本发明涉及环境污染控制,具体涉及一种燃煤烟气脱硫脱汞系统。
背景技术:
1、目前,燃煤电厂对汞的控制方法主要分为燃烧前、燃烧中、燃烧后脱汞。燃烧前控制主要为洗煤和热解技术;燃烧中控制是电厂采取的一些技术手段,比如:流化床燃烧、低氮燃烧等;燃烧后脱汞是煤减排技术的重点,主要有两方面的发展方向:汞吸附剂开发和改造现有烟气处理设备,实现其他污染物和汞的协同脱除。
2、汞的脱除因其在燃煤烟气中的形态不同而对应不同的技术。燃煤烟气中主要存在三种形态的汞:单质汞(hg0)、氧化态汞(hg2+)和颗粒态汞(hgp),且在烟气汞排放量中依次占比:16%、61%和23%。其中颗粒态汞易被除尘装置或wfgd等装置捕集脱除;氧化态汞易溶于水,也可吸附在颗粒物上,便于脱除;单质汞是最难控制的。针对上述特点可以应用不同方法处理烟气中的汞:①汞吸附剂脱除技术,利用碳基、钙基吸附剂、矿物类吸附剂改性后脱除烟气中的汞,但存在吸附剂再生问题,所以成本较高,且吸附剂的抛弃易造成二次污染;②单质汞氧化技术,主要利用湿法脱硫系统吸收脱除二价汞hg2+的方法,而单质hg0难溶于水,需要提高烟气中二价汞hg2+的比例,此方法在装置设置、技术经济上也更合理,但被wfgd吸收的hg2+在脱硫浆液中会与还原性物质如so32-、hso3-反应重新生成hg0,造成汞二次释放。所以抑制汞再释放对控制燃煤烟气汞排放意义重大。
3、液相二价汞的抑制主要有三种方式:①改变操作条件,如改变曝气量或增加液相氯离子的累计浓度,此方法一般较难进行且不易控制;②改变脱硫浆液氧化还原环境,如向脱硫浆液中添加强氧化剂氧化浆液中的还原性物质以抑制二价汞的还原,此方法需要不断添加氧化剂,经济性较差。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术存在的问题,本发明的目的是提供一种烟气湿法协同脱硫脱汞系统,首先,烟气输入模块将从烟道抽取烟气并通入吸收塔;烟气进入吸收单塔后向上流动经过喷嘴下方的吸收段进行协同脱硫脱汞,达到使用单塔进行协同脱硫脱汞的目的,简化了工艺流程和操作步骤,减少设备改动,脱硫脱汞后的气体将通过吸收塔单上部设置的丝网除雾段的除雾,由塔体顶部通向烟气分析仪进行成分分析,其中通路中设置了三通阀可以调整进入烟气分析仪的气路来源,可以满足测量进气和排出尾气两路气的成分;本发明结构简单,设计巧妙,仅使用一个喷淋塔实现了对烟气进行循环有效的脱硫脱汞,简化了工艺流程和装置结构,大大降低了投资和运行成本,且工艺简单可靠,操作维护简单,适合推广。
2、为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
3、一种燃煤烟气脱硫脱汞系统,包括烟气输入模块9,所述烟气输入模块9出口端通过第一三通阀91分别连接尾气处理模块8及加压模块5的进口端,加压模块5的出口端通过二级烟道插板阀6连接脱硫脱汞吸收单塔7的进口端;脱硫脱汞吸收单塔7的出口端通过第二三通阀83与尾气处理模块8的进口端相连接。
4、所述烟气输入模块9包括依次通过管路连接的烟道1、烟气测温仪2、一级烟道插板阀3、烟气流量计4;烟气流量计4的出口端与第一三通阀91的进口端相连接。
5、所述脱硫脱汞吸收单塔7包括底部的浆液池74,浆液池74顶部设有塔筒77,塔筒77内部中段垂直方向上设有多级喷嘴72,每级喷嘴72下方相应设有布气板73,最高一级的喷嘴72上方设有丝网除雾段71;所述多级的喷嘴72入口端与蠕动泵75的出口端相连接,蠕动泵75的入口端与浆液池74的出口端相连接;浆液池74的上部还设有搅拌桨76,搅拌桨76的桨叶伸入浆液池74内的浆液中。
6、所述尾气处理模块8包括相互并联的烟气分析仪81及尾气收集装置82,烟气分析仪81的入口端通过第三三通阀84,分别与第一三通阀91及第二三通阀83的出口端相连接。
7、所述加压模块5采用轴流风机。
8、所述多级的喷嘴72优选二级喷嘴。
9、所述布气板73上均匀分布有若干导流孔洞78。
10、所述浆液池74中的浆液由石灰石粉、脱汞添加剂和水组成,浆液ph值为4-7,温度为20-40℃,浆液中hg2+浓度在0~200ug/l;浆液中的石灰石粉粒度≤250目,占浆液总质量的1%~10%;脱汞添加剂为na2s、edta-2na及edta-4na中任一种,脱汞添加剂的投加量以浆液中hg2+浓度为基准,按1~3倍化学计量比例加入。
