本發(fā)明屬于煙氣脫硫領(lǐng)域，更具體地，涉及一種利用Na₂CO₃脫除鍋爐尾部煙氣中SO₃的方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)燃燒煤、石油、天然氣等含硫化石燃料時(shí)，其燃燒后煙氣中會(huì)含有一定量的SO₃或SO₂，SO₃極易溶于水從而對(duì)電廠的輔助設(shè)備造成嚴(yán)重的腐蝕，同時(shí)SO₃也會(huì)降低煙氣露點(diǎn)，有SO₃存在時(shí)在煙囪出口會(huì)出現(xiàn)藍(lán)羽現(xiàn)象，同時(shí)嚴(yán)重影響大氣環(huán)境。目前國家尚未對(duì)SO₃的排放提出明確的標(biāo)準(zhǔn)，因此現(xiàn)有燃煤電廠并未安裝SO₃脫除裝置。而現(xiàn)有的電廠脫硫裝置雖然能有效的脫除煙氣中的SO₂，但是對(duì)SO₃的脫除效率并不高，因此SO₃的脫除問題仍有待解決。

SCR煙氣脫硝技術(shù)在20世紀(jì)80年代開始逐漸應(yīng)用在燃煤鍋爐中，進(jìn)行煙氣中的NO_x脫除，目前此方法在世界范圍內(nèi)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。在300-420℃溫度范圍內(nèi)，SO₃與NH₃是以分子形態(tài)單獨(dú)存在于煙氣中的，但當(dāng)鍋爐處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，SCR裝置工作溫度低于300℃，由于催化劑的毛細(xì)凝結(jié)作用，SO₃與NH₃會(huì)被吸附至催化劑微孔內(nèi)以NH₄HSO₄的形式存在，堵塞催化劑微孔，降低了SCR裝置的脫硝效率。因此一般燃煤電廠為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，都會(huì)有一個(gè)最低噴氨溫度260-300℃，在低負(fù)荷條件下煙氣溫度低于最低噴氨溫度時(shí)會(huì)停止氨的噴入，但是此時(shí)SCR裝置不能工作，導(dǎo)致煙氣中氮氧化物含量超標(biāo)，造成大氣污染。即使在鍋爐正常運(yùn)行工況下，SCR裝置后會(huì)有一部分的NH₃逃逸，這部分的NH₃與SO₃會(huì)在空氣預(yù)熱器的低溫段生成NH₄HSO₄，這部分NH₄HSO₄會(huì)與飛灰結(jié)合粘結(jié)在空氣預(yù)熱器上面造成堵塞。

為了有效防止上述現(xiàn)象的發(fā)生，有必要找到一種能有效去除煙氣中SO₃的方法，從而達(dá)到維持電廠設(shè)備正常運(yùn)行、控制大氣污染物排放的目的。

現(xiàn)有的一些SO₃脫除方法，均是噴入鈣、鎂氧化物吸收SO₃生成鈣鹽、鎂鹽，這些反應(yīng)生成物易與煙氣中的水分結(jié)合乳化、沉淀，從而只適用于新建的擁有濕式電除塵設(shè)備的電廠。但是，針對(duì)目前國內(nèi)現(xiàn)有的電廠而言，并未加裝濕式電除塵設(shè)備，主要原因是該設(shè)備不僅投資大，而且設(shè)備占地面積也很龐大，原有的電廠并沒有規(guī)劃出地方進(jìn)行安裝該設(shè)備，因此很難進(jìn)行這些方法的運(yùn)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷與改進(jìn)需求，本發(fā)明提出了一種利用Na₂CO₃去除鍋爐尾部煙氣中SO₃的方法，有效的解決了SCR裝置中由硫酸氫銨引起的催化劑孔隙堵塞與空氣預(yù)熱器堵塞問題，能夠保證鍋爐低負(fù)荷時(shí)SCR裝置的正常運(yùn)行，從而保證有效的脫除鍋爐燃燒產(chǎn)生的NO_x；同時(shí)，也能保證空氣預(yù)熱器的正常運(yùn)行；不需要對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行大規(guī)模改造，既能適用于現(xiàn)干式除塵裝置也能適用于濕式除塵裝置，具有環(huán)保、高效、簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種利用Na₂CO₃脫除鍋爐尾部煙氣中SO₃的方法，其特征在于：在省煤器(1)前的第一煙道(6)、SCR裝置(2)前的第二煙道(7)或空氣預(yù)熱器(3)前的第三煙道(8)中的至少一個(gè)設(shè)置噴入點(diǎn)，向第一煙道(6)、第二煙道(7)、第三煙道(8)中的至少一個(gè)噴入Na₂CO₃粉末與煙氣中的SO₃進(jìn)行反應(yīng)，將SO₃變?yōu)榱蛩猁}。

