CN103706239A - 基于吸附技术的低温回转式电站烟气脱硝系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了属于电站污染物排放控制技术领域的一种基于吸附技术的低温回转式电站烟气脱硝系统及方法。该系统在脱硫单元与烟囱之间设置回转式吸附脱硝装置，锅炉排烟经除尘器除尘和脱硫单元安装引风机，脱硫后的烟气在回转式吸附脱硝装置中进行脱硝处理，最后直接送往烟囱排放。回转式吸附脱硝装置的热源取自空气预热器后的热空气，热空气对回转式吸附脱硝装置一侧进行吹扫后进入处理回收设备。本发明采用了可重复利用的吸附材料和体积较小的脱硝设备，减少了吸附成本和电厂投资，既实现了低温低尘条件下的高效脱硝工艺，又回收了烟气中的水分和NOx气体，制取出硝酸盐等工业原料，同时提高了排烟温度，达到了节能、节水、高效、环保的效果。

Description

基于吸附技术的低温回转式电站烟气脱硝系统
技术领域
本发明属于电站污染物排放的控制技术领域，具体涉及一种基于吸附技术的低温回转式电站烟气脱硝系统。
背景技术
通常所说的NOx（氮氧化物）主要包括NO，NO2，N2O3，N2O，N2O5等，其中以易造成酸雨的NO，NO2为主，由于我国特殊的能源消费结构，燃煤电厂排放的NOx成为我国NOx排放的主要来源。随着我国经济实力的提高和硝酸型酸雨的危害越来越明显，烟气脱硝技术的发展已经成为大势所趋。
目前电厂脱硝多在排烟流程中设置脱硝设备，针对烟气脱硝技术，应用最广泛、最成熟可靠的是SCR技术，其采用氨为还原剂，将烟气中的NOx还原成N2和水，脱硝效率可达90%。SCR脱硝反应系统在火电厂普遍采用高温高尘布置方式，布置于省煤器与空气预热器之间，进入反应器的烟气温度达300-500℃，多数催化剂在此温度范围内有足够的活性，烟气不需要加热可获得好的NOX净化效果。但催化剂处于高尘烟气中，寿命会受到下列因素影响：①飞灰中K、Na、Ca、Si、As会使催化剂污染或中毒；②飞灰磨损反应器并使蜂窝状催化剂堵塞；③若烟气温度过高会使催化剂烧结或失效。
同时电厂传统脱硫脱硝系统也存在诸如耗水量大，烟气出口温度过低导致的”石膏雨”现象和烟囱升空动力不足等等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于吸附技术的低温回转式电站烟气脱硝系统及方法，其特征在于，该系统在脱硫单元3与烟囱8之间设置回转式吸附脱硝装置4。除尘器1除尘和脱硫单元3之间安装引风机2，回转式吸附脱硝装置4的热源侧设置热空气进口和出口，该出口与碱性溶液池5连接，碱性溶液池5分别连接除湿设备6和深加工设备7，深加工设备7将回收的硝酸盐类副产品制备成化肥；除湿设备6将经处理的水分回收，空气排入大气。
所述回转式吸附脱硝装置内部填充新型脱硝吸附剂9，对NOx气体和水分均有吸附作用；两侧介质为空气和烟气。
所述碱性溶液池5为NOx气体的处理设备，含NOx空气和烟气通入后，与碱性溶液迅速反应，生成硝酸盐、亚硝酸盐，提取后送往深加工设备7，制取工业原料，同时空气温度降低之后由除湿设备6回收水分。
所述低温回转式电站烟气脱硝系统的烟气脱硝方法，其过程为：锅炉排烟经除尘器1除尘，再由引风机2送入脱硫单元3，脱硫单元3出口的低温高湿烟气流经回转式吸附脱硝装置4，吸收热量温度升高，同时其携带的NOx气体和水分被吸附剂吸收，最后烟气在烟囱8排放；热空气由空气预热器预热后从送风管道引出，温度为100-300℃，热空气进入回转式吸附脱硝装置4中，回转式吸附脱硝装置4放出的热量使吸附剂解吸附，释放出NOx气体和水分，随空气进入碱性溶液池5，随着换热器的不断回转，上述过程在两侧持续交替进行，NOx气体与碱性溶液迅速反应，生成硝酸盐和亚硝酸盐和水，提取后送往深加工设备7，制取工业原料。同时空气温度降低，经除湿设备6回收水分，最后空气直接排入大气。
本发明的有益效果为：
1.实现了低温低尘条件下的脱硝工艺，采用了可重复利用的吸附材料，大大减少了吸附所需要的成本。
2.对脱硫过程中烟气带走的大量水分进行了一定程度的回收，通过使用氨水处理回收分离出的NOx气体，将其转化为硝酸铵，可用作肥料。
3.热空气通过回转式加热器加热烟气，提高了进入烟囱的烟气终温，缓解了由于脱硫后烟气温度过低而导致的石膏雨和烟囱排烟高度过低问题。
4.采用回转式吸附脱硝装置，减小了脱硝装置的体积，运行时辅机的功耗也得到降低，从而减少了厂用设备的投资和运行费用。
5.采用热空气吹扫，处理后尾气对环境无污染，可直接排放，代价低廉。
附图说明
图1为基于吸附技术的低温回转式电站烟气脱硝系统的示意图。
附图标记说明
1、除尘器；      2、引风机；      3、脱硫单元；      4、回转式吸附脱硝装置；
5、碱性溶液池；  6、除湿设备；    7、深加工设备；    8、烟囱
具体实施方式
本发明提供了一种基于吸附技术的低温回转式电站烟气脱硝系统及方法，下面结合附图和具体实施方式对其做进一步说明。
图1所示为基于吸附技术的低温回转式电站烟气脱硝系统的示意图。该系统在脱硫单元3与烟囱8之间设置回转式吸附脱硝装置4。除尘器1除尘和脱硫单元3之间安装引风机2，回转式吸附脱硝装置4的热源侧设置热空气进口和出口，该出口与碱性溶液池5连接，碱性溶液池5分别连接除湿设备6和深加工设备7，深加工设备7将回收的硝酸盐类副产品制备成化肥；除湿设备6将经处理的水分回收，空气排入大气。
所述回转式吸附脱硝装置内部填充脱硝吸附剂9（以活性炭为主的弱碱性材料），对NOx气体和水分均有吸附作用；两侧介质为空气和烟气。
所述碱性溶液池5为NOx气体的处理设备，含NOx空气和烟气通入后，与碱性溶液迅速反应，生成硝酸盐、亚硝酸盐，提取后送往深加工设备7，以制备化肥等或制取工业原料，同时空气温度降低之后由除湿设备6回收水分。
本系统工作原理如下：
锅炉排烟经除尘器1除尘，再由引风机2送入脱硫单元3，脱硫单元3出口的低温高湿烟气流经回转式吸附脱硝装置4，吸收热量温度升高，同时其携带的NOx气体和水分被吸附剂吸收，最后烟气在烟囱8排放；热空气由空气预热器后的送风管道引出，温度约为100-300℃，在回转式吸附脱硝装置4中放热使吸附剂解吸附，释放出NOx气体和水分，随空气进入碱性溶液池5，随着换热器的不断回转，上述过程在两侧持续交替进行NOx气体与碱性溶液迅速反应，生成硝酸盐和亚硝酸盐和水，提取后送往深加工设备7，制取工业原料。同时空气温度降低，经除湿设备6回收水分，最后空气直接排入大气。

