一種強化吸附脫除燃煤煙氣中汞的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種強化吸附脫除燃煤煙氣中汞的系統(tǒng)，系統(tǒng)包括設置在給煤系統(tǒng)、鍋爐本體、脫硝裝置或空氣預熱器上的添加劑加入系統(tǒng)以及設置在空氣預熱器和除塵裝置間的吸附劑噴射系統(tǒng)；脫除方法為：通過添加劑加入系統(tǒng)向給煤系統(tǒng)、鍋爐本體、脫硝裝置或空氣預熱器中加入添加劑，添加劑在鍋爐爐膛或中高溫煙道系統(tǒng)中與零價汞發(fā)生復雜的物理化學反應，將零價汞轉(zhuǎn)化為更容易被吸附劑吸附的二價汞；同時通過吸附劑噴射系統(tǒng)向空氣預熱器和除塵裝置間的中低溫煙氣系統(tǒng)中噴入吸附劑，汞及其化合物被吸附劑吸附形成顆粒汞；最后，煙氣通過除塵裝置時，汞隨吸附劑和飛灰一起被除塵裝置捕獲，從而實現(xiàn)燃煤煙氣中汞的脫除。
【專利說明】一種強化吸附脫除燃煤煙氣中汞的系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于燃煤煙氣污染物排放控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種強化吸附脫除燃煤煙氣中汞的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]汞是煤中的劇毒微量元素之一，具有揮發(fā)性和積累性。煤燃燒后所排放的汞在空氣中傳輸擴散，沉降到水和土壤中，對環(huán)境和人類健康產(chǎn)生危害。
[0003]美國已經(jīng)對燃煤電廠汞排放立法控制，歐洲和日本、加拿大以及其他國家正在陸續(xù)實行類似的排放控制。我國作為燃煤大國，已經(jīng)頒布實施了新的《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)，對燃煤電廠汞的排放進行了限制。旨在全球范圍內(nèi)控制和減少汞排放的國際公約《水俁公約》于今年10月簽署，要求對燃煤電廠等行業(yè)的汞排放進行限制。
[0004]燃煤電廠汞的排放主要受煤種、鍋爐型式、煙氣凈化裝置等因素的影響，汞的主要形態(tài)有三種:元素汞(Hg°)、氧化汞(Hg2+)和顆粒汞(Hgp)。氧化汞易溶于水,可在濕法脫硫裝置中脫除；顆粒態(tài)汞易于被除塵設備收集。元素態(tài)汞易揮發(fā)且難溶于水，常規(guī)煙氣凈化設備很難脫除，幾乎全部排放到大氣中。因此，脫汞的關(guān)鍵是煙氣中元素汞的脫除。但煙氣中汞的濃度很低，一般在10?100μ g/m3之間，脫除比較困難、成本很高。
[0005]吸附法脫汞技術(shù)是目前研究最多、最成熟的脫汞技術(shù)之一，它采用在除塵器之前噴入活性炭等吸附劑吸附零價汞和二價汞，使之形成顆粒汞，從而實現(xiàn)在后續(xù)的除塵系統(tǒng)中脫除。研究表明，汞的形態(tài)不同，活性炭對其的吸附容量及吸附穩(wěn)定性也不同。零價汞比較穩(wěn)定，活性炭等吸附劑對零價汞的吸附主要為物理吸附，汞吸附容量小、穩(wěn)定性差；二價汞則較為活潑，活性炭等吸附劑對它的吸附以化學吸附為主，吸附容量大、穩(wěn)定性好。因此，在吸附法脫汞時，應盡可能利用吸附劑的化學吸附能力，以提高脫汞效率及汞的穩(wěn)定性。
[0006]常規(guī)的吸附法直接在煙氣中噴入活性炭等吸附劑，吸附劑用量大，成本很高；而且噴入過量的碳基吸附劑可能會導致飛灰成分的改變，影響飛灰的進一步資源化利用，變相增加了汞的脫除成本。目前一些研究人員為提高吸附劑對汞的脫除效率，采用直接在吸附劑中添加鹵素等活性劑對吸附劑進行改性，取得了一定的效果。但活性劑對汞的轉(zhuǎn)化作用需要一定的最佳溫度窗口，該溫度窗口往往與吸附劑的最佳吸附溫度窗口并不一致，限制了活性劑和吸附劑的功效，增加了吸附劑的用量和脫汞成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種強化吸附脫除燃煤煙氣中汞的系統(tǒng)及方法，通過在燃煤系統(tǒng)中加入添加劑，促進零價汞轉(zhuǎn)化為二價汞，使吸附劑對汞的物理吸附轉(zhuǎn)化為化學吸附，從而降低吸附劑的用量、提高吸附效率。
[0008]為達到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0009]一種強化吸附脫除燃煤煙氣中汞的系統(tǒng)，包括依次連接的給煤系統(tǒng)1、鍋爐本體
2、脫硝裝置3、空氣預熱器4、除塵裝置5、脫硫裝置6和煙? 7，其特征在于:還包括設置在給煤系統(tǒng)1、鍋爐本體2、脫硝裝置3或空氣預熱器4上的添加劑加入系統(tǒng)8，以及設置在空氣預熱器4和除塵裝置5間的吸附劑噴射系統(tǒng)9。
