專利名稱：一種燃煤電站煙氣海水聯(lián)合脫硫脫氮的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃煤電站煙氣脫硫脫氮控制技術(shù)，具體為一種燃煤煙氣海水聯(lián)合脫硫脫氮的方法，屬于煙氣多污染物協(xié)調(diào)控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)將在今后的很長一段時(shí)間不會(huì)改變，導(dǎo)致二氧化硫和氮氧化物排放總量居高不下。燃煤煙氣中的二氧化硫和氮氧化物是空氣污染物的主要來源，不但給生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響，還是酸雨形成的主要“元兇”。隨著《火電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)出臺(tái)實(shí)施，控制燃煤煙氣中S02、NOx仍將是“十二五”期間燃煤電站鍋爐節(jié)能減排的重點(diǎn)。而同時(shí)脫除SO2和NOx具有設(shè)備簡單，管理操作方便、占地面小、投資運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)，是一項(xiàng)符合我國國情的燃煤污染治理技術(shù)，有良好的發(fā)展前
旦
-5^ O海水因具有很強(qiáng)的緩沖能力，具有天然的燃煤煙氣污染物脫除作用，在沿海燃煤機(jī)組上廣泛采用來脫除二氧化硫，起到凈化空氣的作用。但是，由于經(jīng)過高溫后煙氣中氮氧化物的性質(zhì)比較穩(wěn)定，海水脫硫技術(shù)對(duì)脫氮效果有限，海水法煙氣脫硫裝置一般無脫氮功能。開發(fā)燃煤煙氣海水聯(lián)合脫硫脫氮方法，以滿足大氣排放要求，成了當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種燃煤電站鍋爐煙氣海水聯(lián)合脫硫脫氮的方法，即在同一套裝置采用天然海水作為吸收劑，添加必要的脫氮?jiǎng)?，?shí)現(xiàn)煙氣中的二氧化硫和氮氧化物同時(shí)脫除的目的，滿足大氣污染物排放的要求。本發(fā)明的目的是通過以下措施實(shí)現(xiàn)的
一種燃煤電站煙氣海水聯(lián)合脫硫脫氮方法，該方法包括以下步驟
原煙氣經(jīng)入口煙道與噴入的脫氮?jiǎng)┙佑|一起進(jìn)入吸收塔，在吸收塔內(nèi)與噴淋的海水接觸，洗滌后煙氣從吸收塔出口經(jīng)煙 排出，洗滌后的海水回收至海水恢復(fù)系統(tǒng)；其中所述脫氮?jiǎng)┯裳趸瘎┡c抑制劑按重量比為1/0.01-0. I配成，氧化劑為雙氧水，抑制劑為氧化鈰或五氧化二釩。氧化劑與抑制劑先分別加水配制成溶液，兩種溶液混合后再由入口煙道噴入；其中氧化劑抑制劑水三者的重量比為I :0. 01-0. I :0. 9-0. 99。脫氮?jiǎng)┩ㄟ^噴霧裝置噴入，噴霧裝置布置在原煙道上，該裝置可保證煙氣進(jìn)入吸收塔前先與脫氮?jiǎng)┏浞只旌稀Ｎ账捎锰盍纤?，本發(fā)明采用填料塔可使煙氣與海水充分接觸，利于煙氣的充分洗漆。海水恢復(fù)系統(tǒng)回收洗滌后海水，與新鮮海水混合并鼓入空氣，調(diào)節(jié)pH至6. 5以上排入大海。海水恢復(fù)處理比較容易，成本低，而濕法脫硫洗滌水回收較復(fù)雜，成本高。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)
海水具有很強(qiáng)的緩沖能力，是天然的燃煤煙氣二氧化硫的吸收劑，脫硫效率90%以上； 但海水的脫氮效果有限，約為3-5%，其主要原因是燃煤煙氣的90-95%的NO很難被空氣中的氧氣氧化，不能形成易于洗滌的NO2，現(xiàn)有技術(shù)脫氮效果較差。本發(fā)明為了攻克現(xiàn)有技術(shù)的難點(diǎn)，有針對(duì)性地試驗(yàn)研究，開發(fā)出NO氧化劑，提高了燃煤煙氣中NO的氧化，同時(shí)添加抑制劑，抑制SO2的氧化，提高了海水脫硫脫氮的效率， 形成了一種燃煤煙氣海水聯(lián)合脫硫脫氮的方法，脫硫率90%以上、脫氮效率60%以上。本發(fā)明脫硫脫氮的具體反應(yīng)機(jī)理如下
(I)NO的氧化反應(yīng)
N0(g) NO2 (g)(I)
SO2 (g) = SO3 (g)(2)
NO在雙氧水的作用下氧化成NO2，發(fā)生反應(yīng)(I)；
