燃煤锅炉的排气处理系统及其运行方法技术方案

技术编号:4892689 阅读:198 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的燃煤锅炉的排气处理系统包括:向作为燃料(F)而使用煤炭的燃煤锅炉的排气喷雾氯化氢(33)的HCl喷雾装置(32)、向喷雾氯化氢后的排气中添加氨(12)以通过氨脱硝除去氮氧化物并将汞氧化的脱硝装置(13)、将除去氧化物后的气体中的热量回收的空气预热器(14)、将热量回收后的气体中的烟尘除去的集尘器(15)、向除尘后的气体中喷雾活性炭(22a)的活性炭喷雾装置(22)、捕集吸附了汞的活性炭的袋式除尘器(21)、将除去活性炭后的排气中的硫氧化物除去的脱硫装置(16)、将脱硫后的气体向外部排出的烟囱(17)、为了向脱硫装置(16)内的料浆吸收液供给空气而测量氧化还原电位的ORP计(19)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种从锅炉的排气中除去汞的。
技术介绍
由于在火力发电厂等的作为燃烧装置的锅炉的排气中含有毒性高的汞,所以从过 去开始对用于从排气中除去汞的系统进行了各种研究。通常,在锅炉中设置有用于从排气中除去硫磺成分的湿式脱硫装置。对于在这样 的锅炉中作为排气处理装置附设脱硫装置而成的排烟处理设备,排气中的氯(Cl)成分含 量越多,水中可溶的二价的金属汞的比例就越高,利用所述脱硫装置可容易捕集汞的事实 已广为人知。因此,近年来,对于将还原NOx的脱硝装置以及将碱吸收液作为SOx的吸收剂的湿 式脱硫装置进行组合以处理该金属汞的方法、装置,进行了各种各样的设计(专利文献1)。作为处理排气中的金属汞的方法,虽然基于活性炭、硒过滤器等吸附剂的除去方 法为公众所知,但是仍然需要特殊的吸附除去手段,上述的除去方法不适用于发电厂排气 等的大容量排气处理(专利文献2)。在此,图7是表示燃煤锅炉的排气处理系统的示意图。如图7所示,现有的排气处理系统包括通过所添加的氨12而除去来自燃煤锅炉11 的排气中的氮氧化物的脱硝装置13、将除去氮氧化物后的气体中的热量回收的空气预热器 14、将热量回收后的气体中的烟尘除去的集尘器15、利用石灰/石膏法将除尘后的气体中 的硫氧化物除去的同时将氧化汞除去的气液接触式的脱硫装置16、将脱硫并且除去汞后的 净化气体向外部排出的烟 17,在集尘器15的下游侧设置有袋式除尘器21,并从活性炭喷 雾装置22向气体通道内供给活性炭22a,从而将气体中汞吸附除去。需要说明的是,附图 中,符号18为空气。通过供给该空气18可以调整脱硫装置16内的氧化还原电位。专利文献1 日本特开2007-7612号公报专利文献2 日本特开2005-230810号公报然而,在为了除去汞而使用活性炭吸附方法的情况下,存在活性炭喷雾装置以及 将其捕集的袋式除尘器的设备费用高、另外喷雾的粉末活性炭的费用也高的问题。例如,如果将除去汞的活性炭喷雾装置的设备费用与10年间的运行经费相比,存 在比从其他途径购买汞的排放权的费用高的情况。这是因为吸附汞的活性炭虽然被袋式除尘器所分离,但是其废弃的费用高。因此,作为基于活性炭吸附法从排气中除去汞的对策,迫切期待其运行费用的低 廉化。
技术实现思路
鉴于上述问题,本专利技术的目的在于提供能够从燃煤锅炉的排气中有效地除去汞、3并能实现运行费用低廉化的。为了解决上述问题,本专利技术的第一方案的燃煤锅炉的排气处理系统包括除去来 自燃煤锅炉的排气中的氮氧化物的脱硝装置、回收除去氮氧化物后的气体中的热量的空气 预热器、除去热量回收后的气体中的烟尘的集尘器、通过石灰/石膏法除去除尘后的气体 中的硫氧化物并除去氧化汞的气液接触式的脱硫装置、将脱硫后的气体向外部排出的烟 囱,其特征在于,在该排气处理系统中,在脱硝装置的上游侧喷雾氯化氢,并在所述集尘器 的下游侧喷雾活性炭,从而吸附气体中的汞。本专利技术的第二方案的燃煤锅炉的排气处理系统包括除去来自燃煤锅炉的排气中 的氮氧化物的脱硝装置、回收除去氮氧化物后的气体中的热量的空气预热器、除去热量回 收后的气体中的烟尘的集尘器、通过石灰/石膏法除去除尘后的气体中的硫氧化物并除去 氧化汞的气液接触式的脱硫装置、将脱硫后的气体向外部排出的烟 ,其特征在于,在该排 气处理系统中,在脱硝装置的上游侧喷雾氯化氢,并在所述集尘器的下游侧喷雾活性炭,吸 附气体中的汞,将脱硫装置内的吸收液的氧化还原电位设为150mV以上。本专利技术的第三方案的燃煤锅炉的排气处理系统,在本专利技术的第一或第二方案中, 将含有汞的料浆吸收液向外部抽出,在分离石膏前添加凝集剂,从而凝集除去汞。本专利技术的第四方案的燃煤锅炉的排气处理系统,在本专利技术的第一至第三方案中的 任意一个中,使分离了石膏的分离液与活性炭、螯合物树脂、离子交换树脂、或者硫化物载 体中的至少一个接触,以吸附除去汞。本专利技术的第五方案的一种燃煤锅炉的排气处理系统的运行方法,其特征在于, 该运行方法使用上述第一至第四方案中任意一种燃煤锅炉排气处理系统,在煤炭中的汞 (Hg)/硫磺(S)的摩尔比为1.3X10—6以上的情况下,在脱硫装置的下游侧监视汞浓度,并 根据该结果喷雾活性炭。