CN212440707U - 一种脱硫脱硝除尘一体化技术的研制 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脱硫脱硝除尘一体化技术的研制，采用以下主要设备及组合方式，主要设备包括燃煤锅炉、布袋除尘器、主引风机、亚氯酸钠储槽、亚硫酸钠输送泵、脱硝氧化活化装置、脱硫脱硝除尘一体化塔、超级除尘除雾装置、在线监测仪、直排烟囱、低氧燃烧循环风机、锅炉炉膛和锅炉鼓风机，并通过特定的工艺设备组合方式组合，本方案通过布袋除尘器装置去除99.9％以上的尘经引风机加压后进入特殊设计的脱硝氧化活化装置，将95％以上NO在此转化为高价氮，而后进入脱硫脱硝除尘一体化装置，脱硫脱硝后的烟气经过上部超级除尘除雾后有直排烟囱排放，实现脱硫脱硝除尘一体化，实现超低排放，利于环境的保护。

Description

一种脱硫脱硝除尘一体化技术的研制

技术领域

本发明涉及脱硫脱硝除尘技术领域，具体为一种脱硫脱硝除尘一体化技术的研制。

背景技术

目前在运行中的各种锅炉或工业窑炉烟气脱硝一般采用SNCR+SCR组合脱硝方式，这种脱硝方式由于受温度的局限，脱硝效率很难稳定在一定范围，加之还原剂一般为氨(胺)基为主，特别是氨(或氨水)在运输储存与管理中带来一定的安全隐患，SCR脱硝催化剂的使用也有一定的周期，更换时会产生固体废物，再生处理难度大，且更换费用高。

在原有锅炉上改造SCR脱硝装置，由于温度窗口的选择，常常改造锅炉尾部烟气受压元件，不仅费时费力，同时影响锅炉热效率和使用安全。

也有部分锅炉或工业窑炉烟气采用臭氧氧化法工艺，为防止臭氧外泄，要求密封性能极高，同时制臭氧时动力消耗极大，综合运行费用高。

生物质燃烧锅炉由于生物质燃烧过程中的烟气中会含有一定量的钠，钾等碱性金属，这部分碱性金属物质是SCR脱硝装置钛基催化剂的毒物，可使钛基催化剂中毒而失去活性，故目前国内外生物质燃烧锅炉烟气脱硝上没有使用钛基SCR脱硝装置成功的案例。

锅炉或工业窑炉烟气脱硝有一部分采用氨(胺)基SNCR非选择性还原催化剂法脱硝：要求炉膛温度必须在800—1050°左右的前提下才能发挥作用，当锅炉在启炉、停炉、过高或过低负荷运行、燃料热值等因素影响下，由于其温度波动故脱硝更差。有时为强制追求炉内氨(胺)基SNCR非选择性还原催化剂法脱硝效率，往往大量使用氨(胺)基脱硝还原剂，势必导致氨逃逸明细增加，加剧对锅炉烟气尾部装置及受压元件的腐蚀而影响使用寿命，危及安全，且更加污染环境。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种脱硫脱硝除尘一体化技术的研制，解决了上述的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种脱硫脱硝除尘一体化技术的研制，采用以下主要设备及组合方式：

主要设备包括燃煤锅炉、布袋除尘器、主引风机、亚氯酸钠储槽、亚硫酸钠输送泵、脱硝氧化活化装置、脱硫脱硝除尘一体化塔、超级除尘除雾装置、在线监测仪、直排烟囱、低氧燃烧循环风机、锅炉炉膛和锅炉鼓风机；

工艺设备采用以下组合方式：

锅炉炉膛位于燃煤锅炉的底部，锅炉鼓风机的出口通过管道与锅炉炉膛连接，燃煤锅炉顶部的出气口通过管道与布袋除尘器的入口连接，布袋除尘器的出口通过管道与脱硝氧化活化装置的入口连接，脱硝氧化活化装置的出气口通过管道与脱硫脱硝除尘一体化塔的入口连接，脱硫脱硝除尘一体化塔的出口通过管道与超级除尘除雾装置的入口连接，超级除尘除雾装置的出口通过管道与直排烟囱的入口连接，低氧燃烧循环风机的输出口通过管道与锅炉鼓风机的入口连接，所述低氧燃烧循环风机的入口通过管道与主引风机出口连接。

