[发明专利]一种火电厂烟气一体化脱硫脱硝系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及火电厂尾气处理方法，尤其涉及一种火电厂烟气的脱硫脱硝。

背景技术

SO₂、NO_X是大气污染和酸雨的主要来源，而酸雨造成了巨大的经济损失，已成为制约我国经济社会可持续发展的主要因素。火电厂是我国SO₂、NOx排放大户，根据国家相关方针政策，在“十二五”期间及可以预见的未来，除关停小型火电厂外，电力行业的减排重点为加强脱硝脱硝新技术的投入研发，设施的升级改造与运行管理。

目前主要的脱硫技术有煤燃烧前脱硫，湿法、干法、半干法脱硫，海水烟气脱硫，电子束烟气脱硫工艺，较为成熟的技术是石灰石-石膏湿法烟气脱硫(FGD)，脱除效率可达95％以上。对NOx的控制分为两类，一类是控制燃煤过程中NOx的生成，主要有低氧燃烧法、两段燃烧法和烟气再循环法等。另一类是通过物理化学方法进行脱除，主要有催化、吸收、吸附、放电等。其中广泛应用的是选择性催化还原法(SCR)，脱除效率达90％以上。其他的脱硫脱硝技术还包括等离子体法、催化法、吸附法等，但只有少数进入生产应用。

目前国内外广泛使用的是石灰石-石膏湿式烟气脱硫和NH₃选择催化还原技术脱硝的组合。该技术的脱硫脱硝效率虽然高，但是投资和运行成本昂贵。

现有脱硫脱硝技术普遍存在设备复杂，占地面积大，投资和运行成本高等问题。例如目前较为成熟的是石灰石-石膏湿式烟气脱硫(FGD)和NH₃选择催化还原技术(SCR)脱硝，但是石灰石/石膏法的缺点也是比较明显的：初期投资费用太高、运行费用高、占地面积大、系统管理操作复杂、磨损腐蚀现象较为严重、副产物-石膏很难处理(由于销路问题只能堆放)、废水较难处理；当锅炉负荷出现大幅变化时，特别在低负荷运转时选择性催化还原法(SCR)是不能正常工作的，无法保证脱销的效率、控制NO_X的排放指标，反应器的占地面积大，锅炉改造成本高，设备投资大，改造甚至影响锅炉的运行效率，其触媒使用量大，约占设备总投资的50％；烟气成分复杂，某些污染物可使催化剂中毒，触媒易受损害，寿命短。高分散度的粉尘微粒可覆盖催化剂的表面，使其活性下降。催化剂寿命短，更换周期频繁，增大运行成本。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种火电厂烟气一体化脱硫脱硝系统及方法。本发明降低设备投资和运行成本低，简化工艺，消除二次污染，增加企业效益的同时为环保事业做出贡献。

本发明一种火电厂烟气一体化脱硫脱硝系统，它包括：

用来降低烟气温度的一次换热器；

低低温静电高效除尘器，它连接在一次换热器之后以对烟气进行初步除尘；

氧化反应器，它位于低低温静电高效除尘器之后，且连接有臭氧发生器和/或等离子发生器；

合成反应器，它连接在氧化反应器之后并连接有喷氨系统及铵盐排出口；

湿式静电深度除尘器，它连接在氧化反应器之后；

用来提高脱硫脱硝后的烟气温度的二次换热器，它一端连接湿式静电深度除尘器之后，另一端连接烟囱。

所述的一种火电厂烟气一体化脱硫脱硝系统，所述一次换热器和二次换热器的传热介质流向和烟气流向相反，且二次换热器的传热介质的出口连接到一次换热器的传热介质进口。

所述的一种火电厂烟气一体化脱硫脱硝系统，所述氧化反应器分旋流混合区、扩散混合区、主反应区和增压区，旋流混合区带有切向的烟气进入口和轴向的臭氧旋转喷射机构，主反应区内设有均流板。

所述的一种火电厂烟气一体化脱硫脱硝系统，所述氧化反应器带有烟气回流旁路和吹扫旁路。

所述的一种火电厂烟气一体化脱硫脱硝系统，所述合成反应器下部为烟气进口，顶部为烟气出口，氨水洗涤液进口设在合成反应器上部，铵盐排出口设在合成反应器下部，合成反应器还带有氨水洗涤液的回收循环管路。

所述的一种火电厂烟气一体化脱硫脱硝系统，氧化反应器进出口位置安装CEMS烟气监测系统，实时在线监测NO_X和SO₂浓度，监测数据反馈给臭氧发生器，臭氧发生器带有可根据监测数据实时调节O₃供给量的自动控制系统。

所述的一种火电厂烟气一体化脱硫脱硝系统，合成反应器进出口位置安装CEMS烟气监测系统，实时在线监测NO_X、SO₂、NH₃浓度，喷氨系统带有可根据监测数据实时调节喷氨量的自动控制系统。