CN210699404U - 一种应用于高硫高灰低温烟气环境下的三氧化硫脱除*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用于高硫高灰低温烟气环境下的三氧化硫脱除***，低低温省煤器包括高温段低低温省煤器、中温段低低温省煤器及低温段低低温省煤器，空气预热器、高温段低低温省煤器、中温段低低温省煤器及低温段低低温省煤器沿烟气流动方向依次分布于尾部烟道内，尾部烟道的入口与锅炉的烟气出口相连通，尾部烟道的出口依次经静电除尘器、引风机及脱硫塔与烟囱的入口相连通；尾部烟道垂直分布，且烟气在尾部烟道内自上到下流动；引风机的叶片上喷涂有防腐层；脱硫塔与烟囱之间设置有烟道除雾器或者湿式除尘器，该***能够实现高硫高灰低温烟气的标准排放，且投资成本低，安全性及稳定性较高。
Description
技术领域
本实用新型属于发电机组技术领域，涉及一种应用于高硫高灰低温烟气环境下的三氧化硫脱除***。
背景技术
火电领域的超低排放技术得到了广泛的应用，烟囱出口粉尘浓度不大于10mg/m3，NOx浓度不大于50mg/m3，SO2浓度不大于35mg/m3，为打赢蓝天保卫战贡献了力量，为非电行业的超低排放改造起到了表率。参考发达国家的环保标准，SO3是一个重要指标，但国内仅有上海、北京、杭州等少数地区的环保标准中要求SO3浓度不高于5mg/m3。SO3是产生酸雨的直接污染物，是雾霾的重要前体物，因此国家环保部多次召开会议讨论SO3的排放标准和脱除技术。
根据燃煤电厂的工艺流程，燃煤中的S在燃烧中形成SO2，部分SO2在高温中与O2反应生成SO3，另一部分SO2受到飞灰颗粒的催化，与O2反正生成SO3。高温烟气经过SCR脱硝后，一部分SO2受到催化剂的催化，形成SO3。经过空预器和低低温省煤器时，大部分SO3冷凝成H2SO4酸雾，被飞灰颗粒捕集。经过除尘器时，被飞灰颗粒捕集的SO3随着飞灰被除尘器脱除。经过脱硫塔时，部分SO3被脱除。SCR催化剂后，约有1～2％的SO2转化成SO3，空预器和除尘器对SO3的脱除率约为20％，高效脱硫塔和除雾器对SO3的脱除率约为70％。假设空预器入口SO3浓度为50mg/m3，则脱硫塔入口SO3浓度为40mg/m3，烟囱入口SO3浓度为12mg/m3,无法满足现有标准的要求。
低低温省煤器能够大大提高机组对SO3的脱除率，根据实际运行，空预器、低低温省煤器和除尘器对SO3的脱除率可以达到80％以上，则加装低低温省煤器后，脱硫塔入口SO3浓度为10mg/m3，烟囱入口SO3浓度为3mg/m3,能够满足现有标准的要求。
我国高硫煤(硫含量高于3％)占资源总量的8％左右，在西南地区有着为数众多的高硫煤燃煤机组，燃煤收到基硫分普遍在3-6％左右，烟气中SO3浓度可能大于100mg/m3，若加装低低温省煤器，则脱硫塔入口SO3浓度为20mg/m3，烟囱入口SO3浓度为6mg/m3,无法满足现有标准的要求。且高硫煤机组堵灰和腐蚀风险极大，传统低低温省煤器技术无法安全稳定运行。
另一种SO3脱除率技术为在SCR入口烟道加装SO3脱除装置，在烟道内喷碱性物质，SO3的脱除率也可以达到80％以上，但投资较高，且需要持续消耗碱性物质。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种应用于高硫高灰低温烟气环境下的三氧化硫脱除***，该***能够实现高硫高灰低温烟气的标准排放，且投资成本低，安全性及稳定性较高。
为达到上述目的，本实用新型所述的应用于高硫高灰低温烟气环境下的三氧化硫脱除***包括低低温省煤器、空气预热器、尾部烟道、静电除尘器、引风机、脱硫塔及烟囱；
低低温省煤器包括高温段低低温省煤器、中温段低低温省煤器及低温段低低温省煤器，空气预热器、高温段低低温省煤器、中温段低低温省煤器及低温段低低温省煤器沿烟气流动方向依次分布于尾部烟道内，尾部烟道的入口与锅炉的烟气出口相连通，尾部烟道的出口依次经静电除尘器、引风机及脱硫塔与烟囱的入口相连通；
尾部烟道垂直分布，且烟气在尾部烟道内自上到下流动；
引风机的叶片上喷涂有防腐层；
脱硫塔与烟囱之间设置有烟道除雾器或者湿式除尘器。
还包括入水管道、出水管道、增压泵及低压加热器，入水管道与增压泵的入口及低压加热器的入水口相连通，增压泵的出口与低温段低低温省煤器的入水口相连通，低温段低低温省煤器的出水口与中温段低低温省煤器的入水口相连通，中温段低低温省煤器的出水口与高温段低低温省煤器的入水口相连通，高温段低低温省煤器的出水口及低压加热器的出水口与出水管道相连通。
