[發(fā)明專利]一種兼顧低溫腐蝕與余熱利用的煙氣綜合節(jié)能減排系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710127994.7
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN107300188B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崇培安;朱曉磊;王璞;熊顯巍;李劍寧;陶麗;丁士發(fā);朱一飛
• 申請（專利權(quán)）人: 上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計研究院
• 主分類號: F23J15/00
• 分類號: F23J15/00;F22D1/36
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;吳小麗

本發(fā)明提供了一種兼顧低溫腐蝕與余熱利用的煙氣綜合節(jié)能減排系統(tǒng)，煙氣管道內(nèi)，煙氣經(jīng)由SCR催化劑層依次進入空氣預(yù)熱器及除塵器，SCR催化劑層前的水平煙道內(nèi)設(shè)有噴嘴系統(tǒng)，噴嘴系統(tǒng)與碳酸鈉溶液供給系統(tǒng)相連；SCR催化劑層后側(cè)與除塵器前側(cè)之間通過旁路煙道連接，旁路煙道內(nèi)設(shè)有換熱器，煙氣出SCR催化劑層后，大部分煙氣經(jīng)由主煙道進入空氣預(yù)熱器，剩余的小部分煙氣進入旁路煙道經(jīng)由換熱器降溫，出旁路煙道的煙氣與出空氣預(yù)熱器的煙氣混合后進入除塵器；除塵器之后的煙道內(nèi)設(shè)有低溫省煤器，低溫省煤器與前置暖風(fēng)器相連。本系統(tǒng)可降低鍋爐尾部受熱面結(jié)垢堵塞和低溫腐蝕現(xiàn)象，提高煙氣余熱的利用效率，實現(xiàn)煙氣綜合節(jié)能減排一體化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種針對鍋爐尾部排煙的綜合節(jié)能減排系統(tǒng)，用于對燃煤機組(特別是高硫煤)鍋爐煙氣進行SO₃的脫除以降低酸露點，并對煙氣余熱進行梯級利用分別加熱高壓給水、低壓給水和冷風(fēng)，從而在避免尾部受熱面低溫腐蝕的前提下提高煙氣余熱利用率，屬于鍋爐技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在燃煤機組中，隨著煙氣溫度的降低，SO₃在爐膛出口為氣態(tài)SO₃，在SCR催化劑出口轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)硫酸，進入濕法脫硫裝置后進一步轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩釟馊苣z，酸性逐步增強，對設(shè)備的腐蝕也逐步增強。對機組的影響包括：一、使酸露點溫度提高，從而限制了煙氣溫降，影響余熱回收效果；二、使SCR和空預(yù)器積灰結(jié)垢；三、產(chǎn)生“藍羽”現(xiàn)象。

目前，國內(nèi)燃煤機組的脫硝系統(tǒng)普遍采用SCR技術(shù)(選擇性催化還原法)，以NH₃(尿素)為還原劑，以釩-鎢-鈦系列金屬為催化劑，在320℃到420℃之間的煙氣溫度范圍內(nèi)將NO_x轉(zhuǎn)化為N₂。一方面，催化劑能將SO₂催化氧化為SO₃，轉(zhuǎn)換率取決于V₂O₅含量、催化劑壁厚、催化劑形態(tài)和煙氣溫度等，催化劑中V₂O₅的擔(dān)載量越大，SO₃的轉(zhuǎn)化效率也越高。SCR系統(tǒng)中SO₃轉(zhuǎn)化率大約為0.5％～1.5％。另一方面，所用還原劑NH₃會與SO₃發(fā)生反應(yīng)，增加噴氨量提高其運維成本的同時，生成的硫酸銨、硫酸氫銨(ABS)在催化劑和空預(yù)器金屬表面沉積，使催化劑活性降低影響NO_x脫除效率，使空預(yù)器結(jié)垢堵塞增加風(fēng)機功耗，迫使機組停爐清灰。

國家還未出臺針對SO₃排放的相關(guān)標(biāo)準，現(xiàn)有主要的SO₃脫除技術(shù)為針對煙氣脫除SO₂和粉塵的靜電除塵(ESP)和濕法脫硫(FGD)。在ESP中，凝結(jié)的硫酸將會和飛灰一起被靜電除塵器脫除，SO₃的脫除率取決于煙氣溫度和飛灰成分，通常SO₃的脫除率大約為10％～15％。在FGD中，煙氣在吸收塔內(nèi)的停留時間較短，同時硫酸蒸汽在吸收塔內(nèi)冷凝成非常細的硫酸氣溶膠，難以被石灰漿液吸收，SO₃的脫除效率通常為30％～40％。SO₃脫除效率普遍偏低，而煙氣中SO₃含量較大造成酸露點過高，限制了空預(yù)器后的煙氣溫降，尾部的余熱回收設(shè)備通常為低溫省煤器以加熱低壓給水，以減少#6和#7抽汽。一方面，減少的抽汽品質(zhì)較低，節(jié)能效果較差；另一方面，換熱器材料需選用耐腐蝕的ND鋼，且需要嚴控?zé)煔夂徒饘俦跍匾苑赖蜏馗g現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何降低鍋爐尾部受熱面結(jié)垢堵塞和低溫腐蝕現(xiàn)象，提高煙氣余熱的利用效率，實現(xiàn)煙氣綜合節(jié)能減排一體化。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種兼顧低溫腐蝕與余熱利用的煙氣綜合節(jié)能減排系統(tǒng)，煙氣管道內(nèi)布置有SCR催化劑層、空氣預(yù)熱器及除塵器，煙氣經(jīng)由SCR催化劑層依次進入空氣預(yù)熱器及除塵器，其特征在于：所述SCR催化劑層前的水平煙道內(nèi)設(shè)有噴嘴系統(tǒng)，噴嘴系統(tǒng)與碳酸鈉溶液供給系統(tǒng)相連；