本實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梯級深度脫除系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

燃煤火力發(fā)電是我國目前電能生產(chǎn)的主要形式，我國火電發(fā)電量高達總發(fā)電量的80％以上，其中以燃煤為主的電裝機容量占總?cè)萘?5％。2014年我國能源消費總量36.1億噸標準煤，煤炭消費量占能源消費總量的66％。中國以煤炭為主的能源供應格局在未來一段時間內(nèi)不會發(fā)生改變。

在燃煤電廠中，SO₃的來源主要有兩個方面：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“藍羽”現(xiàn)象，當煙氣中的SO₃濃度達到10～20ppm時，就會出現(xiàn)“藍羽”現(xiàn)象；造成空預器的積灰，在空預器中，當煙氣溫度降低至酸露點以下，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器表面，造成空預器積灰和結(jié)垢；生成硫酸氫銨，SCR反應器中，在300℃左右，SO₃可與NH₃反應生成硫酸氫銨，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，在空預器中，SCR反應器中逃逸的氨和煙氣中的SO₃發(fā)生反應生成硫酸氫銨，硫酸氫銨的粘性造成飛灰沉積在空預器的表面引起空預器的堵塞。特別是在燃燒高硫煤的情況下，SO₃對電廠的危害更加嚴重。

在現(xiàn)有的燃煤污染物控制裝備中，還沒有特定的環(huán)保裝備對煙氣中的SO₃進行脫除，隨著環(huán)保要求日益嚴格，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SO₃的脫除潛力，減低煙氣中SO₃對電廠的危害。

技術(shù)實現(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對電廠設(shè)備及環(huán)境的危害，本實用新型提供了一種燃煤煙氣SO₃梯級深度脫除系統(tǒng)，充分發(fā)揮各污染物控制裝備對SO₃的脫除潛力，實現(xiàn)SO₃的排放濃度控制在5mg/Nm³以下。

一種燃煤煙氣SO₃梯級深度脫除系統(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煙氣脫除方向順次設(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、空預器之前，或空預器之后、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％，降低當煙氣通過SCR裝置時，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)有增壓風機。

燃煤煙氣從鍋爐出來后依次經(jīng)過SCR脫硝裝置、空預器、調(diào)溫增效裝置的降溫段、靜電除塵器、增壓風機、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)置在空預器后，煙氣經(jīng)過調(diào)溫增效裝置后使進入靜電除塵器的煙氣溫度控制在煙氣的酸露點以下，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一步下降，煙氣中的SO₃進一步冷凝變大；另一方面，對脫硫塔的噴淋層及除霧器進行優(yōu)化設(shè)計，提高吸收塔漿液對煙氣中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、空預器前，可降低SCR反應器中逃逸的氨和煙氣中的SO₃發(fā)生反應生成硫酸氫銨，避免硫酸氫銨的粘性造成飛灰沉積在空預器的表面引起空預器的堵塞；堿性吸收噴射裝置設(shè)置在空預器后、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。

本實用新型的有益效果在于：

(1)脫硝反應裝置采用低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，使進入靜電除塵器的煙氣溫度低于SO₃的酸露點，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)通過脫硫塔的對煙氣的冷凝作用，促進煙氣中SO₃的冷凝并長大，通過對噴淋層的優(yōu)化設(shè)計，提高吸收塔漿液對SO₃的脫除；

(5)脫硫塔后設(shè)置濕式靜電除塵器，進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是本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施對本實用新型做進一步說明，但本實用新型的保護范圍并不限于此。

實施例1

參照圖1，一種燃煤煙氣SO₃梯級深度脫除系統(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沿煙氣脫除方向順次設(shè)置；所述靜電除塵器6與脫硫塔8之間設(shè)有增壓風機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、空預器4、調(diào)溫增效裝置的降溫段5、靜電除塵器6、增壓風機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，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)置在空預器4后，通過調(diào)溫增效裝置的降溫段5控制進入靜電除塵器6的煙氣溫度在煙氣的酸露點以下，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；

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

所述的脫硫塔8設(shè)置在增壓風機7后，對脫硫塔8的噴淋作用，降低煙氣溫度，促進煙氣中SO₃的凝并長大；通過噴淋層及除霧器的優(yōu)化設(shè)計，提高吸收塔漿液對煙氣中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。

實施例2

參照圖2，一種燃煤煙氣SO₃梯級深度脫除系統(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沿煙氣脫除方向順次設(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)有增壓風機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、空預器4、調(diào)溫增效裝置的降溫段5、靜電除塵器6、增壓風機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。

實施例3

參照圖3，一種燃煤煙氣SO₃梯級深度脫除系統(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沿煙氣脫除方向順次設(shè)置；堿性吸收劑噴射裝置3設(shè)置的位置為空預器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)有增壓風機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、增壓風機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。