高温段低低温省煤器、中温段低低温省煤器及低温段低低温省煤器的翅片管为H翅片管，翅片管上翅片的厚度大于等于2mm，且翅片管的管壁厚度大于等于5mm；
高温段低低温省煤器、中温段低低温省煤器及低温段低低温省煤器的换热面积分别占低低温省煤器总的换热面积的20％、30％及50％。
高温段低低温省煤器中换热管的节距大于等于23mm、中温段低低温省煤器中换热管的节距大于等于23mm、低温段低低温省煤器中换热管的节距大于等于21mm。
还包括用于将低低温省煤器固定于尾部烟道内的支撑梁。
还包括用于对低低温省煤器进行声波吹灰的声波吹灰器。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型所述的应用于高硫高灰低温烟气环境下的三氧化硫脱除***在具体操作时，经空气预热器降温后的烟气再经低低温省煤器降温至100-110℃，烟气中的气态SO3浓度降低至15mg/m3左右，其余SO3转变成H2SO4被飞灰吸附，再经过静电除尘器时被脱除，另外，脱硫塔与烟囱之间设置有烟道除雾器或者湿式除尘器，从而实现高硫高灰低温烟气的标准排放。另外，所述尾部烟道垂直分布，且烟气在尾部烟道内的流向方向为从上到下，且引风机的叶片上喷涂有防腐层，从而最大程度的降低粘性积灰的风险，***的安全性及可靠性较高，且投资成本较低。
附图说明
图1为本实用新型的***示意图；
图2为本实用新型中低低温省煤器的结构示意图。
其中，1为锅炉、2为空气预热器、3为低低温省煤器、4为静电除尘器、5为引风机、6为脱硫塔、7为烟囱、8为增压泵、9为低压加热器、10为高温段低低温省煤器、11为中温段低低温省煤器、12为低温段低低温省煤器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
参考图1，本实用新型所述的应用于高硫高灰低温烟气环境下的三氧化硫脱除***包括低低温省煤器3、空气预热器2、尾部烟道、静电除尘器4、引风机5、脱硫塔6及烟囱7；低低温省煤器3包括高温段低低温省煤器10、中温段低低温省煤器11及低温段低低温省煤器12，空气预热器2、高温段低低温省煤器10、中温段低低温省煤器11及低温段低低温省煤器12沿烟气流动方向依次分布于尾部烟道内，尾部烟道的入口与锅炉1的烟气出口相连通，尾部烟道的出口依次经静电除尘器4、引风机5及脱硫塔6与烟囱7的入口相连通；尾部烟道垂直分布，且烟气在尾部烟道内自上到下流动；引风机5的叶片上喷涂有防腐层；脱硫塔6与烟囱7之间设置有烟道除雾器或者湿式除尘器。
本实用新型还包括入水管道、出水管道、增压泵8及低压加热器9，入水管道与增压泵8的入口及低压加热器9的入水口相连通，增压泵8的出口与低温段低低温省煤器12的入水口相连通，低温段低低温省煤器12的出水口与中温段低低温省煤器11的入水口相连通，中温段低低温省煤器11的出水口与高温段低低温省煤器10的入水口相连通，高温段低低温省煤器10的出水口及低压加热器9的出水口与出水管道相连通。
高温段低低温省煤器10、中温段低低温省煤器11及低温段低低温省煤器12的翅片管为H翅片管，翅片管上翅片的厚度大于等于2mm，且翅片管的管壁厚度大于等于5mm；高温段低低温省煤器10、中温段低低温省煤器11及低温段低低温省煤器12的换热面积分别占低低温省煤器3总的换热面积的20％、30％及50％；高温段低低温省煤器10中换热管的节距大于等于23mm、中温段低低温省煤器11中换热管的节距大于等于23mm、低温段低低温省煤器12中换热管的节距大于等于21mm。
本实用新型还包括用于对低低温省煤器3进行声波吹灰的声波吹灰器以及用于将低低温省煤器3固定于尾部烟道内的支撑梁。
所述高温段低低温省煤器10的换热管材质为20G，中温段低低温省煤器11的换热管材质为ND钢，低温段低低温省煤器12的换热管材质为316L；低低温省煤器3的支撑梁高宽比大于5；低低温省煤器3采用声波吹灰器，吹灰半径按1米布置；静电除尘器4一电场极板极线全部采用碳钢制作，二电场以后的极线采用316L制作，极板采用碳钢制作；静电除尘器4的灰斗材质选用316L，并通过蒸汽盘管对灰斗进行加热，温度控制在80℃以上；引风机5的叶片采用热喷涂防腐，轮毂和壳体采用ND钢贴衬防腐；脱硫塔6配置有一层托盘。
