一种烟气汞协同脱除的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种烟气汞协同脱除的装置，属于电厂锅炉大气污染物烟气净化领域，包括SCR脱硝系统的SCR脱硝还原剂供给装置、SCR脱硝还原剂注射装置、SCR脱硝装置反应器、除尘器和湿法烟气脱硫装置，还包括脱汞氧化剂供给装置、以及将锅炉热一次风或热二次风以及脱汞氧化剂、SCR脱硝还原剂混合的混合装置。本实用新型专利技术充分利用现有SCR脱硝系统、除尘器和WFGD的协同功能，是一种系统改动少、脱汞效果良好的烟气汞协同脱除装置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种烟气汞协同脱除的装置
本技术属于电厂锅炉大气污染物烟气净化领域，尤其涉及一种脱硝、除尘器、脱硫的烟气协同脱汞的装置。
技术介绍
汞是煤中的痕量元素，燃烧后以气态单质汞Hg° (g)、气态二价汞Hg2+、以及颗粒态汞Hg (P)三种形式存在于烟气中，其中气态汞中二价汞Hg2 +占30 95 %、单质汞占5 70 %。GB13223-2011 “火电厂大气污染物排放标准”规定，从2015年I月I日起，所有发电锅炉将执行汞及其化合物小于0.03mg/Nm3的排放浓度限值。目前多数燃煤烟气已经配套安装了选择性催化还原(SCR)脱硝装置、除尘器和WFGD装置，这些装置对烟气中的汞均具有一定的脱除功能，但是对于燃烧汞含量较高的煤种，即使采用了这些装置，汞排放浓度也不能满足排放浓度限值，需要采取相应的特别技术。专利文献:公开号CN 1962034A，中国专利技术专利申请公开说明书提出了一种在循环流化床脱硫装置中加入消石灰、粉煤灰、添加剂(如高锰酸钾、亚氯酸钠、氯化钠等)，粉煤灰中的硅、铁、镁、铝等起催化剂作用，添加剂起氧化剂和反应剂作用，消石灰和烟气中的SO2反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙被氧化成硫酸钙，NO被氧化成N02、NO2和消石灰反应生成硝酸钙，烟气中的单质零价汞Hg°被催化氧化成二价汞Hg2+和钠盐或硫酸盐反应生成氯化汞或硫酸钙的同时脱硫、脱硝、脱汞方法。该方法整体污染物脱除效率较低，其中二氧化硫脱除效率90 %、氮氧化物脱除效率60 %、汞脱除率50 %，其排放物浓度不能满足目前规定的环保限制。专利文献:公开号CN 101157003A，中国专利技术专利申请公开说明书介绍了一种在静电除尘器进口烟道喷入氧化剂Cl2，将烟气中的单质零价汞Hgtl氧化成易于脱除的二价汞Hg2+，二价汞Hg2+在氨法脱硫装置中被洗涤脱除的方法。该方法缺陷:没有利用已有配套的SCR脱硝装置具有的部分汞脱除功能，氧化剂Cl2是一种有毒物质，运输与储存需要采取特殊措施，且系统的后续处理难度大，投资成本和运行成本高。专利文献:公开号CN 101306322A，中国专利技术专利申请公开说明书提出了一种在喷射鼓泡塔中添加强氧化剂亚氯酸钠、将单质零价汞氧化成易于脱除的二价汞的一体化脱硫、脱硝、脱汞的方法。该方法缺陷:强氧化剂成本高，且给后续处理带来新的环境污染问题。专利文献:公开号CN 101543712A，中国专利技术专利申请公开说明书介绍了一种循环流化床内多级增湿协同脱除S02、NOx、汞的方法，该方法系统复杂，其中的汞脱除效率偏低，烟气中的汞浓度满足不了目前的环保法规排放限值。另外，由于烟气中汞浓度非常低，所需要的氧化剂量很少，氧化剂注入到烟气中并与烟气均匀混合更是汞脱除中难于解决的技术难点。
技术实现思路
本技术的目的在于:充分利用现有SCR脱硝系统、除尘器和WFGD的协同功能，提出一种系统改动少、脱汞效果良好的烟气汞协同脱除装置。本技术目的通过下述技术方案来实现:一种烟气汞协同脱除的装置，包括SCR脱硝系统的SCR脱硝还原剂供给装置、SCR脱硝还原剂注射装置、SCR脱硝装置反应器、除尘器和湿法烟气脱硫装置，还包括脱汞氧化剂供给装置、空气混合装置，所述空气混合装置其分别设有连通锅炉热一次风或热二次风以及所述脱汞氧化剂供给装置、SCR脱硝还原剂供给装置的入口，以及连通所述SCR脱硝还原剂注射装置的出口，且在所述出、入口之间还设有空气混合器，所述SCR脱硝还原剂注射装置和SCR脱硝装置反应器之间设有烟气混合器。作为优选方式，所述空气混合装置的连通锅炉热一次风或热二次风入口与所述SCR脱硝装置反应器下游的空气预热器连通。