[实用新型]一种富氧燃烧再循环烟气催化脱硫系统

说明书

技术领域

本实用新型烟气脱硫技术领域，具体涉及一种富氧燃烧再循环烟气催化脱硫系统。

背景技术

煤粉炉富氧燃烧是实现CO₂回收的重要技术。煤粉炉富氧燃烧一般采用烟气再循环，将纯氧与循环烟气混合，形成氧气体积浓度为29％左右的氧化剂，送入炉内燃烧。富氧燃烧技术排放烟气中CO₂、SO₂、SO₃、H₂O等气体浓度远高于常规燃烧方式。在富氧燃烧工况下，烟气中的SO₂和SO₃的体积浓度约为普通燃烧的4-6倍，烟气中水蒸气体积浓度是普通燃烧方式的2-4倍，CO₂体积浓度高达70-80％。而高浓度的SO₂和SO₃，在煤粉炉中会引起高温腐蚀、低温腐蚀、SCR催化剂堵塞和空预器堵塞等故障，增加排烟的不透明度。因此，必须对循环烟气进行脱硫，以确保设备的安全。而锅炉直接排放的烟气则可以通过压缩，进行CO₂的回收，该部分烟气中的SO₂可以不进行脱硫处理。

目前煤粉炉脱硫技术众多，目前火电厂已经广泛应用的脱硫技术主要有以石灰石-石膏法为主的湿法脱硫技术、炉内喷钙脱硫为主的干法脱硫技术、循环流化床烟气脱硫工艺为主的半干法脱硫技术。

1)湿法脱硫，以石灰石-石膏法为主，烟气进入脱硫塔，SO₂与石灰石浆液反应，生成硫酸钙和亚硫酸钙，主要反应式为：

吸收过程：SO₂+H₂O→H₂SO₃

H₂SO₃→H⁺+HSO₃^-

H⁺+HSO₃^-→2H⁺+SO₃^2-

溶解过程：C_aCO₃+H⁺→C_a²⁺+HCO₃^-

中和过程：HCO₃^-+H⁺→CO₂+H₂O

氧化过程：HSO₃^-+1/2O₂→SO₄^2-+H⁺

SO₃^2-+1/2O₂→SO₄^2-

结晶：C_a²⁺+SO₃^2-+1/2H₂O→C_aSO₃·1/2H₂O

Ca²⁺+SO₄^2-+2H₂O→CaSO₄·2H₂O

脱硫后的净烟气排放温度基本在50℃左右，该技术是主要的电站锅炉烟气脱硫技术，运行可靠性高，脱硫效率可达90％以上。

2)干法脱硫喷入炉内的CaO颗粒与烟气中SO₂发生反应，生成CaSO4。

主要反应式为：吸收剂的煅烧裂解：CaCO₃→CaO+CO₂

Ca(OH)₂→CaO+H₂O

CaO的硫酸盐化和SO₂氧化：CaO+SO₂+O₂→CaSO₄

CaO+SO₃→CaSO₄

该脱硫工艺的最佳反应温度在800-900℃，常规燃烧方式下其脱硫效率大概在30-50％，需要结合尾部增湿工艺以提高脱硫效率。