一種干式煙氣脫硫脫硝除塵一體化凈化系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于煙氣脫硫脫硝技術領域，具體涉及一種干式煙氣脫硫脫硝除塵一體化凈化系統。
【背景技術】
[0002]鑒于我國以煤為主的能源結構的長期存在，以及工業化進程近年來的高速發展，硫氧化物及氮氧化物已成為我國主要大氣污染物，并以酸雨、霧霾等多種形式對生態環境造成了嚴重破壞，對整個國民經濟生活造成了極大的負面影響。
煙氣脫硫脫硝是大氣污染治理的最主要措施。目前國內外煙氣脫硫技術很多，如石灰石一石膏法、氨法、雙堿法、旋轉噴霧法等，其中從已產業化的脫硫技術來看，雖說存在占地面積大、運行費用高、易堵塞、脫硫副產物難處置、二次污染等問題，而并不適宜于我國國情，但由于歷史的原因，占絕對主導地位的仍是石灰石一石膏法。而在煙氣脫硝技術方面，則有選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原法(SNCR)、電子束照射法、脈沖電暈等離子體法、熾熱碳還原法、低溫常壓等離子體分解法等，其中又以SCR法脫硝應用最為普遍。
[0003]而目前，世界上應用比較廣泛的煙氣脫硫脫硝技術則是利用上述傳統的煙氣脫硫技術與SCR脫硝技術相組合，以達到可脫硫脫硝的目的。這種技術能夠脫除90%以上的硫氧化物和80%以上的氮氧化物，但SCR相比于SNCR投資高，運行費用高；且失活的催化劑有毒性，處理困難，轉變為新的污染源。
[0004]201410487170.7，名稱為“一種循環流化床鍋爐脫硫脫硝系統”的發明專利申請，采用氨法脫硫和SNCR脫硝工藝來進行脫硫脫硝，包括循環流化床鍋爐，和循環流化床鍋爐通過管道連通的給煤系統，和循環流化床鍋爐的渣輸出口連通的排渣系統，和循環流化床鍋爐的煙氣出口連通的除塵系統，和除塵系統的煙氣出口連通的引風系統，和引風系統的煙氣出口連通的氨法脫硫系統，和氨法脫硫系統的煙氣出口連通的煙氣后續處理系統，和氨法脫硫系統的硫錢出口連通的硫錢處理系統，還包括氨水制備存儲系統，氨水制備存儲系統通過氨水出口與氨法脫硫系統和SNCR脫硝系統連通，SNCR脫硝系統通過氨水出口與循環流化床鍋爐連通。專利采用SNCR脫硝，其脫硝效率僅為20-70%，無法達到目前《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014-2020年)》提出的啤為50mg/nm3的“超低排放”標準。
[0005]201120500833.6，名稱為“燃煤排放污染物一體化脫除裝置”的實用新型專利，包括鍋爐、袋式除塵器和濕式脫硫裝置，還包括氨區、SNCR裝置和SCR裝置，氨區設于鍋爐的一側，SNCR裝置通過第一進液管路與氨區連通，SNCR裝置通過第一排液管路與鍋爐連通，且第一排液管路的端部延伸于鍋爐內，SCR裝置通過排煙煙道和回煙煙道與鍋爐連通，氨區通過第二進氣管路與排煙煙道連通，鍋爐通過第三排氣管路與袋式除塵器連通，袋式除塵器通過第四排氣管路與濕式脫硫塔裝置連通，第四排氣管路上設有增壓風機，濕式脫硫塔裝置上設有與煙囪連接的排氣口。該專利采用SNCR與SCR聯用，盡管能達到國家的環保指標要求，但投資和運行費用明顯高于單獨使用SNCR，只是傳統工藝的簡單堆砌。
[0006]201410094300.0，名稱為“煙氣污染物控制一體化凈化工藝”的發明專利申請，具體步驟如下:A、將煙氣與碳酸氫鈉干粉連續送入循環流化床反應器，煙氣使碳酸氫鈉干粉呈流化態并與之反應，或者將碳酸氫鈉干粉直接噴入煙道與煙氣反應，初步脫除硫氧化物和氮氧化物、將經A步驟初步脫硫脫硝后的煙氣送入吸收塔的脫硫段，利用碳酸氫鈉水溶液作為吸收液從上部噴淋，與從下部進入的煙氣逆流接觸，脫除煙氣中的硫氧化物與其他酸性組分；C、脫硫后的煙氣進入吸收塔的脫硝段，利用含碳酸氫鈉的氧化劑溶液作為吸收液從上部噴淋，進一步脫除煙氣中的氮氧化物，凈化后的煙氣從吸收塔的頂部排出。該專利的吸收塔脫硝段采用氧化法，氧化劑溶液的腐蝕性很強，如此會大幅度增加吸收塔的成本及降低吸收塔的使用壽命。此外，由于氧化劑通常價格昂貴，其運行費用也較高。
【發明內容】
[0007]針對上述技術問題，本發明提供了一種干式煙氣脫硫脫硝除塵一體化凈化系統。該凈化系統為全干式脫硫、脫硝及除塵一體化凈化系統，不耗水，降低設備腐蝕的風險。
[0008]為實現上述發明目的，本發明采用如下的技術方案:
一種干式煙氣脫硫脫硝除塵一體化凈化系統，其特征在于:包括安裝有SNCR脫硝系統的鍋爐、除塵系統、煙道、磨粉機、過濾系統和煙鹵；所述安裝有SNCR脫硝系統的鍋爐、除塵系統、過濾系統和煙鹵通過煙道依次連接，所述的除塵系統與過濾系統之間的煙道上設置有干粉吸收劑進口，干粉吸收劑進口通過管道與磨粉機的出口連接，所述的磨粉機上設有吸收劑入口。
[0009]燃煤鍋爐煙氣先經SNCR脫硝系統實現初步脫硝后進入煙道，經除塵系統除去煙氣中的粉塵，干粉吸收劑通過磨粉機粉碎成吸收劑顆粒后，通過干粉吸收劑進口與煙道內的煙氣進行混合，實現煙氣的二次凈化，凈化后的煙氣經過濾系統過濾后通過煙囪排放。
[0010]本發明的干式煙氣脫硫脫硝系統采用SNCR系統對脫除效率為40-70%，使煙氣中的S/N比增加，有助于提高干粉噴射段的脫硝效率；再經除塵系統除去煙氣中的大部分粉塵，避免粉塵影響干粉噴射段的脫硫脫硝，進一步提高干粉噴射段的脫硫脫硝效率，使本系統的總脫硝效率大于75%。通過煙道的干粉吸收劑進口向煙氣中噴射干粉吸收劑脫除煙氣中的S0X、Hg、HCl、HF、H2SO4等雜質和部分NO x，對S0X、Hg、HCl、HF、H2SO4等的脫除率大于95%。后序的過濾系統將脫硫脫硝后的干料收集下來，以便后續處理；還可延長煙氣的停留時間，使煙氣中的干粉吸收劑附著在過濾層表面，形成了固定床的脫硫效果，使本系統的總脫硫效率達95%以上。
[0011]SNCR系統的還原劑是碳酸氫銨或尿素，不存在液氨燃燒、爆炸及腐蝕的危險。
[0012]本發明所述的除塵系統為電除塵系統、電袋復合除塵系統、袋式除塵系統或者移動極板靜電除塵系統。
[0013]本發明所述的過濾系統為濾袋式膜過濾器或脈沖布袋除塵器。通過袋式除塵器分離脫硫后煙氣中的反應產物，在濾袋表面形成一定厚度的過濾層，在過濾層中未反應吸收劑繼續與煙氣中酸性氣態污染物發生反應，進一步提高脫硫效率。
[0014]本發明所述的除塵系統與干粉吸收劑進口間的煙道上設置有煙氣出口，煙氣出口通過輔助煙道與干粉吸收劑進口相通，所述的磨粉機設置在輔助煙道內。
[0015]—部分煙氣經煙氣出口進入輔助煙道，稱為送風煙氣，另一部分煙氣繼續留在煙道。干粉吸收劑以送風煙氣為載體經輔助煙道進入煙道。吸收劑在被粉碎的同時，與送風煙氣進行反應并獲得氣粉混合物，該氣粉混合物中的吸收劑因反應而具有活性，在被送至煙道后，其脫硫脫硝效率也得到提高，實際使用效果良好。
[0016]所述磨粉機的后面連接分級機，在磨粉機的前端或者分級機的后端設置有高壓引風機。保證干粉吸收劑的粒徑。
[0017]優選地，所述的煙道內設置有靜態混合器，使干粉吸收劑與煙氣的混合更均勻，提高氣粉混合物與煙道氣的充分混合和接觸。所述的靜態混合器形式為文丘里式、擴壓管式、螺旋式、格柵式、擋板式等。
[0018]優選地，所述的煙氣出口設有增壓風機。
[0019]本發明所述的磨粉機上設有空氣管道。利用氣流帶動吸收劑在磨粉機內的空間分散和湍動，同樣可以實現吸收劑的粉碎，操作十分靈活。
[0020]本發明所述的磨粉機為氣流磨，氣流磨處理能力大，能將干粉吸收劑粒徑磨至小于I μm，利于提尚脫硫脫硝效率。
[0021]本發明所述的干粉吸收劑的含水量為1%，粒徑不大于40 μ m。干粉含水量低，粒徑小，物料的流動性更好。
[0022]本發明所述過濾系統收集的混合粉料包括硫酸鈉、硝酸鈉、亞硫酸鈉、亞硝酸鈉、硫酸氫鈉、亞硫酸氫鈉及粉塵等干料，作為鈉堿、化肥的生產原料，便于收集、運輸。
[0023]本發明的有益效果在于:
1、本發明系統將SNCR與干法脫硝聯用，并非傳統工藝的簡單疊加，通過SNCR脫硝后，煙氣中的硫氮比大幅度增加，大大的提高了干粉噴射段的的脫硝效率；再經除塵系統除去煙氣中的大部分粉塵，避免粉塵影響干粉噴射段的脫硫脫硝，進一步提高干粉噴射段的脫硫脫硝效率；同時過濾系統可延長煙氣的停留時間，使煙氣中的干粉吸收劑附著在過濾層表面，形成了固定床的脫硫效果，實現了進一步脫硫，使本系統在無水的條件下，脫硝效率大于75%。脫硫效率達95%以上。
[0024]2、本發明系統脫硫后的粉料為干料，便于收集、運輸及集中處理，全工藝過程無廢水產生。傳統的濕法脫硫需要噴水降溫增濕，出口凈化煙氣是飽和煙氣，而原煙氣中含水量通常不足，因而需要消耗大量的水資源用于工藝補水。本系統工藝為純干法，沒有噴水降溫增濕的過程，不需額外補充工藝水，不耗水，降低設備腐蝕的風險。
[0025]3、由于大多數煙氣的溫度為120~180°C，傳統的濕法脫硫吸收操作要求在較低的溫度下(60°C左右)進行才能達到較高的脫硫