CN206253000U - 一种cfb吸收塔一体化脱硫脱硝烟气处理*** - Google Patents

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曲云
蔡金
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Abstract

本实用新型属于环保技术领域，公开了一种CFB吸收塔一体化脱硫脱硝烟气处理***,包括依次连接的锅炉出口烟道、氧化剂分散***、CFB吸收塔、除尘器、引风机和烟囱；氧化剂分散***连接有氧化剂制备***，CFB吸收塔连接有工艺水***和吸收剂制备***；除尘器设置有物料循环***和外排灰***。本实用新型对锅炉适应性强，可以应用于生物质锅炉及垃圾焚烧锅炉，不受烟气中碱金属及重金属的影响。对运行工况的适应性强；氧化温度不受烟气温度的变化而变化，在采用特殊的运行策略后，下游的CFB工艺可以覆盖锅炉的启停工况运行；***可实现废水零排放量，而且***投资及运行费用低，易于推广应用，具有良好的市场前景。

Description

一种CFB吸收塔一体化脱硫脱硝烟气处理***
技术领域
本实用新型属于环保技术领域，涉及一种低温氧化CFB吸收塔一体化脱硫脱硝烟气处理***。
背景技术
随着国民经济的发展，对电量的需求日益增加，无论是燃煤电厂还是生物质电厂、垃圾焚烧电厂，其在电能的生产过程中均会产生大量的NOx、SO2。酸沉降和NOx、SO2污染一直是国际科学界和各国政府关心的重大环境问题。大气中的SO2与降水结合形成酸雨，会严重危害居民健康，腐蚀建筑材料，破坏生态***，造成巨大的经济损失，已成为制约社会经济发展的重要环境因素。
NOx通过呼吸进入人体肺的深部,可引起支气管炎或肺气肿。NOx还能和大气中其他污染物发生光化学反应形成光化学烟雾污染。NOx在大气中经氧化转变成硝酸,也是造成酸雨的原因之一。N2O还可使平流层中臭氧减少,从而使到达地球的紫外线辐射量增加。
二氧化硫污染控制技术颇多，诸如改善能源结构、采用清洁燃料等，其中，烟气脱硫是有效削减SO2排放量不可替代的技术。烟气脱硫的方法很多，根据物理及化学的基本原理，大体上可分为吸收法、吸附法、催化法三种。吸收法是净化烟气中SO2的最重要的、应用最广泛、也是最成熟的方法。
对于NOx的脱出，目前最主流的技术是低氮燃烧、SNCR及SCR。SNCR就是在锅炉内800～1200℃的温度区喷入氨基脱硝剂，将NOx还原为N2；SCR是在锅炉内300～400℃的温度区设置催化剂，在催化的作用下喷入的氨基脱硝剂将NOx还原为N2；低氮燃烧的脱硝效率大约在0～50％之间；SNCR的脱硝效率大约在0～60％之间；SCR的脱硝效率最高可以达到90％。
但是上述三种脱硝工艺均有其严格的适应环境要求。在生物质燃烧锅炉及垃圾焚烧锅炉中，由于燃料的含水率很高、燃料种类变化大，着火困难且燃烧工况波动大，因此低氮燃烧无法实现。生物质锅炉的烟气温度必须控制在800℃以内，因此SNCR工艺也很难实施。在垃圾焚烧炉中，烟气最高温度也才850～950℃，因此SNCR工艺的实际运行效率很低，一般在30～40％。生物质锅炉、垃圾焚烧炉的烟气不仅水蒸气含量高、其携带的飞灰中K、Na等碱金属以及其他重金属含量很高，因此SCR的催化剂很容易中毒，因此该工艺也无法实施。
在燃煤电厂中，目前已经要求脱硫、脱硝效率的达标与锅炉启停同步，但是由于锅炉在启停工况下，温度根本达不到SNCR及SCR的工艺要求，因此该工况下脱硝效率无从谈起。