進(jìn)一步地，Na₂CO₃粉末平均直徑不大于30μm。

進(jìn)一步地，Na₂CO₃粉末與SO₃反應(yīng)溫度范圍為鍋爐中低溫段，其反應(yīng)溫度區(qū)間為100-600℃。

進(jìn)一步地，在Na₂CO₃粉末中摻入吸潮劑。

進(jìn)一步地，吸潮劑質(zhì)量占總粉末質(zhì)量的1.5％。

進(jìn)一步地，吸潮劑的平均顆粒直徑為3μm。

進(jìn)一步地，Na₂CO₃粉末采用密閉輸送。

進(jìn)一步地，Na₂CO₃粉末的給料裝置做防潮措施。

進(jìn)一步地，Na₂CO₃粉末的輸送介質(zhì)是干燥空氣，或鍋爐尾部的干燥煙氣。

總體而言，通過本發(fā)明以上的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：

1.本發(fā)明通過噴入Na₂CO₃粉末與SO₃進(jìn)行反應(yīng)，有效脫除了煙氣中的SO₃，解決了由于SO₃與煙氣中的水分結(jié)合生成H₂SO₄造成的尾部煙道與設(shè)備腐蝕問題，同時(shí)減少了大氣污染物SO₃的排放。

2.通過此方法脫除SO₃后可以有效的防止在鍋爐低負(fù)荷時(shí)生成NH₄HSO₄堵塞催化劑孔隙現(xiàn)象，使得在鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)也能保證SCR裝置正常運(yùn)行，保證低負(fù)荷時(shí)NO_x排放達(dá)標(biāo)。

3.通過此方法脫除SO₃后，可以有效的防止SCR裝置后端逃逸的NH₃與SO₃形成NH₄HSO₄粘結(jié)在空氣預(yù)熱器上，有效防止了空氣預(yù)熱器的堵塞問題，保證了空氣預(yù)熱器的正常運(yùn)行。

4.通過采用Na₂CO₃粉末與SO₃進(jìn)行反應(yīng)，有效的脫除煙氣中的SO₃，避免由于SO₃而造成的煙氣露點(diǎn)的降低，同時(shí)也能避免煙囪出口藍(lán)羽現(xiàn)象的發(fā)生。

5.Na₂CO₃粉末與SO₃進(jìn)行反應(yīng)脫除SO₃，其副產(chǎn)物為硫酸鈉與CO₂，沒有廢氣廢液的產(chǎn)生，不需要外加其他輔助處理裝置，可以保證原煙氣處理設(shè)備良好的繼承性，不需要外加其他復(fù)雜的輔助設(shè)備,無需改變現(xiàn)有電廠布局，容易實(shí)現(xiàn)。

6.Na₂CO₃粉末與SO₃進(jìn)行反應(yīng)生成的硫酸鹽為顆粒狀，可以通過除塵裝置有效的進(jìn)行脫除，不會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成污染。

附圖說明

圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的噴入點(diǎn)布置示意圖；

圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例煙氣處理系統(tǒng)整體布置示意圖；

圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例煙氣處理系統(tǒng)整體布置示意圖。

在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中：

1-省煤器，2-SCR裝置，3-空氣預(yù)熱器，4-電除塵器，5-脫硫裝置，6-第一煙道，7-第二煙道，8-第三煙道，9-第四煙道，10-第五煙道，11-第六煙道

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

本發(fā)明的基本原理是根據(jù)Na₂CO₃與SO₃反應(yīng)生成Na₂SO₄與CO₂的特點(diǎn)，通過設(shè)置噴口將Na₂CO₃以粉末的形式噴入鍋爐尾部煙道特定位置脫除煙氣中SO₃，可以達(dá)到有效避免鍋爐低負(fù)荷時(shí)SO₃與NH₃反應(yīng)生成NH₄HSO₄造成催化劑孔隙堵塞的目的，同時(shí)通過SO₃的脫除也達(dá)到了有效避免空氣預(yù)熱器上由于NH₄HSO₄粘結(jié)而造成堵塞的目的。并且，SO₃的脫除降低了大氣污染，有利于環(huán)保。

