本實(shí)用新型屬于燃煤煙氣污染物脫除技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是涉及一種燃煤煙氣SO₃梯級(jí)深度脫除系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

燃煤火力發(fā)電是我國(guó)目前電能生產(chǎn)的主要形式，我國(guó)火電發(fā)電量高達(dá)總發(fā)電量的80％以上，其中以燃煤為主的電裝機(jī)容量占總?cè)萘?5％。2014年我國(guó)能源消費(fèi)總量36.1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，煤炭消費(fèi)量占能源消費(fèi)總量的66％。中國(guó)以煤炭為主的能源供應(yīng)格局在未來一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生改變。

在燃煤電廠中，SO₃的來源主要有兩個(gè)方面：一是在燃燒過程中，煤中含有的可燃性硫元素燃燒生成SO₂后，部分SO₂被進(jìn)一步氧化生成SO₃；二是在選擇性催化還原脫硝(SCR)過程中，部分SO₂在SCR催化劑的作用下，被催化氧化生成SO₃。

在SCR煙氣脫硝技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用后，煙氣中的SO₃大大增加，造成的危害也越來越大：產(chǎn)生“藍(lán)羽”現(xiàn)象，當(dāng)煙氣中的SO₃濃度達(dá)到10～20ppm時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)“藍(lán)羽”現(xiàn)象；造成空預(yù)器的積灰，在空預(yù)器中，當(dāng)煙氣溫度降低至酸露點(diǎn)以下，硫酸冷凝，附著在飛灰上，形成具有一定粘性的沉淀物沉積在空預(yù)器表面，造成空預(yù)器積灰和結(jié)垢；生成硫酸氫銨，SCR反應(yīng)器中，在300℃左右，SO₃可與NH₃反應(yīng)生成硫酸氫銨，沉積在催化劑表面，堵塞催化劑孔隙，降低催化劑的活性和壽命，在空預(yù)器中，SCR反應(yīng)器中逃逸的氨和煙氣中的SO₃發(fā)生反應(yīng)生成硫酸氫銨，硫酸氫銨的粘性造成飛灰沉積在空預(yù)器的表面引起空預(yù)器的堵塞。特別是在燃燒高硫煤的情況下，SO₃對(duì)電廠的危害更加嚴(yán)重。

在現(xiàn)有的燃煤污染物控制裝備中，還沒有特定的環(huán)保裝備對(duì)煙氣中的SO₃進(jìn)行脫除，隨著環(huán)保要求日益嚴(yán)格，亟需開發(fā)一種燃煤煙氣SO₃脫除系統(tǒng)及控制方法，充分發(fā)揮各污染物控制裝備對(duì)SO₃的脫除潛力，減低煙氣中SO₃對(duì)電廠的危害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有燃煤煙氣中SO₃控制技術(shù)存在的不足，特別是在燃用高硫煤的情況下，減少SO₃對(duì)電廠設(shè)備及環(huán)境的危害，本實(shí)用新型提供了一種燃煤煙氣SO₃梯級(jí)深度脫除系統(tǒng)，充分發(fā)揮各污染物控制裝備對(duì)SO₃的脫除潛力，實(shí)現(xiàn)SO₃的排放濃度控制在5mg/Nm³以下。

一種燃煤煙氣SO₃梯級(jí)深度脫除系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括SCR脫硝裝置、堿性吸收劑噴射裝置、空預(yù)器、調(diào)溫增效裝置、靜電除塵器、脫硫塔和濕式靜電除塵器，所述調(diào)溫增效裝置包括降溫段和升溫段，所述SCR脫硝裝置、空預(yù)器、調(diào)溫增效裝置降溫段、靜電除塵器、脫硫塔、濕式靜電除塵器、調(diào)溫增效裝置升溫段沿?zé)煔饷摮较蝽槾卧O(shè)置；所述堿性吸收劑噴射裝置設(shè)置的位置為SCR脫硝裝置之前，SCR脫硝裝置之后、空預(yù)器之前，或空預(yù)器之后、調(diào)溫增效裝置降溫段之前。

作為優(yōu)選，所述SCR脫硝裝置中設(shè)置有三層催化劑。SCR脫硝裝置中設(shè)置三層低SO₂/SO₃轉(zhuǎn)化率的催化劑，SO₂/SO₃轉(zhuǎn)化率小于0.8％，降低當(dāng)煙氣通過SCR裝置時(shí)，煙氣中SO₂向SO₃的轉(zhuǎn)化，抑制SO₃的生成。

作為優(yōu)選，所述靜電除塵器與脫硫塔之間設(shè)有增壓風(fēng)機(jī)。

燃煤煙氣從鍋爐出來后依次經(jīng)過SCR脫硝裝置、空預(yù)器、調(diào)溫增效裝置的降溫段、靜電除塵器、增壓風(fēng)機(jī)、脫硫塔、濕式靜電除塵器、調(diào)溫增效裝置的升溫段，最后由煙囪排空。

