[实用新型]一种电厂煤制碎焦的原位脱硫脱硝装置

说明书

本实用新型提出一种电厂煤制碎焦的原位脱硫脱硝装置，主要包括：炭化炉(1)、活化炉(2)、脱硫脱硝塔(3)、解析塔(4)、制酸单元(5)、蓄热燃烧炉(6)、锅炉(7)、除尘器Ⅰ(8)、冷却器Ⅰ(9)、冷却器Ⅱ(10)、除尘器Ⅱ(11)、除尘器Ⅲ(12)、返料结构(15)。该装置可以就地利用电厂廉价碎煤进行制备活性焦进行电厂烟气脱硫脱硝一体化处置同时实现粉焦蓄热燃烧，采用立体式高容量多层床结构实现装置简单化集中化，从而构建电厂洁净化生产新技术。

技术领域

本实用新型涉及烟气污染物净化的大气治理领域，特别适用于电厂烟气硫氮污染物净化领域。

背景技术

我国大多数燃煤电厂主要采用中高温脱硝，低温除尘以及低温脱硫等烟气处理方式实现烟气脱硫脱硝除尘。脱硝基本采用SCR脱硝催化剂和喷氨进行，催化剂效率受烟气中灰分含量、烟气温度、烟气组分等电厂运行参数影响，目前电厂在负荷波动范围内基本都存在氨气过喷的问题，催化剂存在硫铵沉积和重金属中毒的问题；脱硫基本采用石灰石-石膏湿法脱硫进行，主要存在废水排放、劣质石膏难以处理、石灰石开采等问题。随着国家环保政策要求越来越高，对于电厂烟气治理水平亟待提升，当下电厂采用的分体式脱硝与脱硫方式难以满足苛刻环保标准，例如废水达标排放、无固废和干烟气排放等。

活性焦干法能够同时实现脱硫脱硝一体化处置，无废渣、废水、废气等三废问题。由于其具有显著优势，移动床活性焦装置普遍应用于钢铁冶炼行业。但该技术应用于电厂时存在主要技术瓶颈：一是电厂烟气量与钢厂相比规模更大，占地面积更大，初次投资成本很高，二是移动床床层移动缓慢，传热传质受限，容易由于吸附热形成局部高温从而燃烧造成安全隐患，三是移动床颗粒耐压强度要求高导致这种成型焦造价高，电厂运行成本高。

针对移动床活性焦干法脱硫脱硝适用于电厂烟气存在问题，从原位制备颗粒活性焦和装备创新角度进行开发适合电厂烟气治理的新技术。发明专利(CN 102350214 A)燃煤电厂煤粉制备活性焦烟气综合净化系统及工艺公布采用流化床将电厂煤粉炭化活化成活性焦，然后将活性焦用于流化床脱硫脱硝。该工艺采用单塔进行炭化活化，无法满足炭化和活化两种工艺各自温度以及时间需求；该工艺以流化床与布袋形式进行粉焦循环脱硫脱硝。适合大通量粉焦的高气速流化床气泡结构明显，气固接触不充分，同时脱硫脱硝无法实现分区，脱硫脱硝过程相互干扰，脱硝效率明显受到抑制。发明专利(CN 101856587 A)一种流态化活性炭联合脱硫脱硝工艺采用循环流化床进行脱硫脱硝，由于循环流化床循环速度很快，短时间大量循环导致颗粒磨蚀严重，活性焦有效使用时间严重缩短，同时脱硫脱硝过程重叠，导致硫铵沉积严重降低脱硝效率。

在上述发明专利(CN 101856587 A)基础上，发明专利(CN 106621701 A)一种烟气脱硫系统公开了一级鼓泡塔和二级快速流化床相结合的两级脱硫装置，可以部分解决上述专利问题，但是双塔结构增加了投资成本，同时鼓泡床密相床高限制了烟气硫浓度适用范围。

发明内容

针对目前现存技术存在诸多问题，本实用新型利用电厂原煤进行炭化活化制备颗粒活性焦，提出一种电厂煤制碎焦的原位脱硫脱硝装置，其与粉焦相比颗粒活性焦利用周期更长；利用高容积率的多层床技术替代低容积率的普通流化床。

本实用新型提出的一种电厂煤制碎焦的原位脱硫脱硝装置，包括：炭化炉(1)、活化炉(2)、脱硫脱硝塔(3)、解析塔(4)、蓄热燃烧炉(6)、锅炉(7)、除尘器Ⅰ(8)、冷却器Ⅰ(9)和冷却器Ⅱ(10)，其中，炭化炉(1)下端连接活化炉(2)上端，活化炉(2)下端连接冷却器Ⅰ(9)入口，冷却器Ⅰ(9)出口连接脱硫脱硝塔(3)上端，脱硫脱硝塔(3)下端连接解析塔(4)上端，解析塔(4)下端连接冷却器Ⅱ(10)入口，冷却器Ⅱ(10)出口连接脱硫脱硝塔(3)，炭化炉(1)、活化炉(2)两反应炉气体合并后进入蓄热燃烧炉(6)，蓄热燃烧炉(6)出口连接锅炉(7)入口，锅炉出口连接除尘器Ⅰ(8)入口。