煙氣循環(huán)流化床聯(lián)合脫汞脫砷裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及燃煤電廠中的煙氣處理裝置，特別是一種應(yīng)用于煙氣循環(huán)流化床的聯(lián)合脫汞脫砷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]燃煤電廠在作業(yè)過程中會(huì)有大量煙氣排放，燃煤煙氣中的Hg、As、S等痕量元素的排放對人類的生命健康和生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展帶來了嚴(yán)重的威脅。燃煤排放的Hg和As是大氣中Hg和As的主要來源之一，其中Hg具有毒性強(qiáng)、易揮發(fā)、難降解、易在生物體內(nèi)富集、空中滯留時(shí)間長以及長距離迀移等特點(diǎn)，其對人類神經(jīng)系統(tǒng)有嚴(yán)重的傷害，是最嚴(yán)重的重金屬污染之一 'As具有揮發(fā)性，煤中約有1/3的砷會(huì)直接揮發(fā)排人大氣中，并且砷具有富集于細(xì)小顆粒的特性，可以長距離傳輸造成大范圍污染，砷是當(dāng)前環(huán)境中使人致癌的最普遍、危害性最大的物質(zhì)之一，并且屬于沒有閾值的致癌物質(zhì)，危害巨大。
[0003]我國火電行業(yè)所用煤炭中汞含量較高，盡管砷在煤中的含量很低，但是由于耗煤量巨大，煤中汞、砷的長期排放和積累對人體和環(huán)境產(chǎn)生的危害很大。中國以煤為主的能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)在相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)不會(huì)改變，這就決定了燃煤釋放的汞、砷是中國大氣環(huán)境汞和砷污染的重要來源之一。因此，對我國煤燃燒過程中產(chǎn)生的汞和砷的排放及污染控制途徑進(jìn)行系統(tǒng)的分析研宄就顯得十分必要和迫切。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有較高脫汞脫砷效率、且能夠保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的煙氣循環(huán)流化床聯(lián)合脫汞脫砷裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案如下。
[0006]煙氣循環(huán)流化床聯(lián)合脫汞脫砷裝置，包括經(jīng)煙氣管道依次連接的省煤器、選擇性催化還原脫硝裝置、空氣預(yù)熱器、流化床反應(yīng)器、袋式除塵器、脫硫塔以及煙囪，所述省煤器和流化床反應(yīng)器之間并列設(shè)置有分流煙氣管道和主煙氣管道兩路管道，所述主煙氣管道連通至流化床反應(yīng)器的底部端口，選擇性催化還原脫硝裝置和空氣預(yù)熱器順應(yīng)煙氣流動(dòng)方向依次設(shè)置在主煙氣管道中；所述分流煙氣管道上自省煤器至流化床反應(yīng)器依次設(shè)置有溴化氫溶液添加支路和吸附劑添加支路，分流煙氣管道的末端經(jīng)煙氣噴嘴與流化床反應(yīng)器的下部連通，煙氣噴嘴位于流化床反應(yīng)器底部端口的上方；所述袋式除塵器的下方設(shè)置有進(jìn)料口與袋式除塵器連通、回收料口與流化床反應(yīng)器連通的吸附劑回收機(jī)構(gòu)。
[0007]上述的煙氣循環(huán)流化床聯(lián)合脫汞脫砷裝置，所述溴化氫溶液添加支路包括溴化氫儲(chǔ)液罐和霧化噴嘴A，所述霧化噴嘴A設(shè)置在分流煙氣管道中。
