[发明专利]一种协同热发电的脱硫脱硝烟气综合治理装置及方法

说明书

本发明公开了一种协同热发电的脱硫脱硝烟气综合治理装置及方法，其基本流程是尾部烟气与烟道中喷入的氧化剂和初级催化剂反应后，除尘并部分脱除NO_X和SO_X，再进入深度催化单元进行深度氧化，随后进入吸收塔脱除NO_X和SO_X，经除雾、烟气再热后排出；炉膛壁面敷设热电感应材料发电，为整个系统提供动力；催化剂选择多级布置，初级催化剂采用粉煤灰，经预处理后喷入烟气中进行催化反应，深度催化单元中催化剂采用高效脱硫、脱硝催化剂并涂敷于换热器表面，利用热发电调节进口水温，进而控制换热器表面温度保证深度催化单元处于最佳反应工况。设置自动控制系统，实时监测初级催化剂的平均活性和高活性比例，保证系统的高效性与经济性。

技术领域

本发明属于氮、硫氧化物环境污染治理技术领域，具体涉及一种协同热发电的脱硫脱硝烟气综合治理装置及方法。

背景技术

大气污染现象是危害人类生存环境的重大问题，由燃煤电厂排放的SO₂、NO_X对人类健康和生态环境危害显著；其中，SO₂是形成酸雨的主要原因，NOx能发生光化学烟雾、破坏臭氧层及产生温室效应。目前针对这两种污染物脱除的最为成熟的方法分别是湿法脱硫、SCR脱硝。但是采用上述方法来治理电厂污染物时存在严重的催化剂浪费情况，比如在电站锅炉变负荷运行时，烟气中污染物成分含量变化较大，而催化剂作为脱除污染物的核心成分，对于NO、SO₂、水蒸气的含量比较敏感，当这些污染物的浓度发生变化时，催化剂的催化效率均会呈现不同程度的降低。因此，要经济、高效地利用催化剂实现燃煤电厂烟气污染物的脱除，必须将电厂的烟气治理系统与催化剂的特性紧密结合来考虑。而现有的电站烟气治理系统中，均采用单一催化剂脱除污染物，并且未充分考虑催化剂活性与电站负荷变化进而导致的烟气成分改变之间的关系。传统烟气污染物脱除技术虽然具有较高的脱除效率，但在集约型经济快速发展的形势下，研究一种可在高效率脱除电厂烟气污染物情况下实现催化剂的最优化方法显得格外重要。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供了一种协同热发电的脱硫脱硝烟气综合治理装置及方法，可对烟气中的NO_x、SO₂进行深度氧化并脱除，实现超净排放。

为了达到上述目的，本发明所采取的技术方案如下：

一种协同热发电的脱硫脱硝烟气综合治理装置，包括锅炉1，所述锅炉1尾部烟道中布置有烟气冷却器2，烟气冷却器进口布置有泵Ⅰ12-2，烟气冷却器2与除尘器4连接的烟道中开有氧化剂喷口及初级催化剂喷口，氧化剂储箱3与氧化剂喷口通过管道连接，管道上布置有氧化剂动力装置12-3，除尘器4与吸收塔6之间的烟道中布置有深度催化单元5，深度催化单元5水侧进口布置泵Ⅱ12-4及电加热装置16；吸收塔6出口布置有除雾器7，除雾器7与烟囱10之间的烟道中依次布置有烟气再热器8、引风机9以及再循环烟气开口B；再循环烟气开口B与初级催化剂喷口通过烟气管道连接，烟气管道上布置有风机12-1，除尘器4的粉煤灰出口分两路，一路通过管路连通初级催化剂喷口，管路上布置有催化剂预处理装置15，另一路通过管路连通粉煤灰储存库13；另外，锅炉1炉膛壁面敷设有热电感应材料，热电感应材料与蓄电装置11连接，蓄电装置11以及自动控制系统14通过导线与风机12-1、泵Ⅰ12-2、氧化剂动力装置12-3、泵Ⅱ12-4、电加热装置16和催化剂预处理装置15连接，；所述自动控制系统14结合锅炉炉膛负荷、燃料性质以及各检测数据，控制氧化剂喷入量、烟气冷却器的循环水量、深度催化单元入口水温和水量、再循环烟气量以及初级催化剂喷入量，并且实时监测初级催化剂的平均活性以及高活性粉煤灰颗粒比例，若平均活性或高活性粉煤灰颗粒比例低于50％-70％，及时对除尘器粉煤灰仓进行彻底清理，达到自动控制的目的。