專利名稱：一種可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效除塵脫汞的煙氣凈化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效除塵脫汞的煙氣凈化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及環(huán)保意識(shí)的提高，燃煤電廠的污染物排放對(duì)環(huán)境的影響越來(lái)越受到重視，國(guó)家也不斷提高著燃煤電廠的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。在最新制定的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)中，將燃煤電廠的煙塵排放限值從原有的50mg/m3降至30mg/m3，并首次提出了燃煤電廠所排放的汞及其化合物需達(dá)到0. 03mg/m3的排放限制要求，對(duì)其它污染物的排放也都提出了更高的要求。目前，我國(guó)已經(jīng)具備成熟的脫硫、脫硝和除塵裝置，通過完善的設(shè)計(jì)和良好的運(yùn)行，這些設(shè)備可以達(dá)到各自的污染物控制目標(biāo)，但是設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用高昂。在此情況下，若增設(shè)專用的脫汞設(shè)備，無(wú)疑會(huì)進(jìn)一步加重電廠的負(fù)擔(dān)。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)燃煤電廠的汞污染控制，尚未開展應(yīng)用研究。而國(guó)外則通過多年的實(shí)踐，已經(jīng)積累了燃煤電廠汞污染控制的寶貴經(jīng)驗(yàn)。國(guó)外成熟的汞污染控制技術(shù)主要分為兩類，一類是協(xié)同脫汞技術(shù)，一類是吸附脫汞技術(shù)。協(xié)同脫汞技術(shù)，是利用電廠現(xiàn)有的煙氣凈化設(shè)備，在實(shí)現(xiàn)脫硫、脫硝、除塵的同時(shí)， 實(shí)現(xiàn)協(xié)同脫汞。其中，靜電除塵器的平均脫汞效率約為27%，而布袋除塵器的平均脫汞效率可以達(dá)到58%。為了促進(jìn)協(xié)同脫汞效率，同時(shí)盡量減少投資成本，目前的主要措施包括 提高脫硫設(shè)備的脫汞效率、提高脫硝系統(tǒng)的汞氧化率、以及通過加入添加劑促進(jìn)汞的氧化從而強(qiáng)化煙氣凈化設(shè)備對(duì)汞的脫除等方面。專利“強(qiáng)化濕法煙氣脫硫系統(tǒng)除汞作用的方法”(專利號(hào)20061002833 公布的就是通過在脫硫漿液中添加若干種含硫化學(xué)穩(wěn)定劑或螯合劑，提高濕法脫硫系統(tǒng)的脫汞效率的方法?？傮w來(lái)說，協(xié)同脫汞技術(shù)的主要特點(diǎn)是投資和運(yùn)行成本較低，但是受到了煙氣凈化系統(tǒng)的限制，在煙氣凈化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，若想實(shí)現(xiàn)脫汞效率的大幅提高，難度很大。吸附脫汞技術(shù)，則是利用活性炭等吸附劑，對(duì)煙氣中的汞進(jìn)行吸附脫除。其中，歐洲主要采用的技術(shù)是在原有的煙氣凈化系統(tǒng)的后面增設(shè)專用的汞吸收固定床，其特點(diǎn)是脫汞效率高，并且便于對(duì)汞進(jìn)行回收，但是投資成本和運(yùn)行成本高昂。美國(guó)主要采用的技術(shù)是在空預(yù)器前后噴入粉末狀的活性炭吸附劑，其特點(diǎn)是投資成本低，但是運(yùn)行成本仍然很高，且會(huì)對(duì)飛灰的綜合利用造成影響。專利“用于脫除煙氣中汞的吸附劑及相應(yīng)的脫汞方法”(專利號(hào)CN03816017.X)公布的就是實(shí)現(xiàn)高效脫汞專用的粉末狀溴化活性炭的制備方法，以及將吸附劑噴入空氣預(yù)熱器后實(shí)現(xiàn)汞污染控制的方法?？