SO2在雙氧水的作用下氧化成SO3，發(fā)生反應(yīng)(2)。由于SO3脫除效果有限，添加抑制劑抑制反應(yīng)(2)的發(fā)生。(2)海水的脫硫脫氮反應(yīng)
SO2 (g) ◎ SO2 (aq)(3)
NO2 (g) · NO2 (aq)(4)
SO2 (aq) + NO2 (aq) +4 0 ◎ HSOf+ HN03>2H30+ (5)
HN03>HS03>H20 <=> SO廣+NO3^H3O+(6)
海水的緩沖能力主要是由H2CO3和它的相應(yīng)酸根之間的平衡(CO2 / H2CO3 / HC03_ / CO32O而引起
C02+H20 H2CO3(7)
H2C03+H20 O HCO3^H3O+(8)
HCO3^H2O CO廣+H3O+(9)
海水中含量較低的磷酸鹽、硼酸鹽等亦有上述類似反應(yīng)。在對(duì)洗滌后煙氣的海水進(jìn)行還原恢復(fù)時(shí)，進(jìn)行曝氣氧化發(fā)生以下反應(yīng)
SO2+ NO2 +H20+l/202 — SO42-+ NCV+2H+(10)
HCO3^H2O CO2 +H2O(11)
本發(fā)明方法添加了脫氮?jiǎng)?，從而提高?NO的氧化度，大部分NO被氧化為NO2，大大提高了脫氮效率，脫氮效率60%以上。本發(fā)明還充分利用海水對(duì)S02/N02的天然吸收能力，以海水作為吸收劑，有效地脫除了煙氣中的二氧化硫和氮氧化物。同時(shí)為防止脫氮氧化劑將SO2氧化成SO3，還填加了抑制劑，脫硫效率達(dá)到90%以上。本發(fā)明工藝簡單、操作管理方便，無二次污染、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益好，對(duì)沿海燃煤機(jī)組具有極大的發(fā)展應(yīng)用前景。作為吸收劑的海水，天然易得，成本較低，經(jīng)濟(jì)適用。
本發(fā)明適于對(duì)原有脫硫設(shè)備進(jìn)行改造，改造時(shí)在入口煙道增設(shè)儲(chǔ)罐和噴入裝置即可， 經(jīng)濟(jì)實(shí)用，不需要重新建塔，運(yùn)行費(fèi)用低。


附圖I是燃煤電站鍋爐煙氣海水聯(lián)合脫硫脫氮方法工藝流程示意圖。圖中1-吸收塔；2_填料。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述
本發(fā)明方法采用的裝置如圖I所示，包括吸收塔、脫氮?jiǎng)﹥?chǔ)罐、脫氮?jiǎng)﹪婌F裝置、海水供應(yīng)系統(tǒng)、海水恢復(fù)系統(tǒng)等。吸收塔內(nèi)裝有填料，噴淋層。本發(fā)明脫氮?jiǎng)┲醒趸瘎┎捎肏2O2，抑制劑采用五氧化二釩(也可采用氧化鈰)，噴入前氧化劑 和抑制劑先分別加水形成溶液，再將兩種溶液混合配成脫氮?jiǎng)┤芤海渲?H2O2 五氧化二釩水的重量比為I :0. 01-0. I :0. 9-0. 99均可。打開儲(chǔ)罐控制閥，上述配好的脫氮?jiǎng)┤芤河蔁煹廊肟趪娙?，原煙氣?jīng)入口煙道去往吸收塔，與噴入的脫氮?jiǎng)┏浞纸佑|，經(jīng)膨脹節(jié)后一起送入吸收塔。在吸收塔內(nèi)煙氣與逆流噴淋的海水接觸，經(jīng)填料中完成二氧化硫和氮氧化物的脫除，洗滌后的凈煙氣從吸收塔出口經(jīng)煙囪排出，洗滌后的海水自流到海水恢復(fù)系統(tǒng)。噴淋的海水由泵輸送至塔頂，經(jīng)噴淋層噴淋。海水恢復(fù)系統(tǒng)收集洗滌后海水，與新鮮海水混合并鼓入空氣，調(diào)節(jié)pH至6. 5以上,海水達(dá)標(biāo)后排入大海。
應(yīng)用實(shí)例I :
以下為本發(fā)明燃煤煙氣海水聯(lián)合脫硫脫氮的方法在秦皇島某電廠100麗機(jī)組中的運(yùn)行實(shí)例，具體參數(shù)參見表I。表I
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數(shù)嚴(yán)_ 效率61 2%
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S 運(yùn)行以來.系航穩(wěn)定IE常.材钃滿:足工藝的薷求.《硫率 ^ i* 90%以上.，賤鑛效 :定在6C StA上；均滿.足迖楊禱放的要求，+ 并可滿足日越產(chǎn)格的汚Hl物排鑛耍求.
