一种燃煤烟气三氧化硫脱除装置的制作方法

本实用新型属于大气污染物治理技术领域，具体地说是涉及一种燃煤烟气三氧化硫脱除装置。

背景技术：

SO₂和NO_X是燃煤电厂烟气中主要的大气污染物之一，为了减少NO_X的排放，燃煤电厂大多安装了SCR脱硝装置。SCR催化剂有可能使部分SO₂催化氧化成SO₃，加上炉内生成的SO₃，使SO₃达到一定浓度，对电厂造成危害，例如使催化剂中毒、空预器堵塞、烟道腐蚀等。静电除尘器和湿法脱硫塔对SO₃的脱除能力有限，SO₃的排放到大气中会使雾霾加重，造成环境污染。在燃用高硫煤时，SO₃引起的问题更加严重。实现SO₃的深度脱除，对电厂的安全经济运行和大气环境的改善意义重大。

为了减少SO₃给电厂运行带来的危害以及控制SO₃的排放，目前多采用向烟道中喷入碱性吸收剂的方法。中国专利CN103055684A公开了一种利用天然碱脱除烟气三氧化硫的装置及工艺，从SCR反应器出口烟气经天然碱浆液喷洗吸收SO₃，再进入空气预热器；中国专利CN104857841A公开了一种脱除烟气中三氧化硫的装置，包括料仓、螺旋给料机，喷射枪，脱硝反应器和扰流板等，通过喷射强碱性物质吸收脱硝反应器前的SO₃；中国专利CN 104474897A公开了一种脱除燃煤烟气中三氧化硫的方法，向脱硝装置进口端之前的烟道内、脱硝装置出口端与空气预热器之间的烟道内的的烟气中喷射一定量的碱性颗粒，将烟气中的三氧化硫脱除。上述方法虽然可以一定程度控制SO₃的排放，但是并不能有效应对不同烟气条件下的SO₃脱除，不能很好的达到SO₃超低排放的要求。

技术实现要素：

针对燃煤烟气中SO₃产生的问题，本实用新型提出一种适用于不同烟气条件的燃煤烟气三氧化硫脱除装置。针对不同的燃煤电厂烟气条件的差异，根据烟气的温度、SO₃浓度、气氛等条件，在不同烟道位置喷射碱性吸收剂，高效脱除烟气中的SO₃，减少SO₃对电厂设备的危害，达到SO₃超低排放的要求。

一种燃煤烟气三氧化硫脱除装置，包括烟道，所述装置还包括顺次相连通的粗料仓、螺杆式给料机、空气分级磨、细料仓、失重式给料器、主管道、分离器 和喷枪，所述喷枪设置在烟道内，喷枪的下游烟道内布置有静态混合器；所述主管道还通过空气干燥机与送风机相连通。

本实用新型失重式给料机下部与主管道连接，送风机的空气经空气干燥机干燥后送入主管道，采用气力输送来自失重式给料机的碱性吸收剂；主管道终端与分离器连接，分离器将主管道均匀分为多个支路，每一支路连接一支喷枪；喷枪均匀布置在烟道截面上，并在喷枪的下游烟道安装静态混合器，保证喷枪喷射的碱性吸收剂与烟气均匀混合。根据不同的烟气条件及烟道位置，选择不同种类的碱性吸收剂，通过喷枪向烟道中喷射碱性吸收剂吸收烟气中的SO₃，减少SO₃对电厂运行的危害，实现SO₃的超低排放。

作为优选，所述主管道通过分离器与若干个管道支路相连通，每个管道支路均分别与相应喷枪相连通。

作为优选，所述细料仓为密封装置，并且内装有干燥装置，防止碱性吸收剂因吸水造成的团聚、结垢、堵塞管道等。

作为优选，所述管道支路的数量为四个。

作为优选，碱性吸收剂喷入的位置设置在省煤器和SCR反应器之间。

作为优选，碱性吸收剂喷入的位置设置在SCR反应器和空预器之间。

作为优选，碱性吸收剂喷入的位置设置在空预器和除尘器之间。

作为优选，碱性吸收剂喷入的位置设置在除尘器和脱硫塔之间。

本实用新型基于烟气的特性，选择不同的烟道位置，利用该装置向烟道内喷射一定量及细度的碱性吸收剂颗粒，SO₃与碱性吸收剂颗粒反应而被脱除，烟气中的颗粒通过下游的颗粒脱除设备脱除。

在省煤器与SCR反应器之间的烟道，选择喷射钠基类吸收剂(Na₂CO₃，NaHCO₃，天然碱等)；在SCR反应器与空预器之间的烟道，选择喷射镁基类吸收剂(MgO，Mg(OH)₂，MgCO₃镁等)；在空预器与除尘器之间的烟道，及除尘器与脱硫塔之间的烟道，选择喷射钙基类吸收剂(CaO，Ca(OH)₂，CaCO₃等)。燃用高硫煤时，在省煤器和SCR反应器之间的烟道中喷入碱性吸收剂脱除SO₃，减少SO₃对催化剂的危害；当SCR催化剂的SO₂/SO₃转化率较高时，在SCR反应器与空预器之间的烟道中喷入碱性吸收剂脱除SO₃，减少硫酸氢氨的生成对空预器的危害；当主要目的是为了减少SO₃的排放和对电厂设备的腐蚀时，在除尘 器前后的烟道中喷入碱性吸收剂脱除SO₃。