傮w來(lái)說，吸附脫汞技術(shù)的主要特點(diǎn)是投資和運(yùn)行成本高昂，但是適應(yīng)性廣，而且可以實(shí)現(xiàn)脫汞效率的大幅提高，是目前國(guó)際上采用的最主要的汞污染控制技術(shù)。截止2009年底，我國(guó)燃煤電廠中，100%的安裝有除塵設(shè)備，而建有脫硫系統(tǒng)的機(jī)組約占火電裝機(jī)容量的71 %，建有脫硝系統(tǒng)的機(jī)組約占火電裝機(jī)容量的6. 7 %。因此，充分
3利用脫硫系統(tǒng)和除塵設(shè)備，實(shí)現(xiàn)協(xié)同脫汞，并且與適應(yīng)性廣、脫汞效率高的吸附脫汞技術(shù)相結(jié)合，是適合于我國(guó)燃煤電廠的汞污染控制技術(shù)。而燃煤電廠除塵設(shè)備中，靜電除塵器所占的比例約為95%。但是，靜電除塵器的除塵效率偏低，若要求達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)中提出的燃煤電廠的煙塵排放低于30mg/m3的要求，則將有一批原有的無(wú)法達(dá)到煙塵排放限值的靜電除塵器會(huì)被改造成電袋復(fù)合式除塵器等高效除塵器。因此，開發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)高效除塵同時(shí)具備高效脫汞的煙氣凈化系統(tǒng)，具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效除塵脫汞的煙氣凈化系統(tǒng)，綜合國(guó)際上普遍采用的協(xié)同脫汞技術(shù)和吸附脫汞技術(shù)，將其與可以實(shí)現(xiàn)高效除塵的電袋復(fù)合式除塵器相結(jié)合，高效除塵的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高效脫汞，并且克服了現(xiàn)有脫汞技術(shù)存在的各種缺點(diǎn)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效除塵脫汞的煙氣凈化系統(tǒng)，進(jìn)口煙箱5連通靜電除塵區(qū)6， 出口煙道13連通布袋除塵區(qū)14，靜電除塵區(qū)6與布袋除塵區(qū)14之間設(shè)置吸附劑噴射區(qū)3。所述吸附劑噴射區(qū)3的頂部設(shè)置有噴射柵格2，從而將粉末狀的脫汞吸附劑和/或細(xì)灰噴入煙氣中。所述靜電除塵區(qū)6與吸附劑噴射區(qū)3之間、吸附劑噴射區(qū)3與布袋除塵區(qū)14之間都設(shè)置有不封閉的擋板9，控制煙氣的流動(dòng)方向，其中，靜電除塵區(qū)6與吸附劑噴射區(qū)3的噴射柵格2所在端連通，布袋除塵區(qū)14與吸附劑噴射區(qū)3的噴射柵格2非所在端連通。所述靜電除塵區(qū)6底部通過粗灰灰斗7連通粗灰倉(cāng)8。所述吸附劑噴射區(qū)3與布袋除塵區(qū)14的底部都設(shè)置有細(xì)灰灰斗10，細(xì)灰灰斗10 通過細(xì)灰輸送裝置11與細(xì)灰倉(cāng)12連通。所述細(xì)灰輸送裝置11的出口連通細(xì)灰回送裝置15的入口，細(xì)灰回送裝置15的入口連通吸附劑儲(chǔ)粉倉(cāng)16，細(xì)灰回送裝置15的出口連通噴射柵格2。在煙氣進(jìn)入布袋除塵區(qū)14之前的區(qū)域設(shè)置有噴淋冷卻器4，如設(shè)置在進(jìn)口煙箱5、 靜電除塵區(qū)6和吸附劑噴射區(qū)3的任意一個(gè)或多個(gè)中，以防止煙氣溫度過高，既能保證布袋的使用壽命，又能保證吸附脫汞的效率。所述靜電除塵區(qū)6頂部有旁路煙道1，旁路煙道1與出口煙道13連通。