CN111495176A - 一种脱除烟气中逃逸氨及其他污染物的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种脱除烟气中逃逸氨及其他污染物的系统，包括锅炉炉膛，锅炉炉膛的烟气出口连通有烟道，烟道内沿出口方向依次设置有SCR脱硝装置、低温等离子体喷射组件和空气预热器，低温等离子体喷射组件位于空气预热器的上方，低温等离子体喷射组件与空气预热器之间的烟道内还设置有静态混合器。本发明一种脱除烟气中逃逸氨及其他污染物的系统，利用低温等离子体中大量的具有强氧化性的活性物质，可以有效地将烟气中过量的逃逸氨氧化脱除，防止空气预热器堵塞；同时能够协同氧化脱除一氧化氮和单质汞等多种污染物，具有可靠性高，易于改造，成本低等优点，应用前景广泛。

Description

一种脱除烟气中逃逸氨及其他污染物的系统
技术领域
本发明属于工业废气净化系统技术领域，具体涉及一种脱除烟气中逃逸氨及其他污染物的系统。
背景技术
我国的能源禀赋决定燃煤发电在短期及长期内占主导地位。燃煤会将煤炭中的有害物质释放到大气中，对环境和人类健康造成危害。其中较为典型的污染物有NOx和SO2。目前，燃煤发电机组均已完成超低排放改造，其中氮氧化物的脱除途径主要通过SCR脱硝技术完成。SCR脱硝指在SCR反应器内通过喷入氨气与烟气中的NO在催化剂的催化作用下发生氧化还原反应，达到脱除NO的目的。部分燃煤机组在负荷变化时由于喷氨各阀门控制、S CR流场等缺陷，会发生喷氨过量氨逃逸大的现象。过量的逃逸氨会与烟气中的SO3发生反应生成高粘性的硫酸氢铵堵塞空气预热器，造成空气预热器阻力快速升高，严重危害火电机组安全稳定运行。不仅如此，过量的氨逃逸会排放到大气中造成二次污染。
除了NOx和SO2，煤炭中的重金属汞会随着燃烧排放到大气中，由于汞会在生态圈中不断富集，最终对环境以及人类造成巨大威胁。目前，火电机组仍没有针对性的脱汞技术，依靠现有污染物控制装置汞脱除效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种脱除烟气中逃逸氨及其他污染物的系统，解决了现有火电机组氨逃逸过量的问题，同时能够协同脱除烟气中一氧化氮和单质汞等其他污染物。
本发明所采用的技术方案是：一种脱除烟气中逃逸氨及其他污染物的系统，包括锅炉炉膛，锅炉炉膛的烟气出口连通有烟道，烟道内沿出口方向依次设置有SCR脱硝装置、低温等离子体喷射组件和空气预热器，低温等离子体喷射组件位于空气预热器的上方，低温等离子体喷射组件与空气预热器之间的烟道内还设置有静态混合器。
本发明的特点还在于，
低温等离子体喷射组件通过伸出于烟道的管道依次连通有等离子体发生装置和正压风机。
低温等离子体喷射组件包括若干组开口朝向静态混合器的喷嘴，每组喷嘴与等离子体发生装置之间均通过管道连通。
喷嘴相邻两组之间间隔距离相当。
等离子体发生装置与每组喷嘴之间的连通管道上均设置有位于烟道外的控制阀门。
空气预热器的入口处设置有氨浓度在线测量仪。
锅炉炉膛与空气预热器之间连通有进气通道。
本发明的有益效果是：本发明一种脱除烟气中逃逸氨及其他污染物的系统，利用低温等离子体中大量的具有强氧化性的活性物质，可以有效地将烟气中过量的逃逸氨氧化脱除，防止空气预热器堵塞；同时能够协同氧化脱除一氧化氮和单质汞等多种污染物，具有可靠性高，易于改造，成本低等优点，应用前景广泛。
附图说明
图1是本发明一种脱除烟气中逃逸氨及其他污染物的系统的结构示意图；
图2是本发明一种脱除烟气中逃逸氨及其他污染物的系统中低温等离子体喷射组件的连接关系图。
图中，1.锅炉炉膛，2.SCR脱硝装置，3.低温等离子体喷射组件，4.静态混合器，5.空气预热器，6.等离子体发生装置，7.正压风机，8.烟道，9.控制阀门。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种脱除烟气中逃逸氨及其他污染物的系统，如图1所示，包括锅炉炉膛1，锅炉炉膛1的烟气出口连通有烟道8，烟道8内沿出口方向依次设置有SCR脱硝装置2、低温等离子体喷射组件3和空气预热器5，锅炉炉膛1与空气预热器5之间连通有进气通道，空气预热器5的入口处设置有氨浓度在线测量仪，低温等离子体喷射组件3位于空气预热器5的上方，低温等离子体喷射组件3通过伸出于烟道8的管道依次连通有等离子体发生装置6和正压风机7，低温等离子体喷射组件3与空气预热器5之间的烟道8内还设置有静态混合器4。
如图2所示，低温等离子体喷射组件3包括若干组开口朝向静态混合器4的喷嘴，喷嘴相邻两组之间间隔距离相当，保证喷出的气体经过静态混合器4混合后能够覆盖整个烟道8，每组喷嘴与等离子体发生装置6之间均通过管道连通，等离子体发生装置6与每组喷嘴之间的连通管道上均设置有位于烟道8外的控制阀门9。
工作时，锅炉燃煤所产生的烟气进入烟道8后，依次通过SCR脱硝装置2、低温等离子体喷射组件3和空气预热器5。SCR脱硝装置2通过喷入的氨与烟气的氮氧化物在催化剂作用下发生氧化还原反应来脱除烟气中的氮氧化物，过量的逃逸氨随烟气流动与低温等离子体喷射组件3喷出的低温等离子体经静态混合器4接触混合后被氧化脱除，有效防止空气预热器5堵塞。面对逃逸氨浓度在烟道8内分布不均的问题，可通过控制阀门9对喷入烟道不同区域的低温等离子体的量进行调节，低温等离子体由空气在高压放电条件下生成，等离子体发生装置6可采用介质阻挡放电方式，其放电功率能够依据烟气中氨浓度进行自动控制，即通过设置在空气预热器5入口处的氨浓度在线测量仪测量烟气中氨浓度，对等离子体发生装置6的放电功率进行控制。
通过上述方式，本发明一种脱除烟气中逃逸氨及其他污染物的系统，在火电机组现有脱硝、脱硫、除尘装置基础上，通过高压放电产生低温等离子体，并将其喷入脱硝出口至空气预热器5入口之间的烟道8内。利用低温等离子体中大量的具有强氧化性的活性物质，可以有效地将烟气中过量的逃逸氨氧化脱除，防止空气预热器5堵塞。通过氨浓度在线测量仪测量烟气中氨浓度，可对等离子体发生装置6放电功率进行反馈调节。同时低温等离子体中的活性物质可将烟气中单质汞氧化成二价汞，利用氧化汞易溶于水的特性，在湿法脱硫塔中可将其高效脱除。本发明低温等离子体可直接通过空气放电获得，来源可靠，无二次污染物产出。同时，喷入烟道8的低温等离子体能够将烟气中的一氧化氮、单质汞、有机挥发物等污染物协同氧化脱除，相比于其他NH3脱除方法，本发明无需额外布置催化剂，能够协同氧化脱除逃逸氨、一氧化氮、单质汞等多种污染物，具有可靠性高，易于改造，成本低等优点，应用前景广泛。