脱硫脱硝除尘一体化塔、超级除尘除雾装置、在线监测仪和直排烟囱为一体式从下至上竖直排列；

在线监测仪位于超级除尘除雾装置和直排烟囱之间的通道上。

本发明还提供一种脱硫脱硝除尘一体化技术的工艺方法，采用上述所述的工艺装置组合，并采用以下工艺条件：

1)燃煤锅炉的烟气首先进入布袋除尘器除去烟尘后经主引风机引导进入脱硝氧化活化装置；

2)烟气在脱硝氧化活化装置7内以在特定的温度、湿度、反应速度、扰动强化等条件下根据NaClO₂活性氧化电位等特点，先与NO反应氧化活化，将 NO转化为高价氮类化合物，为脱硫脱硝一体化塔内吸收与氧化成硫酸盐类和硝酸盐类物质创造先决条件；

3)亚氯酸钠混合溶液进入亚氯酸钠储槽经过亚硫酸钠输送泵进入脱硝氧化活化装置进行原料的氧化活化；

4)氧化活化后的烟气进入脱硫脱硝除尘一体化塔，脱硫脱硝后烟气自下而上进入上部的超级除尘除雾装置深度除尘后的烟气经过在线监测仪由直排烟囱排入大气中；

5)主引风机出口烟气经过低氧燃烧循环风机将一部分烟气返回锅炉鼓风机进口与空气一道混合进入锅炉炉膛实现低氧燃烧。

有益效果

本发明提供了一种脱硫脱硝除尘一体化技术的研制。具备以下有益效果：脱硝效率高，脱硫能力强，脱硫脱硝后再进行超级除尘除雾后颗粒物进一步降低，可实现硫、氮氧化物、尘的超低排放。

化学工艺原理

脱硫脱硝一体化工艺采用氧化活化和钙(碱)湿式吸收两段工艺控制过程：烟气首先进入脱硝氧化活化装置，利用亚氯酸钠混合溶液将NO转化为高价氮类化合物，而后进入脱硫脱硝一体化塔将二氧化硫和氮氧化物吸收并氧化成硫酸盐类和硝酸盐类工艺。

其化学反应式如下

脱硫过程：

SO2+NaClO2(活)+2H2O＝2H2SO4+NaCl

H2SO4+2CaOH＝Ca2SO4+2H2O

脱硝过程：

4NO+3NaClO2(活)+2H2O＝4HNO3+3NaCl

CaOH+HNO3＝CaNO3+H2O

脱硝效果可根据入口氮氧化物浓度调整脱硝剂的喷入量。

本技术中主脱硫工艺采用以石灰(石)或(碱类物质)作为脱硫吸收剂的一种脱硫工艺***,脱硫吸收剂与SO2反应首先生成亚硫酸钙,然后氧化成硫酸钙，最终产物为石膏的工艺过程。

脱硫反应原理

烟气中的SO2和SO3与浆液液滴中的水发生如下反应：

SO2+H2O→HSO3-+H+

SO3+H2O→H2SO4

SO3与水生成的H2SO4可以在短时间内与石灰所含碳酸钙发生反应。

SO2、SO3与石灰所含碳酸钙发生以下离子反应：

Ca2++CO32-+HSO3-+2H+→Ca2++HSO3-+2H2O+CO2

Ca2++CO32-+SO42-+2H+→Ca2++SO42-+2H2O+CO2

通入脱硫塔浆液池内的O2将亚硫酸钙氧化成硫酸钙，形成石膏：

HSO3-+O2→2SO42-+2H+

Ca2++SO42-+2H2O→CaSO4·2H2O

注：双碱法湿法脱硫效果更佳，本装置也适应于炉外干法脱硫工艺。

附图说明

图1为本发明工艺装置组合示意图；

图2为本发明流程示意图。

图中：1、燃煤锅炉；2、布袋除尘器；3、主引风机；4、亚氯酸钠储槽； 5、亚硫酸钠输送泵；6、脱硝氧化活化装置；7、脱硫脱硝除尘一体化塔；8、超级除尘除雾装置；9、在线监测仪；10、直排烟囱；11、低氧燃烧循环风机； 12、锅炉炉膛；13、锅炉鼓风机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种脱硫脱硝除尘一体化技术的研制，采用以下主要设备及组合方式：

主要设备包括燃煤锅炉1、布袋除尘器2、主引风机3、亚氯酸钠储槽4、亚硫酸钠输送泵5、脱硝氧化活化装置6、脱硫脱硝除尘一体化塔7、超级除尘除雾装置8、在线监测仪9、直排烟囱10、低氧燃烧循环风机11、锅炉炉膛12和锅炉鼓风机13；