所述吸附劑噴射區(qū)3中噴射的吸附劑為脫汞吸附劑，例如活性炭、活性焦、石油焦、沸石、蛭石、膨潤(rùn)土、生石灰、消石灰或者飛灰等物質(zhì)及它們的改性產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1)在利用靜電除塵區(qū)和布袋除塵區(qū)實(shí)現(xiàn)高效除塵的同時(shí)，通過在靜電除塵區(qū)和布袋除塵區(qū)之間設(shè)立吸附劑噴射區(qū)，將高效脫汞吸附劑噴射入煙氣中，不僅利用吸附劑噴射區(qū)中吸附劑與煙氣的接觸脫汞，更利用吸附劑在布袋表面的附著實(shí)現(xiàn)高效脫汞。2)通過細(xì)灰回送裝置實(shí)現(xiàn)吸附劑的循環(huán)利用，因此使吸附劑的使用量較現(xiàn)有技術(shù)明顯降低，從而在實(shí)現(xiàn)高效脫汞的同時(shí)顯著降低了汞污染控制的成本。其投資成本遠(yuǎn)低于歐洲采用的固定床吸附脫汞技術(shù)，其運(yùn)行成本也遠(yuǎn)低于美國(guó)采用的常規(guī)的粉末活性炭噴射吸附脫汞技術(shù)。3)吸附劑在靜電除塵區(qū)后噴入，因此不會(huì)對(duì)靜電除塵器除去的粗灰的品質(zhì)造成任何影響。雖然會(huì)對(duì)細(xì)灰的品質(zhì)造成一定的影響，但是由于被靜電除塵區(qū)除去的粗灰遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于被布袋除塵區(qū)除去的細(xì)灰，因此總體來(lái)說，對(duì)飛灰的綜合利用影響不大。若選用不會(huì)影響飛灰品質(zhì)的吸附劑，那么更不存在該問題。4)研究表明，煙氣中的小顆粒煙塵具有比大顆粒煙塵更好的汞吸附效果，因此小顆粒煙塵隨著細(xì)灰回送裝置也得到循環(huán)，從而提高了小顆粒煙塵對(duì)汞的吸附效果，相應(yīng)的降低了吸附劑的使用量。5)與常規(guī)的粉末活性炭噴射吸附脫汞技術(shù)相比，本發(fā)明通過吸附劑在靜電除塵區(qū)后噴射以及細(xì)灰循環(huán)利用，使細(xì)灰中具有較高的汞濃度，有利于對(duì)細(xì)灰中吸附的汞進(jìn)行回收利用。6)由于除塵器是燃煤電廠必備的煙氣凈化系統(tǒng)，因此本發(fā)明具有廣泛的適應(yīng)性， 也克服了協(xié)同脫汞技術(shù)的缺點(diǎn)。7)當(dāng)噴入的吸附劑也具有一定的脫硫的能力時(shí)，該系統(tǒng)也就同時(shí)實(shí)現(xiàn)了除塵脫硫脫汞，適合于S02排放量略高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的電廠采用。


圖1為本發(fā)明的實(shí)施例1中的一種可以實(shí)現(xiàn)高效除塵脫汞的煙氣凈化系統(tǒng)的示意圖。圖2為本發(fā)明的實(shí)施例2中的一種可以實(shí)現(xiàn)高效除塵脫汞的煙氣凈化系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。實(shí)施例一如圖1所示，一種可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效除塵脫汞的煙氣凈化系統(tǒng)，包括進(jìn)口煙箱5， 進(jìn)口煙箱5連通靜電除塵區(qū)6，出口煙道13連通布袋除塵區(qū)14，靜電除塵區(qū)6與布袋除塵區(qū)14之間設(shè)置吸附劑噴射區(qū)3，吸附劑噴射區(qū)3的頂部設(shè)置有噴射柵格2，從而將粉末狀的脫汞吸附劑和/或細(xì)灰噴入煙氣中。靜電除塵區(qū)6與吸附劑噴射區(qū)3之間、吸附劑噴射區(qū)3與布袋除塵區(qū)14之間都設(shè)置有不封閉的擋板9，其中，靜電除塵區(qū)6與吸附劑噴射區(qū)3的噴射柵格2所在端連通，布袋除塵區(qū)14與吸附劑噴射區(qū)3的噴射柵格2非所在端連通，控制煙氣的流動(dòng)方向。靜電除塵區(qū)6底部通過粗灰灰斗7連通粗灰倉(cāng)8，回收靜電除塵環(huán)節(jié)除去的粗灰。吸附劑噴射區(qū)3與布袋除塵區(qū)14的底部都設(shè)置有細(xì)灰灰斗10，細(xì)灰灰斗10通過細(xì)灰輸送裝置11與細(xì)灰倉(cāng)12連通，回收噴射與布袋除塵環(huán)節(jié)除去的細(xì)灰。細(xì)灰輸送裝置11的出口連通細(xì)灰回送裝置15的入口，細(xì)灰回送裝置15的入口連通吸附劑儲(chǔ)粉倉(cāng)16，細(xì)灰回送裝置15的出口連通噴射柵格2，實(shí)現(xiàn)吸附劑的循環(huán)利用，細(xì)灰進(jìn)入細(xì)灰倉(cāng)12或者細(xì)灰回送裝置15的比例可調(diào)。