如圖1、2所示，為本發(fā)明第一實(shí)施例。從鍋爐出來的第一煙道6中的煙氣首先經(jīng)過省煤器1進(jìn)行換熱處理，第一煙道6中煙氣的溫度在400-500℃之間，省煤器1后的第二煙道7與SCR裝置2后的第三煙道8之間煙氣的溫度可以認(rèn)為基本一致，其溫度范圍在300-400℃之間，通過空氣預(yù)熱器3換熱之后第四煙道9中煙氣溫度在100-200℃之間。此方法設(shè)置Na₂CO₃粉末的噴入位置為第一煙道6、第二煙道7、第三煙道8，這三個(gè)位置可以同時(shí)噴入，也可以根據(jù)鍋爐實(shí)際運(yùn)行情況只選擇其中的部分位置噴入。噴入Na₂CO₃粉末與SO₃反應(yīng)后生成的硫酸鈉顆粒物通過電除塵器4進(jìn)行捕集。脫硝除塵后的第五煙道10中的煙氣由脫硫裝置5進(jìn)行SO₂脫除處理后成為潔凈的煙氣，潔凈煙氣經(jīng)由第六煙道11最終會(huì)從煙囪排入大氣中。在第一煙道、第二煙道、第三煙道這三個(gè)位置同時(shí)噴入Na₂CO₃粉末，不僅能大幅提高SO₃脫除能力，而且能大幅降低Na₂CO₃噴粉機(jī)構(gòu)尤其是噴嘴的制造要求，節(jié)約成本。

更具體地，本實(shí)施例選用的噴入點(diǎn)為第三煙道8，利用Na₂CO₃粉末與SO₃反應(yīng)生成硫酸鈉從而有效的脫除了煙氣中的SO₃，使得空氣預(yù)熱器的低溫段沒有能與NH₃反應(yīng)生成NH₄HSO₄的SO₃存在，從而有效避免了空氣預(yù)熱器的堵塞。

如圖2所示，第三煙道8中煙氣的溫度一般為300°-400℃之間，設(shè)計(jì)負(fù)荷下煙氣溫度為350℃，在第三煙道8處將Na₂CO₃粉末利用干燥壓縮空氣作為輸送介質(zhì)噴入煙道內(nèi)。其中采用的Na₂CO₃粉末平均粒徑為20μm，從而保證Na₂CO₃粉末具有良好的流動(dòng)性與分散性，加入吸潮劑與Na₂CO₃粉末混合，防止Na₂CO₃粉末吸水結(jié)塊影響Na₂CO₃噴入，其中吸潮劑采用的平均顆粒直徑為3μm，質(zhì)量占總粉末質(zhì)量的1.5％。其中Na₂CO₃粉末的給料裝置需做好防潮措施，經(jīng)過密閉輸送裝置進(jìn)行輸送，采用噴嘴噴入第三煙道8中。由于Na₂CO₃能夠以含有結(jié)晶水的固態(tài)粉末形式存在，因此少量吸水也不會(huì)對(duì)其分散性有明顯影響，這大大提高了其適用能力。含有結(jié)晶水的碳酸鈉有3種：Na₂CO₃·H₂O、Na₂CO₃·7H₂O和Na₂CO₃·10H₂O。

噴入第三煙道8后的Na₂CO₃粉末與SO₃充分接觸發(fā)生反應(yīng)，SO₃與其反應(yīng)后形成硫酸鈉與CO₂，從而有效的去除了煙氣中的SO₃。此時(shí)盡管SCR裝置后有NH₃逃逸，但是由于Na₂CO₃粉末的噴入有效的將SO₃進(jìn)行了去除，在空氣預(yù)熱器的低溫段沒有NH₄HSO₄的形成，也就避免了由于NH₄HSO₄的粘結(jié)作用而造成的空氣預(yù)熱器堵塞。Na₂CO₃粉末與SO₃反應(yīng)后生成的硫酸鈉是顆粒物的形式，經(jīng)過空氣預(yù)熱器后在除塵裝置中能夠有效的進(jìn)行脫除，不會(huì)造成二次污染。

通過此方法有效的脫除SO₃后，不僅能夠提高煙氣的酸露點(diǎn)，也能避免由于SO₃造成的設(shè)備腐蝕問題以及煙囪出口藍(lán)羽現(xiàn)象(煙囪出口煙氣凝結(jié)后,使煙氣透明度下降,在晴朗藍(lán)天時(shí)形成淡藍(lán)色羽狀尾跡)的發(fā)生。同時(shí)，由于SO₃的脫除，煙氣整體的露點(diǎn)也會(huì)提高，從而減少了其他腐蝕性物質(zhì)如HCl的凝結(jié)，進(jìn)一步降低了設(shè)備腐蝕問題。

如圖3所示，為本發(fā)明的第二實(shí)施例，其與第一實(shí)施例的區(qū)別主要在于，Na₂CO₃粉末的噴入氣體為系統(tǒng)尾部的潔凈煙氣再循環(huán)利用，更有利于節(jié)能、環(huán)保。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。