[0008]上述的煙氣循環(huán)流化床聯(lián)合脫汞脫砷裝置，所述吸附劑添加支路包括盛裝有飛灰和生石灰的儲(chǔ)料倉以及碾磨攪拌機(jī)，所述碾磨攪拌機(jī)設(shè)置在分流煙氣管道中。
[0009]上述的煙氣循環(huán)流化床聯(lián)合脫汞脫砷裝置，所述碾磨攪拌機(jī)的電源端連接有垂直軸風(fēng)力機(jī)，垂直軸風(fēng)力機(jī)的輸出端還連接有儲(chǔ)能裝置，儲(chǔ)能裝置的輸出端連接碾磨攪拌機(jī)的電源端。
[0010]上述的煙氣循環(huán)流化床聯(lián)合脫汞脫砷裝置，所述吸附劑回收機(jī)構(gòu)包括瀑流式選粉機(jī)、與瀑流式選粉機(jī)連通的風(fēng)機(jī)以及用于回收汞和砷的灰斗；所述瀑流式選粉機(jī)的進(jìn)料口經(jīng)輸料管道與袋式除塵器的底部端口連通，瀑流式選粉機(jī)的出料口經(jīng)出料管道與灰斗連通，瀑流式選粉機(jī)的回收料口經(jīng)返料管道與流化床反應(yīng)器的進(jìn)氣端連通。
[0011]上述的煙氣循環(huán)流化床聯(lián)合脫汞脫砷裝置，所述流化床反應(yīng)器的中部還連通有水添加支路，水添加支路包括水箱和霧化噴嘴B，所述霧化噴嘴B設(shè)置在流化床反應(yīng)器的中部。
[0012]上述的煙氣循環(huán)流化床聯(lián)合脫汞脫砷裝置，所述溴化氫溶液添加支路設(shè)置有閥門A，位于溴化氫溶液添加支路的分流煙氣管道前端設(shè)置有閥門B，吸附劑添加支路上設(shè)置有閥門C，水添加支路上設(shè)置有閥門D。
[0013]上述的煙氣循環(huán)流化床聯(lián)合脫汞脫砷裝置，所述袋式除塵器與脫硫塔之間的煙氣管道上設(shè)置有重金屬在線監(jiān)測儀，重金屬在線監(jiān)測儀經(jīng)數(shù)據(jù)線與裝置的自動(dòng)控制系統(tǒng)連接，自動(dòng)控制系統(tǒng)的輸出端口分別閥門A、閥門B、閥門C以及閥門D的受控端連接。
[0014]由于采用了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型所取得技術(shù)進(jìn)步如下。
[0015]本實(shí)用新型以循環(huán)硫化床為反應(yīng)母體的吸附裝置，采用經(jīng)HBr改性后的飛灰、生石灰混合物做吸附劑，且吸附劑可循環(huán)利用，不產(chǎn)生二次污染，汞和砷的脫除效率高，能夠有效防止燃煤煙氣中產(chǎn)生的汞和砷對大氣環(huán)境的污染，具有良好的環(huán)保性與經(jīng)濟(jì)性。本實(shí)用新型還可通過設(shè)置在尾部的重金屬在線監(jiān)測儀測量煙氣中汞和砷濃度并進(jìn)行信號(hào)反饋，從而控制飛灰、生石灰和HBr的加入量，保證脫未、脫砷效率的同時(shí)，降低生石灰和HBr的投入量，降低運(yùn)行成本。
[0016]本實(shí)用新型中的飛灰對汞和砷主要通過物理、化學(xué)吸附脫除，生石灰對汞的脫除方式為物理吸附和化學(xué)吸附，而對砷主要是通過CaO與砷的氧化物反應(yīng)生成不易分解的砷酸鈣Ca3(AsO4)2來達(dá)到脫除效果，因此飛灰和生石灰做吸附劑可以實(shí)現(xiàn)對Hg和As污染物的聯(lián)合脫除。飛灰和生石灰(CaO)除了擁有較好的脫除效果之外，還有價(jià)格低廉，原料易于獲得，無二次污染等優(yōu)勢。
[0017]本實(shí)用新型中增加HBr水溶液能夠提高飛灰和生石灰(CaO)對汞和砷的脫除效率；霧化噴水支路用水可以來自脫硫石膏干燥后的廢液，在循環(huán)流化床反應(yīng)器中通過霧化噴水裝置進(jìn)行噴水增濕，有利于砷被吸附劑中的CaO吸收脫除，促進(jìn)砷向砷酸鈣的轉(zhuǎn)換，同時(shí)解決了脫硫石膏干燥后含汞廢液的處理。本實(shí)用新型除了可以有效脫除汞和砷之外，由于反應(yīng)器中生石灰、水的加入，對硫化物也有一定的脫除效果，既減少了脫硫塔中脫硫原料的消耗，也降低了硫化物的排放量，提高了燃煤電廠運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性。