在進(jìn)口煙箱5或其之前的位置設(shè)置有噴淋冷卻器4，以防止煙氣溫度過高，既能保證布袋的使用壽命，又能保證吸附脫汞的效率。所述靜電除塵區(qū)6頂部有旁路煙道1，旁路煙道1與出口煙道13連通，在正常運(yùn)行時(shí)，煙氣經(jīng)過靜電除塵區(qū)6進(jìn)入吸附劑噴射區(qū)3，在特殊情況下，煙氣經(jīng)過靜電除塵區(qū)6進(jìn)入旁路煙道1。所述吸附劑噴射區(qū)3中噴射的吸附劑為脫汞吸附劑高效活性炭，保證了對(duì)汞的高效脫除。實(shí)施例二如圖2所示，與實(shí)施例一的不同之處在于，吸附劑采用消石灰，能夠?qū)崿F(xiàn)SOx和汞的同步脫除。因此，該系統(tǒng)也就在實(shí)現(xiàn)高效除塵脫汞的同時(shí)，還具有一定的脫硫能力。噴淋冷卻器4設(shè)置在吸附劑噴射區(qū)3的上部，不僅以防止煙氣溫度過高，從而保證布袋的使用壽命和吸附脫汞的效率；而且由噴射柵格2噴入的消石灰，與水接觸后，可增強(qiáng)消石灰脫硫脫汞的活性。本發(fā)明的系統(tǒng)在工作時(shí)，煙氣首先由進(jìn)口煙箱5進(jìn)入靜電除塵區(qū)6，脫除大部分大顆粒的粉塵；然后在吸附劑噴射區(qū)3中，往煙氣中噴入吸附劑；而后煙氣通過布袋除塵區(qū)14 脫除剩余的粉塵和加入的吸附劑，實(shí)現(xiàn)高效除塵，并且由于吸附劑附著在布袋表面，因此也實(shí)現(xiàn)了高效脫汞，被布袋除塵器脫除的細(xì)灰，包括小顆粒粉塵和吸附劑，部分經(jīng)由細(xì)灰輸送裝置11，輸送回吸附劑噴射區(qū)3再次噴入煙氣中脫汞，剩余部分細(xì)灰進(jìn)入細(xì)灰倉(cāng)12。隨著我國(guó)對(duì)煙塵排放和汞污染排放要求的日益嚴(yán)格，本裝置可以以較低的成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)良好的除塵和脫汞效果。本煙氣凈化系統(tǒng)在利用靜電除塵區(qū)和布袋除塵區(qū)實(shí)現(xiàn)高效除塵的同時(shí)，通過在靜電除塵區(qū)和布袋除塵區(qū)之間設(shè)立吸附劑噴射區(qū)，將高效脫汞吸附劑噴射入煙氣中，并通過細(xì)灰回送裝置實(shí)現(xiàn)吸附劑的循環(huán)利用，在實(shí)現(xiàn)高效脫汞的同時(shí)顯著降低了汞污染控制的成本。此外，由于吸附劑在靜電除塵區(qū)后噴入，因此不會(huì)對(duì)靜電除塵器除去的粗灰的品質(zhì)造成任何影響。同時(shí)，由于除塵器是燃煤電廠必備的煙氣凈化系統(tǒng)，因此本發(fā)明具有廣泛的適應(yīng)性，并且尤其適用于汞污染控制難度較大的電廠。
權(quán)利要求
1.一種可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效除塵脫汞的煙氣凈化系統(tǒng)，包括進(jìn)口煙箱(5)，進(jìn)口煙箱(5) 連通靜電除塵區(qū)(6)，出口煙道(13)連通布袋除塵區(qū)(14)，其特征在于，靜電除塵區(qū)(6)與布袋除塵區(qū)(14)之間設(shè)置吸附劑噴射區(qū)(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效除塵脫汞的煙氣凈化系統(tǒng)，其特征在于， 所述吸附劑噴射區(qū)(3)的頂部設(shè)置有噴射柵格O)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效除塵脫汞的煙氣凈化系統(tǒng)，其特征在于， 