[发明专利]一种兼顾低温腐蚀与余热利用的烟气综合节能减排系统

说明书

本发明提供了一种兼顾低温腐蚀与余热利用的烟气综合节能减排系统，烟气管道内，烟气经由SCR催化剂层依次进入空气预热器及除尘器，SCR催化剂层前的水平烟道内设有喷嘴系统，喷嘴系统与碳酸钠溶液供给系统相连；SCR催化剂层后侧与除尘器前侧之间通过旁路烟道连接，旁路烟道内设有换热器，烟气出SCR催化剂层后，大部分烟气经由主烟道进入空气预热器，剩余的小部分烟气进入旁路烟道经由换热器降温，出旁路烟道的烟气与出空气预热器的烟气混合后进入除尘器；除尘器之后的烟道内设有低温省煤器，低温省煤器与前置暖风器相连。本系统可降低锅炉尾部受热面结垢堵塞和低温腐蚀现象，提高烟气余热的利用效率，实现烟气综合节能减排一体化。

技术领域

本发明涉及一种针对锅炉尾部排烟的综合节能减排系统，用于对燃煤机组(特别是高硫煤)锅炉烟气进行SO₃的脱除以降低酸露点，并对烟气余热进行梯级利用分别加热高压给水、低压给水和冷风，从而在避免尾部受热面低温腐蚀的前提下提高烟气余热利用率，属于锅炉技术领域。

背景技术

在燃煤机组中，随着烟气温度的降低，SO₃在炉膛出口为气态SO₃，在SCR催化剂出口转变为气态硫酸，进入湿法脱硫装置后进一步转变为硫酸气溶胶，酸性逐步增强，对设备的腐蚀也逐步增强。对机组的影响包括：一、使酸露点温度提高，从而限制了烟气温降，影响余热回收效果；二、使SCR和空预器积灰结垢；三、产生“蓝羽”现象。

目前，国内燃煤机组的脱硝系统普遍采用SCR技术(选择性催化还原法)，以NH₃(尿素)为还原剂，以钒-钨-钛系列金属为催化剂，在320℃到420℃之间的烟气温度范围内将NO_x转化为N₂。一方面，催化剂能将SO₂催化氧化为SO₃，转换率取决于V₂O₅含量、催化剂壁厚、催化剂形态和烟气温度等，催化剂中V₂O₅的担载量越大，SO₃的转化效率也越高。SCR系统中SO₃转化率大约为0.5％～1.5％。另一方面，所用还原剂NH₃会与SO₃发生反应，增加喷氨量提高其运维成本的同时，生成的硫酸铵、硫酸氢铵(ABS)在催化剂和空预器金属表面沉积，使催化剂活性降低影响NO_x脱除效率，使空预器结垢堵塞增加风机功耗，迫使机组停炉清灰。

国家还未出台针对SO₃排放的相关标准，现有主要的SO₃脱除技术为针对烟气脱除SO₂和粉尘的静电除尘(ESP)和湿法脱硫(FGD)。在ESP中，凝结的硫酸将会和飞灰一起被静电除尘器脱除，SO₃的脱除率取决于烟气温度和飞灰成分，通常SO₃的脱除率大约为10％～15％。在FGD中，烟气在吸收塔内的停留时间较短，同时硫酸蒸汽在吸收塔内冷凝成非常细的硫酸气溶胶，难以被石灰浆液吸收，SO₃的脱除效率通常为30％～40％。SO₃脱除效率普遍偏低，而烟气中SO₃含量较大造成酸露点过高，限制了空预器后的烟气温降，尾部的余热回收设备通常为低温省煤器以加热低压给水，以减少#6和#7抽汽。一方面，减少的抽汽品质较低，节能效果较差；另一方面，换热器材料需选用耐腐蚀的ND钢，且需要严控烟气和金属壁温以防低温腐蚀现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何降低锅炉尾部受热面结垢堵塞和低温腐蚀现象，提高烟气余热的利用效率，实现烟气综合节能减排一体化。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种兼顾低温腐蚀与余热利用的烟气综合节能减排系统，烟气管道内布置有SCR催化剂层、空气预热器及除尘器，烟气经由SCR催化剂层依次进入空气预热器及除尘器，其特征在于：所述SCR催化剂层前的水平烟道内设有喷嘴系统，喷嘴系统与碳酸钠溶液供给系统相连；