[发明专利]基于生物质锅炉烟气余热供热的脱硫脱硝除尘系统

说明书

一种基于生物质锅炉烟气余热供热的脱硫脱硝除尘系统，集成锅炉烟气加热系统、空气加热系统、脱硫除尘系统、低温SCR脱硝系统及回热系统的一体化工艺，使生物质锅炉达到超低排放标准。本发明的特征在于省煤器出口烟气依次连接SCR烟气加热器、空气预热器、脱硫除尘装置、引风机，引风机出口连接回热烟气加热器(GGH)低温端入口，GGH低温端出口依次连接SCR烟气加热器、低温SCR脱硝装置，低温SCR脱硝装置出口连接GGH高温端入口，GGH高温端出口连接增压烟气风机和烟囱。本发明有益效果是锅炉烟气余热利用、保证锅炉效率、实现超低NOX排放；集成换热器、空预器、脱硫脱硝除尘系统；生物质各种炉型均可应用；保证全部运行工况超低排放；现有成熟技术集成创新。

技术领域

本发明属于生物质锅炉发电领域，尤其是涉及生物质锅炉烟气污染物处理系统的改进，实现生物质锅炉烟气超低排放的工艺系统。

背景技术

生物质锅炉NOX排放国家标准规定是100毫克/标准立方米，目前采用低温分级燃烧低NOX技术、炉内选择性非催化还原法(SNCR)技术等，可达到标准的要求。由于绿色能源大力发展，生物质锅炉污染物排放日益增长，国内有的省、市、自治区环保部门规定生物质锅炉排放参照执行燃煤锅炉超低排放标准，既NOX排放为50毫克/标准立方米。生物质锅炉由于低温燃烧的基本特性，在采用分层分级和烟气再循环等低NOX燃烧技术，原生NOX指标达到100毫克/标准立方米是可靠的，但要求炉内SNCR在低温燃烧烟温600～750℃，脱离正常还原反应温度窗口(850℃以上)的条件下，全工况脱硝效率达到50％，满足超低排放是不可能的。目前，国内若干环保单位开发基于SNCR添加剂的技术，试图影响和改变化学反应温度窗口，均在试验阶段，还原类无机物喷入炉膛是否与高温金属反应，目前尚无实际证据。还有一些项目应用氧化法脱硝技术，其实质是在锅炉燃烧增加的氮氧化物都要严格脱除的情况下，继续氧化增大氮氧化物的总量，生成硝酸盐等危险化学品，后处理系统复杂，带来项目的投资大增，技术性和经济性风险加大。

综合上述分析，目前满足生物质锅炉脱硝超净排放仅限于广泛应用的选择性催化还原法(SCR)技术。常规燃煤机组SCR反应器置于空气预热器之前，利用其较高的反应温度实现较高的反应效率，在燃煤机组广泛应用。对于生物质锅炉，飞灰中的碱金属含量很高，严重影响催化剂的活性，同时飞灰严重堵塞催化剂孔隙，不适合应用前置SCR系统，SCR系统必须设置在脱硫除尘装置后部，在净烟气的条件下，保证催化剂的可靠性。目前国内低温SCR技术进步较快，脱硝除尘后净烟气含尘含硫量很低，重金属也被除去大部分，催化剂运行条件很好，可实现较低温度(200～230℃)下保证脱硝效率。但后置低温SCR脱硝系统有一个严重的缺陷，就是脱硫除尘后烟气温度很低，一般不超过85℃。虽然可采用回热技术，NOX反应器入口的烟气温升也必须达到30℃以上，如果由发电汽水系统供给，机组热经济性将大幅度下降。现有国内生物质锅炉后置低温SCR脱硝满足温度窗口主要方式为天然气燃烧补热，天然气获取方式困难，运行成本较高，严重影响生物质机组的经济性，仅有东南沿海经济发达地区电价高、工业用气量大的少数生物质机组采用此补燃方式。

发明内容

本发明旨在针对解决生物质锅炉超净排放必然选择的后置低温SCR脱硝系统能量供给问题，在保证锅炉效率的基础上，实现超低NOX排放和锅炉烟气余热的利用。

为实现上述发明目的，本发明提供一种基于生物质锅炉烟气余热供热的脱硫脱硝除尘系统，其特征在于：包括SCR烟气加热器、空气预热器、脱硫除尘装置、回热烟气加热器、低温SCR脱硝装置、引风机、增压烟气风机，省煤器出口烟气依次连接SCR烟气加热器、空气预热器、脱硫除尘装置、引风机，引风机出口连接回热烟气加热器低温端入口，回热烟气加热器低温端出口依次连接SCR烟气加热器、低温SCR脱硝装置，低温SCR脱硝装置出口连接回热烟气加热器高温端入口，回热烟气加热器高温端出口连接增压烟气风机和烟囱。

所述的低温SCR脱硝装置入口烟气温度在200℃以上。