技术摘要：
本发明属于烟气环保技术领域，公开了一种除尘脱硫脱硝多功能一体化控制系统、方法及应用，多功能一体化装置本体上端焊接有花板，花板上安装有滤筒；滤筒设置有外滤层，外滤层内侧设置有外笼骨，外笼骨内侧设置有内滤层，内滤层内侧设置有内笼骨；滤筒立面设置有过滤面  全部
背景技术：
目前，燃煤电厂烟气超低排放治理常采用SCR 布袋除尘 脱硫工艺。但是针对生物 质锅炉，由于燃料本身含有K、Na、Ca等碱性物质，燃烧后形成飞灰进入SCR系统，会吸附在 SCR催化剂表面或堵塞催化剂孔道，并且与催化剂表面活性成分发生反应，造成催化剂中毒 失活。另一方面生物质锅炉燃烧产生的二氧化硫、氮氧化物波动大，一般可在150～600mg/ m3波动，采用SNCR的脱硝效率低，不能满足超低排放的要求。因此生物质锅炉的氮氧化物脱 除一直是个难题。应用于电厂的SCR 布袋除尘 脱硫工艺不适用于这类锅炉，而采用先脱硫 除尘、后脱硝的工艺，通过脱硫剂的包裹和除尘器的过滤除掉烟气中含有碱金属的粉尘，可 以保护后端催化剂免于中毒，延长催化剂寿命。 对于焦炉、竖窑、回转窑等工业炉窑，其排烟温度在120～260℃，其结构和锅炉不 同，并不能通过锅炉改造获得适合SCR脱硝的300～420℃的温度窗口。而通过升温烟气的方 法，需要通过燃烧天然气或煤气获得高温烟气与原烟气混合来提升烟气问题，不仅能耗高， 且混入的烟气增大了处理烟气量，建设投资增大，一般建设方难以接受。现在常用的低温催 化剂其活性温度区间为180～260℃，更适用于炉窑的烟气温度，但是低温下烟气中的二氧 化硫会同脱硝加入的NH3反应生成硫铵，附着在催化剂的表面造成催化剂中毒。因此，使用 低温催化剂对烟气中二氧化硫的浓度要求较高，一般要求＞50mg/m3。所以，对于工业炉窑 的烟气污染物治理，多采用先脱硫、后脱硝的工艺，即干法脱硫 布袋除尘 低温SCR脱硝工 艺。 综合以上情况，对于生物质锅炉和大多数工业炉窑采用干法脱硫 布袋除尘 脱硝 工艺更为合适。传统的脱硫、除尘、脱硝是三个独立的模块，分别实现去除二氧化硫、粉尘和 氮氧化物的目的，流程冗长、占地面积大，初期投资高，对于一些场地紧张、预算有限的企 业，不能进行实施。 通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：传统的脱硫、除尘、脱硝是三个独 立的模块，分别实现去除二氧化硫、粉尘和氮氧化物的目的，流程冗长、占地面积大，初期投 资高，对于一些场地紧张、预算有限的企业，不能进行实施。 解决以上问题及缺陷的难度为： 传统燃煤电厂采用先脱硝、后脱硫。但是对于生物质电厂，由于其燃料的特殊性， 烟气中带有的粉尘还有大量的碱金属，采用SCR工艺会造成脱硝催化剂的中毒失效，而采用 SNCR工艺又不能满足达标要求。从处理效率来考虑，必须采用SCR工艺，所以需要先去除烟 气中会引起催化剂中毒的粉尘。SCR催化剂的反应活性区间300～420℃，一般的燃煤电厂滤 袋耐温不超过160℃，若采用常规的滤袋，需要除尘后需要再对烟气升温才能脱硝，这样的 能耗大，增加了业主的运行负担。所以需要一种耐温、耐酸碱腐蚀、耐磨损的滤袋，在锅炉的 4 CN 111603911 A 说　明　书 2/7 页 高温段实现除尘和脱硝。 传统的烟气治理工艺，脱硫、脱硝、除尘都是彼此独立的、分批建设。系统之间的协 调性差，占地面积大，运行维护费时费力。近年来一些工业炉窑，这些厂在前期规划时没有 充分考虑环保要求，现阶段上治理装置，往往遇到场地布置受限，需要拆除、改建，增加了改 造成本。 