本实用新型的有益效果在于：

(1)分离器将主管道均匀分为多个支路，每一支路连接一支喷枪；喷枪均匀布置在烟道截面上，并在喷枪的下游烟道安装静态混合器，保证喷枪喷射的碱性吸收剂与烟气均匀混合；

(2)根据不同的烟气条件及烟道位置，选择合适的碱性吸收剂，通过脱除特定烟道位置处的SO₃，有效防止脱硝催化剂和空预器的堵塞，减少SO₃对电厂运行的危害，并实现SO₃的超低排放。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

1-粗料仓、2-螺杆式给料机、3-空气分级磨、4-细料仓、5-失重式给料器、6-送风机、7-空气干燥机、8-主管道、9-分离器、10-管道支路、11-喷枪、12-静态混合器、13-烟道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型所要保护的范围并不限于此。

实施例1

参照图1，一种燃煤烟气三氧化硫脱除装置，包括烟道13，所述装置还包括顺次相连通的粗料仓1、螺杆式给料机2、空气分级磨3、细料仓4、失重式给料器5、主管道8、分离器9和喷枪11，所述喷枪11设置在烟道13内，喷枪11的下游烟道内布置有静态混合器12；所述主管道8还通过空气干燥机7与送风机6相连通。

所述主管道8通过分离器9与若干个管道支路10相连通，每个管道支路均分别与相应喷枪11相连通；所述管道支路的数量为四个。所述细料仓为密封装置，并且内装有干燥装置，防止碱性吸收剂因吸水造成的团聚、结垢、堵塞管道等。

脱除SCR前烟道中的SO₃，烟道位置位于省煤器和SCR反应器之间。烟气温度400℃，SO₃浓度25ppm。根据该处的烟气条件，选择天然碱(Na₂CO₃·NaHCO₃·2H₂O)作为吸收剂，天然碱与SO₃的摩尔比为2∶1。天然碱 粗料平均粒径为2mm，细料平均粒径确定为40μm。

如图1所示，系统运行时，在粗料仓1中储存大量的天然碱粗料，平均粒径为2mm。粗料仓1底部与螺杆式给料机2相连；利用螺杆式给料机2将粗颗粒的天然碱送入空气分级磨3，将天然碱磨至平均粒径40μm，再送入细料仓4中备用，细料仓为密封装置，并设有干燥装置，防止碱性吸收剂因吸水造成的团聚、结垢、堵塞管道等；细料仓4与失重式给料器5连接，利用失重式给料器5控制给料速率，达到天然碱与SO₃的摩尔比为2：1；失重式给料器5下部连接输送吸收剂的主管道8；在主管道8中采用气力输送的方式输送来自失重式给料器5的细天然碱颗粒；送风机6产生的风先经过空气干燥器7干燥，以防止天然碱颗粒吸水团聚、堵塞管道；主管道8的细天然碱颗粒先送至分离器9，利用分离器9分为四个管道支路10，每个管道支路均与相应喷枪11连接；碱性吸收剂颗粒从喷枪11喷出，与烟气顺向流动；在喷枪的下游烟道内布置静态混合器12，保证碱性吸收剂和烟气均匀混合，碱性吸收剂颗粒与烟气中的SO₃反应后形成硫酸盐而被脱除。

在设计工况条件下，可以保证SO₃的脱除效率90％，同时由于喷入的天然碱占烟气飞灰总量质量比小于0.5％，因此不会对下游的SCR催化剂产生较大影响。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于脱除空预器前烟道中的SO₃，烟道位置位于SCR反应器和空预器之间。烟气温度250℃，SO₃浓度40ppm。根据该处的烟气条件，选择Mg(OH)₂作为吸收剂，Mg(OH)₂与SO₃摩尔比为4：1。Mg(OH)₂粗料粒径为3mm，细料平均粒径确定为60μm。

在设计工况条件下，可以保证SO₃的脱除效率84％。有效预防了空预器的堵塞和腐蚀。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于脱除除尘器前烟道中的SO₃，烟道位置位于SCR空预器和除尘器之间。烟气温度150℃，SO₃浓度30ppm。根据该处的烟气条件，选择Ca(OH)₂作为吸收剂，Ca(OH)₂与SO₃摩尔比为6：1。Ca(OH)₂粗料平均粒径为4mm，细料平均粒径确定为50μm。

在设计工况条件下，可以保证SO₃的脱除效率85％。有效预防了除尘器和下游设备的腐蚀。

实施例4

本实施例与实施例1的区别在于脱除脱硫塔前烟道中的SO₃，烟道位置位于SCR除尘器和脱硫塔之间。烟气温度90℃，SO₃浓度15ppm。根据该处的烟气条件，选择Ca(OH)₂作为吸收剂，Ca(OH)₂与SO₃摩尔比为3：1。Ca(OH)₂粗料平均粒径为4mm，细料平均粒径确定为40μm。

在设计工况条件下，可以保证SO₃的脱除效率80％。有效预防了脱硫塔的腐蚀和可见烟羽的产生。