[发明专利]协同脱除SCR后烟气中三氧化硫氨气和飞灰的系统及方法

说明书

本发明公开了一种协同脱除SCR后烟气中三氧化硫氨气和飞灰的系统及方法。该系统以回转式空气预热器和辅助烟气调质系统为基础，主要包括回转式空气预热器、烟气在线监测系统、辅助烟气调质系统、静电除尘器、烟气深度冷却器、前置空气加热器。本发明通过减少回转式空气预热器的换热面积，将回转式空气预热器烟气出口温度提高至硫酸氢铵露点温度左右，利用烟气中的氨气和三氧化硫对烟气调质，同时辅助烟气调质系统根据烟气在线监测系统的烟气信息实时调节优化烟气调质过程。该协同脱除方案不仅能提升电除尘器的除尘效率，还能脱除烟气中的三氧化硫和SCR逃逸氨气，减轻下游受热面的积灰堵塞腐蚀问题。

技术领域

本发明涉及一种燃煤电厂尾部烟气余热利用和烟气处理系统，特别是一种协同脱除SCR后烟气中三氧化硫氨气和飞灰的系统及方法。

背景技术

众所周知，选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术已被大量的燃煤电厂采用以实现NO_x的低排放。SCR催化剂在促进NO_x还原反应的同时，不可避免地将烟气中的部分SO₂转化为SO₃。从SCR脱硝系统逃逸的NH₃能与生成的SO₃反应生成(NH₄)₂SO₄和NH₄HSO₄。NH₄HSO₄在低于其露点温度时具有很强的吸湿性、粘性和腐蚀性，极易诱发受热面积灰；并且NH₄HSO₄的冷凝温度恰好处于SCR后的回转式空气预热器运行温度区间中。所以，在安装SCR脱硝系统后，燃煤锅炉尾部的回转式空气预热器极易出现严重的积灰堵塞问题。这不仅降低了受热面传热能力，使排烟温度提高，降低了锅炉效率；而且增加了烟气流动阻力，增加风机电耗和吹灰运行成本，甚至导致锅炉非正常停机，严重影响电厂的经济效益。

目前，国内已有通过优化SCR反应器结构降低氨逃逸和优化回转式空气预热器结构，以减轻和缓解回转式空气预热器积灰堵塞腐蚀的相关技术措施。例如，优化上游SCR流场以降低氨逃逸率；选用耐腐蚀材料作为空气预热器的冷端传热元件；取消空气预热器的中温段以及采用吹灰器和高压水冲洗等方法。但是，仍然不能较好地解决回转式空气预热器积灰堵塞腐蚀的问题。

同时国内电站锅炉为了提高电除尘器的颗粒物脱除效率，普遍采用烟气调质技术，额外向电除尘器入口烟气中喷射一定量的调质剂(NH₃、SO₃、NH₄HSO₄等)。SO₃能与烟气中的水蒸汽快速反应生成H₂SO₄并附着在粉尘颗粒的表面，NH₃在烟气中可与SO₃反应生成NH₄HSO₄和(NH₄)₂SO₄。附着在粉尘颗粒表面上具有电解质性能的H₂SO₄和NH₄HSO₄可降低粉尘颗粒比电阻；同时附着在粉尘颗粒表面上的NH₄HSO₄具有很强的粘结性，可促进微细粉尘颗粒在烟气流动过程中碰撞粘附聚集成大颗粒，进而提高除尘效率，减少PM_2.5的排放。

发明内容