[发明专利]一种喷射氢氧化镁脱除烟气三氧化硫的方法

说明书

本发明公开了一种喷射氢氧化镁脱除烟气三氧化硫的方法，属于工业废气净化环保及能源领域。针对现有技术难以有效控制燃煤锅炉中SO₃的生成，以及现有SO₃控制技术无法兼顾高脱除性能与低运行成本的难题，通过在炉内与炉膛出口设置两级Mg(OH)₂吸收剂喷射系统，实现燃煤烟气SO₃从源头高效脱除。本发明具有系统简单可靠、投资及运行费用低、占地面积小等优点，能够产生良好的经济效益与环保效益，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于工业废气净化环保及能源领域，特别涉及一种喷射Mg(OH)₂脱除烟气SO₃的方法。

背景技术

煤炭在我国能源领域属于一次能源消耗，而煤炭消耗的过程中会产生大量的大气污染物，其中SO₃排放至大气中，会造成酸雨，从而腐蚀土壤和植被、对人体健康的危害也不容忽视。随着近年来国家环保要求的不断提高，对SO₃的排放控制日益引起广泛重视，而在源头上脱除SO₃是实施有效控制的前提。

当前对SO₃的脱除主要是通过常规污染物脱除设备的协同脱除，或者选用低硫分的煤种、往烟道内喷射碱性吸收剂等技术手段。但从实际应用效果来看，协同脱除技术存在脱除效率较低、调控难度较大的问题，燃用低硫煤涉及电厂燃料来源及生产经营的经济性问题。烟道喷射碱性吸收剂由于初投资低、脱除效率高、应用范围广等优点，被广泛认为是烟气SO₃脱除技术的重要发展方向，但由于是在烟道内喷射吸收剂，无法消除SO₃对上游环保设施的不利影响。因此如何高效的从源头控制燃煤烟气SO₃排放是本领域的重要研究方向。

当Mg(OH)₂浆液被注入炉膛及高温烟道内时，水分蒸发并热解留下固体MgO颗粒，MgO颗粒会与烟气SO₃反应生成MgSO₄。由于MgSO₄是水溶性的，在锅炉中不易形成硬沉积物。当烟气流经下游颗粒物控制装置时，MgSO₄固体随之被脱除。炉膛中喷Mg(OH)₂浆液除了去除SO₃外，还可以通过灭活烟气中常见的某些化合物获得额外的好处。如镁基化合物可以去除烟气中的砷，从而避免对SCR催化剂产生危害，且镁基化合物本身对SCR催化剂的影响相对其他碱金属也较小。此外炉膛中燃料发生反应时，由于负荷和煤种处于动态变化，所以炉膛中的温度场和压力场不是一成不变的，所以SO₃在炉膛中的变化也是不规则的。如能够将Mg(OH)₂浆液作为吸收剂喷入炉膛及高温烟道内，并能够随着工况变化而调整吸收剂的流量和喷射位置及角度，将能够高效的脱除烟气SO₃，避免对下游环保设施运行产生不利影响。

与本发明相关的专利，如公告号CN 101262930 B——《从烟道气流中脱除三氧化硫的方法》，是通过将碳酸钠、碳酸氢钠、倍半碳酸钠及其混合物的反应化合物喷入约500^oF到850^oF的烟道内，实现脱除烟气中SO₃的目的。但此方法存在高SO₃脱除效率要求下吸收剂耗量较大，相应运行成本较高，过量吸收剂容易造成SCR催化剂碱中毒、影响粉尘比电阻等问题。

再如公告号CN 103055684 B——《利用天然碱有效脱除烟气三氧化硫的装置及工艺》，是在SCR反应器尾部与空预器之间的烟道处设置喷嘴系统，向烟道内喷入天然碱浆液，利用天然碱的强碱特性对SO₃进行吸收脱除，但仍然存在吸收剂成本难以控制、无法消除SO₃对上游环保设施不利影响的问题。

发明内容

本发明的目的是针对当前燃煤电厂SO₃控制设施脱除性能与运行成本难以有效控制的问题，提出一种喷射氢氧化镁脱除烟气三氧化硫的方法。