CN205965481U - 一种脱除电站锅炉烟气中三氧化硫的系统 - Google Patents

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黄亚继
徐力刚
季学勤
杨钊
董璐
王健
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Abstract

本实用新型公开了一种脱除电站锅炉烟气中三氧化硫的系统,由吸收剂溶液制备与储存子系统、吸收剂溶液分配与喷射子系统两大部分组成,其中:吸收剂溶液制备与储存子系统主要包括疏水罐、溶解罐、储蓄罐、提斗机;吸收剂溶液分配与喷射子系统主要包括循环泵、空气与溶液分配模块、气动式双流体喷嘴、空压机。针对现有电站锅炉脱除SO3方法的缺陷,本系统能够根据电站锅炉实际运行烟气中的SO3量,通过向SCR脱硝装置入口喷射预制备好的吸收剂溶液进行SO3脱除,该系统选用合理的吸收剂,充分溶解成溶液,确保喷入的吸收剂溶液与SO3反应充足,SO3的脱除效率在90%以上。

Description

_种脱除电站锅炉烟气中三氧化硫的系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种脱除电站锅炉烟气中三氧化硫的工艺系统,属于电站大气污染物排放防治领域。
背景技术
[0002]大型电站锅炉在运行过程中会产生一定量的S03,主要来自于两个方面:①煤粉中的可燃硫燃烧时产生S02,此部分约0.5 %〜2 %被氧化成SO3 ;②由于SCR催化剂中的V2O5对SO2有强烈的催化作用,每层催化剂能够使0.2%〜0.8%的SO2被氧化成S03。
[0003] SO3主要危害有:①SO3会和SCR装置中过量的NH3进行反应生成铵盐(硫酸铵和硫酸氢铵),会堵塞催化剂空隙以及降低催化剂活性,并且铵盐粘稠不易清理,也会引起空气预热器的腐蚀和堵塞;②烟气中SO3的增加会提高烟气酸露点,从而使得烟气中的酸性气体更容易凝结在烟道管壁并发生腐蚀,而电厂为减少腐蚀采用提高排烟温度的做法无疑会增加锅炉排烟损失;③SO3排放到大气中会形成粒径很小的硫酸雾气溶胶,对光线产生散射造成“蓝羽现象”,且其形成的酸雨会对生态和环境造成较大危害。
[0004] 虽然电站锅炉尾部设置的脱硫塔对脱除SO2的效率很高,但是对SO3的脱除效率仅在30 % -50 %之间,并且由于脱硫塔安装在SCR和空预器后面,其无法解决SO3对SCR催化剂和空预器造成的堵塞和腐蚀问题。
[0005]综上所述,现有有关脱除SO3的专利存在吸附剂选择和制备、喷射点选择、喷射流量控制等方面的问题,亟需开发出一种效率高、实用性强且造价适中的脱除电站锅炉中SO3的工艺系统。
实用新型内容
[0006]实用新型目的:针对上述现有技术,提出一种脱除电站锅炉烟气中三氧化硫的系统,SO3的脱除效率在90 %以上。
[0007] 技术方案:一种脱除电站锅炉烟气中三氧化硫的系统,包括吸收剂溶液制备与储存子系统,以及吸收剂溶液分配与喷射子系统;其中,所述吸收剂溶液制备与存储子系统包括疏水罐、带有搅拌装置的溶解罐、储蓄罐、提斗机;所述提斗机设置在溶解罐一侧,所述提斗机中放置吸收剂,除盐水通过除盐水栗连通到溶解罐,疏水罐的出水口通过疏水栗连通到所述溶解罐,所述溶解罐液体出口通过给料栗连通到储蓄罐;所述疏水罐、溶解罐以及储蓄罐内均设有蒸汽盘管,所有蒸汽盘管的入口连通低压蒸汽,所有蒸汽盘管的出口连通到所述疏水触内;
[0008] 所述吸收剂溶液分配与喷射子系统包括空压机、若干流量计、若干气动式双流体喷嘴;所述储蓄罐的液体出口通过循环栗分为多路输出,每路输出分别通过一个流量计连接到对应的一个气动式双流体喷嘴的第一输入端;所述空压机的输出分为多路,每路分别通过一个流量计连接到对应的一个气动式双流体喷嘴的第二输入端,所有气动式双流体喷嘴均固定在电站锅炉的SCR脱硝装置入口。
