一種多種煙氣凈化協(xié)同脫汞裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于凈化協(xié)同脫汞裝置及方法，更具體地說，涉及一種多種煙氣凈化協(xié)同脫汞裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)世界能源會議預(yù)測，煤炭作為一次能源重要組成部分的地位將在相當長時間內(nèi)不會改變，預(yù)計2020年煤炭將占世界一次能源消費的33.7%。我國是煤炭的產(chǎn)用大國，2011年煤炭提供了我國68.8%的一次能源，燃煤電廠是我國煤炭消費量最大的部門，而且在今后相當長的時期內(nèi)，我國在電源結(jié)構(gòu)方面仍將繼續(xù)維持燃煤電廠為主的基本格局。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，電力需求和供應(yīng)持續(xù)增長，燃煤電廠裝機容量一直呈快速上升趨勢，導(dǎo)致大氣污染物排放總量居高不下，對生態(tài)環(huán)境的影響越來越嚴重。
[0003]燃煤電廠是煙塵、二氧化硫(S02)和氮氧化物(NOX)等大氣污染物的主要排放源。近年來，我國制訂出臺了一系列的法律法規(guī)、標準、規(guī)劃、技術(shù)政策等，對燃煤電廠大氣污染物的排放控制提出了越來越高的要求，在煙塵、S02和NOX等大氣污染物治理上取得了一定成效，電除塵技術(shù)和石灰石一石膏濕法脫硫技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，隨著2011年新的《火電廠大氣污染物排放標準》(GB 13223-2011)發(fā)布，高效除塵技術(shù)和選擇性催化還原(SCR)脫硝技術(shù)也將得到廣泛應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計，截止2012年底，全國已投運煙氣脫硫機組容量6.8億千瓦，占煤電機組容量的89%，其中90%以上的煙氣脫硫裝置采用石灰石一石膏濕法脫硫技術(shù)；全國已投運煙氣脫硝機組容量約2.3億千瓦，占火電機組容量的28%，其中有95%以上的脫硝裝置采用SCR脫硝技術(shù)。
[0004]汞的排放已經(jīng)引起各國政府和環(huán)保組織的極大關(guān)注。汞是環(huán)境中一種生物毒性極強的重金屬污染物，它進入生物體后很難被排出，嚴重威脅人類健康。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)指出，燃煤電廠是最大的人為汞污染源，約占全球汞排放量的67%，因此控制燃煤電廠的汞排放十分緊迫。
[0005]隨著人們環(huán)保意識的提高和認識的加深，關(guān)于汞排放的法規(guī)也逐步出臺。繼1990年美國制定了空氣清潔法案(CAAA)，汞污染排放收到了極大關(guān)注之后，各國政府也紛紛對汞污染現(xiàn)狀表示極大重視。如果順利，包括中國在內(nèi)的各國政府，有望在2013年達成國際汞污染控制公約。中國“十八大”之后，在最新的執(zhí)政綱領(lǐng)中，已經(jīng)寫入了建設(shè)生態(tài)文明和美麗中國的內(nèi)容，對大氣污染治理提出了特別要求，而且是獨立成章。
[0006]據(jù)統(tǒng)計，截止2012底，我國燃煤電廠每年向大氣中排放的汞約150噸，是美國年汞排放量的兩倍以上，是世界上主要的汞污染源之一(見圖1、圖2)。面臨越來越嚴峻的國際談判壓力，中國環(huán)境保護部在2011年7月頒布的GB13223— 2011《火電廠大氣污染物排放標準》中首次將汞作為新增的控制指標，要求2012年后新建電廠汞排放其限值為0.03mg/m3，至2015年I月I日起，所有在運行的燃煤機組都需達到該汞排放標準。至此，我國首個燃煤汞污染控制標準已經(jīng)出臺。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理，凈化效果好，設(shè)備兼容性和運行安全性佳的多種煙氣凈化協(xié)同脫汞裝置及方法。
