[发明专利]烟气处理设备和烟气处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于移除燃烧烟气中含有的硫磺的烟气处理设备和烟气处理方法。

背景技术

化石燃料，例如重油、煤炭和类似燃料，包括硫磺，并且在这种化石燃料在锅炉或类似设备中燃烧时，硫分在熔炉中被氧化且大多数硫分被氧化成二氧化硫(SO₂)气体，并且一些二氧化硫气体进一步被氧化而转换成三氧化硫(SO₃)气体。当SO₃气体在烟排放系统中被冷却时，冷却的SO₃气体变成硫酸(SO₃)雾。SO₃雾由冷凝的硫酸组成，并且如果煤炭用作燃料，则SO₃雾由于SO₃雾被“喷洒”到大量煤灰上而不会造成侵蚀；另一方面，如果使用包含低灰含量的燃料，例如油，则SO₃雾经常会因为上面将被喷洒SO₃雾的灰的含量低而导致侵蚀。具体地，如果使用包括很高硫含量的燃料，例如重油，则产生大量SO₃，并且因此由于在诸如安装在烟排放系统中的烟道和集尘设备等装置中出现的SO₃造成的侵蚀已经变成严重的问题。

SO₃雾由以气相沉淀的微细颗粒组成，且即使安装烟气脱硫设备也难以收集，并且大多数SO₃雾可能仍然没有被收集，通过气体脱硫设备从烟囱作为紫色烟被释放。因此，已经公知的是设置用于发电设备的传统的烟气处理设备，在该传统的烟气处理设备中烟气包括低的灰含量且产生的SO₃的量大(即，S的转换率高)，其中碳酸钙(CaCO₃)通过喷射在脱氮设备下游的一个位置处被供给，用于吸附SO₃，并且因此SO₃被分离并作为石膏被移除，以防止可能由于SO₃而对设备造成侵蚀(专利文献1)。

另外，已经知道一种传统设备，其中烟气的温度下降到使烟气中的SO₃变成SO₃烟雾的温度，SO₃烟雾被吸附到已经被充电的带电固体微粒，例如碳酸钙，从而SO₃被分离并被移除(专利文献2)。图3是显示这种传统设备的示意图。

在图中所示的设备中，碳酸钙通过碳酸钙供给装置22被注入到燃烧烟气中，燃烧烟气通过温度降低装置3被冷却，从而SO₃被冷凝并被碳酸钙吸附。在脱硫设备5中，还没有与SO₃起反应的剩余的碳酸钙用作用于石灰-石膏法的材料，并且SO₂被分离为石膏。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP 2001-145818A

专利文献2：JP 2007-245074A

发明内容

技术问题

然而，图3所示的设备具有的问题在于：由于必须供给大量碳酸钙以便增加SO₃与碳酸钙之间的接触概率，操作费用由于碳酸钙消耗的增加而很高。此外，由于使用大量碳酸钙，还会发生其它问题，钙含量与硫含量的比率过高，并且因此脱硫设备5产生的石膏的纯度会降低。另外，还可能会出现另一个问题，使得由于使用过大量的碳酸钙，烟气脱硫设备的出口处的粉尘浓度的水平会很高。

本发明考虑到上述问题而被提出，并且本发明的一个目的是提供一种烟气处理设备和一种烟气处理方法，所述设备和方法与传统设备相比能够进一步显著地减少操作成本，且同时将移除SO₃的效率保持在特定水平或该特定水平之上。

解决问题的技术方案

为了获得上述目的，根据本发明的一个方面，一种用于移除燃烧烟气中包含的硫分的烟气处理设备包括：处理剂供给装置，所述处理剂供给装置用于将处理剂供给到烟道中，燃烧烟气流动通过所述烟道；温度降低装置，所述温度降低装置用于冷却已经供给有处理剂的燃烧烟气，以冷凝燃烧烟气中的SO₃成分；电集尘设备，所述电集尘设备在烟气的流动方向上设置在布置在温度降低装置的下游侧的烟道中；脱硫设备，所述脱硫设备基于石灰-石膏方法，所述脱硫设备在烟气的流动方向上设置在电集尘设备的下游侧；和循环装置，所述循环装置用于将尘粒的通过电集尘设备回收的部分供给到在烟气的流动方向上布置在温度降低装置的上游侧的烟道中，以用于将尘粒的所述部分作为处理剂循环使用。