低温氧化脱硝工艺，作为一种新型的脱硝工艺目前已经有所应用，但在其***配置中，后端采用的是湿法的洗涤工艺，该工艺有很大的局限性：
同时在生物质锅炉及垃圾焚烧锅炉中，其烟气中CL-的含量均很高，这些CL-将会在后端的湿法洗涤工艺中富集，这使得该工艺的废水排放量骤增，尤其是在采用NaCLO作为氧化剂时，其带入的CL-将更增加***的废水排放量。而这些含CL-的废水的处理费用均很高。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有的脱硫脱硝烟气处理***均有其严格的适应环境要求，对烟气的温度要求严格的缺陷，提供一种低温氧化CFB吸收塔一体化脱硫脱硝烟气处理***。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：
一种CFB吸收塔一体化脱硫脱硝烟气处理***,包括依次连接的锅炉出口烟道、氧化剂分散***、CFB吸收塔、除尘器、引风机、烟囱；所述氧化剂分散***连接有氧化剂制备***，所述CFB吸收塔连接有工艺水***和吸收剂制备***；所述除尘器设置有物料循环***和外排灰***。
进一步的，该***还包括烟气成分在线监测***的入口CEMS***和出口CEMS***。
对于干粉状的氧化剂，氧化剂制备***为储仓及计量设备；对于液态的氧化剂，氧化剂制备***为储罐及计量设备；对于臭氧则可设置为“干燥设备、空分设备(可选择取舍)、臭氧制备设备”
进一步的，通过物料循环***返回到所述CFB吸收塔的物料加入点，在文丘里管的上方或者在文丘里管的下方。
在该工艺中，氧化剂制备***中选用的氧化剂可以是：NaCLO、H2O2、KMnO4、O3等诸多氧化剂中的一种或几种的组合。
在锅炉烟气中，NOx的95％左右都是不溶于水的NO，其余的约5％的部分则为NO2、N2O。在使用适当的氧化剂后，NO、N2O可以被氧化成NO2、NO3、N2O5，而这些高氧化度的NOx极易溶于水，且生成强酸HNO3。
在后续的CFB吸收塔中，加入碱基的吸收剂(比如：氢氧化钙)及工艺水则可以同时脱硫、脱硝。
在CFB工艺中，喷入的工艺水在活化吸收剂的同时捕集烟气中高氧化度的NOx以及SO2、SO3、HCL、HF等酸性气体并生成HNO3、H2SO3、H2SO4、HCL、HF的溶液，这些酸液将与吸收塔中加入的碱基吸收剂发生中和反应而被脱出。
本实用新型的CFB吸收塔一体化脱硫脱硝烟气处理***，对锅炉适应性强，可以应用于生物质锅炉及垃圾焚烧锅炉，不受烟气中碱金属及重金属的影响。对运行工况的适应性强：氧化温度不受烟气温度的变化而变化，在采用特殊的运行策略后，下游的CFB工艺可以覆盖锅炉的启停工况运行；***可实现废水零排放量，而且***投资及运行费用低，易于推广应用，具有良好的市场前景。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
如图1所示，一种CFB吸收塔一体化脱硫脱硝烟气处理***,包括依次连接的锅炉出口烟道1、氧化剂分散***3、CFB吸收塔6、除尘器7、引风机10、烟囱13；氧化剂分散***3连接有氧化剂制备***2，CFB吸收塔6连接有工艺水***4和吸收剂制备***5；除尘器7设置有物料循环***8和外排灰***9。在锅炉出口烟道1设置有烟气成分在线监测***的入口CEMS***11，在引风机10与烟囱13之间设置有烟气成分在线监测***的出口CEMS***13。
