基于生物质锅炉烟气余热供热的脱硫脱硝除尘系统的制作方法

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本实用新型属于生物质锅炉发电领域，尤其是涉及生物质锅炉烟气污染物处理系统的改进，实现生物质锅炉烟气超低排放的工艺系统。


背景技术：

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生物质锅炉nox排放国家标准规定是100毫克/标准立方米，目前采用低温分级燃烧低nox技术、炉内选择性非催化还原法(sncr)技术等，可达到标准的要求。由于绿色能源大力发展，生物质锅炉污染物排放日益增长，国内有的省、市、自治区环保部门规定生物质锅炉排放参照执行燃煤锅炉超低排放标准，既nox排放为50毫克/标准立方米。生物质锅炉由于低温燃烧的基本特性，在采用分层分级和烟气再循环等低nox燃烧技术，原生nox指标达到100毫克/标准立方米是可靠的，但要求炉内sncr在低温燃烧烟温600～750℃，脱离正常还原反应温度窗口(850℃以上)的条件下，全工况脱硝效率达到50％，满足超低排放是不可能的。目前，国内若干环保单位开发基于sncr添加剂的技术，试图影响和改变化学反应温度窗口，均在试验阶段，还原类无机物喷入炉膛是否与高温金属反应，目前尚无实际证据。还有一些项目应用氧化法脱硝技术，其实质是在锅炉燃烧增加的氮氧化物都要严格脱除的情况下，继续氧化增大氮氧化物的总量，生成硝酸盐等危险化学品，后处理系统复杂，带来项目的投资大增，技术性和经济性风险加大。
[0003]
综合上述分析，目前满足生物质锅炉脱硝超净排放仅限于广泛应用的选择性催化还原法(scr)技术。常规燃煤机组scr反应器置于空气预热器之前，利用其较高的反应温度实现较高的反应效率，在燃煤机组广泛应用。对于生物质锅炉，飞灰中的碱金属含量很高，严重影响催化剂的活性，同时飞灰严重堵塞催化剂孔隙，不适合应用前置scr系统，scr系统必须设置在脱硫除尘装置后部，在净烟气的条件下，保证催化剂的可靠性。目前国内低温scr技术进步较快，脱硝除尘后净烟气含尘含硫量很低，重金属也被除去大部分，催化剂运行条件很好，可实现较低温度(200～230℃)下保证脱硝效率。但后置低温scr脱硝系统有一个严重的缺陷，就是脱硫除尘后烟气温度很低，一般不超过85℃。虽然可采用回热技术，nox反应器入口的烟气温升也必须达到30℃以上，如果由发电汽水系统供给，机组热经济性将大幅度下降。现有国内生物质锅炉后置低温scr脱硝满足温度窗口主要方式为天然气燃烧补热，天然气获取方式困难，运行成本较高，严重影响生物质机组的经济性，仅有东南沿海经济发达地区电价高、工业用气量大的少数生物质机组采用此补燃方式。


