[发明专利]半干法离子脱硝脱硫除尘一体化处理装置及工艺

说明书

本发明公开了一种半干法离子脱硝脱硫除尘一体化处理装置，包括：烟道系统，烟道系统包括在烟道内沿烟气流向依次设置的一级脱硫系统、离子脱硝系统；二级脱硫系统，设于烟道系统的下游；二级脱硫系统包括文丘里管、脱硫塔，文丘里管的进气段与烟道系统的末端连通、出气段与脱硫塔内部连通；除尘器，与脱硫塔的排气口连通；除尘器的排气端连接清洁烟气再循环系统；除尘器的集尘端通过循环灰系统连接至文丘里管的进气段。本发明同时提供了相应工艺。从而本发明既能将脱硝单元从余锅中解放出来，使脱硫脱硝除尘在同一个温度窗口内操作，而且大大降低脱硫脱硝成本，同时实现脱硝、脱硫、除尘的深度净化，达到所有污染物均达标甚至超净排放。

技术领域

本发明属于烟气脱硫脱硝除尘净化技术领域，尤其是涉及锅炉燃烧过程中所产生的废气的深度净化技术，具体的涉及一种半干法离子脱硝脱硫除尘一体化处理装置及工艺。

背景技术

化石燃料燃烧烟气常伴随着NOx、SOx、尘等污染物排放，由于三种类型的污染物脱除原理不同，工业上常常通过多技术组合工艺净化烟气。现有技术，尤其是在大型烟气的净化流程设计中往往采用脱硝单元、脱硫单元、除尘单元串联的方法实现。

烟气脱硫一般采用碱性吸收剂循环喷淋，与烟气逆流接触，吸收其中SO₂；其中，石化湿法脱硫是指采用碱性吸收液或浆液为吸收剂，半干法脱硫是指以固体颗粒作为吸收剂法。除尘技术则主要采用过滤的方法实现。SCR脱硝的温度在300～400℃之间，需要放置于余锅内过热器与高温水煤气之间，即SCR脱硝。脱硫与除尘则在余锅之后。

湿法脱硫温度在50～60℃区间，与之相对应的烟气除尘温度为160～180℃；半干法脱硫的操作温度在80～100℃，与之相匹配的除尘温度区间同为80～100℃。

与湿法脱硫相比，现有的半干法脱硫技术虽然具有不产生白烟、蓝烟和废水等优点，且将脱硫和除尘进行一体化操作，但仍与SCR脱硝处于不同的操作区间，烟气的净化仍需要两个完全独立的单元才能完成。

为缩短流程，将脱硝从余锅中解放出来，许多研究进行了有益的尝试。中国专利文献CN 109529621A公开了一种基于催化氧化和深度冷凝的半干法脱硫脱硝脱汞方法，其流程是除尘后烟气中的NO_X，SO₂和Hg经O³/H₂O₂结合催化剂的协同作用下生成NO^3-、SO₄^2-和Hg²⁺，然后通过多级冷凝的方式实现烟气中污染组分的深度脱除；净化后的烟气经除雾和再热工艺处理后排放到环境中。此工艺虽然实现了将脱硝装置从余热锅炉中解放出来，脱硫脱硝除尘的一体化，但由于需要大量的高成本氧化剂(SO₂和NOx同时氧化)，经过多级冷凝和再热，成本大、能耗大，而且流程长，并且由于大气层污染问题，此O³/H₂O₂氧化剂已被国家明令禁止使用，此种脱硝方法已不能适应当今的环保形势。

中国专利文献CN 208082211U提出了一种高效半干法脱硝脱硫除尘一体化装置，该装置包括吸收塔和袋式除尘器，烟气从塔的下部进入吸收塔，从塔的上部排出后，进入除尘器，吸收塔内设有工艺水喷嘴和氧化剂溶液喷嘴，工艺水喷嘴布置在塔的下部，氧化剂溶液喷嘴布置在塔的上部，在竖直方向上形成高低差，实现先脱硫再脱硝的分区控制。除尘器的收尘再返回到吸收塔的下部，并从吸收塔的底部排出。该专利技术虽然具有减少了高成本氧化剂的消耗量，流程短的优势，但由于收集的粉尘返回吸收塔下部的烟气入口上方，容易被烟气夹带上行，不仅造成失效吸收剂在系统内的积累，降低吸收效率，而且增加除尘器的负荷，容易造成外排烟气尘超标、减少除尘器的运行寿命。并且氧化剂品种多变，绝大部分氧化剂的氧化效果和适应性受温度、湿度影响，如果没有确定的配方和配比的氧化剂会造成设备腐蚀严重、运行成本高、影响系统稳定性等一系统不确定因素。