根据本专利技术,即使在将活性炭进行喷雾的情况下,也能实现运行费用的低廉化,并 且能够长期间稳定地进行汞的吸附/固定化。附图说明图1是实施例1的燃煤锅炉的排气处理系统的示意图。图2是气液接触塔中的Δ Hg/Δ CaSO4和汞除去性能(气液接触塔出口的气体中 汞浓度)的关系图。图3是美国煤炭的烟煤的各30个采样的Hg/S比的合计图。图4是美国煤炭的PRB炭的各30个采样的Hg/S比的合计图。图5是实施例2的燃煤锅炉的排气处理系统的示意图。图6是实施例3的燃煤锅炉的排气处理系统的示意图。图7是现有的燃煤锅炉的排气处理系统的示意图。附图标记说明11燃煤锅炉12 氨13脱硝装置14空气预热器15集尘器16脱硫装置17烟囱21袋式除尘器22a活性炭22活性炭喷雾装置23上清液24石膏41固液分离装置具体实施例方式以下,参照附图对本专利技术进行详细地说明。需要说明的是,本专利技术并不限于该实施 例。另外,下述实施例中的构成要素中包括对于本领域技术人员而言为显而易见的结构或 者与其实质相同的结构。实施例1以下,参照附图对本专利技术的实施例1的燃煤锅炉的排气处理系统进行说明。图1是本专利技术的燃煤锅炉的排气处理系统的示意图。该排气处理系统包括向作为燃料F而使用煤炭的燃煤锅炉11的排气中喷雾氯化 氢33的HCl喷雾装置32、向喷雾氯化氢后的排气中添加氨12以通过氨脱硝除去氮氧化物 并将汞氧化的脱硝装置13、将除去氧化物后的气体中的热量回收的空气预热器14、将热量 回收后的气体中的烟尘除去的集尘器15、向除尘后的气体中喷雾活性炭22a的活性炭喷雾 装置22、捕集吸附了汞的活性炭的袋式除尘器21、将除去活性炭后的排气中的硫氧化物通 过基于气液接触的石灰/石膏法除去并除去氧化汞的脱硫装置16、以及将脱硫后的气体向 外部排出的烟囱17、为了向脱硫装置16内的料浆(7,U )吸收液供给空气而测量氧化还 原电位的ORP计19。本实施例的燃煤锅炉的排气处理系统中,具有在上述脱硝装置13的上游侧喷雾 氯化氢33的HCI喷雾装置32,并在烟道内喷雾氯化氢33,以促进脱硝装置13内的脱硝催 化剂上的汞的氧化(Hgtl-Hg2+)。这是因为,氧化汞(Hg2)比零价汞(Hg°)容易被活性炭吸附,能够使汞吸附量 (kgHg/kg活性炭)增加、使活性炭使用量(kg活性炭)减少。吸附汞的活性炭由袋式除尘器21回收,并通过其他途径被废弃处理。另外,使用ORP计19测量脱硫装置16的吸收液的氧化还原电位(ORP),将其氧化 还原电位的测量值设为150mV以上。这是因为,氧化汞(Hg2)在脱硫装置16内借由气液接触被气体吸收液(石灰石、石 膏料浆)吸收,但是此时通过将ORP值调整为150mV以上(最好为200至300mV以上)能 够抑制被吸收的氧化汞Hg2+的还原(Hg2+ — Hg0)。另外,即使在具有现有的活性炭喷雾装置的排气处理系统中,通过为了实现活性 炭的使用量的降低而在脱硝装置的上游侧设置供给氯化氢的氯化氢供给装置并设置脱硫 装置的气体吸收本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种燃煤锅炉的排气处理系统,包括:除去来自燃煤锅炉的排气中的氮氧化物的脱硝装置、回收除去氮氧化物后的气体中的热量的空气预热器、除去热量回收后的气体中的烟尘的集尘器、通过石灰/石膏法除去除尘后的气体中的硫氧化物并除去氧化汞的气液接触式的脱硫装置、以及将脱硫后的气体向外部排出的烟囱,所述排气处理系统的特征在于,在脱硝装置的上游侧喷雾氯化氢,并在所述集尘器的下游侧喷雾活性炭而吸附气体中的汞。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2008-1-21 2008-010331一种燃煤锅炉的排气处理系统,包括除去来自燃煤锅炉的排气中的氮氧化物的脱硝装置、回收除去氮氧化物后的气体中的热量的空气预热器、除去热量回收后的气体中的烟尘的集尘器、通过石灰/石膏法除去除尘后的气体中的硫氧化物并除去氧化汞的气液接触式的脱硫装置、以及将脱硫后的气体向外部排出的烟囱,所述排气处理系统的特征在于,在脱硝装置的上游侧喷雾氯化氢,并在所述集尘器的下游侧喷雾活性炭而吸附气体中的汞。2.一种燃煤锅炉的排气处理系统,包括除去来自燃煤锅炉的排气中的氮氧化物的脱硝装置、 回收除去氮氧化物后的气体中的热量的空气预热器、 除去热量回收后的气体中的烟尘的集尘器、通过石灰/石膏法除去除尘后的气体中的硫氧化物并除去氧化汞的气液接触式的脱 硫装置、以及将脱硫后的...

【专利技术属性】
技术研发人员:鹈饲展行本城新太郎冲野进
申请(专利权)人:三菱重工业株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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