11、所述浆液中选择性添加重金属捕集剂tmt,重金属捕集剂tmt投加量以脱汞添加剂的投加量以浆液中hg2+浓度为基准,按1~3倍化学计量比例加入,用于抑制烟气中二价汞离子的再释放;浆液与烟气比值为15-20l/m3。
12、与现有技术相比,本发明提供了一种湿法烟气协同脱硫脱汞装置,具有以下技术效果:
13、1、烟道抽取烟气进入吸收单塔后向上流动经过设置的多级喷嘴和相应的布气板,在吸收段进行协同脱硫脱汞,并且可以通过调整脱硫脱汞浆液的组分,达到使用单塔进行协同控制的目的。此装置简化了脱硫脱汞工艺流程和操作步骤,减少了常见的多塔布置的数量,节约空间也降低了投资和运行成本,且工艺简单可靠,操作维护简单,适合推广。
14、2、在塔内吸收段的侧壁安装固定多层喷嘴达到设置多层喷淋的目的,通过蠕动循环泵输送浆液到两喷嘴与烟气进行逆向对流,吸收烟气中的so2和hg2+,增加了接触时间。
15、3、脱硫脱汞后的气体将通过吸收单塔上部设置的丝网除雾段的除雾,由塔体顶部出,通向烟气分析仪进行成分分析,其中通路中设置了第二三通阀可以调整进入烟气分析仪的气路来源,可以满足测量进气和排出尾气两路气的成分。
16、4、向脱硫浆液中添加重金属捕集剂使其与hg2+反应形成稳定的络合物或者沉淀,阻止还原性物质对hg2+的还原,脱硫脱汞吸收单塔7通过调整浆液池74内部存储的浆液成分,满足在单一吸收塔内进行脱硫脱汞的协同操作。
1.一种燃煤烟气脱硫脱汞系统,包括烟气输入模块(9),其特征在于:所述烟气输入模块(9)出口端通过第一三通阀(91)分别连接尾气处理模块(8)及加压模块(5)的进口端,加压模块(5)的出口端通过二级烟道插板阀(6)连接脱硫脱汞吸收单塔(7)的进口端;脱硫脱汞吸收单塔(7)的出口端通过第二三通阀(83)与尾气处理模块(8)的进口端相连接。
2.根据权利要求1所述的一种燃煤烟气脱硫脱汞系统,其特征在于:所述烟气输入模块(9)包括依次通过管路连接的烟道(1)、烟气测温仪(2)、一级烟道插板阀(3)、烟气流量计(4);烟气流量计(4)的出口端与第一三通阀(91)的进口端相连接。
3.根据权利要求1所述的一种燃煤烟气脱硫脱汞系统,其特征在于:所述脱硫脱汞吸收单塔(7)包括底部的浆液池(74),浆液池(74)顶部设有塔筒(77),塔筒(77)内部中段垂直方向上设有多级喷嘴(72),每级喷嘴(72)下方相应设有布气板(73),最高一级的喷嘴(72)上方设有丝网除雾段(71);所述多级的喷嘴(72)入口端与蠕动泵(75)的出口端相连接,蠕动泵(75)的入口端与浆液池(74)的出口端相连接;浆液池(74)的上部还设有搅拌桨(76),搅拌桨(76)的桨叶伸入浆液池(74)内的浆液中。
4.根据权利要求1所述的一种燃煤烟气脱硫脱汞系统,其特征在于:所述尾气处理模块(8)包括相互并联的烟气分析仪(81)及尾气收集装置(82),烟气分析仪(81)的入口端通过第三三通阀(84),分别与第一三通阀(91)及第二三通阀(83)的出口端相连接。
5.根据权利要求1所述的一种燃煤烟气脱硫脱汞系统,其特征在于:所述加压模块(5)采用轴流风机。
6.根据权利要求3所述的一种燃煤烟气脱硫脱汞系统,其特征在于:所述多级的喷嘴(72)优选二级喷嘴。
7.根据权利要求3所述的一种燃煤烟气脱硫脱汞系统,其特征在于:所述布气板(73)上均匀分布有若干导流孔洞(78)。
8.根据权利要求3所述的一种烟气湿法协同脱硫脱汞系统,其特征在于:所述浆液池(74)中的浆液由石灰石粉、脱汞添加剂和水组成,浆液ph值为4-7,温度为20-40℃,浆液中hg2+浓度在0~200ug/l;浆液中的石灰石粉粒度≤250目,占浆液总质量的1%~10%;脱汞添加剂为na2s、edta-2na及edta-4na中任一种,脱汞添加剂的投加量以浆液中hg2+浓度为基准,按1~3倍化学计量比例加入。
9.根据权利要求8所述的一种烟气湿法协同脱硫脱汞系统,其特征在于:所述浆液中选择性添加重金属捕集剂tmt,重金属捕集剂tmt投加量以脱汞添加剂的投加量以浆液中hg2+浓度为基准,按1~3倍化学计量比例加入,用于抑制烟气中二价汞离子的再释放;浆液与烟气比值为15-20l/m3。