本實(shí)用新型涉及一種SO₃和NOx協(xié)同脫除裝置。

背景技術(shù)：

我國(guó)“十二五”規(guī)劃綱要提出的單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗下降16％，二氧化碳排放降低17％，主要污染物排放總量減少8-10％。

“十二五”是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展、綠色發(fā)展是“十二五”發(fā)展的主題。但由于我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的特殊性，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，以煤炭為主的一次能源供應(yīng)格局不會(huì)發(fā)生根本性變化?？偟膩?lái)說(shuō)，“十二五”期間，能源需求還會(huì)保持高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，根據(jù)國(guó)家電力規(guī)劃研究中心關(guān)于《我國(guó)中長(zhǎng)期發(fā)電能力及電力需求發(fā)展預(yù)測(cè)》，截至2013年底，我國(guó)煤電裝機(jī)容量為8.47億千瓦。預(yù)測(cè)2030年煤電裝機(jī)12.5-14億千瓦；2050年煤電裝機(jī)14-15億千瓦。大規(guī)模的燃煤發(fā)電會(huì)帶來(lái)比現(xiàn)在更嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。

目前全國(guó)各地的燃煤鍋爐均已經(jīng)或?qū)⒁砑用撓跹b置，其中90％以上為SCR脫硝裝置，脫硝本身目的是脫除煙氣中污染物NOx，改善空氣質(zhì)量，但是，脫硝裝置產(chǎn)生的NH₄HSO₄經(jīng)常會(huì)堵塞并腐蝕低溫空氣預(yù)熱器，對(duì)鍋爐正常運(yùn)行造成極大的困難，有時(shí)不得不停機(jī)檢修。另外，SO₃本身也是一種對(duì)人體有害的污染物，SO₃如果逃逸入大氣，會(huì)導(dǎo)致煙囪藍(lán)煙拖尾，既影響天空能見(jiàn)度，又會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生傷害，給當(dāng)?shù)鼐用駧?lái)生活的不便，還經(jīng)常遭到當(dāng)?shù)鼐用竦耐对V。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種SO₃和NOx協(xié)同脫除裝置，SO₃和NOx協(xié)同脫除裝置，既能脫除NOx等污染物，又能消除SO₃等污染物，在我國(guó)燃煤電廠的應(yīng)用前景廣闊。

本實(shí)用新型的一種SO₃和NOx協(xié)同脫除裝置，包括低硫酸脫硝系統(tǒng)和SO₃脫除系統(tǒng)，所述低硫酸脫硝系統(tǒng)包括噴氨格柵和SCR反應(yīng)器，所述SCR反應(yīng)器內(nèi)設(shè)若干催化劑隔層，所述噴氨格柵前部連接有原煙氣管，后部連接有第一煙氣管并通過(guò)第一煙氣管與所述SCR 反應(yīng)器的頂端相連接，所述噴氨格柵內(nèi)連接有氨氣管；所述SO₃脫除系統(tǒng)包括SO₃反應(yīng)器、壓縮空氣罐和堿液箱，所述SO₃反應(yīng)器前部連接有第二煙氣管并通過(guò)第二煙氣管與所述SCR反應(yīng)器的底端相連接，后部連接有凈煙氣管，所述SO₃反應(yīng)器內(nèi)安裝有霧化噴嘴，所述霧化噴嘴連接有空氣管和堿液管，并通過(guò)空氣管和堿液管分別與所述壓縮空氣罐和堿液箱相連。

進(jìn)一步的，所述堿液箱連接有堿液泵，并依次通過(guò)堿液泵、堿液管與所述霧化噴嘴相連。

本申請(qǐng)中，在布置有特種催化劑的SCR脫硝的裝置后，再增加一套SO₃脫除設(shè)備，使煙氣在脫除NOx后，進(jìn)一步脫除SO₃，既保證NOx達(dá)標(biāo)排放，又降低鍋爐出口煙氣的(NH₄)₂SO₄和NH₄HSO₄，極大地避免了低溫空預(yù)器的堵灰及管道腐蝕，提高了鍋爐運(yùn)行的安全性，也提高了SCR脫硝裝置的運(yùn)行壽命。

本申請(qǐng)中，低硫酸脫硝系統(tǒng)采用氨水或液氨作為還原劑，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器、氨空混合器汽化后由氨氣管進(jìn)入噴氨格柵與原煙氣混合，然后進(jìn)入SCR反應(yīng)器，在SCR反應(yīng)器內(nèi)設(shè)的含有V₂O₅催化劑的催化劑隔層作用下，將原煙氣中的NOx轉(zhuǎn)化生成N₂和水，方程式如下：

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O(主反應(yīng))

6NO+4NH₃→5N₂+6H₂O(副反應(yīng))