應(yīng)用實(shí)例2 以下為本發(fā)明燃煤煙氣海水聯(lián)合脫硫脫氮的方法在江蘇沿海某電廠300MW機(jī)組中的運(yùn)行實(shí)例，具體參數(shù)參見表2。表 權(quán)利要求
1.一種燃煤電站煙氣海水聯(lián)合脫硫脫氮方法，該方法包括以下步驟原煙氣經(jīng)入口煙道與噴入的脫氮?jiǎng)┙佑|一起進(jìn)入吸收塔，在吸收塔內(nèi)與噴淋的海水接觸，洗滌后煙氣從吸收塔出口經(jīng)煙 排出，洗滌后的海水回收至海水恢復(fù)系統(tǒng)；其中所述脫氮?jiǎng)┯裳趸瘎┡c抑制劑按重量比為1/0.01-0. I配成，氧化劑為雙氧水，抑制劑為氧化鈰或五氧化二釩。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃煤電站煙氣海水聯(lián)合脫硫脫氮方法，其中，所述化劑與抑制劑噴入前先分別加水配制成溶液，混合后再由入口煙道噴入；其中氧化劑抑制劑水三者的重量比為 I 0. 01-0. I 0. 9-0. 99。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃煤電站煙氣海水聯(lián)合脫硫脫氮方法，其中，上述方法脫硫效率90%以上、脫氮效率60%以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃煤電站煙氣海水聯(lián)合脫硫脫氮方法，其中，所述脫氮?jiǎng)┩ㄟ^噴霧裝置噴入，噴霧裝置布置在原煙道上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃煤電站煙氣海水聯(lián)合脫硫脫氮方法，其中，所述吸收塔采用填料塔。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃煤電站煙氣海水聯(lián)合脫硫脫氮方法，其中，所述海水恢復(fù)系統(tǒng)回收洗滌后海水，與新鮮海水混合并鼓入空氣，調(diào)節(jié)PH至6. 5以上，達(dá)標(biāo)后排入大海。
全文摘要
本發(fā)明提供一種燃煤電站煙氣海水聯(lián)合脫硫脫氮方法，即充分利用海水的天然堿性，在一套裝置中實(shí)現(xiàn)海水聯(lián)合脫硫脫氮的功能，滿足大氣污染物排放要求；該方法工藝簡單，流程合理，充分利用現(xiàn)有的海水資源，達(dá)到污染物聯(lián)合脫除的目的，系統(tǒng)操作方便、無二次污染，經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益好。該方法包括以下步驟原煙氣經(jīng)入口煙道與噴入的脫氮?jiǎng)┙佑|一起進(jìn)入吸收塔，在吸收塔內(nèi)經(jīng)過吸收塔填料，與逆流噴淋的海水接觸，洗滌后煙氣從吸收塔出口經(jīng)煙囪排出，洗滌后的海水自流到海水恢復(fù)系統(tǒng)，脫硫效率90%以上、脫氮效率60%以上；其中所述脫氮?jiǎng)┯裳趸瘎┡c抑制劑按重量比為1/0.01-0.1配成，氧化劑為雙氧水，抑制劑為氧化鈰或五氧化二釩。
文檔編號(hào)B01D53/60GK102688680SQ20121020278
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者劉濤, 李忠華, 柏源, 王宏亮, 王小明, 管一明, 薛建明 申請(qǐng)人:國電科學(xué)技術(shù)研究院