[0008]這種多種煙氣凈化協(xié)同脫汞裝置，包括潔凈煤裝置、鍋爐、SCR脫硝裝置、除塵器和FGD脫硫裝置，所述潔凈煤裝置的出料口連接至鍋爐的進料口，鍋爐的煙道口連接至SCR脫硝裝置的輸入口，SCR脫硝裝置的輸出口連接至干式除塵器，干式除塵器輸出至FGD脫硫裝置。
[0009]所述SCR脫硝裝置包括依次連接的噴入活性吸附劑裝置和脫硝催化劑裝置。
[0010]所述FGD脫硫裝置包括依次連接的氧化劑添加裝置、噴淋洗滌裝置和濕式電除塵器。
[0011]這種多種煙氣凈化協(xié)同脫汞裝置的方法，包括如下步驟:
[0012]步驟一、采用泡沫浮選方法進行洗煤，進而采用溫和熱解法，使汞受熱蒸發(fā)；
[0013]步驟二、煤進入鍋爐燃燒；
[0014]步驟三、鍋爐燃煤產(chǎn)生的煙氣進入SCR脫銷裝置，將活性吸附劑噴射入空氣預(yù)熱器后的煙道中，其不斷吸附煙氣中的汞，形成顆粒汞；
[0015]步驟四、通過SCR脫硝裝置中的脫硝催化劑，使零價汞向水溶性二價汞和顆粒汞轉(zhuǎn)化，繼而在隨后的濕法脫硫裝置中二價汞被脫除；
[0016]步驟五、從SCR脫銷裝置出來的煙氣進入干式除塵器，將含有的顆粒汞脫除；
[0017]步驟六、從干式除塵器出來的煙氣再進入FDG脫硫裝置，通過前端氧化劑添加，使零價汞轉(zhuǎn)化為二價汞，再通過噴淋洗滌脫除二價汞，隨后通過濕式電除塵器進行除塵脫除顆粒萊。
[0018]作為優(yōu)選:所述步驟三中的活性吸附劑為飛灰，飛灰對汞的吸附主要通過物理吸附、化學(xué)吸附、化學(xué)反應(yīng)以及三者結(jié)合的方式，含碳量越高的飛灰對汞的吸附越有利。
[0019]作為優(yōu)選:所述步驟三中的活性吸附劑為活性炭。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:
[0021]I)技術(shù)的有機融合，逐步協(xié)同脫除汞
[0022]多種煙氣凈化裝置協(xié)同脫汞技術(shù)有機融和了多種脫汞的先進技術(shù)，幾種技術(shù)之間匹配性和融和性佳，可以相互配合并有機融和成一個汞協(xié)同脫除技術(shù)整體。該協(xié)同脫汞技術(shù)合理布置各項技術(shù)和設(shè)備，也使該協(xié)同脫汞技術(shù)的汞脫除效率達到一個新高度，可使電廠燃煤高汞煤時也可達到國家最新的汞排放標準0.03mg/m3。
[0023]2)設(shè)備兼容性和運行安全性佳
[0024]多種煙氣凈化裝置協(xié)同脫汞技術(shù)融和了多個設(shè)備，通過設(shè)備整合，提高各設(shè)備之間的兼容性和匹配度，其他設(shè)備的加入可提高單個設(shè)備的脫汞效率(如改性催化劑和氧化劑將零價汞氧化成二價汞，二價汞隨后被下游的濕法脫硫裝置脫除)，實現(xiàn)協(xié)同脫汞效果。
[0025]3)適應(yīng)性好
[0026]多種煙氣凈化裝置協(xié)同脫汞技術(shù)可適用于各類燃煤機組，可根據(jù)機組情況和要求做相應(yīng)調(diào)整，達到最佳效果。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明裝置圖；
[0028]圖2為本發(fā)明方法原理圖；
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步描述。雖然本發(fā)明將結(jié)合較佳實施例進行描述，但應(yīng)知道，并不表示本發(fā)明限制在所述實施例中。相反，本發(fā)明將涵蓋可包含在有附后權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)的替換物、改進型和等同物。
[0030]如圖1至圖2所示，這種多種煙氣凈化協(xié)同脫汞裝置，包括潔凈煤裝置、鍋爐、SCR脫硝裝置、除塵器和FGD脫硫裝