[發(fā)明專利]協(xié)同脫除PM2.5及脫硫的系統(tǒng)和CFB系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310733395.1
• 申請(qǐng)日: 2013-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103697488A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 平甫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川川潤(rùn)動(dòng)力設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): F23J15/04
• 分類號(hào): F23J15/04;F23C10/18;B01D50/00;B01D53/80;B01D53/50
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 吳彥峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域，尤其是一種協(xié)同脫除PM_2.5及脫硫的系統(tǒng)和循環(huán)流化床（CFB）系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

PM_2.5是指大氣中動(dòng)力學(xué)直徑小于或等于2.5μm的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物，在大氣中的PM_2.5顆粒中大部分是直徑小于1.0μm的更小的顆粒物。由于這種細(xì)微顆粒物被人體通過(guò)呼吸吸入后，可在人體呼吸道、肺部以及血液中長(zhǎng)時(shí)間停留，不能通過(guò)咳嗽等方式從人體排出，因此對(duì)人體的健康造成不利的影響，這些細(xì)微顆粒物也是造成大氣能見(jiàn)度降低，形成霧霾天氣的重要原因。

PM_2.5的形成主要有兩個(gè)途徑：（1）各種工業(yè)過(guò)程（燃煤、冶金、化工、內(nèi)燃機(jī)等）直接排放的超細(xì)顆粒物；（2）大氣中二次形成的超細(xì)顆粒物與氣溶膠等。我國(guó)一次能源以煤炭為主，大量煤炭燃燒已對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害，并影響到資源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。除控制SO₂和NOx的排放外，PM_2.5懸浮顆粒物的排放亦不容忽視。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)粉煤灰的排放量已達(dá)1.5億t，雖然現(xiàn)有除塵裝置的除塵效率普遍可高達(dá)99%以上，但現(xiàn)有的除塵設(shè)備對(duì)超細(xì)飛灰的捕獲率相對(duì)較低，約有1%的飛灰進(jìn)入大氣，構(gòu)成大氣氣溶膠的主要部分。

我國(guó)的硫氧化物污染嚴(yán)重，電力和煤炭是造成酸雨和二氧化硫污染的主要行業(yè)。

循環(huán)流化床（CFB）是近年來(lái)在國(guó)際上快速發(fā)展起來(lái)的新一代高效、低污染清潔燃燒技術(shù)，其主要特點(diǎn)在于燃料及脫硫劑經(jīng)多次循環(huán)，反復(fù)地進(jìn)行低溫燃燒和脫硫反應(yīng)，爐內(nèi)湍流運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，不但能達(dá)到90%的脫硫效率、低NOx、排放和煤粉爐相近的燃燒效率，而且具有燃料適應(yīng)性廣、負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好、灰渣易于綜合利用等特點(diǎn)。

目前，我國(guó)循環(huán)流化床鍋爐的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，循環(huán)流化床燃燒以清潔高效著稱，但其排放的PM_2.5也不能忽視，且現(xiàn)有循環(huán)流化床鍋爐脫硫效率并未達(dá)到最佳，逃逸的SO₂及NOx等氣體能在大氣中形成硫酸鹽或者硝酸鹽成為PM_2.5形成源頭。

對(duì)于循環(huán)流化床（CFB），由于硫酸鹽產(chǎn)物堵塞孔隙的緣故，導(dǎo)致顆粒內(nèi)部的CaO被密實(shí)的產(chǎn)物層包裹而無(wú)法參與反應(yīng)；對(duì)于粒徑較小的脫硫劑顆粒，雖然粒徑小的顆粒具有更大的比表面積，有利于爐內(nèi)氣固脫硫反應(yīng)，但小顆粒很難被分離器捕捉分離，較短的爐內(nèi)停留時(shí)間無(wú)法使脫硫劑獲得充分利用；這些局限性導(dǎo)致了循環(huán)流化床鍋爐的鈣利用率較低(20%~45%)，即一半以上的脫硫劑沒(méi)有參與脫硫反應(yīng)。且由于小顆粒不容易被捕捉，導(dǎo)致除塵器效率低下。

蒸汽相變技術(shù)原理為：在過(guò)飽和蒸汽環(huán)境中，蒸汽以微細(xì)顆粒為凝結(jié)核發(fā)生相變，顆粒粒度增大，同時(shí)顆粒間相互接觸碰撞發(fā)生凝并現(xiàn)象，使微細(xì)顆粒粒徑和質(zhì)量均顯著增大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種協(xié)同脫除PM_2.5及脫硫的系統(tǒng)。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種協(xié)同脫除PM_2.5及脫硫的循環(huán)流化床系統(tǒng)。

本發(fā)明的另一目的還在于提供一種協(xié)同脫除PM_2.5及脫硫的方法。

本發(fā)明的另一目的還在于將上述方法使用在循環(huán)流化床中。

一種協(xié)同脫除PM_2.5及脫硫的系統(tǒng)，包括與煙氣出口相連接的高壓霧化水增濕裝置，其中增濕裝置與除霧器、除塵器依次連接。

其中，上述系統(tǒng)的協(xié)同脫除PM_2.5及脫硫過(guò)程為：從煙氣出口的煙氣進(jìn)入高壓霧化水增濕裝置，一方面，水汽達(dá)到飽和并以PM_2.5微粒為凝結(jié)核發(fā)生相變，從而使得PM_2.5微粒粒度增大，同時(shí)產(chǎn)生擴(kuò)散和熱運(yùn)動(dòng)，促使含塵顆粒相互碰撞接觸凝結(jié)并進(jìn)一步長(zhǎng)大，長(zhǎng)大后的含塵液滴可通過(guò)除霧器捕捉，并用除霧器脫除PM_2.5（例如，沖洗水沖洗脫除），部分含塵液滴進(jìn)入除塵器，通過(guò)除塵器進(jìn)一步脫除PM_2.5；另一方面，經(jīng)過(guò)增濕裝置的高壓霧化水噴淋，包裹CaO的CaSO₄顆粒經(jīng)過(guò)高壓霧化水后破裂，內(nèi)部的CaO裸露在煙氣中并與煙氣中的SO₂或SO₃反應(yīng)生成CaSO₄，降低了SO₂的排放，還避免了硫氧化物進(jìn)一步形成PM_2.5。