工艺设备采用以下组合方式：

锅炉炉膛12位于燃煤锅炉1的底部，锅炉鼓风机13的出口通过管道与锅炉炉膛12连接，燃煤锅炉1顶部的出气口通过管道与布袋除尘器2的入口连接，布袋除尘器2的出口通过管道与脱硝氧化活化装置6的入口连接，脱硝氧化活化装置6的出气口通过管道与脱硫脱硝除尘一体化塔7的入口连接，脱硫脱硝除尘一体化塔7的出口通过管道与超级除尘除雾装置8的入口连接，超级除尘除雾装置8的出口通过管道与直排烟囱10的入口连接，低氧燃烧循环风机11的输出口通过管道与锅炉鼓风机13的入口连接，所述低氧燃烧循环风机11的入口通过管道与主引风机出口连接。

脱硫脱硝除尘一体化塔7、超级除尘除雾装置8、在线监测仪9和直排烟囱10为一体式从下至上竖直排列；

在线监测仪9位于超级除尘除雾装置8和直排烟囱10之间的通道上。

本发明还提供一种脱硫脱硝除尘一体化技术的工艺方法，采用上述的工艺装置组合，并采用以下工艺条件：

1)燃煤锅炉1的烟气首先进入布袋除尘器2除去99.9％的烟尘后经主引风机3引导进入脱硝氧化活化装置7；

2)烟气在脱硝氧化活化装置7内以特定的温度、湿度、反应速度、扰动强化等条件下根据NaClO₂活性氧化电位等特点，先与NO反应氧化活化，将NO 转化为高价氮类化合物，转化率达到95％，为脱硫脱硝一体化塔7内吸收与氧化成硫酸盐类和硝酸盐类物质创造先决条件；

3)亚氯酸钠混合溶液进入亚氯酸钠储槽4经过亚硫酸钠输送泵5进入脱硝氧化活化装置6进行原料的氧化活化；

4)氧化活化后的烟气进入脱硫脱硝除尘一体化塔7，脱硫脱硝后烟气自下而上进入上部的超级除尘除雾装置8深度除尘后的烟气经过在线监测仪9 由直排烟囱10排入大气中，线监测仪9通过各种检测元件检测硫硝和灰尘的含量用于通过控制平台判断净化效果。

5)主引风机3出口烟气经过低氧燃烧循环风机11将一部分烟气返回锅炉鼓风机13进口与空气一道混合进入锅炉炉膛12实现低氧燃烧，目的是减少氮氧化物在锅炉或工业窑炉内的原始产生量，源头上减少氮氧化物的产生量，以最终减少脱硝剂的用量。

本方案用于各种锅炉或工业窑炉出口烟气首先经过布袋除尘器装置2去除99.9％以上的烟尘经主引风机3加压后进入特殊设计的脱硝氧化活化装置6，将95％以上NO在此转化为高价氮，而后进入脱硫脱硝除尘一体化塔7，脱硫脱硝后的烟气经过超级除尘除雾后有直排烟囱10排放，实现脱硫脱硝除尘一体化，实现超低排放，利于环境的保护。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种脱硫脱硝除尘一体化技术的研制，其特征在于采用以下主要设备及组合方式：

主要设备包括燃煤锅炉、布袋除尘器、主引风机、亚氯酸钠储槽、亚硫酸钠输送泵、脱硝氧化活化装置、脱硫脱硝除尘一体化塔、超级除尘除雾装置、在线监测仪、直排烟囱、低氧燃烧循环风机、锅炉炉膛和锅炉鼓风机；

工艺设备采用以下组合方式：

锅炉炉膛位于燃煤锅炉的底部，锅炉鼓风机的出口通过管道与锅炉炉膛连接，燃煤锅炉顶部的出气口通过管道与布袋除尘器的入口连接，布袋除尘器的出口通过管道与脱硝氧化活化装置的入口连接，脱硝氧化活化装置的出气口通过管道与脱硫脱硝除尘一体化塔的入口连接，脱硫脱硝除尘一体化塔的出口通过管道与超级除尘除雾装置的入口连接，超级除尘除雾装置的出口通过管道与直排烟囱的入口连接，低氧燃烧循环风机的输出口通过管道与锅炉鼓风机的入口连接，所述低氧燃烧循环风机的入口通过管道与主引风机出口连接；

脱硫脱硝除尘一体化塔、超级除尘除雾装置、在线监测仪和直排烟囱为一体式从下至上竖直排列；

在线监测仪位于超级除尘除雾装置和直排烟囱之间的通道上。

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