[发明专利]一种燃煤电站烟气污染物一体化控制及其资源化的方法及专用系统

说明书

技术领域：

本发明涉及一种燃煤电站烟气污染物一体化控制及其资源化技术，该技术是应用于燃煤火力发电厂尾气污染物一体化控制过程的技术，适合于现有、新建大中小机组的污染物一体化控制及其资源化技术改造、建设工程。

背景技术：

我国是以煤为主要能源的能源结构的国家，并将随着国民经济的增长而持续增加，煤炭的大量燃用产生大量的二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳、汞及其它重金属等污染物，严重影响我国国民经济的可持续发展，并且使我国政府面临很大的国际环保压力。为实现我国国民经济的可持续发展，改善我国的环境状况和人民的生存环境，降低燃煤污染物排放已经成为迫在眉睫的任务。我国在燃煤电站烟气脱硫、脱硝方面，已有单元技术及工程应用，而一体化控制技术与工程应用的研究尚处于起步阶段，现仅仅限于机理方面研究。目前我国燃煤电站尚没有采用烟气污染物一体化控制装置，也不掌握大型烟气污染物一体化控制装置的设计、制造的技术。

烟气污染物一体化控制在西方发达国家的燃煤发电机组上同样处于实验与示范研究阶段。

发明内容：

本发明的目的在于提出一种具有污染物一体化控制效率高，不产生二次污染，且适用温度范围宽，回收的二氧化碳应用广泛，适用性更强，应用范围更广的烟气污染物一体化控制技术。

本发明涉及的技术是一种烟气污染物一体化控制的方法，该技术的基本原理基于合成氨和碳酸氢氨生产技术。具体地，本发明提供了一种燃煤电站烟气污染物一体化控制及其资源化的方法，所述燃煤电站锅炉燃烧生成的烟气中含有浓度为1～18％二氧化碳，100～5000ppmSO₂，3～30μg/Nm³Hg以及Pm2.5，其特征在于：

——将燃煤电站锅炉燃烧生成的烟气进行预除尘处理，除去烟尘中99％以上的尘粒；

——将氨基物质溶液喷入上述预除尘后的烟气中，以铵盐的形式吸收吸附煤燃烧中产生的污染物SO₂、CO₂、Hg，Pm2.5，减排烟气中100％SO₂，20～95％的二氧化碳，10～80％的Hg，10～70％的Pm2.5，反应温度在10～70℃，氨的加入量为与烟气中二氧化碳的摩尔比0.3～3.0；

——将上述吸收吸附污染物后的铵盐，在高温压力下分离净化出高纯度的二氧化碳气，温度范围为30～200℃，压力范围为5～100atm；

——将上述经过吸收吸附处理过后的烟气进行除雾处理，排放的干净烟气中，粉尘浓度≤40mg/Nm³，氨的逃逸率为≤15mg/Nm³。

本发明燃煤电站烟气污染物一体化控制及其资源化的方法中，所述氨基物质最好选用浓度为3～28％氨水或者尿素溶液。

本发明燃煤电站烟气污染物一体化控制及其资源化的方法中，所述高纯度的二氧化碳气，不含重金属、粉尘等杂质，可以进一步用于工业、化工业、食品加工、或者采油业驱油。

本发明燃煤电站烟气污染物一体化控制及其资源化的方法中，所述预除尘可以为静电除尘或者布袋除尘。

本发明还提供了一种专门用于上述燃煤电站烟气污染物一体化控制及其资源化方法的系统，其特征在于：该系统由锅炉(1)、预除尘装置(2)、吸收主塔(3)、吸收副塔(4)、清洗塔(5)，除雾器(6)、多功能分离装置(7)、氨基物质循环装置I(8)、II(9)、III(10)、清水储存装置(11)、二氧化碳回收装置(12)、综合处理装置(13)、原氨基物质储存装置(14)构成；锅炉(1)，预除尘装置(2)，吸收主塔(3)，吸收副塔(4)，清洗塔(5)，除雾器(6)顺序连接；原氨基物质储存装置(14)与氨基物质循环装置I(8)相连；清水储存装置(11)，清洗塔(5)，氨基物质循环装置I(8)顺序连接；氨基物质循环装置I(8)，氨基物质循环装置II(9)，吸收主塔(3)，氨基物质循环装置III(10)，吸收副塔(4)，多功能分离装置(7)，氨基物质循环装置I(8)循环连接；多功能分离装置(7)分别与二氧化碳回收装置(12)、综合处理装置(13)连接。

本发明燃煤电站烟气污染物一体化控制及其资源化系统中，所述吸收主塔(3)，吸收副塔(4)，清洗塔(5)，均为填料式液气两相吸收塔。

本发明燃煤电站烟气污染物一体化控制及其资源化系统中，所述多功能分离装置(7)为压力高温热分离装置，包括热分离反应器和气体分馏反应器，工作温度范围为30～200℃，压力范围为5～80atm。