[发明专利]一种适用于大型燃煤电厂的污染物综合治理系统及方法

说明书

本发明涉及燃煤电厂锅炉、钢厂烧结机等领域大规模烟气污染治理，具体为一种适用于大型燃煤电厂的污染物综合治理系统及方法。本系统包括吸附塔，其内设两组移动吸附层，将吸附塔内分隔为内腔室和两个外腔室；外腔室中部设隔板，内腔室沿隔板位置设氨喷射系统，将吸附塔内上下分隔为脱硝段和脱硫段，位于脱硝段的移动吸附层外侧分别设固定吸附层；吸附塔上段外腔室设烟气出口，下段外腔室设烟气入口；移动吸附层上端设活性焦入口，下端设活性焦出口；锅炉烟气出口连接吸附塔烟气入口，吸附塔烟气出口连接烟囱；制焦炉出口连接吸附塔活性焦入口，吸附塔活性焦出口连接再生塔入口，再生塔出口连接吸附塔活性焦入口，再生塔烟气出口连碳热还原塔入口。

技术领域

本发明涉及燃煤电厂锅炉、钢厂烧结机等领域大规模烟气污染治理，具体为一种适用于大型燃煤电厂的污染物综合治理系统及方法。

背景技术

我国约燃煤电厂大部分已实现超低排放，污染物治理达到世界领先水平，但是污染物治理系统路线单一，湿法脱硫导致石灰石资源过度开采，并副产大量劣质石膏导致二次污染。同时，我国是农业大国，硫资源匮乏，2018年度，硫磺消费量达1700万吨，进口硫磺达1100万吨。因此，开发全新的与电力生产过程协同的污染物综合治理技术，进而实现硫的资源化利用，是我国环保技术发展的方向和必然趋势。

另一方面，冶金、焦化、工业锅(窑)炉、生物质电厂、垃圾焚烧电厂等行业污染物治理水平相对落后，是我国下一步环境治理的重点。燃煤电厂现在一般采用石灰石-石膏湿法脱硫+静电除尘+选择性催化还原(SCR)脱硝的方式，工艺复杂，投资和运行成本高，不适于在中小锅炉推广应用。同时，工业锅炉运行工况复杂，受温度窗口限制，现有SCR、SNCR难以满足长期稳定运行需求，生物质电厂、垃圾焚烧厂等烟气成分复杂，含有大量碱金属，造成催化剂中毒，导致SCR脱硝技术无法使用。因此，低温脱硝技术是非电行业烟气治理的迫切需求。

活性焦烟气综合净化技术是一种先进的烟气污染治理技术。其原料来源煤，副产物又可以直接进入锅炉燃烧，可以实现与电力生产过程的高度协同。同时具有脱硫效率高、可实现低温脱硝、实现硫资源高值利用、不存在“烟羽现象”等视觉污染，是目前最具前景的污染控制替代工艺。截止目前，已有30余台(套)运行业绩，最大规模为太原钢铁厂600m²烧结机。

现有活性焦烟气净化技术所采用的均为圆柱形活性焦，制备工艺复杂，不适于原位制备，且成本高、脱硫脱硝性能差，导致整个工艺投资和运行成本高。现有活性焦联合脱硫脱硝工艺中采用的圆柱状活性焦品质差，且多采用移动床吸附，脱硝和除尘性能不稳定，部分工况条件下，不能满足超低排放需求。现有活性焦联合脱硫脱硝工艺一般将SO₂通过催化氧化制成浓硫酸，量大质低，不便于储存和运输，进一步限制了活性焦联合脱硫脱硝技术在燃煤电厂的推广应用。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种采用原煤一步法制备不定型活性焦，提升活性焦的性能，降低成本，采用移动床+固定床联合吸附塔，进一步提升脱硝和除尘性能，同时采用碳热还原将SO₂还原为硫磺，便于储存和运输，并实现硫资源高值化利用，有效解决现有活性焦联合脱硫脱硝技术投资和运行成本高的问题，满足燃煤电厂环保技术升级需求的适用于大型燃煤电厂的污染物综合治理系统及方法。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种适用于大型燃煤电厂的污染物综合治理系统，包括再生塔、制焦炉和碳热还原塔，以及依次连接在锅炉烟道出口的吸附塔和烟囱；

所述的吸附塔内设置两组上下贯通且平行设置的移动吸附层，将吸附塔内水平分隔为内腔室和两个外腔室；外腔室中部设置隔板，内腔室沿隔板位置设置氨喷射系统，将吸附塔内上下分隔为上段的脱硝段和下段的脱硫段，位于脱硝段的移动吸附层外侧分别设置有固定吸附层；吸附塔上段的外腔室设置烟气出口，下段的外腔室设置烟气入口；移动吸附层的上端设置活性焦入口，下端设置活性焦出口；

锅炉的烟气出口连接吸附塔的烟气入口，吸附塔的烟气出口连接烟囱；