一種cfb鍋爐脫硝脫汞裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于燃煤鍋爐煙氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種CFB鍋爐脫硝脫汞裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著環(huán)保要求日益嚴格化，燃煤電廠煙氣中S02、NOx、煙塵、汞及其化合物等污染物排放控制備受社會關(guān)注。我國于2011年頒布了 GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標準》做出了明確限制，其中不僅規(guī)定了 S02、NOx、煙塵的排放限值，同時也要求汞及其化合物排放為不高于0.03mg/Nm3。2014年，發(fā)改能源
[2014]2093號中對火電節(jié)能減排提出更嚴格、明確的強制要求:東部地區(qū)新建燃煤發(fā)電機組大氣污染物排放濃度基本達到燃氣輪機組排放限值(即:基準氧含量6%條件下，煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3)。為積極響應(yīng)國家政策，各燃煤發(fā)電機組均要對污染物控制系統(tǒng)進行優(yōu)化升級改造，確保污染物排放濃度長期穩(wěn)定超低達標排放。
[0003]循環(huán)流化床機組本身燃燒溫度低，分級、分段燃燒等特點，其產(chǎn)生的氮氧化物較少，一般采用SNCR脫硝技術(shù)即可使排放濃度滿足GB13223-2011對其規(guī)定排放要求，但未能滿足最新勵夂的超低排放要求(不高于50mg/m3)。同時考慮煙氣中汞的脫除現(xiàn)狀，通常煙氣中汞以單質(zhì)汞、氧化汞及顆粒汞三種形態(tài)存在，顆粒汞可通過靜電、布袋除塵設(shè)備等脫除，氧化汞通過脫硫設(shè)備等脫除、單質(zhì)汞則及難脫除。因此，研究開發(fā)一種可充分利用CFB鍋爐的優(yōu)勢，系統(tǒng)投資、運行、維護費用低，可提高脫硝效率高、降低氨逃逸濃度的，且可協(xié)同脫除煙氣中單質(zhì)汞及其它形式汞的協(xié)同脫硝脫汞的煙氣凈化裝置及其方法具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對目前SNCR脫硝效率低、氨逃逸濃度高、脫汞難度大等污染物控制問題，針對CFB鍋爐提供一種具有良好環(huán)保性、經(jīng)濟性和污染物協(xié)同脫除能力的CFB鍋爐脫硝脫汞裝置。
[0005]本發(fā)明的另一發(fā)明目的是提供使用該裝置脫硝脫汞的方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種CFB鍋爐脫硝脫汞裝置，包括還原劑儲罐(I)、CFB鍋爐(2) ,SNCR噴射裝置(3)、分離器(4)、SCR噴射裝置(5)、尾部煙道(6)、催化劑反應(yīng)模塊(7)、煙氣處理裝置(8)和煙囪(9);所述的還原劑儲罐(I)通過還原劑輸送管路與SNCR噴射裝置(3)和SCR噴射裝置(5)連接；所述的SNCR噴射裝置(3)固定接于分離器(4)的入口煙道處，SCR噴射裝置(5)固定接于尾部煙道(6)壁上；所述的催化劑反應(yīng)模塊(7)布置于尾部煙道￠)內(nèi)與煙道殼體固定；所述的CFB鍋爐(2)、分離器
(4)、尾部煙道￠)、煙氣處理裝置(8)和煙囪(9)依次通過煙氣管道相連接。
[0007]一種使用上述CFB鍋爐脫硝脫汞裝置脫硝脫汞的方法，包括以下步驟:
[0008]a、將還原劑儲罐⑴內(nèi)的還原劑通過還原劑輸送管路分別輸送至布置于溫度為800?950°C的分離器(4)入口煙道處的SNCR噴射裝置(3)和尾部煙道(6)內(nèi)300?400°C溫度區(qū)域處布置的催化劑反應(yīng)模塊(7)上部具有500?900°C溫度區(qū)間處的SCR噴射裝置
(5)；
[0009]b、還原劑通過SNCR噴射裝置(3)噴射至分離器(4)入口煙道處進行選擇性非催化還原脫硝反應(yīng)，同時還原劑通過SCR噴射裝置(5)噴射至布置于尾部煙道￠)內(nèi)參加選擇性催化還原脫硝反應(yīng)，進而實現(xiàn)對鍋爐煙氣的聯(lián)合脫硝；
[0010]C、催化劑反應(yīng)模塊(7)布置于尾部煙道(6)內(nèi)具有300?400°C溫度區(qū)域內(nèi)，鍋爐煙氣流經(jīng)尾部煙道(6)參加SCR脫硝反應(yīng)的同時實現(xiàn)煙氣中單質(zhì)汞向氧化二價汞的轉(zhuǎn)化；
