[实用新型]促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的系统

说明书

技术领域

本实用新型属于火力发电机组及环保技术领域，具体涉及一种促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的系统。

背景技术

汞是一种剧毒性物质，会对环境、人体产生长期而又严重的危害。汞作为煤中一种痕量元素，在燃煤过程中，大部分会随着烟气排入大气。虽然燃煤电厂烟气中的汞质量浓度很低，仅约为1～20μg/m³，但其总量巨大，是全球最主要的人为汞排放源之一。我国是世界上第一燃煤大国，因此由于燃煤导致的汞排放问题更为严重。

在联合国环境规划署的积极推动下，2013年全球达成了一项具有法律约束力的水俣公约，要求各国加紧进行汞污染控制。本公约的主要内容包括：逐步淘汰含汞产品的生产和贸易，消减非法小作坊和小金矿中的汞使用，大型燃煤发电厂和燃煤锅炉应具备控制汞排放的配套措施。我国也是该公约的缔约国之一。

2011年，我国修改颁布了《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223‐2011)，其中首次规定了燃煤电站汞污染排放标准为30μg/m³，自2015年1月1日起开始执行。汞污染控制，已成为燃煤电厂继颗粒物、SO₂、NOx之后，又一项需要重点控制的污染物，对于我国环境和人民群众健康具有重要意义。

燃煤电厂烟气中的汞分为三类，分别是气态元素汞、气态二价汞、固体颗粒汞。其中，固体颗粒汞是被飞灰吸附的汞，随着飞灰被除尘器捕集下来，可以实现高效脱除。而吸附了汞的飞灰，当飞灰含碳量等指标满足要求而用作水泥等的原料时，汞将得以固化，没有汞二次释放的问题。因此，提高燃煤锅炉飞灰对汞的吸附脱除效果，是一种非常好的燃煤电厂汞污染控制思路。

目前，燃煤电厂的专用汞污染控制技术主要有两种。

一种是氧化脱汞技术，通过强制强化或催化氧化，促进气态元素汞转化为气态二价汞，然后利用湿法脱硫系统(WFGD)对气态二价汞的协同脱除效果，实现对汞的高效脱除，如专利“一种适合采用湿法烟气脱硫的燃煤电厂的汞污染控制装置”(专利号ZL 2012 20629036.2)。该技术的优点是投资成本低，脱汞效率高；缺点是脱硫塔吸收的汞可能往烟气中二次释放，石膏、脱硫废水中的汞也可能往环境中二次释放。

另一种是吸附脱汞技术，通过往烟气中喷入活性炭等吸附剂，对烟气中的汞进行吸附脱除，如专利“一种可以同时实现高效除尘脱汞的烟气净化系统”(专利号ZL 2011 1 0344472.5)。该技术是目前欧美主要采用的燃煤电厂脱汞技术。该技术的优点是脱汞效率高，适应性强而且效果稳定；但缺点是运行成本高，而且可能对飞灰的综合利用造成影响。

而在提高燃煤锅炉飞灰对汞的吸附脱除效果的基础上，分别与上述氧化脱汞技术和/或吸附脱汞技术进行有机结合，将实现1+1＞2的效果，克服现有燃煤电厂脱汞技术的缺点，对于实现燃煤电厂的汞污染控制具有非常重要的意义。

此外，通过强化飞灰的吸附，对于减少烟气中的SO₃等其它污染物的排放，也将具有一定的协同作用。

为了满足全球水俣公约及我国相关排放标准的要求，保护环境和人民群众健康安全，实现燃煤电厂高效低成本的汞污染控制势在必行，而目前主要的燃煤电厂专用脱汞技术当中，氧化脱汞技术存在湿法脱硫系统吸收的汞可能往烟气中或环境中二次释放等问题，吸附脱汞技术存在运行成本高、可能对飞灰的综合利用造成影响等缺点。

发明内容

为实现燃煤电厂高效低成本的汞污染控制，克服现有技术存在的缺点，同时促进对SO₃等其它烟气污染物的脱除，本实用新型提出了一种促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的系统。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的系统，包括在燃煤电厂原有除尘器13的入口增设的旋风分离器8，设置在旋风分离器8底部的飞灰输送系统10和飞灰仓9，飞灰输送系统10的出口连接旋风分离器8的入口烟道7或空气预热器4的出口烟道5；通过旋风分离器8增加烟气中飞灰的停留时间，促进飞灰对汞的吸附，减少了由燃煤电厂烟囱15排放烟气的汞含量；所述的旋风分离器8能够将含碳量较高的大粒径飞灰捕集下来，并通过飞灰输送系统10进行循环，从而提高烟气中的飞灰浓度，促进对汞的吸附。

在所述旋风分离器8的入口设有烟气冷却器6，用于降低烟气温度，促进飞灰对汞的吸附，并对吸收了烟气热量的工质12进行回收利用。