[0009] 进一步的,所述循环栗输出与所述储蓄罐之间还设有回流管道,该回流管道上设有电动调节阀和流量计。
[0010] 进一步的,还包括废液池,所述疏水罐、溶解罐、储蓄罐的底部排污口和顶部溢流口均通过管路连接到所述废液池,其中底部排污的管道设有电动调节阀。
[0011] 有益效果:本实用新型的一种脱除电站锅炉烟气中三氧化硫的系统具有以下优点:1、采用吸收剂制备溶液的方式避免了干粉颗粒的研磨以及喷嘴的磨损和堵塞,并利用液滴中水在SCR运行温度下的“二次雾化”,雾化粒径可大大低于干粉颗粒。2、采用储蓄罐进行吸收剂溶液的存储,避免了即配即用带来的弊端,精确控制吸附剂与SO3摩尔比,能够有效控制SO3排放浓度。3、所有罐体和输液管道采用蒸汽间接加热,一方面提高吸附剂溶解度,减少喷入烟道中水量,降低溶液中水量对烟气温度的影响,另一方面回收利用蒸汽盘管中的蒸汽,通过疏水罐将蒸汽盘管中的凝结水作为溶解罐所需除盐水的一部分,这样既提高了吸收剂溶解量又减少了工程运行成本。4、采用气动式双流体喷嘴使溶液雾化粒径较小且雾化角较大,从而保证吸收剂和SO3的充分反应,提高脱除效率。5、选择SCR脱硝装置的入口作为喷射点能够利用SCR原有烟气导流装置使得吸收剂和烟气均匀混合,并且可以大大降低SO3和SCR中多余NH3发生反应生成氨盐影响催化剂活性,从而扩宽了 SCR运行温度范围,保证了 SCR在锅炉低负荷运行时的脱硝能力。
附图说明
[0012]图1为本实用新型工艺系统具体装置图;
[0013] 其中:1、疏水罐;2、溶解罐;3、储蓄罐;4、搅拌装置;5、提斗机;6、除盐水栗;7、疏水栗;8、排污栗;10、液位计;11、电动调节阀;12、给料栗;13、蒸汽盘管;14、循环栗;15、流量计;16、空压机;17、气动式双流体喷嘴。此外A为Na2C03、B为除盐水、C为低压蒸汽、D为空气、E为废水。
具体实施方式
[0014]下面根据本实用新型提出的工艺系统,进一步说明本实用新型的具体实施方式。
[0015]如图1所示,一种脱除电站锅炉烟气中三氧化硫的系统,包括吸收剂溶液制备与储存子系统,以及吸收剂溶液分配与喷射子系统。其中,吸收剂溶液制备与存储子系统包括疏水罐1、带有搅拌装置4的溶解罐2、储蓄罐3、提斗机5、废液池9。提斗机5设置在溶解罐2—侦U,提斗机5中放置吸收剂Na2CO3,除盐水通过除盐水栗6连通到溶解罐2,疏水罐I的出水口通过疏水栗7连通到溶解罐2,溶解罐2液体出口通过给料栗12连通到储蓄罐3。为了提高Na2CO3溶解量,疏水罐1、溶解罐2以及储蓄罐3内均设有蒸汽盘管13,所有蒸汽盘管13的入口连通低压蒸汽,所有蒸汽盘管13的出口连通到所述疏水罐I内。疏水罐1、溶解罐2、储蓄罐3上均设有液位计10,疏水罐1、溶解罐2、储蓄罐3的底部排污口和顶部溢流口均通过管路连接到废液池9,废液池9中设有排污栗8。系统中,除盐水栗6、疏水栗7、给料栗12和排污栗8各设置2台,一用一备。
[0016] 吸收剂溶液分配与喷射子系统包括空压机16、若干流量计、若干气动式双流体喷嘴17。储蓄罐3的液体出口通过循环栗14分为多路输出,每路输出分别通过一个流量计连接到对应的一个气动式双流体喷嘴17的第一输入端。空压机16的输出分为多路,每路分别通过一个流量计连接到对应的一个气动式双流体喷嘴17的第二输入端,所有气动式双流体喷嘴17均固定在电站锅炉的SCR脱硝装置入口。循环栗14输出与储蓄罐3之间还设有回流管道,该回流管道上设有流量计和PE阀门。