調(diào)溫增效裝置分為兩段：降溫段和升溫段；其中，調(diào)溫增效裝置的降溫段設(shè)置在空預(yù)器后，煙氣經(jīng)過調(diào)溫增效裝置后使進(jìn)入靜電除塵器的煙氣溫度控制在煙氣的酸露點(diǎn)以下，煙氣中的SO₃冷凝成硫酸霧并吸附在粉塵表面，被靜電除塵器捕捉后脫除，煙氣中的絕大部分SO₃被靜電除塵器脫除。脫硫塔設(shè)置在靜電除塵器后，一方面，通過脫硫漿液的洗滌煙氣溫度進(jìn)一步下降，煙氣中的SO₃進(jìn)一步冷凝變大；另一方面，對(duì)脫硫塔的噴淋層及除霧器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高吸收塔漿液對(duì)煙氣中SO₃的脫除效率。濕式靜電除塵器設(shè)置在脫硫塔后，煙氣經(jīng)過脫硫塔后，SO₃主要以H₂SO₄微液滴的形式存在，其平均顆粒的直徑在0.4μm以下，屬于亞微米范疇，濕式靜電除塵器對(duì)亞微米顆粒有很高的捕獲率，可有效提高煙氣中SO₃的脫除效率。

堿性吸收劑噴射裝置可以有三種設(shè)置方式：堿性吸收噴射裝置設(shè)置在SCR脫硝裝置前，可降低硫酸氫銨在SCR催化劑上表面的生成；堿性吸收噴射裝置設(shè)置在SCR脫硝裝置后、空預(yù)器前，可降低SCR反應(yīng)器中逃逸的氨和煙氣中的SO₃發(fā)生反應(yīng)生成硫酸氫銨，避免硫酸氫銨的粘性造成飛灰沉積在空預(yù)器的表面引起空預(yù)器的堵塞；堿性吸收噴射裝置設(shè)置在空預(yù)器后、調(diào)溫增效裝置降溫段之前，是減少煙氣中SO₃總量的最佳位置。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

(1)脫硝反應(yīng)裝置采用低SO₂/SO₃轉(zhuǎn)化的催化劑，降低脫硝系統(tǒng)中SO₃的生成；

(2)系統(tǒng)中設(shè)置堿性吸收劑噴射裝置，高效脫除煙氣中的SO₃，抑制硫酸氫銨的生成；

(3)采用調(diào)溫增效裝置，使進(jìn)入靜電除塵器的煙氣溫度低于SO₃的酸露點(diǎn)，使得煙氣中的SO₃冷凝成硫酸霧并吸附在粉塵表面，由靜電除塵器高效脫除；

(4)通過脫硫塔的對(duì)煙氣的冷凝作用，促進(jìn)煙氣中SO₃的冷凝并長(zhǎng)大，通過對(duì)噴淋層的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高吸收塔漿液對(duì)SO₃的脫除；

(5)脫硫塔后設(shè)置濕式靜電除塵器，進(jìn)一步脫除脫硫塔后煙氣中的SO₃；

(6)通過各污染物控制裝備的梯度脫除，使SO₃的排放濃度控制在5mg/Nm³以下。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于此。

實(shí)施例1

參照?qǐng)D1，一種燃煤煙氣SO₃梯級(jí)深度脫除系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括SCR脫硝裝置2、堿性吸收劑噴射裝置3、空預(yù)器4、調(diào)溫增效裝置、靜電除塵器6、脫硫塔8和濕式靜電除塵器9，所述調(diào)溫增效裝置包括降溫段5和升溫段10，所述SCR脫硝裝置2、堿性吸收劑噴射裝置3、空預(yù)器4、調(diào)溫增效裝置降溫段5、靜電除塵器6、脫硫塔8、濕式靜電除塵器9、調(diào)溫增效裝置升溫段10沿?zé)煔饷摮较蝽槾卧O(shè)置；所述靜電除塵器6與脫硫塔8之間設(shè)有增壓風(fēng)機(jī)7。

燃煤煙氣從鍋爐1出來后依次經(jīng)過SCR脫硝裝置2、堿性吸收劑噴射裝置3、空預(yù)器4、調(diào)溫增效裝置的降溫段5、靜電除塵器6、增壓風(fēng)機(jī)7、脫硫塔8、濕式靜電除塵器9、調(diào)溫增效裝置的升溫段10，最后由煙囪11排空。

所述的SCR脫硝裝置2中設(shè)置三層低SO₂/SO₃轉(zhuǎn)化率的催化劑，SO₂/SO₃轉(zhuǎn)化率小于0.8％，降低煙氣在通過催化的過程中SO₂向SO₃的轉(zhuǎn)化，抑制SO₃的生成；

