[发明专利]一种火电厂烟气SO3

说明书

本发明提供了一种火电厂烟气SO₃与脱硫废水协同处理系统及方法，所述协同处理系统包括：脱硫废水提镁模块，通过向脱硫废水中投加碱溶液，制备氢氧化镁粉体，同时收集脱镁后的脱硫废水；炉内SO₃脱除模块，通过向SCR反应器和/或空预器中投加脱硫废水提镁模块制备的氢氧化镁粉体脱除SO₃；旁路烟气脱硫废水喷雾干化模块，抽取来自SCR反应器出口的高温烟气，干化脱镁后的脱硫废水，处理后的烟尘排至除尘器。该系统可同时进行烟气SO₃与脱硫废水的协同处理，具有初投资省、综合运行费用低、工艺简单、生产弹性大等特点。

【技术领域】

本发明涉及燃煤锅炉废水及烟气处理技术领域，尤其涉及一种火电厂烟气SO₃与脱硫废水协同处理系统及方法。

【背景技术】

随着环保力度的加大，火电厂烟气中SO₃气体的治理和脱硫废水的治理日益得到重视。但因为二者的物理特性、产生过程均完全不同，所以二者治理的技术路线不同，二者的治理是孤立的、割裂的。

首先看烟气中SO₃气体的治理。虽然烟气中SO₃气体的含量很少，仅占总硫的1～5％，但是危害不小，从宏观上看它是酸雨形成的主要原因，也是大气二次气溶胶的重要组成(二次气溶胶对中国大气环境PM2.5贡献率达30～77％)。从微观上看它是电厂有色烟羽的主要诱因之一，会导致烟气酸露点升高，造成APH(空预器)等低温设备腐蚀、积灰、堵塞，降低了锅炉效率、甚至危及机组的安全运行。

烟气中SO₃来源于SO₂的氧化，SO₂/SO₃转换有两个来源，一是高温转化(在炉膛内)，约0.5～2.5％，二是催化剂转化(SCR内)，约0.5～1.5％，具体总量因燃烧煤种而异。但总体看我国低硫煤储量少，燃用高硫煤的火电厂较多，现阶段SO₃含量偏高，一般单台机组30～80mg/m³。

现阶段脱除烟气SO₃方法，主要分为三种：炉膛法、炉外法和尾部脱除法。

炉膛法通常是从炉膛顶部喷入碱性吸收剂。碱性吸收剂常用的有钠、钾等碱金属以及钙、镁等碱土金属吸收剂。这类炉膛法主要有三个缺点，一是药剂消耗量较大，因为高温环境下脱除SO₃的同时也会脱除一部分SO₂。药剂消耗量大，还会降低粉煤灰的品质；二是碱性吸收剂吸收脱SO₃后生成的硫酸盐往往会降低灰熔点，导致炉膛结焦；三是只能脱除炉膛内的SO₃，对SCR反应器内生成的SO₃没有脱除能力，整体效率不能保证。

尾部法主要在除尘器、脱硫岛上“做文章”，如增设低温电除尘器、改造湿法脱硫系统、增设湿式电除尘器、改电除尘器为电袋除尘器或者袋式除尘器等。总的看来这类模式对SO₃的脱除效果显著，但投资巨大、运行费用高昂，而且对APH的硫酸氢铵(ABS)积灰与堵塞问题的改善却毫无作用。

炉外法是新近发展起来的一种方法。主要在SCR反应器和APH(空预器)入口处同时或者分别投加不同的碱性吸收剂，进行脱硫(SO₃)。目前吸收剂主要为氢氧化镁、氢氧化钙、碳酸氢钠、碳酸钠、天然碱等，脱除率依次为氢氧化镁(75.3％)、碳酸氢钠(69.7％)、氢氧化钙(55.1％)和碳酸钠(52.8％)，天然碱效果与碳酸钠接近。这些碱性吸收剂亦有一些缺陷，如氢氧化镁价格昂贵，碳酸氢钠容易出现结焦、造成SCR催化剂“中毒”，氢氧化钙会改变粉尘比电阻、影响尾部的电除尘器除尘效率，而且这类吸收剂只能以干粉的型式，需要研磨细化，增加了成本；而碳酸钠不宜应用于APH(空预器)的脱硫，因为会生产部分硫酸氢钠，硫酸氢钠和硫酸氢铵(ABS)一样，粘性大、容易造成APH积灰和堵塞。

其次看脱硫废水的治理。