[发明专利]一种烟气三氧化硫治理的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及脱硝装置，尤其是一种烟气三氧化硫治理的装置及方法。

背景技术

锅炉在燃煤过程中会产生NOx、SO2、SO3等污染物，随着国家环保标准的日益严格，近年来炉后烟气中的污染物，如NOx、SO2、烟尘已得到了有效的控制，但烟气中存在的SO3尚未得到高效的脱除。

SO3的毒性约是SO2的10倍，极易与水结合形成H2SO4酸雾，这种酸雾经烟囱排出后会在大气中扩散后，将对人的呼吸道以及周围植物、建筑物带来严重的破坏，同时也会形成酸雨，危害极大。烟气中存在的SO3会提高烟气的酸露点，为避免酸性气体凝结造成烟道及设备的腐蚀，需提高锅炉排烟温度或防腐等级，间接导致锅炉效率下降，增加投资成本；另外，烟气通过石灰石—石膏湿法吸收塔时，烟气温度急速降低，烟气中SO3与水结合形成H2SO4微小雾滴，而吸收塔对H2SO4雾滴的脱除能力低，导致烟囱出口常出现“蓝羽”现象。

电厂设置SCR脱硝装置之后，脱硝催化剂会促进二氧化硫向三氧化硫转化。在脱硝催化剂的作用下，约有0.4％～1.6％的二氧化硫向三氧化硫转化，增加了烟气中SO3的浓度，相比于未安装SCR脱硝装置时，经过催化剂层后的烟气中三氧化硫含量增加了近一倍。

三氧化硫会与SCR反应器中逃逸的氨反应生成硫酸氢铵NH4HSO4 (ABS)。 硫酸氢铵会沉积在脱硝反应器和空预器表面，尤其是在空预器冷段。液态的硫酸氢铵是一种黏附性和腐蚀性都很强的物质，粘附烟道或设备表面，极难清除，将导致空预器、烟道或风机沾污、腐蚀，影响机组运行稳定性。 而随着硫酸氢铵不断粘附飞灰颗粒，也将会导致催化剂寿命短、空预器的堵塞和风机喘颤等问题， 严重影响脱硝效率、系统设备和机组的正常运行。

目前燃煤烟气脱除三氧化硫的方法主要是采用喷射吸收剂的方法，分为干态吸收剂喷射法(DSI)和湿态吸收剂喷射法(WSI)。

专利号201510298152 .9的中国专利提出向烟道内喷射氢氧化钙或氧化钙或氧化镁或氢氧化镁或碳酸氢钠或倍半碳酸钠颗粒，dv＝20～150 μm；专利号201410721263.1的中国专利喷射的吸收剂为氢氧化钙或氧化镁或氢氧化镁或碳酸氢钠或碳酸钠颗粒，dv<50 μm；专利号200680033934.9的中国专利则在喷射钠吸收剂的基础上增加添加剂，钠吸收剂包括天然碱或碳酸氢钠颗粒，dv<40μm。添加剂选自碳酸镁或碳酸钙或氢氧化镁或氢氧化钙或其混合物，dv＝20～25μm。

上述专利方法喷射的吸收剂均为碱性干粉，属于DSI工艺。上述专利方法喷射的吸收剂量与烟气中三氧化硫的化学计量比分别为(1.5～15):1和(2～6):1等，采用比较粗放的吸收剂输送装置，导致吸收剂用量较大，需购置储备大量吸收剂，投资成本大，增加下游设备烟气处理的负担。

专利号201310044506 .8的中国专利公开了一种在烟道内喷射天然碱浆液用于脱除烟气中三氧化硫的装置及工艺，质量浓度为20％～30％， 喷射的天然碱与三氧化硫的化学计量比为9:1左右。该方法属于WSI工艺，对 SO3的脱除率仅有87％，吸收剂用量大，成本较高，且脱出率较低，脱除效果较差。专利号201610030666.0中国专利公开了一种在脱硝装置出口端和空气预器之间的烟道上喷射液态吸收剂的工艺。三氧化硫单位体积烟气中液态吸收剂的喷射量为该部位需要脱出的三氧化硫的摩尔数的1-20倍。

上述专利方法属于湿态吸收剂喷射法(WSI)。WSI工艺包括一套吸收剂制作装置，为了防止吸收浆液沉积凝固和对管道的堵塞，需要同时配置搅拌装置和冲洗水系统。增加了检修和维护工作量。

因此，需要开发一种能够保证吸收剂与烟气充分均匀混合，有效降低吸收剂用量，同时减少检修和维护工作量，降低运行成本，提高系统集成和吸收剂输送精确计量，以最大程度降低烟气中三氧化硫浓度，减少设备腐蚀，解决空预器堵塞腐蚀问题，提高空预器热交换效率，实现炉后烟气三氧化硫的有效治理的装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种烟气三氧化硫治理的装置及方法，降低吸收剂用量，降低运行和检修维护成本，解决卸料口堵塞的问题。