[0011]d、鍋爐煙氣經(jīng)過CFB鍋爐(2)、分離器(4)、尾部煙道(6)、煙氣處理裝置(8)被凈化后由煙囪(9)排出，煙氣中^^(依次參加分離器(4)處SNCR脫硝反應(yīng)和尾部煙道(6)處SCR脫硝反應(yīng)被聯(lián)合脫除，煙氣流經(jīng)尾部煙道(6)內(nèi)催化劑反應(yīng)模塊(7)參加SCR脫硝反應(yīng)過程中實現(xiàn)單質(zhì)汞向二價汞的轉(zhuǎn)化，最后煙氣流經(jīng)煙氣處理裝置(8)時脫除煙塵、SO2和顆粒汞、氧化二價汞，進而實現(xiàn)污染物的協(xié)同脫除。
[0012]進一步優(yōu)選方案，所述的催化劑反應(yīng)模塊(7)為添加有汞轉(zhuǎn)化劑的催化劑反應(yīng)模塊。
[0013]所述的汞轉(zhuǎn)化劑為金屬氧化物V205、Fe203、CuO, Cr203、Mn2O3或N1中的任意一種或幾種。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0015]1、整個裝置采用SNCR+SCR聯(lián)合脫硝，相比單純的SCR脫硝，催化劑需求量較少，系統(tǒng)初期整體投資小、后期運行維護費用低；
[0016]2、整個裝置中尾部煙道催化劑上部SCR噴射裝置的增加，相比單純的SNCR脫硝，使整個裝置的脫硝效率提高，氨逃逸濃度大大降低，可長期穩(wěn)定確保大氣污染物NOx濃度的超低達標排放；
[0017]3、整個裝置具有污染物協(xié)同脫除的能力，裝置中無需增加專門的脫汞裝置，通過整套裝置實現(xiàn)對汞的轉(zhuǎn)換與脫除，控制污染物達標排放的同時降低了整個裝置的投資成本，具有較好的經(jīng)濟性和環(huán)保性。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及流程示意圖。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，本實施例一種CFB鍋爐脫硝脫汞裝置，包括還原劑儲罐1、CFB鍋爐2、SNCR噴射裝置3、分離器4、SCR噴射裝置5、尾部煙道6、催化劑反應(yīng)模塊7、煙氣處理裝置8和煙囪9 ;所述的還原劑儲罐I通過還原劑輸送管路與SNCR噴射裝置3和SCR噴射裝置5連接；所述的SNCR噴射裝置3固定接于分離器4的入口煙道處，SCR噴射裝置5固定接于尾部煙道6壁上；所述的催化劑反應(yīng)模塊7布置于尾部煙道6內(nèi)與煙道殼體固定；所述的CFB鍋爐2、分離器4、尾部煙道6、煙氣處理裝置8和煙囪9依次通過煙氣管道相連接。
[0020]一種使用上述CFB鍋爐脫硝脫汞裝置脫硝脫汞的方法，包括以下步驟:
[0021]a、將還原劑儲罐I內(nèi)的還原劑通過還原劑輸送管路分別輸送至布置于溫度為800?950°C的分離器4入口煙道處的SNCR噴射裝置3和尾部煙道6內(nèi)300?400°C溫度區(qū)域處布置的催化劑反應(yīng)模塊7上部具有500?900°C溫度區(qū)間處的SCR噴射裝置5 ;
[0022]b、還原劑通過SNCR噴射裝置3噴射至分離器4入口煙道處進行選擇性非催化還原脫硝反應(yīng)，同時還原劑通過SCR噴射裝置5噴射至布置于尾部煙道6內(nèi)參加選擇性催化還原脫硝反應(yīng)，進一步提高前端SNCR脫硝反應(yīng)的脫硝效率，大大降低氨逃逸濃度，進而實現(xiàn)對鍋爐煙氣的聯(lián)合脫硝；
[0023]C、催化劑反應(yīng)模塊7布置于尾部煙道6內(nèi)具有300?400°C溫度區(qū)域內(nèi)，鍋爐煙氣流經(jīng)尾部煙道6參加SCR脫硝反應(yīng)的同時實現(xiàn)煙氣中單質(zhì)汞向氧化二價汞的轉(zhuǎn)化；
[0024]d、鍋爐煙氣經(jīng)過CFB鍋爐2、分離器4、尾部煙道6、煙氣處理裝置8被凈化后由煙囪9排出，煙氣中^^(依次參加分離器4處SNCR脫硝反應(yīng)和尾部煙道6處SCR脫硝反應(yīng)被聯(lián)合脫除，煙氣流經(jīng)尾部煙道6內(nèi)催化劑反應(yīng)模塊7參加SCR脫硝反應(yīng)過程中實現(xiàn)單質(zhì)汞向二價汞的轉(zhuǎn)化，最后煙氣流經(jīng)煙氣處理裝置8時脫除煙塵、SOjP顆粒汞、氧化二價汞，進而實現(xiàn)污染物的協(xié)同脫除。
[0025]本實施例中，所述的催化劑反應(yīng)模塊(7)為添加有汞轉(zhuǎn)化劑的催化劑反應(yīng)模塊。