以往脱硫、脱硝、除尘三个装置分别建设，仅从反应装置来看，就要分别建造脱硫 塔、脱硝反应器和除尘器，大量的重复建设造成浪费。 解决以上问题及缺陷的意义为： 本发明解决了生物质电厂烟气脱硝的难题。可以保证SCR工艺在生物质电厂的稳 定运行。 本发明对于没有适宜温度窗口的工艺炉窑，可以利用180～280℃温度段实现脱硫 脱硝除尘，不需要大量的提升烟气温度，降低了运行能耗。 本发明由于把脱硫、脱硝、除尘三个工段统一考虑，占地面积大大减小，整个装置 的占地面积和传统的除尘器相当，提高了改造的可行性。 本发明由于把脱硫、脱硝、除尘三个工段统一考虑，核心反应装置由三个减少至一 个，设备、联络烟道等都会减少，降低了环保的投资。
技术实现要素：
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种除尘脱硫脱硝多功能一体化控 制系统、方法及应用。除尘脱硫脱硝一体化装置，内部通过采用特殊结构的滤筒，实现先脱 硫除尘、后脱硝的目的。整个装置同除尘器占地面积相当，结构紧凑、耐温、耐酸碱腐蚀性 强。滤筒外表实现脱硫和除尘功能，内筒实现脱硝功能，烟气由外向内穿过滤筒，可以实现 烟气中二氧化硫、粉尘和氮氧化物的去除，保护脱硝催化剂免于中毒，实现超低排放的目 的。 本发明是这样实现的，一种除尘脱硫脱硝多功能一体化控制方法，所述除尘脱硫 脱硝多功能一体化控制方法的滤筒外表实现脱硫和除尘功能，内筒实现脱硝功能，烟气由 外向内穿过滤筒，实现烟气中二氧化硫、粉尘和氮氧化物的去除。 进一步，所述除尘脱硫脱硝多功能一体化控制方法原烟气在进入多功能一体化反 应器之前，向烟道内喷入脱硫剂和脱硝剂，脱硫剂以粉末的形式喷入烟气中，粉末粒径在 300目以上，和烟气中的二氧化硫发生酸碱中和反应生成硫酸钠、亚硫酸钠等产物，产物和 原烟气中含有的粉尘一起被截留在外层滤筒表面，实现二氧化硫和粉尘的去除。 进一步，所述除尘脱硫脱硝多功能一体化控制方法的烟气温度140℃～250℃，碳 酸氢钠分解生成碳酸钠Na2CO3、H2O和CO2； 新产生的碳酸钠Na2CO3在生成瞬间形成多孔结构，具有高度的反应活性，可自发地 与烟气中的酸性污染物进行下列反应： Na2CO3 SO3＝Na2SO4 CO2 5 CN 111603911 A 说　明　书 3/7 页 Na2CO3 2HCl＝2NaCl H2O CO2 Na2CO3 2HF＝2NaF H2O CO2。 进一步，所述除尘脱硫脱硝多功能一体化控制方法的滤筒采用316L不锈钢金属材 质，以316L不锈钢丝和丝网为原料，采用纤维集束拉拔工艺、滤料气流成网和真空烧结工艺 成毡，与304不锈钢配件组装焊接而成。 进一步，所述除尘脱硫脱硝多功能一体化控制方法的内筒以不锈钢纤维作为作为 基材，预先制作成滤筒模具，再采用浸渍工艺使金属纤维的表面附着脱硝催化剂的活性成 分TiO2、V2O5物质；然后经过煅烧、烘干后，成为脱硝滤筒内芯；脱硝剂以气态氨的形式参与 反应，含有氮氧化物的烟气和氨气在催化剂的作用下发生化学反应： 过滤风速≤1m/min，反应温度180～420℃的条件。 本发明的另一目的在于提供一种实施所述除尘脱硫脱硝多功能一体化控制方法 的除尘脱硫脱硝多功能一体化控制系统，所述除尘脱硫脱硝多功能一体化控制系统设置 有： 多功能一体化装置本体； 多功能一体化装置本体上端焊接有花板，花板上安装有滤筒； 滤筒设置有外滤层，外滤层内侧设置有外笼骨，外笼骨内侧设置有内滤层，内滤层 内侧设置有内笼骨； 滤筒立面设置有过滤面，滤筒立面上侧焊接有固定耳，滤筒立面下端设置有筒底。 