一种基于尾部烟气循环的SO3协同脱除系统的制作方法

一种基于尾部烟气循环的so3协同脱除系统
技术领域
1.本实用新型涉及能源、化工、环保等技术领域，更具体地说它是一种基于尾部烟气循环的so3协同脱除系统。


背景技术：

2.so3作为一种有害的大气污染物，是可凝结颗粒物的重要前驱物质和分子构成，其监测和控制并未得到应有的重视，相关排放也未列入至现有国家标准；对环境而言，so3在经过脱硫塔后极易形成亚微米级气溶胶，使部分电厂排烟呈黄色或蓝色；硫酸气溶胶凝结、沉降后会破坏建筑和植被，甚至对人类呼吸道的粘膜和肺部结构造成不可逆损伤；对电厂运行而言，so3在scr系统中与nh3生成硫酸铵和硫酸氢铵，造成烟使空预器堵塞和金属腐蚀；硫酸铵和硫酸氢铵还会沉积在scr催化剂表面，造成催化剂失活和堵塞；此外，so3的存在对烟道、烟气冷却器、除尘器、引风机等设备的正常运行均提出了较大挑战。
3.燃煤电厂排放的so3主要来源于两方面：一方面是燃煤过程中约0.5％-1.5％的硫分会被氧化成so3，其生成量与电厂燃煤煤质(硫分、挥发份等)、锅炉炉型、燃烧工况等因素直接相关，同等条件下燃用烟煤时生成的so3比无烟煤和褐煤更多；另一方面是在scr脱硝过程中，在催化剂作用下，烟气中1％左右的so2会转化为so3，实际so2/so3的转化率与催化剂的活性组分含量、催化剂类型、催化剂层数及烟气条件等多种因素有关，对子中高硫煤而言，脱硝装备出口处烟气中的so3浓度可达150mg/m3甚至更高。
4.烟气中so3的脱除，主要依靠脱硫系统在脱除so2的同时一并脱除so3，在个别燃用高硫煤的电厂多采用烟道喷射cao等碱性氧化物的方法中和so3，然而碱性吸附剂价格昂贵、增加粉尘比电阻、影响除尘效率、运行成本高等问题一直困扰着发电厂家。
5.因此，研发一种基于尾部烟气循环的so3协同脱除系统很有必要。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是为了克服上述背景技术的不足之处，而提供一种基于尾部烟气循环的so3协同脱除系统。
7.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种基于尾部烟气循环的so3协同脱除系统，包括通过主烟道从左到右依次连接的锅炉、脱硝反应器、烟气冷却器、除尘器、脱硫塔、湿式静电除尘器、引风机和烟囱，其特征在于：
8.所述引风机与烟囱之间设置有第一循环进风烟道，所述脱硫塔与湿式静电除尘器之间设置有第二循环进风烟道，所述除尘器与脱硫塔之间设置有第一循环出风烟道，所述烟气冷却器与除尘器之间设置有第二循环出风烟道，所述脱硝反应器与烟气冷却器之间设置有第三循环出风烟道；所述第一循环进风烟道、第二循环进风烟道、第一循环出风烟道、第二循环出风烟道和第三循环出风烟道均与循环烟道母管连接；
9.位于所述第二循环进风烟道和第一循环出风烟道之间的循环烟道母管上设置有循环风机。
10.在上述技术方案中，所述第一循环进风烟道、第二循环进风烟道、第一循环出风烟道、第二循环出风烟道和第三循环出风烟道上均设置有风门。
11.在上述技术方案中，所述第一循环进风烟道与主烟道的连接处靠近烟囱一侧，所述第一循环出风烟道与主烟道的连接处靠近除尘器一侧，所述第二循环出风烟道与主烟道的连接处靠近烟气冷却器一侧。
12.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
13.1)本实用新型中基于尾部烟气再循环的so3协同脱除方式，充分利用了电厂高湿度、低温度的尾部烟气，以最为简单的方式增加了so3和烟尘的协同脱除效应，具有设备简单、系统节能、运行成本低等优点。
14.2)本实用新型中循环烟道的多个抽取点以及多个回注点可根据系统煤质、烟气温度、压力、so3含量等多参数灵活选择，具有适应性广、可调范围大等优点。
