[发明专利]一种燃煤烟气协同氧化脱汞装置及脱汞方法

说明书

技术领域

本发明属于燃煤烟气净化技术领域，涉及一种燃煤电厂框架式协同氧化脱汞装置及脱汞方法，可以有效控制燃煤烟气中的零价汞浓度，增加湿法脱硫系统的协同脱汞能力。

背景技术

燃煤烟气重金属汞污染已经成为又一大社会关注热点。2011年，中国环境保护部颁布的新版《火电厂大气污染物排放标准》规定，从2015年开始执行燃煤电厂烟气汞排放限值30μg/m3的标准。这样，针对部分烟气汞含量超标的燃煤电厂，确定一套经济性和实用性兼具的汞脱除技术，就显得非常迫切。

常规的脱汞技术是吸附剂微量喷射技术。此技术通常是将以溴化活性炭为代表的各种吸附剂通过气力输送和均匀喷散系统喷射至空气预热器前后的烟道中，汞被吸附后随吸附剂一起被除尘器捕集。此项技术针对性强，见效快，但是运行成本高，对燃煤电厂来讲是一笔不小的费用。此外还有吸收塔内氧化技术，是在脱硫系统吸收塔内喷入具有强氧化性的吸收剂，将零价汞转化为二价汞，以提高湿法脱硫系统对二价汞的洗涤效率，降低烟气汞的整体排放浓度。但是此种办法一来由于逆反应的发生，不容易控制，二来由于可能影响脱硫系统的正常运行而较难实现。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一套简单的溶剂制备和自动喷射系统，可以有效控制燃煤烟气中的零价汞浓度，达到使用最简单的方式最大限度的增加湿法脱硫系统协同脱汞能力的目的。

本发明采用的技术方案是：

一种燃煤烟气协同氧化脱汞装置，包括溶液制备罐，所述溶液制备罐的入口连接纯水投加设备和溴化钙固体粉末投加设备，所述溶液制备罐的输出管道上设有高压变频计量泵，所述输出管道的末端连接溶液喷枪。

进一步地，所述溶液制备罐内设有搅拌器。

进一步地，所述溶液喷枪的控制系统和燃煤烟气的汞测量装置连锁，通过测量数据反馈控制所述溶液喷枪的启停和喷入量。

进一步地，所述溶液喷枪具有在线自动清洗装置以及反吹扫装置，分别实现自动清洗和反吹扫功能。

进一步地，所述高压计量泵为一用一备方式，保证在任何情况下整个系统的正常工作。

进一步地，所述输出管道上设有控制球阀、止回阀和泄压阀。

一种利用上述装置对燃煤烟气进行协同氧化脱汞的方法，其步骤包括：

1）在溶液制备罐中加入纯水和溴化钙固体粉末，制备质量分数为10-30%的溴化钙溶液；

2）通过高压变频计量泵将溴化钙溶液打入溶液喷枪中；

3）通过溶液喷枪将溴化钙溶液喷到煤粉中，以进行协同氧化脱汞。

进一步地，步骤3）进行脱汞时，溴化钙在煤粉中的浓度（质量分数）为5-30ppm。

目前较传统的脱汞方式都是在除尘器前喷入活性炭、生物质胶等具有强吸附性能的吸附剂对烟气中的重金属进行吸附脱除，也有喷入溴化活性炭等具有氧化性能的吸附剂工艺，以满足高效脱除烟气汞的需要。但这些工艺均具有运行费用昂贵、吸附剂耗量大、对灰分综合利用性能有不利影响等诸多缺点。本发明利用溶液制备罐、固体投加装置、制备罐搅拌器、高压变频计量泵、溶液喷枪等一整套框架式装置，将溴化钙溶剂喷到煤粉中去，实现脱汞的目的。溶液由溴化钙固体粉末自动投加装置和纯水制备而成，通过高压变频计量泵后打入溶液喷枪中。

本发明的燃煤电厂协同氧化脱汞装置，整体呈框架式设计，应用一套简单的溶液配制和喷射系统来达到同样的目的，具有系统简单、方便、运行成本低、维护管理容易、容易推广和应用等特点，并对灰分的综合利用性能不产生任何影响，具有极高的推广应用价值。与现有的脱汞方式不同，本发明可以根据实际需要进行不同方式的灵活组合。由于将框架式的系统占地小，安装方便，可以根据实际情况，选择性的安装一套或多套系统；亦可根据实际项目需求，将本系统灵活的安装在多个区域，实现协同脱除烟气汞的目的。

附图说明

图1是实施例中框架式协同脱汞装置的结构示意图。

图2是实施例中利用框架式协同脱汞装置进行脱汞的步骤流程图。

其中：1—溶液罐；2—搅拌器；3—控制球阀；4—止回阀；5—高压计量泵；6—泄压阀；7—自动喷枪；8—纯水投加设备；9—溴化钙固体粉末投加设备。

具体实施方式

下面通过具体实施例和附图，对本发明做进一步说明。