6NO₂+8NH₃→7N₂+12H₂O(主反應(yīng))

2NO₂+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O(副反應(yīng))

而常規(guī)SCR反應(yīng)器中，催化劑含有V₂O₅，煙氣中的SO₂在經(jīng)過(guò)該催化劑時(shí)，會(huì)在催化劑的作用下，與煙氣中的O₂結(jié)合，生產(chǎn)SO₃，并與富余的NH3反應(yīng)生成(NH₄)₂SO₄和NH₄HSO₄，

2SO₂+O₂→2SO₃

SO₃+NH₃+H₂O→NH₄HSO₄

SO₃+2NH₃+H₂O→(NH₄)₂SO₄

其中硫酸氫銨NH₄HSO₄有氣態(tài)(＞350℃)，液態(tài)(147-350℃)和固態(tài)粉塵(＜147℃)三個(gè)狀態(tài)。它的特性是粉塵很粘，并且粒徑極細(xì)，這種腐蝕性硫酸氫銨會(huì)造成大量灰分沉降 在金屬表面和卡在層間引起堵塞，及空氣預(yù)熱器中冷溫端腐蝕。減少了空氣預(yù)熱器的壽命，另外，這種堵塞會(huì)增加煙道的阻力，增加引風(fēng)機(jī)的功率消耗，甚至迫使停爐清理預(yù)熱器堵灰。

本裝置SCR反應(yīng)器內(nèi)設(shè)特殊處理的催化劑，根據(jù)不同煙氣成分，選擇催化劑中低偏少的V₂O₅含量，并在催化劑中添加WO₃和MoO₃等助催化劑成分，改善SO₂的氧化活性，使得催化劑既具有較大的脫硝活性，同時(shí)SO₂氧化率較低，

經(jīng)過(guò)脫硝之后的煙氣，出SCR反應(yīng)器并進(jìn)入SO₃反應(yīng)器，該裝置將亞硫酸氫鈉溶液(或亞硫酸鈉等堿性溶液)，通過(guò)耐磨霧化噴嘴，均勻地噴入SO₃反應(yīng)器，堿性溶液與煙氣中的SO₃發(fā)生選擇性反應(yīng)從而脫除SO₃。最后干凈的煙氣離開(kāi)SO₃反應(yīng)器，排至尾部煙道。SO₃脫除效率主要來(lái)自?xún)蓚€(gè)反應(yīng)機(jī)理：快速的液相反應(yīng)和由于產(chǎn)生了高比表面積的固體微粒，使得可能與SO₃發(fā)生快速的氣固反應(yīng)。該技術(shù)對(duì)SO₃的脫除較為徹底，脫除效率可達(dá)90％以上，可以將SO₃脫除到很低的濃度(＜3ppm)，極大地避免了NH₄HSO₄的產(chǎn)生。

該裝置對(duì)鍋爐的熱效率幾乎沒(méi)有影響(燃燒效率影響＜0.1％)，并且調(diào)節(jié)方便，運(yùn)行費(fèi)用低，而對(duì)鍋爐尾部設(shè)備的保護(hù)作用極大。

本實(shí)用新型的一種SO₃和NOx協(xié)同脫除裝置具有成本低，操作使用方便簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低，實(shí)用價(jià)值高的有益效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一種SO₃和NOx協(xié)同脫除裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

由圖1所示，本實(shí)施例的一種SO₃和NOx協(xié)同脫除裝置，包括低硫酸脫硝系統(tǒng)和SO₃脫除系統(tǒng)，低硫酸脫硝系統(tǒng)包括噴氨格柵1和SCR反應(yīng)器2，SCR反應(yīng)器2內(nèi)設(shè)若干催化 劑隔層3，噴氨格柵1前部連接有原煙氣管4，后部連接有第一煙氣管5并通過(guò)第一煙氣管5與SCR反應(yīng)器2的頂端相連接，噴氨格柵1內(nèi)連接有氨氣管6；SO₃脫除系統(tǒng)包括SO₃反應(yīng)器7、壓縮空氣罐8和堿液箱9，SO₃反應(yīng)器7前部連接有第二煙氣管10并通過(guò)第二煙氣管10與SCR反應(yīng)器2的底端相連接，后部連接有凈煙氣管11，SO₃反應(yīng)器7內(nèi)安裝有霧化噴嘴12，霧化噴嘴12連接有空氣管13和堿液管14，并通過(guò)空氣管13和堿液管14分別與壓縮空氣罐8和堿液箱9相連，堿液箱9還連接有堿液泵15，并依次通過(guò)堿液泵15、堿液管14與霧化噴嘴12相連。

本實(shí)施例的一種SO₃和NOx協(xié)同脫除裝置具有成本低，操作使用方便簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低，實(shí)用價(jià)值高的有益效果。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。