由锅炉排出的原烟气经锅炉出口烟道1进入该CFB吸收塔一体化脱硫脱硝烟气处理***，由氧化剂制备***2输出的氧化剂经过氧化剂分散***3后将被均匀的分散至原烟气中，此时氧化剂将会与原烟气中的NOx发生反应，将低氧化度的NO、N2O氧化为高氧化度的NO2、NO3、N2O5；经氧化后的原烟气由CFB吸收塔6的下部进入，在通过CFB吸收塔6底部的文丘里管加速后进入到CFB吸收塔6的浓相区域。由吸收剂制备***5进入的吸收剂也由CFB吸收塔6的下部加入，在该区域吸收剂、循环灰受到烟气流的冲击作用而悬浮起来形成循环流化床，进行充分的脱硫、脱硝反应。循环流化床具有最佳的热和物质传送特性,在这区域内流体处于激烈的湍流状态，循环流化床内的Ca/S、Ca/N值可达到40-50，这是由细小颗粒和烟气之间最大速差而决定的。颗粒反应界面不断摩擦，碰撞更新，极大地强化了脱硫、脱硝反应的传质与传热。
由工艺水***4来的工艺水经设置于吸收塔文丘里出口扩管段的一套高压喷水装置喷入吸收塔后而被雾化，一方面增湿颗粒表面，降低烟气温度创造良好的脱硫、脱硝反应环境，另一方面自由水面(被加湿的固体颗粒在被蒸干以前，工艺水在其表面形成的液面)还可以捕集烟气中高氧化度的NOx以及SO2、SO3、HCL、HF等酸性气体并相应生成HNO3、H2SO3、H2SO4、HCL、HF的溶液，这些酸液与碱基吸收剂发生中和反应而被脱出。最终的脱硫、脱硝产物和飞灰一起由清洁烟气携带到CFB吸收塔6的顶部，然后在后面的除尘器中分离出来。分离出来的产物大部分由物料循环***8回到CFB吸收塔6的浓相区,以延长吸收剂颗粒的停留时间，降低工艺过程中吸收剂耗量，其余的一小部分反应副产品则经外排灰***9排到电厂除灰***。
经过脱硫、脱硝、除尘后的净烟气经引风机10升压后由烟囱13排入大气。
在运行控制中，可根据烟气成分在线监测***的入口CEMS***11的参数粗调“氧化剂”及“吸收剂”的加入量，然后将烟气成分在线监测***的出口CEMS***12的参数做为负反馈来对“氧化剂”及“吸收剂”的加入量进行精确的调整。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种CFB吸收塔一体化脱硫脱硝烟气处理***,其特征在于，包括依次连接的锅炉出口烟道、氧化剂分散***、CFB吸收塔、除尘器、引风机、烟囱；所述氧化剂分散***连接有氧化剂制备***，所述CFB吸收塔连接有工艺水***和吸收剂制备***；所述除尘器设置有物料循环***和外排灰***。
2.如权利要求1所述的CFB吸收塔一体化脱硫脱硝烟气处理***,其特征在于，还包括烟气成分在线监测***的入口CEMS***和出口CEMS***。
3.如权利要求1所述的CFB吸收塔一体化脱硫脱硝烟气处理***,其特征在于，氧化剂制备***中选用的氧化剂为NaCLO、H2O2、KMnO4和O3中的一种。
4.如权利要求3所述的CFB吸收塔一体化脱硫脱硝烟气处理***,其特征在于，所述氧化剂制备***中选用干粉状的氧化剂时，氧化剂制备***为储仓及计量设备；所述氧化剂制备***中选用液态的氧化剂时，氧化剂制备***为储罐及计量设备；所述氧化剂制备***中选用臭氧为氧化剂时，所述氧化剂制备***为干燥设备和臭氧制备设备或干燥设备、空分设备和臭氧制备设备。
5.如权利要求1所述的CFB吸收塔一体化脱硫脱硝烟气处理***,其特征在于，通过物料循环***返回到所述CFB吸收塔的物料加入点，在文丘里管的上方或者在文丘里管的下方。
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