多種煙氣凈化協(xié)同脫汞裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于凈化協(xié)同脫汞裝置，更具體地說(shuō)，涉及一種多種煙氣凈化協(xié)同脫汞裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)世界能源會(huì)議預(yù)測(cè)，煤炭作為一次能源重要組成部分的地位將在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不會(huì)改變，預(yù)計(jì)2020年煤炭將占世界一次能源消費(fèi)的33.7%。我國(guó)是煤炭的產(chǎn)用大國(guó)，2011年煤炭提供了我國(guó)68.8%的一次能源，燃煤電廠是我國(guó)煤炭消費(fèi)量最大的部門(mén)，而且在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，我國(guó)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(jì)的發(fā)展，電力需求和供應(yīng)持續(xù)增長(zhǎng)，燃煤電廠裝機(jī)容量一直呈快速上升趨勢(shì)，導(dǎo)致大氣污染物排放總量居高不下，對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響越來(lái)越嚴(yán)重。
[0003]燃煤電廠是煙塵、二氧化硫(S02)和氮氧化物(Ν0Χ)等大氣污染物的主要排放源。近年來(lái)，我國(guó)制訂出臺(tái)了一系列的法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)劃、技術(shù)政策等，對(duì)燃煤電廠大氣污染物的排放控制提出了越來(lái)越高的要求，在煙塵、S02和Ν0Χ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(biāo)準(zhǔn)》(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(jì)，截止2012年底，全國(guó)已投運(yùn)煙氣脫硫機(jī)組容量6.8億千瓦，占煤電機(jī)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(guó)已投運(yùn)煙氣脫硝機(jī)組容量約2.3億千瓦，占火電機(jī)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(guó)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(qiáng)的重金屬污染物，它進(jìn)入生物體后很難被排出，嚴(yán)重威脅人類健康。聯(lián)合國(guó)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(shí)的提高和認(rèn)識(shí)的加深，關(guān)于汞排放的法規(guī)也逐步出臺(tái)。繼1990年美國(guó)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(guó)政府也紛紛對(duì)汞污染現(xiàn)狀表示極大重視。如果順利，包括中國(guó)在內(nèi)的各國(guó)政府，有望在2013年達(dá)成國(guó)際汞污染控制公約。中國(guó)“十八大”之后，在最新的執(zhí)政綱領(lǐng)中，已經(jīng)寫(xiě)入了建設(shè)生態(tài)文明和美麗中國(guó)的內(nèi)容，對(duì)大氣污染治理提出了特別要求，而且是獨(dú)立成章。
[0006]據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止2012底，我國(guó)燃煤電廠每年向大氣中排放的汞約150噸，是美國(guó)年汞排放量的兩倍以上，是世界上主要的汞污染源之一(見(jiàn)圖1、圖2)。面臨越來(lái)越嚴(yán)峻的國(guó)際談判壓力，中國(guó)環(huán)境保護(hù)部在2011年7月頒布的GB13223— 2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中首次將汞作為新增的控制指標(biāo)，要求2012年后新建電廠汞排放其限值為0.03mg/m3，至2015年1月1日起，所有在運(yùn)行的燃煤機(jī)組都需達(dá)到該汞排放標(biāo)準(zhǔn)。至此，我國(guó)首個(gè)燃煤汞污染控制標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出臺(tái)?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的是克服現(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(yùn)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(jìn)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]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]1)技術(shù)的有機(jī)融合，逐步協(xié)同脫除汞
[0013]多種煙氣凈化裝置協(xié)同脫汞技術(shù)有機(jī)融和了多種脫汞的先進(jìn)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(jī)融和成一個(gè)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(xiàng)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(dá)到一個(gè)新高度，可使電廠燃煤高汞煤時(shí)也可達(dá)到國(guó)家最新的汞排放標(biāo)準(zhǔn)0.03mg/m3。
[0014]2)設(shè)備兼容性和運(yùn)行安全性佳
[0015]多種煙氣凈化裝置協(xié)同脫汞技術(shù)融和了多個(gè)設(shè)備，通過(guò)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(gè)設(shè)備的脫汞效率(如改性催化劑和氧化劑將零價(jià)汞氧化成二價(jià)汞，二價(jià)汞隨后被下游的濕法脫硫裝置脫除)，實(shí)現(xiàn)協(xié)同脫汞效果。
[0016]3)適應(yīng)性好
[0017]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(jī)組，可根據(jù)機(jī)組情況和要求做相應(yīng)調(diào)整，達(dá)到最佳效果。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型裝置圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型工作原理圖；
