[發明專利]一種協同熱發電的脫硫脫硝煙氣綜合治理裝置及方法

在審

• 申請號: 202010367226.0
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111359408A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 王云剛;馬亮;戴艷俊;李京京;趙欽新;梁志遠;邵懷爽
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;西安特種設備檢驗檢測院
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D53/86;B01D53/60;F23J15/06;F23J15/02;F23J15/00;F23J15/08
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

本發明公開了一種協同熱發電的脫硫脫硝煙氣綜合治理裝置及方法，其基本流程是尾部煙氣與煙道中噴入的氧化劑和初級催化劑反應后，除塵并部分脫除NO_X和SO_X，再進入深度催化單元進行深度氧化，隨后進入吸收塔脫除NO_X和SO_X，經除霧、煙氣再熱后排出；爐膛壁面敷設熱電感應材料發電，為整個系統提供動力；催化劑選擇多級布置，初級催化劑采用粉煤灰，經預處理后噴入煙氣中進行催化反應，深度催化單元中催化劑采用高效脫硫、脫硝催化劑并涂敷于換熱器表面，利用熱發電調節進口水溫，進而控制換熱器表面溫度保證深度催化單元處于最佳反應工況。設置自動控制系統，實時監測初級催化劑的平均活性和高活性比例，保證系統的高效性與經濟性。

技術領域

本發明屬于氮、硫氧化物環境污染治理技術領域，具體涉及一種協同熱發電的脫硫脫硝煙氣綜合治理裝置及方法。

背景技術

大氣污染現象是危害人類生存環境的重大問題，由燃煤電廠排放的SO₂、NO_X對人類健康和生態環境危害顯著；其中，SO₂是形成酸雨的主要原因，NOx能發生光化學煙霧、破壞臭氧層及產生溫室效應。目前針對這兩種污染物脫除的最為成熟的方法分別是濕法脫硫、SCR脫硝。但是采用上述方法來治理電廠污染物時存在嚴重的催化劑浪費情況，比如在電站鍋爐變負荷運行時，煙氣中污染物成分含量變化較大，而催化劑作為脫除污染物的核心成分，對于NO、SO₂、水蒸氣的含量比較敏感，當這些污染物的濃度發生變化時，催化劑的催化效率均會呈現不同程度的降低。因此，要經濟、高效地利用催化劑實現燃煤電廠煙氣污染物的脫除，必須將電廠的煙氣治理系統與催化劑的特性緊密結合來考慮。而現有的電站煙氣治理系統中，均采用單一催化劑脫除污染物，并且未充分考慮催化劑活性與電站負荷變化進而導致的煙氣成分改變之間的關系。傳統煙氣污染物脫除技術雖然具有較高的脫除效率，但在集約型經濟快速發展的形勢下，研究一種可在高效率脫除電廠煙氣污染物情況下實現催化劑的最優化方法顯得格外重要。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供了一種協同熱發電的脫硫脫硝煙氣綜合治理裝置及方法，可對煙氣中的NO_x、SO₂進行深度氧化并脫除，實現超凈排放。

為了達到上述目的，本發明所采取的技術方案如下：

一種協同熱發電的脫硫脫硝煙氣綜合治理裝置，包括鍋爐1，所述鍋爐1尾部煙道中布置有煙氣冷卻器2，煙氣冷卻器進口布置有泵Ⅰ12-2，煙氣冷卻器2與除塵器4連接的煙道中開有氧化劑噴口及初級催化劑噴口，氧化劑儲箱3與氧化劑噴口通過管道連接，管道上布置有氧化劑動力裝置12-3，除塵器4與吸收塔6之間的煙道中布置有深度催化單元5，深度催化單元5水側進口布置泵Ⅱ12-4及電加熱裝置16；吸收塔6出口布置有除霧器7，除霧器7與煙囪10之間的煙道中依次布置有煙氣再熱器8、引風機9以及再循環煙氣開口B；再循環煙氣開口B與初級催化劑噴口通過煙氣管道連接，煙氣管道上布置有風機12-1，除塵器4的粉煤灰出口分兩路，一路通過管路連通初級催化劑噴口，管路上布置有催化劑預處理裝置15，另一路通過管路連通粉煤灰儲存庫13；另外，鍋爐1爐膛壁面敷設有熱電感應材料，熱電感應材料與蓄電裝置11連接，蓄電裝置11以及自動控制系統14通過導線與風機12-1、泵Ⅰ12-2、氧化劑動力裝置12-3、泵Ⅱ12-4、電加熱裝置16和催化劑預處理裝置15連接，；所述自動控制系統14結合鍋爐爐膛負荷、燃料性質以及各檢測數據，控制氧化劑噴入量、煙氣冷卻器的循環水量、深度催化單元入口水溫和水量、再循環煙氣量以及初級催化劑噴入量，并且實時監測初級催化劑的平均活性以及高活性粉煤灰顆粒比例，若平均活性或高活性粉煤灰顆粒比例低于50％-70％，及時對除塵器粉煤灰倉進行徹底清理，達到自動控制的目的。