[实用新型]一种基于调质天然碱的燃煤烟气三氧化硫脱除装置

说明书

一种基于调质天然碱的燃煤烟气三氧化硫脱除装置，属于电厂燃煤烟气污染物治理领域。所述装置包括依次主管道连接的锅炉尾部烟道、SCR脱硝反应器、调质天然碱旋流喷射器、空气预热器、静电除尘器、脱硫塔、布袋除尘器、脱碳装置和烟囱，所述装置还包括脱硫烟气旁路管道和对撞式流化床天然碱粉碎调质装置，所述脱硫烟气旁路管道进管口设于布袋除尘器、脱碳装置之间的主管道底部，所述脱硫烟气旁路管道一分为二，一路管道与对撞式流化床天然碱粉碎调质装置相接，另一路管道与烟气入口相接。本实用新型能够利用燃煤电厂脱硫烟气对天然碱进行调质，提高天然碱的反应活性，有效脱除燃煤烟气中的SO₃，缓解烟道腐蚀、空气预热器堵塞和“蓝羽”现象。

技术领域

本实用新型属于电厂燃煤烟气污染物治理领域，特别涉及一种基于调质天然碱的燃煤烟气三氧化硫脱除装置。

背景技术

SO₃是燃煤电厂排放的一种重要的污染物。一方面，烟气中的SO₃与H₂O反应生成H₂SO₄，使烟气酸露点升高而诱发烟道及设备低温腐蚀；同时，SO₃会在选择性催化还原(SCR)脱硝反应器中与NH₃、H₂O等反应，生成NH₄HSO₄等黏性物质，造成催化剂失活及下游空气预热器(APH)堵塞，对电厂的安全运行产生威胁。另一方面，排放进入环境的SO₃、H₂SO₄，既产生蓝色或黄色烟羽现象，又会加重颗粒物和酸沉降，造成环境污染，对人体健康产生不利影响。

随着《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)的颁布实施，我国对火电厂大气污染物排放标准进行了更加严格的限制，SOx的排放浓度极限值为50mg/m³(重点地区)。同时，江苏省、浙江省、陕西省、广州市等地相继提出燃煤电厂污染物“超低排放”要求，即燃煤电厂新建或改造后机组的污染物排放达到燃气发电的超净排放标准，其中SOx的排放限值仅为35mg/m³，此时，SO₃排放量的贡献则变得相对较大。因此，控制SO₃的排放浓度，解决由于SO₃排放带来的环境污染问题势在必行。

为缓解及消除SO₃的影响，业界提出了很多SO₃的控制技术，在烟道内喷入碱性物质脱除SO₃被证明是一种行之有效的方法。常用的脱硫碱性吸附剂有钙基吸附剂和钠基吸附剂。钙基吸附剂应用广泛，在化学当量比合适时，脱硫效率可达到90％。但其存在的主要问题一是吸附剂利用率低，二是在喷入吸附剂的数量过大的情况下，会大大增加飞灰的比电阻，降低静电除尘器的工作效率。钠基吸附剂在相同条件下，比钙基吸附剂有更高的反应活性且避免了钙基吸附剂所带来的问题，研究表明，在相同条件下，NaHCO₃比Na₂CO₃具有更高的脱硫效率和吸附剂利用率，但NaHCO₃价格是Ca(OH)₂的3～4倍，成本因素限制了NaHCO₃的应用。

天然碱是一种天然碳酸盐矿物。我国有丰富的天然碱资源，己经探明储量2亿多吨，远景储量3～5亿吨，并拥有亚洲第一、世界第二的大型天然碱矿，这为天然碱喷射脱除SO₃技术在我国的工业应用提供了得天独厚的优势。且天然碱为一种天然物质，与Ca(OH)₂价格相当。但天然碱作为吸附剂存在利用率低的问题。基于CO₂可以与天然碱所含的Na₂CO₃反应，将天然碱转换为NaHCO₃的事实，天然碱调质工艺具有极大的前景和潜力。