一種堿法煙氣鹵素脫除裝置及脫除方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及火力發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及鹵素脫除領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]氯、氟等鹵素均是煤樣中的微量元素，經(jīng)燃燒后轉(zhuǎn)化為氯化氫、氟化氫氣體，這些氣體會隨著鍋爐尾氣進(jìn)入尾氣管道，并依次經(jīng)過省煤器、SCR(選擇性催化反應(yīng)器)、AH(空氣預(yù)熱器)、ESP(電除塵器)、FGD(脫硫吸收塔)后通過煙囪外排。煙氣在經(jīng)過脫硫吸收塔時，大部分氯化氫和氟化氫被吸收去除，并進(jìn)入脫硫廢水，導(dǎo)致脫硫廢水中的氟、氯濃度升高。當(dāng)脫硫廢水中的氟、氯濃度升高后，既影響脫硫吸收塔濕法煙氣石灰石-石膏脫硫系統(tǒng)的脫硫效果，還會因脫硫廢水酸性變大而腐蝕流經(jīng)的管路，造成管路損壞，導(dǎo)致脫硫廢水不能循環(huán)使用，增加了耗水量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種堿法煙氣鹵素脫除裝置，漿液制備機構(gòu)配置的堿液通過霧化噴射機構(gòu)噴入尾氣管道，并在煙氣進(jìn)入脫硫吸收塔前將鹵素固結(jié)，有效降低脫硫廢水中的鹵素含量。
[0004]本發(fā)明通過以下方式實現(xiàn):一種堿法煙氣鹵素脫除裝置，包括一與鍋爐尾氣管路通連的脫除裝置，所述尾氣管路包括依次串聯(lián)的選擇性催化反應(yīng)器、空氣預(yù)熱器和電除塵器，脫除裝置包括漿液制備機構(gòu)、霧化噴射機構(gòu)以及脫除效率監(jiān)測機構(gòu)，所述漿液制備機構(gòu)生產(chǎn)的堿液通過霧化噴射機構(gòu)噴灑至位于所述空氣預(yù)熱器和電除塵器間的尾氣管路中，實現(xiàn)鹵素固接外排。在原有尾氣管路上增設(shè)鹵素脫除裝置，漿液制備機構(gòu)配置的堿液通過霧化噴射機構(gòu)噴入位于電除塵器前的尾氣管道中，堿液與煙氣中的氯化氫、氟化氫氣體反應(yīng)形成固體鹽，利用電除塵器將固體鹽排出尾氣管道，有效降低煙氣的鹵素含量，進(jìn)而確保脫硫廢水中鹵素含量維持在較低水平，既有效提升濕法煙氣石灰石一石膏脫硫吸附塔的運行效果，同時減少脫硫廢水中氟離子、氯離子的濃度，提高脫硫廢水的循環(huán)利用率，進(jìn)而減少脫硫廢水排放量，降低水耗，還能減輕酸性物質(zhì)對管路的腐蝕損害。堿液噴灑在位于電除塵器前的尾氣管路區(qū)段，既確保形成的固體鹽能被電除塵器吸附外排，還能確保進(jìn)入脫硫吸收塔的煙氣具有較低的氯化氫、氟化氫含量，具有工藝簡單、投資費用低、占地面積小等優(yōu)點。
[0005]作為優(yōu)選，所述霧化噴射機構(gòu)包括一設(shè)置在所述尾氣管路內(nèi)的噴頭以及一帶傳送栗的輸液管，所述輸液管一端與所述漿液制備機構(gòu)通連，另一端與所述噴頭通連，實現(xiàn)堿液輸送并在尾氣管路中噴灑。通過鋪設(shè)輸液管將堿液輸送至預(yù)設(shè)噴灑工位，傳送栗既起到輸送堿液的作用，還使得堿液克服管路壓力并噴灑至尾氣管路內(nèi)，所述噴頭將堿液打散呈細(xì)珠狀，噴頭設(shè)置在尾氣管道的上壁上，堿液被散射開后會完整覆蓋尾氣管道的一段區(qū)域，堿液利用自身重力下落，使得被覆蓋的尾氣管道中布滿細(xì)珠狀堿液，通過增大堿液的噴灑面積以及與煙氣的接觸面積來提高氯化氫和氟化氫的轉(zhuǎn)化效率。
