[發明專利]一種實現火電廠煙氣多污染物超低排放的協同脫除系統及方法

無效

• 申請號: 201410338973.6
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104100964A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 王月明;牛國平;何育東;聶孝峰;張廣才;董康田
• 申請（專利權）人: 西安西熱鍋爐環保工程有限公司;西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F23C5/08
• 分類號: F23C5/08;F23J15/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

技術領域

本發明屬于大氣污染物的脫除領域，具體涉及一種實現火電廠煙氣多污染物超低排放的協同脫除系統及方法。

背景技術

繼國務院印發大氣污染防治行動計劃的通知國發〔2013〕37號《大氣污染防治行動計劃》后，近期國家又密集出臺了一系列環保政策：國家能源局于1月23日發布《加強能源行業大氣污染防治工作方案》，《燃煤發電機組環保電價及環保設施運行監管辦法》已于2014年5月1日起實施，新版《火電廠大氣污染物排放標準》將于7月1日實施，環保部公告2013年第14號要求重點控制區火電行業燃煤機組將于2014年7月1日執行煙塵特別排放限值，《中華人民共和國環境保護法》將于2015年1月1日實施。

部分地方政府也相繼出臺更嚴厲的環保要求：廣州、山東(淄博)、陜西(關中)、河北(邯鄲)、新疆(阜康)等地要求區域內燃煤機組執行特別排放限值；浙江現役600MW等級及以上燃煤機組需在2017年前達到燃機排放標準(二氧化硫35mg/m³、氮氧化物50mg/m³、煙塵5mg/m³)。

國內環保要求日趨嚴格，燃煤機組實施清潔化生產大勢所趨，特別排放限值甚至燃機標準有可能成為燃煤機組下階段的排放要求，燃煤電廠滿足天然氣電廠的排放要求是一個發展趨勢。

目前，脫硝技術主要包括低氮燃燒器、選擇性非催化還原脫硝(SNCR)及選擇性催化還原脫硝(SCR)等方法；新建鍋爐采用低氮燃燒器或現役鍋爐進行低氮燃燒器改造后，爐膛出口NO_x排放都有不同程度的降低。但是，采用低氮燃燒技術可能對鍋爐運行性能產生一些影響：鍋爐燃燒效率可能降低，引起燃燒器區域水冷壁受熱面的結渣與腐蝕加劇等問題。SNCR脫硝系統在實際應用中存在的主要問題是脫硝效率不高(約為15％～50％)，而且鍋爐容量越大，SNCR脫硝效率越低。另外，尿素利用率低(約15％～30％)，尿素消耗量較大導致氨逃逸較高(約5～10ppm)。單獨采用SNCR脫硝時，氨逃逸與煙氣中的SO₃反應生成的硫酸氫銨將導致空預器受熱面的沾污積灰與堵塞問題。中國幾乎所有火電廠都安裝了除塵裝置，而WFGD也成為中國火電廠脫硫的主要技術。濕法脫硫還要消耗大量的水資源，必須平衡燃煤電廠脫硫系統與水資源和脫硫劑資源(如石灰石資源)的供應問題，同時解決硫資源化利用和濕煙囪問題。在除塵方面，需要平衡除塵器與脫硫的整體優化組合，以取得技術經濟的除塵效果，節省投資與運行成本。

國際上研究燃煤煙氣多污染物協同控制是一種新的技術動向，煙氣多污染物治理系統集成控制是主要方向。針對國家火電廠環保排放標準中的四個主要污染物：NOx、煙塵、SO₂以及將來要嚴格控制的劇毒污染物汞，火電機組需要采取一系列的深層次的環保措施來保證各污染物的超低排放。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可實現火電廠煙氣多污染物超低排放的協同脫除系統及方法。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：包括依次串聯的低氮燃燒器、選擇性非催化還原脫硝系統、選擇性催化還原脫硝系統、高效除塵器、高效濕法脫硫系統以及濕式電除塵器。

所述的高效除塵器和高效濕法脫硫系統之間設有引風機。

所述的引風機為雙級動葉可調軸流風機。

所述的選擇性非催化還原脫硝系統的出口脫硝煙道上設有多個有特征的噴嘴。

所述的選擇性催化還原脫硝系統中所采用的催化劑為添加有MnOx-CeO₂的SCR釩系催化劑；且MnOx-CeO₂占SCR釩系催化劑質量的1％～3％。

所述的選擇性催化還原脫硝系統的出口設有空氣預熱器，空氣預熱器和高效除塵器之間設有煙氣冷卻器，濕式電除塵器的出口設有煙氣再熱器，且煙氣冷卻器的吸熱端與煙氣再熱器的放熱端形成回路。

所述的煙氣再熱器的出口與煙囪相連。

所述的高效濕法脫硫系統由串聯在一起的一級石灰石-石膏濕法脫硫系統和二級石灰石-石膏濕法脫硫系統組成，且一級石灰石-石膏濕法脫硫系統和二級石灰石-石膏濕法脫硫系統的吸收塔內均安裝有塔內積液板以及管式除霧器，一級石灰石-石膏濕法脫硫系統的吸收塔的入口處設有煙氣冷卻器，電除塵器的出口與一級石灰石-石膏濕法脫硫系統的吸收塔的入口相連，二級石灰石-石膏濕法脫硫系統的吸收塔出口與濕式電除塵器相連。

一種實現火電廠煙氣多污染物超低排放的協同脫除方法，基于實現火電廠煙氣多污染物超低排放的協同脫除系統，包括以下步驟：