[发明专利]一种模块化集成脱除多种污染物的烟气净化系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于烟气净化领域，具体地，涉及一种模块化集成脱除多种污染物的烟气净化系统及其方法。

背景技术

近年随着人民生活水平提高，国家对环境保护越来越重视，环保总局除对烟气中排放的SO₂、NO_X及烟尘采取有效的治理措施外，微细烟尘、SO₃酸雾、汞等以气溶胶形式存在的污染物的减排已被提到了议事日程。《国家环境保护“十二五”规划》发布，规划指出，“十二五”期间要在京津冀、长三角和珠三角等区域开展臭氧、PM_2.5等污染物监测。

根据目前国家最新颁布实施的《火电厂大气污染物排放标准》内容，国家将对火电厂烟气排放提出更高要求，如新提出汞排放值要求小于0.03mg/m³，烟尘小于30mg/m³等，重点地区甚至要求烟尘小于20mg/m³以下。另外，随着国内火电行业脱硫脱硝项目大量上马，而脱硫脱硝工艺都会加重烟气中SO₃转化率（提高3%左右），今后SO₃酸雾必将日趋严重，还有燃煤电厂尾气中的PM_2.5及PM₁₀以下微细粉尘是大气中微细颗粒物的主要来源，PM_2.5微细颗粒物对人体健康的危害极大，是大气致癌的主要根源。

目前，我国现有燃煤电厂的烟气脱硫净化技术均广泛采用湿法烟气脱硫技术（WFGD），湿法烟气脱硫技术是目前世界上应用最为广泛的烟气脱除SO₂工艺，石灰石－石膏湿法脱硫工艺是目前世界上应用最为广泛和可靠的工艺。该工艺以石灰石浆液作为吸收剂，通过石灰石浆液在吸收塔内对烟气进行洗涤，发生反应，以去除烟气中的SO₂，反应产生的亚硫酸钙通过强制氧化生成含两个结晶水的硫酸钙（石膏CaSO₄·2H₂O）。通用的烟气脱硫系统通常在吸收塔内设置喷淋装置和除雾器，喷淋装置通过向烟气喷淋由石灰石为原料制成的吸收剂浆液，而后通过除雾器去除经吸收剂浆液喷淋后的烟气中携带的雾滴，其中，烟气在进入吸收塔前，经过烟气换热装置（GGH装置）的处理。

然而，我国现有燃煤电厂尾气处理所用的烟气脱硫系统在PM_2.5及PM₁₀粉尘的收集上还有很大的不足，传统的烟气脱硫系统几乎没有去除烟气中的SO₃酸雾、PM_2.5及PM₁₀以下微细粉尘的能力。我国燃煤电厂脱硝工艺以SCR（选择性催化还原脱硝法）为主，除了会加重烟气中SO₃转化率以外还存在氨的逃逸，而在国内很少采用的氨法脱硫技术也存在同样的问题，但现有技术没有较好的解决办法。对烟气中重金属的控制现多采用喷射活性炭吸附的方法，该方法对活性炭需求很大且效果十分有限。而且，由于烟气换热装置的存在和除雾器对细微粒去除效率不高，导致烟气出口处易形成“石膏雨”，“石膏雨”的产生原因如下：

脱硫装置净烟气中的石膏浆液主要来源于吸收塔喷淋层喷嘴雾化后的细小液滴，石膏浆液经喷嘴雾化后雾滴直径一般在920μm，经碰撞后会产生少量在15μm左右。在经过除雾器后，一般会除去99.99%的不小于22μm雾滴，同时还可以去除50%的15～22μm液滴，15μm以下的雾滴无法拦截，因此净烟气中有一定量的石膏浆液是必然的。但是如果烟气在除雾器处的流速超过设计值，除雾器的效果将大大降低，甚至失效，除雾器也会在高速的烟气下发生二次携带现象，大量的石膏浆液将会随烟气被带入烟囱，形成净烟气带浆现象，吸收塔出口带浆的净烟气在排出过程中部分冷凝形成液滴，烟气自烟囱口排出后不能有效的抬升、扩散到大气中，导致取消GGH装置后烟气不能迅速消散，特别是当地区温度、气压较低或在阴霾天气的时间段，烟气中携带的粉尘及液滴聚集在烟囱附近，落到地面形成“石膏雨”或酸雨，对电厂及周边环境产生污染，甚至腐蚀设备严重污染电厂及周边环境，而且会对设备形成腐蚀。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种模块化集成脱除多种污染物的烟气净化系统，所述系统可集中去除烟气中排放的SO₂、NO_X、微细烟尘、SO₃酸雾、汞等以气溶胶形式存在的污染物，并避免“石膏雨”的出现，保护环境，提高烟气净化效率。同时，本发明还提供一种利用所述模块化集成脱除多种污染物的烟气净化系统进行烟气净化的方法。