[發明專利]一種除塵脫硫脫硝多功能一體化控制系統、方法及應用

在審

• 申請號: 202010606910.X
• 申請日: 2020-06-29
• 公開（公告）號: CN111603911A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 陳晶;張杰;鄧云波;張藝
• 申請（專利權）人: 北京中航天業科技有限公司
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D53/83;B01D53/50;B01D53/40;B01D53/86;B01D53/56;B01D46/24;B01D46/46;B01D46/48;B01D46/00
• 代理公司: 北京國謙專利代理事務所(普通合伙) 11752
• 代理人: 趙慧敏

本發明屬于煙氣環保技術領域，公開了一種除塵脫硫脫硝多功能一體化控制系統、方法及應用，多功能一體化裝置本體上端焊接有花板，花板上安裝有濾筒；濾筒設置有外濾層，外濾層內側設置有外籠骨，外籠骨內側設置有內濾層，內濾層內側設置有內籠骨；濾筒立面設置有過濾面，濾筒立面上側焊接有固定耳，濾筒立面下端設置有筒底。本發明中濾筒采用外濾式、多層結構。外層達到脫硫和除塵的目的，內層達到脫硝的目的，實現先去除煙氣中二氧化硫和粉塵，減少脫硝催化劑的中毒風險，能夠保證催化劑的壽命，保證催化劑效率。同時本發明采用多功能一體化濾筒，外濾式結構，可以集成一體，布局緊湊、占地面積小。

技術領域

本發明屬于煙氣環保技術領域，尤其涉及一種除塵脫硫脫硝多功能一體化控制系統、方法及應用。

背景技術

目前，燃煤電廠煙氣超低排放治理常采用SCR+布袋除塵+脫硫工藝。但是針對生物質鍋爐，由于燃料本身含有K、Na、Ca等堿性物質，燃燒后形成飛灰進入SCR系統，會吸附在SCR催化劑表面或堵塞催化劑孔道，并且與催化劑表面活性成分發生反應，造成催化劑中毒失活。另一方面生物質鍋爐燃燒產生的二氧化硫、氮氧化物波動大，一般可在150～600mg/m³波動，采用SNCR的脫硝效率低，不能滿足超低排放的要求。因此生物質鍋爐的氮氧化物脫除一直是個難題。應用于電廠的SCR+布袋除塵+脫硫工藝不適用于這類鍋爐，而采用先脫硫除塵、后脫硝的工藝，通過脫硫劑的包裹和除塵器的過濾除掉煙氣中含有堿金屬的粉塵，可以保護后端催化劑免于中毒，延長催化劑壽命。

對于焦爐、豎窯、回轉窯等工業爐窯，其排煙溫度在120～260℃，其結構和鍋爐不同，并不能通過鍋爐改造獲得適合SCR脫硝的300～420℃的溫度窗口。而通過升溫煙氣的方法，需要通過燃燒天然氣或煤氣獲得高溫煙氣與原煙氣混合來提升煙氣問題，不僅能耗高，且混入的煙氣增大了處理煙氣量，建設投資增大，一般建設方難以接受?，F在常用的低溫催化劑其活性溫度區間為180～260℃，更適用于爐窯的煙氣溫度，但是低溫下煙氣中的二氧化硫會同脫硝加入的NH₃反應生成硫銨，附著在催化劑的表面造成催化劑中毒。因此，使用低溫催化劑對煙氣中二氧化硫的濃度要求較高，一般要求＞50mg/m³。所以，對于工業爐窯的煙氣污染物治理，多采用先脫硫、后脫硝的工藝，即干法脫硫+布袋除塵+低溫SCR脫硝工藝。

綜合以上情況，對于生物質鍋爐和大多數工業爐窯采用干法脫硫+布袋除塵+脫硝工藝更為合適。傳統的脫硫、除塵、脫硝是三個獨立的模塊，分別實現去除二氧化硫、粉塵和氮氧化物的目的，流程冗長、占地面積大，初期投資高，對于一些場地緊張、預算有限的企業，不能進行實施。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：傳統的脫硫、除塵、脫硝是三個獨立的模塊，分別實現去除二氧化硫、粉塵和氮氧化物的目的，流程冗長、占地面積大，初期投資高，對于一些場地緊張、預算有限的企業，不能進行實施。

解決以上問題及缺陷的難度為：

傳統燃煤電廠采用先脫硝、后脫硫。但是對于生物質電廠，由于其燃料的特殊性，煙氣中帶有的粉塵還有大量的堿金屬，采用SCR工藝會造成脫硝催化劑的中毒失效，而采用SNCR工藝又不能滿足達標要求。從處理效率來考慮，必須采用SCR工藝，所以需要先去除煙氣中會引起催化劑中毒的粉塵。SCR催化劑的反應活性區間300～420℃，一般的燃煤電廠濾袋耐溫不超過160℃，若采用常規的濾袋，需要除塵后需要再對煙氣升溫才能脫硝，這樣的能耗大，增加了業主的運行負擔。所以需要一種耐溫、耐酸堿腐蝕、耐磨損的濾袋，在鍋爐的高溫段實現除塵和脫硝。

傳統的煙氣治理工藝，脫硫、脫硝、除塵都是彼此獨立的、分批建設。系統之間的協調性差，占地面積大，運行維護費時費力。近年來一些工業爐窯，這些廠在前期規劃時沒有充分考慮環保要求，現階段上治理裝置，往往遇到場地布置受限，需要拆除、改建，增加了改造成本。

以往脫硫、脫硝、除塵三個裝置分別建設，僅從反應裝置來看，就要分別建造脫硫塔、脫硝反應器和除塵器，大量的重復建設造成浪費。