[0006]作為優(yōu)選，所述脫除效率監(jiān)測機構(gòu)包括設(shè)置在所述噴頭與所述電除塵器間尾氣管路內(nèi)的感應(yīng)器，所述漿液制備機構(gòu)根據(jù)所述感應(yīng)器獲得的鹵素參數(shù)來調(diào)整堿液參數(shù)。感應(yīng)器設(shè)置在噴頭與所述電除塵器間尾氣管路中，用于檢測煙氣與堿液反應(yīng)后的氯化氫、氟化氫氣體留存量，可以作為不同配方堿液反應(yīng)效果的依據(jù)，進(jìn)而通過漿液制備機構(gòu)配置優(yōu)化方案。
[0007]作為優(yōu)選，所述脫除效率監(jiān)測機構(gòu)包括一帶噴淋腔的檢測艙、一設(shè)于所述噴淋腔頂部且與所述輸液管通連的噴嘴，所述檢測艙通過一與尾氣管路通連的進(jìn)氣管引入煙氣，并通過一排氣管將煙氣排入位于所述空氣預(yù)熱器和電除塵器間尾氣管路中，所述噴淋腔底部設(shè)有固體外排口，所述進(jìn)氣管和排氣管分別通連在所述噴淋腔兩側(cè)。檢測艙為煙氣和堿液反應(yīng)提供密閉空間，從尾氣管道上截流出部分煙氣通過檢測艙，再將輸液管中的堿液通過噴嘴送入檢測艙，使得煙氣與堿液反應(yīng)，反應(yīng)生成的固體鹽會利用自身重力下落，并通過固體外排口取出，使得反應(yīng)結(jié)果可測量，通過對固體鹽重量、組分分析來作為不同配方堿液反應(yīng)效果的依據(jù)，進(jìn)而通過漿液制備機構(gòu)配置優(yōu)化方案。
[0008]作為優(yōu)選，所述進(jìn)氣管一端與噴淋腔通連，另一端通過兩帶進(jìn)氣閥的進(jìn)氣支管分別與所述選擇性催化反應(yīng)器的進(jìn)氣口和出氣口通連。檢測艙通過通連不同位置的進(jìn)氣支管來獲得具有不同工藝參數(shù)的煙氣，以獲得更詳實的檢測數(shù)據(jù)。兩根進(jìn)氣支管分別與選擇性催化反應(yīng)器的進(jìn)氣口和出氣口通連，兩者煙氣中的NOx含量不一致，進(jìn)而研究具有不同NOx含量的煙氣與同種堿液間的反應(yīng)差別。
[0009]作為優(yōu)選，所述漿液制備機構(gòu)包括一帶振動機的料倉、一帶攪拌組件的堿液配置箱、一輔助水箱以及一外輸結(jié)構(gòu)，所述料倉通過一設(shè)于其下方且?guī)л斔推У慕o料機向所述堿液配置箱定量送料，所述輔助水箱通過一帶控制閥的出水管與所述堿液配置箱通連，所述外輸結(jié)構(gòu)包括一與所述堿液配置箱通連的外排管以及中部設(shè)置介質(zhì)栗的動力管，所述外排管靠近所述堿液配置箱側(cè)設(shè)有控制閥，從外排管中流出的堿液被所述介質(zhì)栗輸送至所述輸液管中。料倉用于存儲石灰備用，輔助水箱用于存儲混合用水備用;攪拌組件包括驅(qū)動電機、攪拌桿以及攪拌葉，通過將石灰和水送入堿液配置箱，再利用攪拌組件混合物料并配置堿液;堿液配置箱中的堿液通過動力管輸送至輸液管中，介質(zhì)栗為液體輸送提供輸送力；通過控制電動閥來實現(xiàn)介質(zhì)栗與動力栗兩端通連;振動機設(shè)置在料倉的外側(cè)壁上，防止石灰因長期存儲而結(jié)塊。
[0010]作為優(yōu)選，所述漿液制備機構(gòu)包括一清潔結(jié)構(gòu)，所述清潔機構(gòu)包括與所述堿液配置箱通連的箱體清潔支管、與所述外排管通連的外排清潔支管、與所述介質(zhì)栗通連的栗體清潔支管以及分別與箱體清潔支管、外排清潔支管以及栗體清潔支管匹配的排水管路，所述箱體清潔支管、外排清潔支管以及栗體清潔支管均通過對應(yīng)的控制閥與水源通連。清潔結(jié)構(gòu)用于去除管路中的堿液，防止因堿液沉淀淤積而堵塞管路，當(dāng)設(shè)備停運或短期暫停時，能迅速、自動進(jìn)行對管路進(jìn)行沖洗和排水。箱體清潔支管、外排清潔支管以及栗體清潔支管分別通過控制閥實現(xiàn)與堿液配置箱、出水管以及介質(zhì)栗間的連斷切換，既確保各部能正常工作，并在停止運行時進(jìn)行清潔沖洗。在清潔時，通過開關(guān)與待清潔部件相鄰的控制閥來密封，水源內(nèi)的水通過對應(yīng)的清潔支管流入待清潔部件，并通過對應(yīng)的排水管路外排，水源、清潔支管、待清潔部件以及排水管路形成清潔水路徑。