Claims (7)

1.一种脱除烟气中逃逸氨及其他污染物的系统，其特征在于，包括锅炉炉膛(1)，锅炉炉膛(1)的烟气出口连通有烟道(8)，烟道(8)内沿出口方向依次设置有SCR脱硝装置(2)、低温等离子体喷射组件(3)和空气预热器(5)，低温等离子体喷射组件(3)位于空气预热器(5)的上方，低温等离子体喷射组件(3)与空气预热器(5)之间的烟道(8)内还设置有静态混合器(4)。
2.如权利要求1所述的一种脱除烟气中逃逸氨及其他污染物的系统，其特征在于，所述低温等离子体喷射组件(3)通过伸出于烟道(8)的管道依次连通有等离子体发生装置(6)和正压风机(7)。
3.如权利要求2所述的一种脱除烟气中逃逸氨及其他污染物的系统，其特征在于，所述低温等离子体喷射组件(3)包括若干组开口朝向静态混合器(4)的喷嘴，每组喷嘴与等离子体发生装置(6)之间均通过管道连通。
4.如权利要求3所述的一种脱除烟气中逃逸氨及其他污染物的系统，其特征在于，所述喷嘴相邻两组之间间隔距离相当。
5.如权利要求3所述的一种脱除烟气中逃逸氨及其他污染物的系统，其特征在于，所述等离子体发生装置(6)与每组喷嘴之间的连通管道上均设置有位于烟道(8)外的控制阀门(9)。
6.如权利要求1所述的一种脱除烟气中逃逸氨及其他污染物的系统，其特征在于，所述空气预热器(5)的入口处设置有氨浓度在线测量仪。
7.如权利要求1所述的一种脱除烟气中逃逸氨及其他污染物的系统，其特征在于，所述锅炉炉膛(1)与空气预热器(5)之间连通有进气通道。
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