[发明专利]一种适用于高硫煤的协同脱除细颗粒物和三氧化硫的装置及其方法

说明书

本发明公开了一种适用于高硫煤的协同脱除细颗粒物和三氧化硫的装置及其方法，该装置包括化学团聚系统、渐缩渐扩管道部分、循环气泵和静电除尘器。先将高硫煤燃烧产生的高温烟气引入渐缩渐扩管道部分，经过化学团聚系统喷射团聚剂，使得团聚剂与高温烟气中PM_2.5吸附絮凝，促使PM_2.5团聚长大，并降低烟气温度；以及渐缩渐扩管道喉口部位产生射流效应导致烟气温度降低至酸露点以下，促使SO₃凝结于飞灰；循环气泵于渐缩渐扩管道喉口位置产生射流，形成湍流流场，促进烟气中PM_2.5碰撞团聚与SO₃在飞灰上的凝结，通过上述装置的协同作用大大提高了PM_2.5与SO₃的脱除效率，增强电除尘协同脱除PM_2.5与SO₃。本发明工艺简单，可广泛应用于安装有静电除尘器的燃煤电站锅炉和工业锅炉系统中。

技术领域

本发明涉及一种适用于高硫煤的协同脱除细颗粒物和三氧化硫的装置及其方法，属于大气污染物治理技术领域。

背景技术

电厂燃煤过程中产生的空气动力学直径小于2.5um的细颗粒物(PM_2.5)已成为我国突出的大气环境问题，是导致大气能见度降低、雾霾天气和全球气候变化等重大环境问题的重要因素。目前我国近90%~95%的燃煤电厂所使用的除尘设备为干式静电除尘器，虽然其对燃煤烟气中粗颗粒的收集效率可达99.9%乃至更高，但是由于干式静电除尘器的除尘机理所导致的“穿透窗口”的存在，其对以亚微米为主的PM_2.5的捕集效率却不高。为满足日益严格的火电机组污染物排放标准，有必要发展新技术来降低PM_2.5的排放。

此外，在燃煤电厂中，锅炉燃烧以及烟气经SCR系统催化后，都会产生一定量的SO₃，尤其对于含硫量大于3%的高硫煤，因其细粒分散状黄铁矿和有机硫无法通过物理方法脱除，使燃烧后的烟气中SO₃含量较高。由于SO₃极易与水结合形成硫酸酸雾，有很强的毒性，同时会使烟气酸露点升高，腐蚀下游设备，并产生“蓝羽”现象，对生态环境和人类健康都有较大危害，因此对高硫煤燃烧产生烟气中的SO₃进行控制已迫在眉睫。

综上所述，有必要对能够协同脱除高硫煤燃烧烟气中PM_2.5与SO₃的技术进行开发。目前，工业上可实现协同脱除PM_2.5与SO₃的技术主要为包括低低温电除尘与湿式电除尘技术。但是，低低温电除尘会使烟道长度增加，布置复杂，提高烟道阻力和电耗，并造成烟道腐蚀，使基建投资、故障、维护费用大大增加，并不适用于现有电厂的超低排放改造；而湿式电除尘技术虽然对PM_2.5脱除效率较高，但是对SO₃的脱除效率不高，仅为50%~65%左右，同时造价昂贵，国内应用并不多。因此，有必要开发一种造价较低且能够方便安装于现有电厂的协同脱除高硫煤燃烧烟气中PM_2.5与SO₃的技术。

发明内容

技术问题：本发明针对现有技术存在的工艺及设备布置复杂，不能有效协同脱除PM_2.5与SO₃的不足，提供一种适用于高硫煤的协同脱除细颗粒物和三氧化硫的装置及其方法，能方便安装于现有电厂中，有效促进PM_2.5的长大，降低烟气中PM_2.5与SO₃的排放，实现PM_2.5与SO₃的协同脱除。