输送距离短等巨大优势。

将锅炉产生的超低排放烟气可以不经处理由气体进入管道直接送入流化床锅炉一次风***使用。

实施例2

燃煤产生的未超低排放的烟气中粉尘、SO₂含量较高，只需对气体中的粉尘及SO₂进行处理。

燃煤产生的未超低排放的烟气，以常规参数的流化床锅炉为例，烟尘含量50mg/Nm³、SO₂为200mg/Nm³、NOx浓度为200mg/Nm³的此烟气中的进入制备低氧含量气体***，最初由固体颗粒物深度处理工段需对其粉尘进行除尘处理，除尘完毕，气体通过固体颗粒物检测装置对气体中颗粒物含量检测，若检测不合格，通过调节管体上的阀门将气体重新送入固体颗粒物深度处理工段进行处理，处理至超低排放标准(≤5mg/Nm³)，直至检测合格，将此气体送入腐蚀气体深度处理工段进行脱硫处理，脱硫处理完毕，气体将通过腐蚀气体浓度检测装置对其中腐蚀气体含量进行检测，若检测不合格，将通过调节管体上的阀门将气体重新送入腐蚀气体深度处理工段，其中主要成分SO₂处理至超低排放要求(≤35mg/Nm³)为宜进行处理，直至检测合格，将此气体送入换热工段对其进行换热处理，处理至烟气露点以上为宜，换热完成后通过温度检测装置对气体温度进行检测，直至气体达到所需温度将其送入流化床锅炉一次风***使用。

实施例3

其他非煤燃料燃烧产生的烟气中不含有粉尘等固体颗粒物，其中SO₂及水分含量较高，只需对气体中的SO₂及水分进行处理。

其他非煤燃料燃烧产生的烟气进入制备低氧含量气体***，其中SO₂含量为2000～3000mg/Nm³，可直接被送入腐蚀气体深度处理工段进行脱硫处理，脱硫处理完毕，气体将通过腐蚀气体浓度检测装置对其中腐蚀气体含量进行检测，若检测不合格，将通过调节管体上的阀门将气体重新送入腐蚀气体深度处理工段进行处理，其中主要成分SO₂处理至超低排放要求(≤35mg/Nm³)为宜进行处理，直至检测合格；将气体送入此气体直接送入液体初步分离工段对其水汽进行初步处理，初步处理完毕；将气体送入液体深度分离工段对其水汽进行深度处理，处理完毕，气体将进入水汽检测装置进行检测，若检测不合格，将通过调节管体上的阀门将气体重新送入液体初步分离工段及液体深度分离工段进行处理，直至检测合格即达到水汽处理至≤35mg/Nm³；将气体送入换热工段，换热完成后通过温度检测装置对气体温度进行检测，直至气体达到所需温度(以高于气体露点温度为宜)将其送入流化床锅炉一次风***使用。

实施例4

各类生产产生的乏气，如生物发酵过程中产生低氧含量气体，具有无腐蚀性、无粉尘的特点，只需对其进行水汽处理至≤35mg/Nm³为宜。

各类生产产生的乏气进入制备低氧含量气体***，此气体直接送入液体初步分离工段对其水汽进行初步处理，初步处理完毕处理后气体的水分≤35mg/Nm³；处理完毕，气体将进入水汽检测装置进行检测，若检测不合格，将通过调节管体上的阀门将气体重新送入液体初步分离工段及液体深度分离工段进行处理，直至检测合格；将气体送入换热工段，处理后气体的温度要求高于气体露点温度，换热完成后通过温度检测装置对气体温度进行检测，直至气体达到所需温度将其送入流化床锅炉一次风***使用。

Claims (1)

1.一种制备低氧含量气体的方法，其特征在于：将不同气体送入制备低氧含量气体的***中，对气体的腐蚀性、水分、温度进行处理，最终将处理后的气体送入流化床锅炉一次风***；所述的制备低氧含量气体的***包括依次设置的气体进入管道，固体颗粒物深度处理工段，腐蚀气体深度处理工段，液体初步分离工段，液体深度分离工段和换热工段；各工段之间通过管道连接；各管道上均设置有阀门；所述的不同气体含氧量低于 10%，为超低排放烟气、燃煤产生的未超低排放的烟气、 其他非煤燃料燃烧产生的烟气、各类生产产生的工业乏气；

所述的气体为超低排放烟气时，不经处理由气体进入管道直接送入流化床锅炉一次风***使用；

所述的气体为燃煤产生的未超低排放的烟气时，气体依次进入固体颗粒物深度处理工段、腐蚀气体深度处理工段、换热工段进行处理，处理完毕送入流化床锅炉一次风***使用；

所述的气体为其他非煤燃料燃烧产生的烟气，气体依次进入腐蚀气体深度处理工段、液体初步分离工段、液体深度分离工段、换热工段进行处理，处理完毕送入流化床锅炉一次风***使用；

所述的气体为各类生产产生的工业乏气，气体依次进入液体初步分离工段、液体深度分离工段、换热工段进行处理，处理完毕送入流化床锅炉一次风***使用。