进一步，所述多功能一体化装置本体左端设置有进气室。 进一步，所述进气室设置有含有SO2粉尘、NOX的烟气管道、NaHCO3管道和NH3管道。 进一步，所述多功能一体化装置本体下端焊接有灰斗，多功能一体化装置本体上 端设置有净气室； 所述净气室安装有喷吹系统，喷吹系统与压缩空气源连接； 所述固定耳悬挂于花板上，固定耳留有螺栓孔。 本发明的另一目的在于提供一种燃煤电厂烟气超低排放治理的方法，所述燃煤电 厂烟气超低排放治理方法使用所述的除尘脱硫脱硝多功能一体化控制系统。 结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为： 第一、本发明中滤筒采用外滤式、多层结构。外层达到脱硫和除尘的目的，内层达 到脱硝的目的，实现先去除烟气中二氧化硫和粉尘，减少脱硝催化剂的中毒风险，能够保证 催化剂的寿命，保证催化剂效率。滤筒内层与脱硝催化剂的结合方式，并能耐受滤筒反吹清 灰时压缩空气的冲刷，能够牢固的附着于基材上。同时滤筒材质能够耐酸、耐碱腐蚀。本发 6 CN 111603911 A 说　明　书 4/7 页 明针对于低温脱硝，采用先脱硫再脱硝，避免了由于硫铵生成引起的催化剂堵塞和中毒现 象，适合低温脱硫脱硝。 本发明中滤筒基材为316L不锈钢，具有良好的耐酸、耐碱、耐腐蚀性能。对于传统 的PTFE滤袋，耐温最高240℃，而多功能一体化滤筒可以耐温420℃，适用的工况更为广泛。 滤筒透气率高，运行阻力低，单独除尘500Pa，脱硝1000Pa，整个系统运行阻力≤2000Pa，相 比与传统的分体布置运行阻力可以节省2000Pa，节约系统引风机能耗。本发明将原脱硫塔、 除尘器、脱硝反应器整合为一台多功能一体化反应器，脱硫、除尘、脱硝都可以在这一反应 器内完成。本发明采用多功能一体化滤筒，外滤式结构，可以集成一体，布局紧凑、占地面积 小。同时本发明可以实现出口SO2≤35mg/m3，粉尘≤10mg/m3，NOx≤50mg/m3，满足超低排放 要求。 第二、本发明设置有进气室，用以输送烟气。 第三、本发明中进气室设置混有SO2、粉尘、NOX、NaHCO3和NH3的烟气管道。 第四、本发明设置有灰斗，用以承装被吹落的粉尘；通过多功能一体化装置本体上 端设置有净气室，汇集洁净的气体，并将气体排出除尘脱硫脱硝多功能一体化控制系统外。 第五、本发明净气室安装有喷吹系统，喷吹系统与压缩空气源连接，滤筒表面的粉 尘积累一定厚度后，利用喷吹系统进行反吹清灰。压缩空气采用由内向外反向吹扫，吹落附 着于滤筒表面的粉尘。 第六、本发明中固定耳悬挂于花板上，固定耳留有螺栓孔，实现对滤筒的固定。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使 用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的 附图。 图1是本发明实施例提供的除尘脱硫脱硝多功能一体化控制系统结构示意图。 图2是本发明实施例提供的滤筒剖面示意图。 图3是本发明实施例提供的滤筒外立面示意图。 图4是本发明实施例提供的催化剂反应原理示意图。 图中：1、多功能一体化装置，1-1、进气室；1-2、净气室；1-3、灰斗；1-4、喷吹系统； 1-5、花板；1-6、滤筒；2、滤筒；2-1外滤层；2-2、外笼骨；2-3、内滤层；2-4、内笼骨；3、滤筒立 面；3-1、固定耳；3-2、过滤面；3-3、筒底。