所述的堿性吸收劑噴射裝置3設(shè)置SCR脫硝裝置2后、空預(yù)器4前，向煙道內(nèi)噴射堿性吸收劑，堿性吸收劑與煙氣中的SO₃反應(yīng)，SO₃的脫除效率在90％以上；

所述的堿性吸收劑為氫氧化鎂、氫氧化鈣、硫酸氫鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈣中的任一種；

所述的調(diào)溫增效裝置的降溫段5設(shè)置在空預(yù)器4后，通過調(diào)溫增效裝置的降溫段5控制進(jìn)入靜電除塵器6的煙氣溫度在煙氣的酸露點(diǎn)以下，使得煙氣中的SO₃冷凝成硫酸霧并吸附在粉塵表面，被靜電除塵器6捕集后脫除，煙氣中的絕大部分三氧化硫被靜電除塵器6脫除；

所述的增壓風(fēng)機(jī)7設(shè)置在靜電除塵器6后、脫硫塔8前，克服整個(gè)污染物控制系統(tǒng)的阻力；

所述的脫硫塔8設(shè)置在增壓風(fēng)機(jī)7后，對(duì)脫硫塔8的噴淋作用，降低煙氣溫度，促進(jìn)煙氣中SO₃的凝并長(zhǎng)大；通過噴淋層及除霧器的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高吸收塔漿液對(duì)煙氣中SO₃的脫除；

所述的濕式靜電除塵器9設(shè)置在脫硫塔8后，煙氣經(jīng)過脫硫塔8后，SO₃主要以H₂SO₄微液滴的形式存在，其平均顆粒的直徑在0.4μm以下，屬于亞微米范疇，濕式靜電除塵器9對(duì)亞微米顆粒有很高的捕獲率，可有效提高煙氣中SO₃的脫除效率；

所述的煙氣經(jīng)濕式靜電除塵器9后，進(jìn)入調(diào)溫增效裝置的升溫段10，將煙氣溫度升高到85℃左右，最后經(jīng)煙囪11排空。

實(shí)施例2

參照?qǐng)D2，一種燃煤煙氣SO₃梯級(jí)深度脫除系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括SCR脫硝裝置2、堿性吸收劑噴射裝置3、空預(yù)器4、調(diào)溫增效裝置、靜電除塵器6、脫硫塔8和濕式靜電除塵器9，所述調(diào)溫增效裝置包括降溫段5和升溫段10，所述SCR脫硝裝置2、空預(yù)器4、調(diào)溫增效裝置降溫段5、靜電除塵器6、脫硫塔8、濕式靜電除塵器9、調(diào)溫增效裝置升溫段10沿?zé)煔饷摮较蝽槾卧O(shè)置；堿性吸收劑噴射裝置3設(shè)置的位置為SCR脫硝裝置2之前，所述靜電除塵器6與脫硫塔8 之間設(shè)有增壓風(fēng)機(jī)7。

燃煤煙氣從鍋爐1出來后依次經(jīng)過堿性吸收劑噴射裝置3、SCR脫硝裝置2、空預(yù)器4、調(diào)溫增效裝置的降溫段5、靜電除塵器6、增壓風(fēng)機(jī)7、脫硫塔8、濕式靜電除塵器9、調(diào)溫增效裝置的升溫段10，最后由煙囪11排空。

實(shí)施例3

參照?qǐng)D3，一種燃煤煙氣SO₃梯級(jí)深度脫除系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括SCR脫硝裝置2、堿性吸收劑噴射裝置3、空預(yù)器4、調(diào)溫增效裝置、靜電除塵器6、脫硫塔8和濕式靜電除塵器9，所述調(diào)溫增效裝置包括降溫段5和升溫段10，所述SCR脫硝裝置2、空預(yù)器4、調(diào)溫增效裝置降溫段5、靜電除塵器6、脫硫塔8、濕式靜電除塵器9、調(diào)溫增效裝置升溫段10沿?zé)煔饷摮较蝽槾卧O(shè)置；堿性吸收劑噴射裝置3設(shè)置的位置為空預(yù)器4之后、調(diào)溫增效裝置降溫段5之前，所述靜電除塵器6與脫硫塔8之間設(shè)有增壓風(fēng)機(jī)7。

燃煤煙氣從鍋爐1出來后依次經(jīng)過SCR脫硝裝置2、空預(yù)器4、堿性吸收劑噴射裝置3、調(diào)溫增效裝置的降溫段5、靜電除塵器6、增壓風(fēng)機(jī)7、脫硫塔8、濕式靜電除塵器9、調(diào)溫增效裝置的升溫段10，最后由煙囪11排空。