Claims (4)

1.一种基于吸附技术的低温回转式电站烟气脱硝系统，其特征在于，该系统在脱硫单元（3）与烟囱（8）之间设置回转式吸附脱硝装置（4），除尘器（1）除尘和脱硫单元（3）之间安装引风机（2），回转式吸附脱硝装置（4）的热源侧设置热空气进口和出口，该出口与碱性溶液池（5）连接，碱性溶液池（5）分别连接除湿设备（6）和深加工设备（7），深加工设备（7）将回收的硝酸盐类副产品制备成化肥；除湿设备（6）将经处理的水分回收，空气排入大气。
2.根据权利要求1所述的基于吸附技术的低温回转式电站烟气脱硝系统，其特征在于，所述回转式吸附脱硝装置内部填充脱硝吸附剂，对NOx气体和水分均有吸附作用；两侧介质为空气和烟气；其中脱硝吸附剂为活性炭。
3.根据权利要求1所述的基于吸附技术的低温回转式电站烟气脱硝系统，其特征在于，所述碱性溶液池（5）为NOx气体的处理设备，含NOx空气和烟气通入后，与碱性溶液迅速反应，生成硝酸盐、亚硝酸盐，提取后送往深加工设备（7），深加工设备（7）将回收的硝酸盐类副产品制备成化肥或制取工业原料，同时空气温度降低之后由除湿设备（6）回收水分。
4.一种权利要求1所述的低温回转式电站烟气脱硝系统的烟气脱硝方法，其特征在于，具体过程为：锅炉排烟经除尘器（1）除尘，再由引风机（2）送入脱硫单元（3），脱硫单元（3）出口的低温高湿烟气流经回转式吸附脱硝装置（4），吸收热量温度升高，同时其携带的NOx气体和水分被吸附剂吸收，最后烟气在烟囱（8）排放；热空气由空气预热器预热后从送风管道引出，温度为100-300℃，热空气进入回转式吸附脱硝装置（4）中，回转式吸附脱硝装置（4）放出的热量使吸附剂解吸附，释放出NOx气体和水分，随空气进入碱性溶液池（5），随着换热器的不断回转，上述过程在两侧持续交替进行，NOx气体与碱性溶液迅速反应，生成硝酸盐和亚硝酸盐和水，提取后送往深加工设备（7），制取工业原料；同时空气温度降低，经除湿设备（6）回收水分，最后空气直接排入大气。
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