[0026]所述的汞轉(zhuǎn)化劑為金屬氧化物V205、Fe203、CuO, Cr203、Mn2O3或N1中的任意一種或幾種，通過改變汞轉(zhuǎn)化劑的添加量達到對催化劑反應(yīng)模塊(7)配方的調(diào)整，進而控制汞的轉(zhuǎn)化率。
【主權(quán)項】
1.一種CFB鍋爐脫硝脫汞裝置，其特征是:包括還原劑儲罐⑴、CFB鍋爐⑵、SNCR噴射裝置(3)、分離器(4)、SCR噴射裝置(5)、尾部煙道￠)、催化劑反應(yīng)模塊(7)、煙氣處理裝置(8)和煙囪(9);所述的還原劑儲罐(I)通過還原劑輸送管路與SNCR噴射裝置(3)和SCR噴射裝置(5)連接；所述的SNCR噴射裝置(3)固定接于分離器⑷的入口煙道處，SCR噴射裝置(5)固定接于尾部煙道(6)壁上；所述的催化劑反應(yīng)模塊(7)布置于尾部煙道(6)內(nèi)與煙道殼體固定；所述的CFB鍋爐(2)、分離器(4)、尾部煙道￠)、煙氣處理裝置(8)和煙囪(9)依次通過煙氣管道相連接。2.一種使用權(quán)利要求1所述CFB鍋爐脫硝脫汞裝置脫硝脫汞的方法，其特征是:包括以下步驟: a、將還原劑儲罐(I)內(nèi)的還原劑通過還原劑輸送管路分別輸送至布置于溫度為800?950°C的分離器(4)入口煙道處的SNCR噴射裝置(3)和尾部煙道(6)內(nèi)300?400°C溫度區(qū)域處布置的催化劑反應(yīng)模塊(7)上部具有500?900°C溫度區(qū)間處的SCR噴射裝置(5); b、還原劑通過SNCR噴射裝置(3)噴射至分離器(4)入口煙道處進行選擇性非催化還原脫硝反應(yīng)，同時還原劑通過SCR噴射裝置(5)噴射至布置于尾部煙道(6)內(nèi)參加選擇性催化還原脫硝反應(yīng)，進而實現(xiàn)對鍋爐煙氣的聯(lián)合脫硝； c、催化劑反應(yīng)模塊(7)布置于尾部煙道(6)內(nèi)具有300?400°C溫度區(qū)域內(nèi)，鍋爐煙氣流經(jīng)尾部煙道(6)參加SCR脫硝反應(yīng)的同時實現(xiàn)煙氣中單質(zhì)汞向氧化二價汞的轉(zhuǎn)化； d、鍋爐煙氣經(jīng)過CFB鍋爐(2)、分離器(4)、尾部煙道(6)、煙氣處理裝置(8)被凈化后由煙囪(9)排出，煙氣中^^(依次參加分離器(4)處SNCR脫硝反應(yīng)和尾部煙道(6)處SCR脫硝反應(yīng)被聯(lián)合脫除，煙氣流經(jīng)尾部煙道￠)內(nèi)催化劑反應(yīng)模塊(7)參加SCR脫硝反應(yīng)過程中實現(xiàn)單質(zhì)汞向二價汞的轉(zhuǎn)化，最后煙氣流經(jīng)煙氣處理裝置(8)時脫除煙塵、SO2和顆粒汞、氧化二價汞，進而實現(xiàn)污染物的協(xié)同脫除。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述脫硝脫汞的方法，其特征是:所述的催化劑反應(yīng)模塊(7)為添加有汞轉(zhuǎn)化劑的催化劑反應(yīng)模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述脫硝脫汞的方法，其特征是:所述的汞轉(zhuǎn)化劑為金屬氧化物V205、Fe2O3' Cu。、Cr2O3, Mn2O3或 N1 中的任意一種或幾種。
【專利摘要】一種CFB鍋爐脫硝脫汞裝置及其方法，屬于燃煤鍋爐煙氣凈化技術(shù)領(lǐng)域。解決目前SNCR脫硝效率低、氨逃逸高、脫汞難度大等污染物控制問題，其工藝是：a、還原劑由還原劑儲罐經(jīng)其輸送管路送至SNCR噴射裝置和SCR噴射裝置；b、還原劑經(jīng)SNCR噴射裝置噴至分離器入口煙道、經(jīng)SCR噴射裝置噴至尾部煙道催化劑上部參加脫硝反應(yīng)；c、催化劑反應(yīng)模塊布置于具有SCR脫硝溫度窗口區(qū)域的尾部煙道，同時加裝汞轉(zhuǎn)化劑實現(xiàn)單質(zhì)汞的轉(zhuǎn)化；d、鍋爐煙氣依次經(jīng)CFB鍋爐、分離器、尾部煙道、煙氣處理裝置被協(xié)同脫除凈化后由煙囪排出。本發(fā)明具有整體投資小、脫硝效率高、氨逃逸濃度低、協(xié)同脫汞等優(yōu)點，具有良好的環(huán)保經(jīng)濟性和污染物協(xié)同脫除能力。
【IPC分類】B01D53/56, B01D53/86, B01D53/64
【公開號】CN105195013
【申請?zhí)枴緾N201510621286
【發(fā)明人】郝海光, 趙周明, 侯致福, 楊玉環(huán), 張培華, 李永茂
【申請人】山西普麗環(huán)境工程股份有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年10月30日