[0017]首先,吸收剂溶液分配与喷射子系统中,除盐水经除盐水栗6输送至溶解罐2内,同时Na2CO3粉末由提斗机5输送至溶解罐2内,开启溶解罐2内的搅拌装置4使Na2CO3和除盐水充分混合,制备成浓度10%〜30%的吸收剂溶液。然后,通过给料栗12将制备好的吸收剂溶液从溶解罐2输入到储蓄罐3,储蓄罐3设计容量为电厂10天左右用量。疏水罐1、溶解罐2和储蓄罐3中都设有蒸汽盘管,蒸汽在盘管内凝结产生的水进入疏水罐I,疏水罐I内的水通过疏水栗7打入溶解罐2,所有输送液管道均设蒸汽伴热,伴热温度约40 °C。
[0018] 接着,吸收剂溶液分配与喷射子系统根据烟气中S03的含量,按照Na2C03和S03的摩尔比为1.2〜3.2进行吸收剂溶液输出总量控制,储蓄罐3输出的Na2CO3溶液量超过为正常需要量,多余Na2CO3溶液量通过回流管道返回至储蓄罐3。空压机16输出的压缩空气与储蓄罐3输出的Na2CO3溶液进入由若干流量计构成的空气与溶液分配模块,每个气动式双流体喷嘴17都能独立控制空气流量和溶液流量,通过控制流量计来按照气液比0.2〜0.5进入气动式双流体喷嘴,优选0.4,双流体喷嘴产生的雾化群喷入烟气中与SO3发生反应。其中,
[0019] 采用的Na2CO3吸收剂相比于Mg (OH) 2和MgO等价格低廉,相比于NaHCO3和NaHSO3溶解度较高且在SCR温度区间内不会分解,相比于Ca (OH)2和CaO等不会影响飞灰比电阻从而引发电除尘器的效率下降。需要说明的是,以上实施方式中,当不考虑吸附剂成本以及对电除尘器影响时可选用其他碱性化学品,如天然碱、NaHC03、Mg (OH)2^MgOXa (OH) 2和CaO等;当不考虑SO3对SCR催化剂影响时可选用喷射点在SCR出口和空预器之间;当不考虑SO3对空预器影响时可选用喷射点在空预器出口。吸收剂溶液输出总量控制按Na2CO3和SO3的摩尔比为I.5最优控制;每个气动式双流体喷嘴17按空气流量和溶液流量比为0.4最优控制。
[0020]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种脱除电站锅炉烟气中三氧化硫的系统,其特征在于:包括吸收剂溶液制备与储存子系统,以及吸收剂溶液分配与喷射子系统;其中,所述吸收剂溶液制备与存储子系统包括疏水罐⑴、带有搅拌装置⑷的溶解罐⑵、储蓄罐⑶、提斗机⑶;所述提斗机(5)设置在溶解罐(2) —侧,所述提斗机(5)中放置吸收剂,除盐水通过除盐水栗(6)连通到溶解罐(2),疏水罐⑴的出水口通过疏水栗⑵连通到所述溶解罐(2),所述溶解罐(2)液体出口通过给料栗(12)连通到储蓄罐(3);所述疏水罐⑴、溶解罐⑵以及储蓄罐(3)内均设有蒸汽盘管(13),所有蒸汽盘管(13)的入口连通低压蒸汽,所有蒸汽盘管(13)的出口连通到所述疏水触⑴内; 所述吸收剂溶液分配与喷射子系统包括空压机(16)、若干流量计、若干气动式双流体喷嘴(17);所述储蓄罐⑶的液体出口通过循环栗(14)分为多路输出,每路输出分别通过一个流量计连接到对应的一个气动式双流体喷嘴(17)的第一输入端;所述空压机(16)的输出分为多路,每路分别通过一个流量计连接到对应的一个气动式双流体喷嘴(17)的第二输入端,所有气动式双流体喷嘴(17)均固定在电站锅炉的SCR脱硝装置入口。
2.根据权利要求1所述的脱除电站锅炉烟气中三氧化硫的系统,其特征在于:所述循环栗(14)输出与所述储蓄罐(3)之间还设有回流管道,该回流管道上设有电动调节阀和流量i+o
3.根据权利要求2所述的脱除电站锅炉烟气中三氧化硫的系统,其特征在于:还包括废液池⑶,所述疏水罐⑴、溶解罐⑵、储蓄罐⑶的底部排污口和顶部溢流口均通过管路连接到所述废液池⑶,其中底部排污的管道设有电动调节阀。
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