本实用新型的具体工作过程为：
经空气预热器2降温后的烟气再经低低温省煤器3进行降温至酸露点以下，温度到100-110℃左右时，烟气中的气态SO3浓度降低至15mg/m3左右，其余SO3转变成H2SO4被飞灰吸附，再经过静电除尘器4时被脱除，由于高硫高灰烟气环境中低低温省煤器3存在严重的堵灰和腐蚀风险，因此需要对低低温省煤器3的结构进行一系列优化才能确保安全稳定运行，静电除尘器4的极板极丝和引风机5的叶片、轮毂、壳体也存在腐蚀风险，需要进行防腐处理，高效脱硫塔6中配置一层托盘和烟道除雾器或湿式除尘器，以确保将剩余的气态SO3脱除至5mg/m3以下，满足未来的标准要求，实现全流程设备的安全、稳定、长周期运行，从而提高整个机组的安全、稳定和经济性。
另外，高温段低低温省煤器10、中温段低低温省煤器11及低温段低低温省煤器12的材质不同，在确保换热器低温腐蚀可控的前提下，最大程度的降低了设备的造价。
Claims (6)
1.一种应用于高硫高灰低温烟气环境下的三氧化硫脱除***，其特征在于，包括低低温省煤器(3)、空气预热器(2)、尾部烟道、静电除尘器(4)、引风机(5)、脱硫塔(6)及烟囱(7)；
低低温省煤器(3)包括高温段低低温省煤器(10)、中温段低低温省煤器(11)及低温段低低温省煤器(12)，空气预热器(2)、高温段低低温省煤器(10)、中温段低低温省煤器(11)及低温段低低温省煤器(12)沿烟气流动方向依次分布于尾部烟道内，尾部烟道的入口与锅炉(1)的烟气出口相连通，尾部烟道的出口依次经静电除尘器(4)、引风机(5)及脱硫塔(6)与烟囱(7)的入口相连通；
尾部烟道垂直分布，且烟气在尾部烟道内自上到下流动；
引风机(5)的叶片上喷涂有防腐层；
脱硫塔(6)与烟囱(7)之间设置有烟道除雾器或者湿式除尘器。
2.根据权利要求1所述的应用于高硫高灰低温烟气环境下的三氧化硫脱除***，其特征在于，还包括入水管道、出水管道、增压泵(8)及低压加热器(9)，入水管道与增压泵(8)的入口及低压加热器(9)的入水口相连通，增压泵(8)的出口与低温段低低温省煤器(12)的入水口相连通，低温段低低温省煤器(12)的出水口与中温段低低温省煤器(11)的入水口相连通，中温段低低温省煤器(11)的出水口与高温段低低温省煤器(10)的入水口相连通，高温段低低温省煤器(10)的出水口及低压加热器(9)的出水口与出水管道相连通。
3.根据权利要求1所述的应用于高硫高灰低温烟气环境下的三氧化硫脱除***，其特征在于，高温段低低温省煤器(10)、中温段低低温省煤器(11)及低温段低低温省煤器(12)的翅片管为H翅片管，翅片管上翅片的厚度大于等于2mm，且翅片管的管壁厚度大于等于5mm；
高温段低低温省煤器(10)、中温段低低温省煤器(11)及低温段低低温省煤器(12)的换热面积分别占低低温省煤器(3)总的换热面积的20％、30％及50％。
4.根据权利要求1所述的应用于高硫高灰低温烟气环境下的三氧化硫脱除***，其特征在于，高温段低低温省煤器(10)中换热管的节距大于等于23mm、中温段低低温省煤器(11)中换热管的节距大于等于23mm、低温段低低温省煤器(12)中换热管的节距大于等于21mm。
5.根据权利要求1所述的应用于高硫高灰低温烟气环境下的三氧化硫脱除***，其特征在于，还包括用于将低低温省煤器(3)固定于尾部烟道内的支撑梁。
6.根据权利要求1所述的应用于高硫高灰低温烟气环境下的三氧化硫脱除***，其特征在于，还包括用于对低低温省煤器(3)进行声波吹灰的声波吹灰器。
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|---|---|---|---|---|
| CN110508091A (zh) * | 2019-09-26 | 2019-11-29 | 西安西热锅炉环保工程有限公司 | 一种应用于高硫高灰低温烟气环境下的三氧化硫脱除*** |
| WO2023050699A1 (zh) * | 2021-09-28 | 2023-04-06 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 用于生物质电厂烟气的低温脱硫脱硝方法和*** |
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