[0011]作為優(yōu)選，所述動力管為兩根，且以并聯(lián)方式連接所述出水管和輸液管間，所述介質(zhì)栗設(shè)有對應(yīng)的栗體清潔支管，所述動力管兩端分別設(shè)有與外排管通連的前置電動閥以及與所述輸液管通連的后置電動閥。兩根動力管以并聯(lián)方式連接在出水管和輸液管間，使得各動力管均能獨立實現(xiàn)堿液外送，確保任一動力管故障時，仍能通過另一動力管正常工作；栗體清潔支管為兩根，且分別與兩動力管連接，實現(xiàn)動力管獨立清潔;介質(zhì)栗通過開關(guān)前置電動閥和后置電動閥實現(xiàn)工作模式與清潔模式間切換，例如需要清潔介質(zhì)栗時，通過關(guān)閉動力管兩端的電動閥來切斷堿液流通管路，再開啟與水源通連的栗體清潔支管，使得清潔用水流入介質(zhì)栗，在清潔栗體后通過排水管路外排。
[0012]作為優(yōu)選，所述輔助水箱包括一帶控制閥且與水源通連的進(jìn)水管以及一帶控制閥的水箱底排管，所述堿液配置箱包括一帶控制閥的箱體底排管。輔助水箱為堿液配置箱提供配置堿液用水，進(jìn)水管為輔助水箱提供充足的配置用水，位于輔助水箱底部的水箱底排管用于清空輔助水箱內(nèi)的剩余水，箱體底排管用于清空堿液配置箱中的剩余堿液，與箱體清潔支管對應(yīng)的排水管路可以由所述箱體底排管形成。
[0013]—種堿法煙氣鹵素脫除的方法，其特征在于:漿液制備機構(gòu)配置的堿液通過霧化噴射機構(gòu)噴灑至位于所述空氣預(yù)熱器和電除塵器間的尾氣管路中，使得鹵素固結(jié)并被電除塵器脫除;通過脫除效率監(jiān)測機構(gòu)監(jiān)測獲得鹵素固結(jié)、外排效率，漿液制備機構(gòu)根據(jù)所述脫除效率監(jiān)測機構(gòu)的監(jiān)測數(shù)據(jù)來調(diào)整堿液配方，霧化噴射機構(gòu)根據(jù)所述脫除效率監(jiān)測機構(gòu)的監(jiān)測數(shù)據(jù)來調(diào)整堿液噴灑量，進(jìn)而提升鹵素脫除效率。在脫硫工序前，將煙氣進(jìn)行調(diào)質(zhì)，提前去除煙氣中的氯化氫、氟化氫氣體，將提升濕法煙氣石灰石一石膏脫硫系統(tǒng)的運行效果，同時減少脫硫廢水氯離子濃度，減少脫硫廢水排放量，還能減輕氯化氫、氟化氫氣體對管路的影響。此外，通過脫除效率檢測機構(gòu)來實時檢測氯化氫、氟化氫氣體的脫除效果，并及時調(diào)整堿液噴灑量以及配方，確保堿液使用效率。堿液和氯化氫、氟化氫氣體氣體形成的固結(jié)鹽利用電除塵器吸附去除，由于電除塵器是尾氣管路中的原有設(shè)備，且漿液制備機構(gòu)可以外置在遠(yuǎn)離尾氣管路且具有空曠空間的場地，并通過輸液管傳送堿液，使得對原有設(shè)備改造較為簡便，具有成本低、設(shè)備少、節(jié)省安裝空間的優(yōu)點。
[0014]本發(fā)明的突出有益效果:在原有尾氣管路上增設(shè)鹵素脫除裝置，漿液制備機構(gòu)配置的堿液通過霧化噴射機構(gòu)噴入位于電除塵器前的尾氣管道中，堿液與煙氣中的氯化氫、氟化氫氣體反應(yīng)形成固體鹽，利用電除塵器將固體鹽排出尾氣管道，有效降低煙氣的鹵素含量，進(jìn)而確保脫硫廢水中鹵素含量維持在較低水平，既有效提升濕法煙氣石灰石一石膏脫硫吸附塔的運行效果，同時