[发明专利]减少燃烧废气中硫酸和硫酸酐的方法和燃烧废气流动系统

说明书

本发明涉及减少采用矿物燃料的燃烧器(如锅炉)的燃烧废气中所含硫酸(H₂SO₄)和硫酸酐(SO₃)的方法，并涉及为此而设的燃烧废气流动系统。

图6为示出在传统锅炉中燃烧废气流动的流程图。在图6中。供到烧嘴2的燃料在炉1内燃烧，产生的燃烧废气流动通过由装在炉后部4内的再热器、二次过热器、一次过热器和燃料节省器组成的热交换器3，然后被引导通过烟道5，在那里与脱硝NH₃供应器10所供的NH₃混合并在脱硝催化剂6的帮助下脱硝。随后，燃烧废气在空气预热器7内进行热交换，在静电沉淀器或类似物中脱尘，在脱硫器8或类似物中脱硫，然后通过烟囱9排放到大气中。静电沉淀器热交换器和其他装在空气预热器7下游的设备的详细说明从略。

当含有硫(S)的矿物燃料在这样一种燃烧器(如锅炉)内燃烧时，在炉1内产生的燃烧废气例如可含有由S的燃烧生成的二氧化硫(SO₂)、由一部分二氧化硫氧化而生成的硫酸酐(SO₃)、硫酸(H₂SO₄)和水蒸气(H₂O)。

在烟道5、空气预热器7、烟囱9和其他装在燃烧器(如锅炉)下游的设备内，这些生成物[SO₃、H₂O和H₂SO₄]趋向于凝结和沉积成高浓度H₂SO₄的形式，降落在表面温度比酸的露点低的低温部分上，从而造成麻烦如低温腐蚀和灰粉(灰渣)沉积。

为了防止产生如低温腐蚀和灰粉沉积的麻烦，有效的措施是降低燃烧废气中H₂SO₄和SO₃的浓度，这样可降低酸的露点，从而减少H₂SO₄的凝结量。

作为为此而采用的一种手段，曾尝试在烟道内将中和剂如碳酸钙(CaCO₃)、熟石灰[Ca(OH)₂]或氢氧化镁[Mg(OH)₂]添加到燃烧废气内，借以中和并去除尚在气体状态的H₂SO₄和SO₃，从而降低酸的露点(例如见日本专利  临时公报9-75661和58-36623号)。但这些尝试未能成功地达到脱硫反应和中和剂利用的充分效率。这是因为气态H₂SO₄和SO₃的浓度低以及它们与固态中和剂如CaCO₃的接触效率低的原故。另外，涉及操作和设备构造(例如那些关系到中和剂操纵的事)的问题、涉及中和所产生并可沉积在设备内的灰尘[含有硫酸钙(CaSO₄)或硫酸镁(MgSO₄)]的处理的问题和类似的其他问题仍然没有解决。在目前的状态下，这种技术尚未能付诸实用，因为其总体经济效益尚未能建立起来。

这样，当将SO₃的固态中和剂如CaCO₃添加到烟道内，以防止由于在燃烧废气中生成H₂SO₄和SO₃以致高浓度的H₂SO₄凝结和沉积在烟道、热交换器、空气预热器和其他装在锅炉下游的设备的低温部分上而引起的各种麻烦(如低温腐蚀和灰粉沉积)时，会发生各种问题。如上所述，这些问题包括：脱硫反应和中和剂利用的低效率、SO₃中和剂的不良的可操纵性、处理中和时所产生的灰尘(如CaSO₄)的困难、由于灰尘沉积在烟道内而引起的麻烦等。

本发明的目的是要提供减少燃烧废气中的硫酸和硫酸酐的方法，该方法能解决现有技术存在的上述问题，能够防止由于燃烧废气内所含H₂SO₄和SO₃而发生的麻烦(如低温腐蚀和灰粉沉积)，并且容易操作。

为了完成上述目的，本发明提供下述方法：

(1)一种在燃烧废气中减少硫酸和硫酸酐的方法包括将SO₃促减剂添加到燃烧废气中，从而减少在燃烧废气中含有的硫酸(H₂SO₄)和硫酸酐(SO₃)；