所述靜電除塵區(qū)(6)與吸附劑噴射區(qū)(3)之間、吸附劑噴射區(qū)(3)與布袋除塵區(qū)(14)之間都設(shè)置有不封閉的擋板(9)，使靜電除塵區(qū)(6)與吸附劑噴射區(qū)C3)的噴射柵格( 所在端連通，并且布袋除塵區(qū)(14)與吸附劑噴射區(qū)(3)的噴射柵格( 非所在端連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效除塵脫汞的煙氣凈化系統(tǒng)，其特征在于， 所述靜電除塵區(qū)(6)底部通過粗灰灰斗(7)連通粗灰倉(cāng)(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效除塵脫汞的煙氣凈化系統(tǒng)，其特征在于， 所述吸附劑噴射區(qū)(3)與布袋除塵區(qū)(14)的底部都設(shè)置有細(xì)灰灰斗(10)，細(xì)灰灰斗(10) 通過細(xì)灰輸送裝置(11)與細(xì)灰倉(cāng)(1 連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效除塵脫汞的煙氣凈化系統(tǒng)，其特征在于， 所述細(xì)灰輸送裝置(11)的出口連通細(xì)灰回送裝置(15)的入口，細(xì)灰回送裝置(15)的入口連通吸附劑儲(chǔ)粉倉(cāng)(16)，細(xì)灰回送裝置(15)的出口連通噴射柵格O)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效除塵脫汞的煙氣凈化系統(tǒng)，其特征在于， 在煙氣進(jìn)入布袋除塵區(qū)(14)之前的區(qū)域設(shè)置有噴淋冷卻器G)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效除塵脫汞的煙氣凈化系統(tǒng)，其特征在于， 所述靜電除塵區(qū)(6)頂部有旁路煙道(1)，旁路煙道(1)與出口煙道(1 連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效除塵脫汞的煙氣凈化系統(tǒng)，其特征在于， 所述吸附劑噴射區(qū)(3)中噴射的吸附劑為脫汞吸附劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效除塵脫汞的煙氣凈化系統(tǒng)，其特征在于， 所述脫汞吸附劑為活性炭、活性焦、石油焦、沸石、蛭石、膨潤(rùn)土、生石灰、消石灰或者飛灰。
全文摘要
一種可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效除塵脫汞的煙氣凈化系統(tǒng)，包括進(jìn)口煙箱，進(jìn)口煙箱連通靜電除塵區(qū)，出口煙道連通布袋除塵區(qū)，靜電除塵區(qū)與布袋除塵區(qū)之間設(shè)置吸附劑噴射區(qū)，煙氣首先經(jīng)過靜電除塵區(qū)，脫除大部分大顆粒的粉塵；然后在吸附劑噴射區(qū)中，往煙氣中噴入吸附劑；而后煙氣通過布袋除塵區(qū)脫除剩余的粉塵和加入的吸附劑，實(shí)現(xiàn)高效除塵，并且由于吸附劑附著在布袋表面，因此也實(shí)現(xiàn)了高效脫汞，被布袋除塵器脫除的細(xì)灰，包括小顆粒粉塵和吸附劑，部分經(jīng)由細(xì)灰回送裝置，輸送回吸附劑噴射區(qū)再次噴入煙氣中脫汞，剩余部分細(xì)灰進(jìn)入細(xì)灰倉(cāng)；本裝置可以以較低的成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)良好的除塵和脫汞效果。
文檔編號(hào)F23J15/04GK102500183SQ20111034447
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者江建忠, 肖平, 鐘犁 申請(qǐng)人:中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司