专利名称：烟气脱硫过程中防止酸露点腐蚀的方法
技术领域：
本发明涉及一种在锅炉烟气脱硫(二氧化硫)过程中，防止含硫烟气腐蚀烟道和烟囱的方法，尤其涉及通过加入添加剂防止含硫烟气腐蚀烟道和烟囱的方法。
目前，在工业上为提高脱硫反应器(通常称为脱硫塔)的效率，烟气温度通常要降低到45-55℃再进入脱硫反应器进行脱硫，然后，为防止后部烟道和烟囱的腐蚀，以及增加脱硫尾气从烟囱排出时的抬升高度，再将脱硫尾气加热到80℃以上。其热量通常来源于进口烟气，其温度通常在135—170℃之间，它直接来源于锅炉引风机。
再加热设备通常称为烟气再热器，有时称为烟气换热器。在烟气脱硫领域，再热器有两种形式，分别称为旋转蓄热式和热管式。两者各有优缺点，旋转式耗材少，但泄漏大；热管式无泄漏，但耗材大。不过，两者的造价相差不大。不管那种形式，现有的技术都存在一个再热器热侧的酸露点腐蚀问题。在旋转式再热器中，对蓄热传热元件(波纹式结构)镀玻璃搪瓷，此办法即不可靠，又造价昂贵。在热管式再热器中，通常选用耐低温腐蚀的不锈钢，比如ND钢等，但是其使用寿命也很有限，通常不到两年时间。
本发明的目的在于提供一种通过在烟气中加入碱性添加剂、以降低烟气露点防止酸冷凝从而防止烟气酸露点腐蚀的方法，以克服现有技术所存在的设备造价昂贵、使用寿命短的缺陷。
实现本发明目的的技术方案烟气中SO3的冷凝并与烟气中的水形成硫酸是造成腐蚀的最根本原因，降低酸露点是防止腐蚀的一种有效手段。而降低气体中SO3的含量是降低酸露点的最直接的办法。本发明在烟气中加入氨，使其与SO3和水反应生成硫酸铵盐，并以细微颗粒状态存在于烟气中，可以在以后的脱硫过程中除去，从而可以降低烟气中SO3的含量，降低酸露点，防止烟气酸露点腐蚀。
图1为本发明的流程示意图。
由图1可见，在锅炉引风机1出口的高温烟气中加入氨，然后再进入换热器2，与来自脱硫系统3的脱硫烟气进行间壁热交换，高温烟气被冷却，进入脱硫系统；来自脱硫系统3的脱硫烟气在换热器2中被加热，通过烟囱排空。
氨的加入量为加入量＝(2XSO3＋XHCl＋XHF＋0.5XNO2)×V/22.4×17公斤/小时其中V表示标m3/小时；X表示各酸性组分在烟气中的百分含量，即XSO3表示SO3在烟气中的百分含量；XHCl表示HCl在烟气中的百分含量；XHF表示HF在烟气中的百分含量；XNO2表示NO2在烟气中的百分含量。
考虑到氨与烟气混合均匀性的原因，一般要求实际加入量是上式的5倍，优选的加入量为1～2倍。
氨可以以气体的形式加入，也可以以液体形式加入，包括加入氨水也可以。不过，最好是以气体形式加入。
为实现快速混合，本发明在锅炉引风机的进口加入氨。因为高速旋转的风机叶轮就是最理想、混合最快的混合器。
在以气体形式加入NH3的方法中，可以高速喷嘴，实现射流卷吸混合，以达到较好的初级混合。
采用本发明的方法，可以很完全地消除可以产生冷凝酸露点腐蚀的酸性物质。即使出现局部的热管外壁冷凝酸，由于烟气中存在过量的氨，也会将表面酸中合，形成干燥的固体硫铵，不会产生明显的腐蚀，因此可以明显延长再热器的使用寿命。
以下将通过实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1烟气量为45万Nm3/h，相当于100—125MW机组的烟气量，燃用1％的低硫煤，引风机排烟温度为150℃。SO3含量为15ppmv，SO2含量为1000ppmv，HCl为10ppmv，HF为15ppmv，NO2为50ppmv。H2O含量为8％。烟气的酸露点136℃。
在引风机出口的烟气中加入氨气，氨气的加入量是理论量的2倍，为(2×15＋10＋15＋0.5×50)×2×10-6×45×104×17/22.4
＝54.6kg/h。占总气体的含量为160ppmv。
加入氨气后，SO3含量为10-4ppmv，烟气的酸露点降低为78℃。从而防止了烟气的酸露点的腐蚀。
实施例2烟气量为78万Nm3/h，相当于200MW机组的烟气量，燃用3—5％的高硫煤，气SO2含量为3800ppmv，引风机排烟温度为156℃。SO3含量为40ppmv，HCl为10ppmv，HF为15ppmv，NO2为50ppmv。H2O含量为6％。烟气的酸露点140℃。
在引风机出口的烟气中加入氨水，氨水的加入量是理论量的2倍，为154kg/h，占总气体的含量为260ppmv。
加入氨水后，SO3含量为10-3ppmv，烟气的酸露点降低为80℃。从而防止了烟气的酸露点的腐蚀。
权利要求
1.一种烟气脱硫过程中防止酸露点腐蚀的方法，其特征在于，在来自锅炉的高温烟气中加入氨，然后进入换热器(2)，与来自脱硫系统(3)的脱硫烟气进行间壁热交换。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，氨的加入量为下式的1～5倍加入量＝(2XSO3＋XHCl＋XHF＋0.5XNO2)×V/22.4×17公斤/小时其中V表示标m3/小时XSO3表示SO3在烟气中的百分含量；XHCl表示HCl在烟气中的百分含量；XHF表示HF在烟气中的百分含量；XNO2表示NO2在烟气中的百分含量。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，加入量为1.5～2倍。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，氨以气体、液体或氨水形式加入。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，氨以气体形式加入。
6.如权利要求1、2、3或5所述的方法，其特征在于，在锅炉引风机(1)的进口加入氨。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在锅炉引风机(1)的进口加入氨。
全文摘要
本发明提供了一种烟气脱硫过程中防止酸露点腐蚀的方法。本发明在进入换热器前的烟气中加入氨,使其与SO
文档编号B01D53/50GK1327870SQ0111341
公开日2001年12月26日 申请日期2001年6月12日 优先权日2001年6月12日
发明者肖文德, 李伟, 方云进 申请人:华东理工大学