15.3)本实用新型中循环烟道的多个回注点均靠近上游设备，以延长回流烟气在烟道中的停留时间，使其与so3和烟尘充分反应从而进一步增强协同脱除效果。
附图说明
16.图1为本实用新型的结构示意图。
17.图2为现有技术的结构示意图。
18.其中，1-锅炉，2-脱硝反应器，3-烟气冷却器，31-喷钙入口，4-除尘器，5-脱硫塔，6-湿式静电除尘器，7-引风机，8-烟囱，9-循环烟道母管，91-第一循环进风烟道，92-第二循环进风烟道，93-第一循环出风烟道，94-第二循环出风烟道，95-第三循环出风烟道，96-循环风机，97-风门。
具体实施方式
19.下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本实用新型的优点将变得更加清楚和容易理解。
20.参阅附图可知：一种基于尾部烟气循环的so3协同脱除系统，包括通过主烟道从左到右依次连接的锅炉1、脱硝反应器2、烟气冷却器3、除尘器4、脱硫塔5、湿式静电除尘器6、引风机7和烟囱8，其特征在于：
21.所述引风机7与烟囱8之间设置有第一循环进风烟道91，所述脱硫塔5与湿式静电除尘器6之间设置有第二循环进风烟道92，所述除尘器4与脱硫塔5之间设置有第一循环出风烟道93，所述烟气冷却器3与除尘器4之间设置有第二循环出风烟道94，所述脱硝反应器2与烟气冷却器3之间设置有第三循环出风烟道95；所述第一循环进风烟道91、第二循环进风烟道92、第一循环出风烟道93、第二循环出风烟道94和第三循环出风烟道95均与循环烟道母管9连接；
22.位于所述第二循环进风烟道92和第一循环出风烟道93之间的循环烟道母管9上设置有循环风机96。
23.所述第一循环进风烟道91、第二循环进风烟道92、第一循环出风烟道93、第二循环出风烟道94和第三循环出风烟道95上均设置有风门97，可通过风门97进行流量和压力在线调节；
24.所述第一循环进风烟道91与主烟道的连接处靠近烟囱8一侧，所述第一循环出风烟道93与主烟道的连接处靠近除尘器4一侧，所述第二循环出风烟道94与主烟道的连接处靠近烟气冷却器3一侧；所述循环风机96的压头不得大于引风机7，所述除尘器4可为静电除尘器、布袋除尘器、电袋除尘器等多种形式。
25.实际使用中，本实用新型的原理为，so3和烟气中的烟尘(主要成分为钙、铝无机盐)存在协同反应，即在烟气脱除的过程中，烟尘可与so3发生一系列物理化学反应，从而导致环保设备在脱除烟尘的同时协同脱除so3，具体机理如下：
26.1)物理吸附反应：
27.由于烟尘具有一定的孔隙率和比表面积，通过分子问作用力部分烟尘可将烟气中so3进行一定程度的吸附，致使so3随烟尘的脱除而一并脱除。
28.2)化学吸附反应：
29.烟尘的主要成分多为无机碳酸盐或硅铝酸盐，so3可直接与其发生反应，以碳酸钙为例，反应式如下：
30.caco3+so3＝caso4+co231.然而，在实际运行中进一步发现，当烟气中湿度增加时so3与烟尘的协同脱除效应呈指数级增加，研究发现当烟气h2o的含量适度增加时，so3与h2o反应生成h2so4后，其与烟尘的反应速率大幅加快，反应式如下：
32.so3+h2o＝h2so433.caco3+h2so4＝caso4+co2+h2o
34.综上，湿度的烟气湿度增加了so3与烟尘中钙等无机物的反应，从而增强了so3与烟尘的协同脱除效应。
35.所述第一循环进风烟道91、第二循环进风烟道92不限抽取位置，针对具体工程根据不同湿度、压力、温度适当选择即可。
36.如图1和图2所示，本实用新型充分利用了电厂高湿度、低温度的尾部烟气，以最为简单的方式增加了so3和烟尘的协同脱除效应，具有设备简单、系统节能、运行成本低等优点。
37.其它未说明的部分均属于现有技术。