[发明专利]一种锅炉烟气超低排放装置

说明书

技术领域

本发明涉及烟气净化技术领域，尤其涉及一种锅炉烟气超低排放装置。

背景技术

雾霾的产生大部分来源于工业的碳排放，其中锅炉的烟气排放是大气污染的主要原因。随着人们生活水平越来越高，国家对环境治理日趋严格，要求燃煤机组2017年7月1日以后烟气排放达到超低排放标准（NO_X＜50mg/m³，SO₂＜35mg/m³，尘含量＜10mg/m³)。

目前，烟气中的烟尘主要通过除尘器去除，较为先进的除尘方式包括电除尘、布袋除尘以及电袋结合除尘。电除尘的耗电量大，电极易接地，故障率高，不能长周期运行，除尘效率不能达到预期效果；电袋结合除尘设备结构复杂，投资较大，维修率高；布袋除尘虽无以上缺点，但经脱硫工艺后烟尘升高，需要配合其他除尘设备才能达到排放标准。

烟气中的氮氧化物一般采用SCR和SNCR 脱硝反应器去除，其中SCR多用于煤粉炉，SNCR 多用于循环流化床锅炉,但无论采用哪种脱硝方式都受催化剂性能影响，反应效率和运行可靠性不高，NO_X无法实现持续的超低排放，而频繁更换催化剂经济投入大，仅能将烟气中的NO_X从700 mg/m³左右降到200 mg/m³以内，达不到国家排放标准NO_X＜50mg/m³，废催化剂处理又会带来新的环境压力。

烟气中的SO₂可以通过烟气脱硫技术去除，应用最为广泛的有石灰石-石膏法（钙法）和氨法。石灰石-石膏法发展较早，但投资及运行成本较高，企业难以承担。氨法脱硫具有占地面积小，投资少，不增加碳排放，无废水、废渣产生，适合多种煤种，副产品硫酸铵利用价值较高、经济效益明显的优点，但存在脱硫效率达不到超低标准，形成的气溶胶导致脱硫出口烟气颗粒物升高的缺点。

综上，目前针对烟气单独的脱硝、除尘、脱硫技术无法达到国家规定的超低排放标准，设计新的锅炉烟气净化设备迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锅炉烟气超低排放装置，能够降低锅炉烟气中的NO_X、SO₂ 和烟尘含量，满足国家超低排放标准，实现装置长周期运行目标。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种锅炉烟气超低排放装置，包括燃煤锅炉、脱销反应器、布袋除尘器和脱硫塔，所述的燃煤锅炉包括炉膛、主燃烧器和烟道，所述的主燃烧器设置在炉膛的下部，主燃烧器内从上到下依次设置有上二次风喷口、上一次风喷口、中二次风喷口、下一次风喷口和下二次风喷口，所述的上一次风浓相侧在下方，稀相侧在上方，所述的下一次风浓相侧在上方，稀相侧在下方，所述的上二次风喷口面积和中二次风喷口面积是下二次风喷口面积的1/2，所述的炉膛的上部设置有两层燃尽风喷口，分别为上燃尽风喷头和下燃尽风喷口，上燃尽风喷口和下燃尽风喷口的风口向下；

所述的炉膛的顶部设置有过热器，所述的烟道的入口连接炉膛顶部的出口，所述的烟道内依次设置有上级省煤器、上级空气预热器、下级省煤器、下级空气预热器和末级空气预热器，所述的烟道在上级省煤器和上级空气预热器之间分别开设有烟气引出管道和烟气引入管道，所述的烟气引出管道连接脱硝反应器的入口，所述的烟气引入管道连接脱硝反应器的出口，所述的烟道的出口连接布袋除尘器的入口，所述的布袋除尘器的出口通过引风机连接脱硫塔的入口；

所述的脱硫塔内从下到上依次设置有洗涤段、吸收段和除雾段，所述的吸收段上方设置有两层水洗喷淋层，分别为上层水洗喷淋层和下层水洗喷淋层，所述的上层水洗喷淋层和下层水洗喷淋层之间设置有PP填料层，所述的除雾段从下到上依次设置有管式除雾器和屋脊除雾器。

所述的上燃尽风喷口和下燃尽风喷口分别通过双向摆动装置设置在炉膛内，所述的双向摆动装置用于实现上燃尽风喷口和下燃尽风喷口垂直方向和水平方向双向摆动。

所述的上燃尽风喷口和下燃尽风喷头与上一次风喷口的垂直距离为1.5~3m。

所述的脱硝反应器为SCR脱硝反应器，脱硝反应器内设置有两层以上催化剂，每层催化剂上方均设置有蒸汽吹灰装置和/或声波吹灰装置。

所述的除雾段从下到上依次设置有一层管式除雾器和三层屋脊除雾器。

所述的上层水洗喷淋层回水通过一级水洗泵实现自循环，所述的下层水洗喷淋层回水通过二级水洗泵实现自循环，所述的管式除雾器和屋脊除雾器回水与上层水洗喷淋层回水汇合。