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。雖然本實(shí)用新型將結(jié)合較佳實(shí)施例進(jìn)行描述，但應(yīng)知道，并不表示本實(shí)用新型限制在所述實(shí)施例中。相反，本實(shí)用新型將涵蓋可包含在有附后權(quán)利要求書(shū)限定的本實(shí)用新型的范圍內(nèi)的替換物、改進(jìn)型和等同物。
[0021]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脫硫裝置，所述潔凈煤裝置的出料口連接至鍋爐的進(jìn)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。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]這種多種煙氣凈化協(xié)同脫汞裝置的方法，包括如下步驟:
[0025]步驟一、采用泡沫浮選方法進(jìn)行洗煤，進(jìn)而采用溫和熱解法，使汞受熱蒸發(fā)；
[0026]步驟二、煤進(jìn)入鍋爐燃燒；
[0027]步驟三、鍋爐燃煤產(chǎn)生的煙氣進(jìn)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；活性吸附劑為飛灰或活性炭等，飛灰對(duì)汞的吸附主要通過(guò)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(duì)汞的吸附越有利。
[0028]步驟四、通過(guò)SCR脫硝裝置中的脫硝催化劑，使零價(jià)汞向水溶性二價(jià)汞和顆粒汞轉(zhuǎn)化，繼而在隨后的濕法脫硫裝置中二價(jià)汞被脫除；
[0029]步驟五、從SCR脫銷裝置出來(lái)的煙氣進(jìn)入干式除塵器，將含有的顆粒汞脫除；
[0030]步驟六、從干式除塵器出來(lái)的煙氣再進(jìn)入FDG脫硫裝置，通過(guò)前端氧化劑添加，使零價(jià)汞轉(zhuǎn)化為二價(jià)汞，再通過(guò)噴淋洗滌脫除二價(jià)汞，隨后通過(guò)濕式電除塵器進(jìn)行除塵脫除顆粒萊。
[0031]利用燃煤電廠的現(xiàn)有洗煤、脫硫、脫硝裝置，通過(guò)潔凈煤技術(shù)、活性吸附介質(zhì)噴入技術(shù)、催化劑改性技術(shù)、氧化劑添加技術(shù)和濕式電除塵技術(shù)等的應(yīng)用，將顆粒態(tài)汞和二價(jià)汞有效脫除。零價(jià)汞是極難被現(xiàn)有污染物脫除裝置脫除的，該技術(shù)重點(diǎn)是將零價(jià)汞轉(zhuǎn)化為顆粒態(tài)汞和二價(jià)汞后，進(jìn)行脫除，從而實(shí)現(xiàn)汞的協(xié)同脫除(詳見(jiàn)圖1、圖2)。
[0032]1、潔凈煤技術(shù)
[0033]采用泡沫浮選方法進(jìn)行洗煤，使煤的汞含量可減少30%以上，進(jìn)而采用溫和熱解法，使汞受熱蒸發(fā)，進(jìn)一步減少煤中的汞含量，脫除效率可達(dá)80%以上。借助這兩種潔凈煤技術(shù)可使煤在進(jìn)入鍋爐燃燒前減少汞含量85%。
[0034]2、活性吸附介質(zhì)噴入技術(shù)
[0035]利用飛灰、活性炭等活性劑的吸附作用可以去除煙氣中的汞。飛灰對(duì)汞的吸附主要通過(guò)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(duì)汞的吸附越有利。該方法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，然后利用后面的干式除塵器將其脫除。
[0036]3、氧化劑添加技術(shù)
[0037]氧化劑添加技術(shù)是在爐前將鹵化物溶液噴灑在煤上或直接噴入爐膛，增加煤中氯或溴的含量能提高煙氣中元素汞向水溶性二價(jià)汞的轉(zhuǎn)化率，從而在煙道最后被濕法脫硫裝置所捕獲，達(dá)到脫汞的目的。
[0038]4、改性催化劑技術(shù)
[0039]對(duì)SCR脫硝裝置中的催化劑進(jìn)行改性，使其在具有正常脫硝催化劑功能的同時(shí)，提高其氧化零價(jià)汞的能力，提高零價(jià)汞向水溶性二價(jià)汞的轉(zhuǎn)化率，繼而在隨后的濕法脫硫裝置中二價(jià)汞被脫除。
[0040]5、濕法脫硫除汞技術(shù)
[0041]通過(guò)前端氧化劑添加技術(shù)和改性催化劑對(duì)零價(jià)汞的氧化，使絕大部分零價(jià)汞轉(zhuǎn)化為二價(jià)汞，隨后煙氣中大部分的氧化汞在濕法脫硫裝置脫除，脫除效率可達(dá)80%以上。
[0042]通過(guò)以上五種技術(shù)的充分融和與相互協(xié)同作用，最終排入大氣的煙氣中汞含量可遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)0.03mg/m3，達(dá)到< 5 μ g/Nm3的排放要求。
[0043]多種煙氣凈化裝置協(xié)同脫汞技術(shù)已在嘉興電廠1X1000MW機(jī)組上進(jìn)行工程應(yīng)用，為改造工程?？偱趴跓煔夤欧胖禐?.99 μ g/Nm3，遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多種煙氣凈化協(xié)同脫汞裝置，其特征在于: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(jìn)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。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多種煙氣凈化協(xié)同脫汞裝置，其特征在于: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。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多種煙氣凈化協(xié)同脫汞裝置，其特征在于: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。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種多種煙氣凈化協(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(jìn)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。本實(shí)用新型的有益效果是：1)技術(shù)的有機(jī)融合，逐步協(xié)同脫除汞。2)設(shè)備兼容性和運(yùn)行安全性佳。3)適應(yīng)性好。
【IPC分類】F23J15/02, B01D53/64, B01D53/75
【公開(kāi)號(hào)】CN205102149
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520840127
【發(fā)明人】孟煒, 朱松強(qiáng), 趙金龍, 陳文華, 陳瑤姬, 單新宇, 徐灝
【申請(qǐng)人】浙江天地環(huán)保工程有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年10月27日