技术实现要素：

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本实用新型旨在针对解决生物质锅炉超净排放必然选择的后置低温scr脱硝系统能量供给问题，在保证锅炉效率的基础上，实现超低nox排放和锅炉烟气余热的利用。
[0005]
为实现上述实用新型目的，本实用新型提供一种基于生物质锅炉烟气余热供热的脱硫脱硝除尘系统，其特征在于：包括scr烟气加热器、空气预热器、脱硫除尘装置、回热烟气加热器、低温scr脱硝装置、引风机、增压烟气风机，省煤器出口烟气依次连接scr烟气加
热器、空气预热器、脱硫除尘装置、引风机，引风机出口连接回热烟气加热器低温端入口，回热烟气加热器低温端出口依次连接scr烟气加热器、低温scr脱硝装置，低温scr脱硝装置出口连接回热烟气加热器高温端入口，回热烟气加热器高温端出口连接增压烟气风机和烟囱。
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所述的低温scr脱硝装置入口烟气温度在200℃以上。
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1、本实用新型是在生物质锅炉保证效率不变的条件下，实现尾部烟气余热的利用，并满足低温scr系统脱硝的温度要求，保证较高的脱硝效率。
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2、集成锅炉空气加热系统与脱硫脱硝除尘系统，减少与锅炉本体系统的交叉配合，与原有锅炉性能保证范围的效果是一样的。
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3、适用的生物质锅炉炉型多样，均可实现nox超低排放。
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4、满足生物质锅炉全部运行工况的nox超低排放指标。
附图说明
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图1是本实用新型的流程图。
具体实施方式
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参照图1，本实用新型具体实施方式包括scr烟气加热器、空气预热器、脱硫除尘装置、回热烟气加热器、低温scr脱硝装置、引风机、增压烟气风机，省煤器出口烟气依次连接scr烟气加热器、空气预热器、脱硫除尘装置、引风机，引风机出口连接回热烟气加热器低温端入口，回热烟气加热器低温端出口依次连接scr烟气加热器、低温scr脱硝装置，低温scr脱硝装置出口连接回热烟气加热器高温端入口，回热烟气加热器高温端出口连接增压烟气风机和烟囱。
[0013]
由于低温scr脱硝装置布置在超低排放的脱硫除尘系统之后，催化剂运行环境良好，催化剂活性得以保证，在230℃左右具有较高的脱硝效率，可满足nox超低排放。回热烟气加热器(ggh)利用低温scr脱硝装置出口烟气温度较高的有利条件，可使脱硫除尘装置出口的烟气由80～85℃加热至200℃左右，低温scr脱硝装置入口烟气需补热的温升仅是30℃。生物质锅炉省煤器出口烟温一般为260～280℃，增设scr烟气加热器，具有足够的换热端差，可使ggh出口的烟气温度从200℃加热至230℃，保证低温scr脱硝装置的脱硝效率。低温scr脱硝入口烟气温升30℃，由于烟气总量相当，省煤器出口烟气温度在scr烟气加热器中大约也是降低30℃，即从260～280℃降低至230～250℃。生物质锅炉空气预热器出口空气温度为180～200℃，nox烟气加热器出口烟温满足在空预器中的换热条件，可以保证空预器出口风温的要求。同理，生物质锅炉排烟温度从普遍较高的140～150℃降低大约110～120℃，实现较低的温度排放，减少锅炉排烟损失。这样，通过省煤器出口设置nox烟气加热器保证低温scr脱硝装置入口温度，维持较高的脱硝效率，实现nox超低排放，同时空气预热器维持原有的锅炉热风温度不变，锅炉排烟温度大约降低30℃，使锅炉效率得以保证，实现了超低nox排放和锅炉烟气余热的利用。
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常规生物质锅炉本体范围包括空气预热器，锅炉性能保证的烟气排放边界是空预器出口烟气，空气进入边界是风机入口。本申请为保证工程项目及时应用，减少与锅炉本体系统的交叉配合，规定锅炉供货范围的烟气排放边界为低温省煤器烟气出口，空气进入边
界为炉膛空气入口，这在工程项目中方便实现，低温省煤器出口烟气携带的能量计列为损失，炉膛入口空气携带的能量计列为收益，与原有锅炉性能保证范围的效果是一样的。本申请系统中包括保证低温scr脱硝装置入口烟温的scr烟气加热器和保证炉膛入口空气温度的空气预热器，同时还包括常规的脱硫除尘系统和低温scr脱硝装置及其回热系统。
[0015]
本申请适用的生物质锅炉炉型多样，均可实现nox超低排放。循化流化床锅炉由于低温燃烧原生nox较低，低温scr脱硝装置采用较低的运行温度，脱硝效率达到50％即可满足环保超低排放要求。针对于燃料适应性广泛运行可靠的炉排锅炉，由于原生nox较高达到400毫克/标准立方米，采用本实用新型，保证低温scr脱硝装置入口烟温230℃以上，脱硝效率达到90％，同样可以达到nox超低排放。
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本申请可以利用锅炉本体的省煤器烟道旁路，在锅炉低负荷运行时提高省煤器出口烟气温度，保证低温scr脱硝装置的脱硝效率，达到全运行工况nox超低排放。
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本申请系统中各种设备均是常规产品，应用广泛。本申请实现生物质锅炉nox超低排放，是锅炉换热系统与脱硫脱硝除尘系统的集成创新。