[0010]上述系統(tǒng)強化吸附脫除燃煤煙氣中汞的方法，通過添加劑加入系統(tǒng)8向給煤系統(tǒng)
1、鍋爐本體2、脫硝裝置3或空氣預熱器4中加入添加劑，添加劑在鍋爐爐膛或中高溫煙道系統(tǒng)中與零價汞發(fā)生復雜的物理化學反應，將零價汞大部分轉(zhuǎn)化為更容易被吸附劑吸附的二價汞；同時通過吸附劑噴射系統(tǒng)9向空氣預熱器4和除塵裝置5間的中低溫煙氣系統(tǒng)中噴入吸附劑，汞及其化合物被吸附劑吸附形成顆粒汞；最后，煙氣通過除塵裝置5時，汞隨吸附劑和飛灰一起被除塵裝置5捕獲，從而實現(xiàn)燃煤煙氣中汞的脫除；
[0011]本實用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點:
[0012]1、本實用新型通過在給煤系統(tǒng)、鍋爐本體、脫硝裝置或空氣預熱器上設置添加劑加入系統(tǒng)，并在空氣預熱器和除塵裝置間的設置吸附劑噴射系統(tǒng)；通過在鍋爐爐膛或中高溫煙道系統(tǒng)中加入添加劑，以保證零價汞與添加劑的充分反應，保證轉(zhuǎn)化效率，同時在中低溫煙氣系統(tǒng)中噴入吸附劑，通過添加劑和吸附劑的協(xié)同作用，共同實現(xiàn)汞的高效脫除。
[0013]2、充分利用SCR、除塵器等現(xiàn)有煙氣凈化裝置，添加少量添加劑強化了吸附劑對汞的吸附。與單獨吸附法相比，吸附劑的用量有效減小，運行成本低、脫汞效率高。通過噴射吸附劑吸附汞及其化合物，降低煙氣脫硫系統(tǒng)石膏及廢水中汞的含量，避免脫硫石膏的利用過程中汞的再次釋放和二次污染；能夠適應我國煤中氯含量低，鍋爐系統(tǒng)燃煤不穩(wěn)定等特點，保證穩(wěn)定的脫汞效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]附圖為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖及具體實施例，對本實用新型作進一步的詳細描述。
[0016]如附圖所示，本實用新型一種強化吸附脫除燃煤煙氣中汞的系統(tǒng)，包括依次連接的給煤系統(tǒng)1、鍋爐本體2、脫硝裝置3、空氣預熱器4、除塵裝置5、脫硫裝置6和煙囪7，設置在給煤系統(tǒng)1、鍋爐本體2、脫硝裝置3或空氣預熱器4上的添加劑加入系統(tǒng)8，以及設置在空氣預熱器4和除塵裝置5間的吸附劑噴射系統(tǒng)9。
[0017]上述系統(tǒng)強化吸附脫除燃煤煙氣中汞的方法，首先，結(jié)合電廠實際情況，包括煤種、給煤系統(tǒng)1、鍋爐本體2、脫硝裝置3、空氣預熱器4、除塵裝置5的結(jié)構(gòu)型式與運行參數(shù)等，確定合適的添加劑加入位置、添加量及添加方式，本實施例通過添加劑加入系統(tǒng)8向給煤系統(tǒng)I中加入添加劑鹵素化合物CaBr2,CaBr2的添加量與給煤量的比例為1:20000，添加劑CaBr2在鍋爐爐膛或中高溫煙道系統(tǒng)中與零價汞發(fā)生復雜的物理化學反應，將零價汞大部分轉(zhuǎn)化為更容易被吸附劑吸附的二價汞；同時通過吸附劑噴射系統(tǒng)9向空氣預熱器4和除塵裝置5間的中低溫煙氣系統(tǒng)中噴入吸附劑活性炭，活性炭的噴射量為每立方米煙氣中噴入IOOmg吸附劑，汞及其化合物被活性炭吸附形成顆粒汞；最后，煙氣通過除塵裝置5時，汞隨活性炭和飛灰等一起被除塵裝置5捕獲，從而實現(xiàn)燃煤煙氣中汞的脫除。
[0018]本實施例中，在空氣預熱器后的中低溫煙氣中僅噴入100mg/m3吸附劑活性炭的情況下，鍋爐系統(tǒng)整體汞脫除效率為75% ;同時加入50ppmCaBr2和噴入100mg/m3吸附劑活性炭時，脫汞效率達到91%。本實用新型的系統(tǒng)在減少吸附劑用量的同時，提高了脫汞效率，效果非常明顯。
【權(quán)利要求】
1.一種強化吸附脫除燃煤煙氣中汞的系統(tǒng)，包括依次連接的給煤系統(tǒng)(I)、鍋爐本體(2)、脫硝裝置(3)、空氣預熱器(4)、除塵裝置(5)、脫硫裝置(6)和煙囪(7)，其特征在于:還包括設置在給煤系統(tǒng)(I)、鍋爐本體(2)、脫硝裝置(3)或空氣預熱器(4)上的添加劑加入系統(tǒng)(8)，以及設置在空氣預熱器(4)和除塵裝置(5)間的吸附劑噴射系統(tǒng)(9)。
【文檔編號】F23J7/00GK203628685SQ201320838784
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】蔡銘, 譚增強, 李陽, 聶劍平, 白少林 申請人:西安西熱鍋爐環(huán)保工程有限公司, 西安熱工研究院有限公司