[0018]本實(shí)用新型的脫汞和脫砷的副產(chǎn)物穩(wěn)定性高，污染物不宜析出，不會(huì)造成二次污染，脫汞和脫砷的副產(chǎn)物由袋式除塵器收集并儲(chǔ)存到灰斗中，可通過罐車運(yùn)出作為其他工業(yè)原料，具有較高的推廣和利用價(jià)值。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的工藝流程圖。
[0020]圖中各標(biāo)號(hào)表示為:1.省煤器，2.溴化氫儲(chǔ)液罐，3.閥門A ,4.霧化噴嘴A，5.閥門B，6.垂直軸風(fēng)力機(jī)，7.儲(chǔ)能裝置，8.儲(chǔ)料倉，9.閥門C，10.碾磨攪拌機(jī)，11.水箱，12.閥門D，13.霧化噴嘴B，14.流化床反應(yīng)器，15.煙氣噴嘴，16.袋式除塵器，17.風(fēng)機(jī)，18.返料管道，19.瀑流式選粉機(jī)，20.灰斗，21.重金屬在線監(jiān)測儀，22.脫硫塔，23.煙囪，24.選擇性催化還原脫硝裝置，25.空氣預(yù)熱器，26.反應(yīng)室。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0022]本實(shí)用新型的系統(tǒng)組成如圖1所示。它包括經(jīng)煙氣管道依次連接的省煤器1、選擇性催化還原脫硝裝置(SGR) 24、空氣預(yù)熱器25、流化床反應(yīng)器14、袋式除塵器16、脫硫塔22以及煙囪23 ;省煤器I和流化床反應(yīng)器14之間的煙氣管道分為兩路輸出，即并列設(shè)置有分流煙氣管道和主煙氣管道，其中主煙氣管道連通至流化床反應(yīng)器14的底部端口，選擇性催化還原脫硝裝置24和空氣預(yù)熱器25順應(yīng)煙氣流動(dòng)方向依次設(shè)置在主煙氣管道中；分流煙氣管道上自省煤器至流化床反應(yīng)器依次設(shè)置有溴化氫溶液添加支路、吸附劑添加支路和水添加支路，分流煙氣管道的末端經(jīng)煙氣噴嘴15與流化床反應(yīng)器的下部連通，煙氣噴嘴15位于流化床反應(yīng)器底部端口的上方；位于省煤器輸出端口側(cè)的分流煙氣管道前端設(shè)置有閥門B，用于控制分流煙氣管道中煙氣的流量；袋式除塵器16的下方設(shè)置有吸附劑回收機(jī)構(gòu)。
[0023]溴化氫溶液添加支路用于向分流煙氣中噴灑溴化氫溶液，以對吸附劑中的飛灰進(jìn)行改性。溴化氫溶液添加支路包括溴化氫儲(chǔ)液罐2、閥門A、霧化噴嘴A和反應(yīng)室26，反應(yīng)室設(shè)置在分流煙氣管道中，第一霧化噴嘴設(shè)置在反應(yīng)室內(nèi)。本實(shí)用新型中溴化氫儲(chǔ)液罐2的位置可以設(shè)置的較高，以利用溴化氫溶液較大的重力壓頭，依次經(jīng)閥門A和霧化噴嘴A噴入反應(yīng)室內(nèi)的分流煙氣管道中，對分流煙氣中的飛灰進(jìn)行改性。閥門A用于控制溴化氫溶液的添加量，HBr溶液依靠自身重力流入煙氣管道中，可避免使用廠用電來輸送HBr溶液，有效降低廠用電率，節(jié)約了運(yùn)行成本。
[0024]吸附劑添加支路用于向分流煙氣管道中添加吸附劑，本實(shí)用新型中吸附劑包括飛灰和生石灰，飛灰原料主要由分流煙氣中獲得，不足時(shí)也可以由灰斗中獲得，生石灰可以通過煅燒石灰石的方法制備。吸附劑添加支路包括盛裝有飛灰和生石灰的儲(chǔ)料倉8、閥門C以及碾磨攪拌機(jī)10，碾磨攪拌機(jī)10設(shè)置在分流煙氣管道中。
[0025]碾磨