作为优选方式，在所述湿法烟气脱硫装置下游、烟气最终排放之前，还设置有汞在线检测仪，所述脱汞氧化剂供给装置与所述汞在线检测仪电连接、闭环控制，并根据其反馈的汞排放浓度信号，控制喷入所述空气混合装置内的脱汞氧化剂的浓度和/或量。作为优选方式，所述脱汞氧化剂供给装置为复产SCR脱硝还原剂的装置，其与所述SCR脱硝还原剂供给装置电连接、闭环控制；所述SCR脱硝装置反应器上、下游烟道还设置有NOx在线分析仪，所述SCR脱硝还原剂供给装置与所述NOx在线分析仪电连接、闭环控制，并根据其反馈的NOx排放浓度信号和所述脱汞氧化剂供给装置反馈的脱汞氧化剂的量，控制通入所述混合装置内的SCR脱硝还原剂的浓度和/或量。作为优选方式，所述脱汞氧化剂供给装置包括脱汞氧化剂溶液喷枪，以及均设有流量计和调节阀的脱汞氧化剂溶液管线、压缩空气管线，所述脱汞氧化剂溶液喷枪由喷嘴、内套管、外套管、内套管接口和外套管接口组成，所述内、外套管接口各自分别连接所述脱汞氧化剂溶液管线或压缩空气管线。作为优选方式，所述SCR脱硝还原剂供给装置为设有流量计和调节阀的还原剂管线。作为进一步优选方式，所述SCR脱硝还原剂注射装置为还原剂注射栅格。装置工艺过程:本专利技术人发现:颗粒态汞Hg (P)很容易被除尘器高效去除；湿法烟气脱硫装置(WFGD)可吸收易溶于水的气态二价汞Hg2+、吸收效率可达70% ;选择性催化还原(SCR)烟气脱硝装置在还原NOx的同时，可将单质汞Hg°氧化成易被WFGD脱除的二价汞Hg2+，单质汞Hg°被SCR装置催化氧化的效率可达80 90%。因此在本技术方案中充分利用现有SCR脱硝系统、除尘器、脱硫系统，既实现了良好的脱硝、脱硫、脱汞的协同作用，同时脱汞效果良好满足国家标准要求，而且系统改动少、改造投资成本低，系统简单可靠。而且，由于烟气中汞浓度非常低，所需要的脱汞氧化剂的量很少，本专利技术人采用逐级稀释和扩散的方法，解决氧化剂均匀分散到烟气中的技术难点，保证良好的脱汞效果:引温度锅炉热一次风或热二次风作为脱汞氧化剂加热/分解的热源和作为SCR脱硝还原剂的加热分解和/或稀释空气(最适宜的是采用压力5000-12000Pa的锅炉热一次风)，与脱汞氧化剂和SCR脱硝还原剂混合，此为脱汞氧化剂的第一次混合和稀释，之后利用SCR脱硝装置原本的脱硝还原剂喷射装置喷射入烟气中再次与烟气混合，此为脱汞氧化剂的第二次混合和稀释，由此既解决极少量脱汞氧化剂与大量烟气充分混合的技术难点，同时又实现脱硝还原剂与烟气的充分混合，一举两得。脱汞氧化剂采用HC1，如将0_43%Wt.的氯化铵溶液或0_37%Wt.的盐酸溶液的脱汞氧化剂溶液(以及其他可以分解产生类似HCl的具有相同功能的氧化剂)喷射到引入热的一次风或二次风的装置中。脱汞氧化剂溶液在引入的热的一次风或二次风加热下受热分解:氯化铵受:热分解成氨和氯化氢，NH4Cl — NHg+HClHCl (I)—HCL (g)脱汞氧化剂溶液分解的气态HCl与热的空气和SCR脱硝还原剂进行初步混合后，通过SCR脱硝的脱硝还原剂注射装置(优选氨注射栅格(AIG))自身的少则数十个多则上百个的喷口注入到烟气中，再通过烟气混合器混合，使得脱汞还原剂、SCR脱硝还原剂均匀分散到烟气中。汞的氧化:烟气流经SCR装置，在SCR脱硝装置催化剂作用下，烟气中气态单质汞Hg°被氧化成易于被下游WFGD装置吸收的气态二价氧化汞Hg2+(HgCl2):Hg°+l/202+ 2HC1 — HgCl2+H20汞的协同脱除:[0031 ] 烟气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟气汞协同脱除的装置，包括SCR脱硝系统的SCR脱硝还原剂供给装置、SCR脱硝还原剂注射装置、SCR脱硝装置反应器、除尘器和湿法烟气脱硫装置，其特征在于：还包括脱汞氧化剂供给装置、空气混合装置，所述空气混合装置其分别设有连通锅炉热一次风或热二次风以及所述脱汞氧化剂供给装置、SCR脱硝还原剂供给装置的入口，以及连通所述SCR脱硝还原剂注射装置的出口，且在所述出、入口之间还设有空气混合器，所述SCR脱硝还原剂注射装置和SCR脱硝装置反应器之间设有烟气混合器。

【技术特征摘要】
1.一种烟气汞协同脱除的装置，包括SCR脱硝系统的SCR脱硝还原剂供给装置、SCR脱硝还原剂注射装置、SCR脱硝装置反应器、除尘器和湿法烟气脱硫装置，其特征在于:还包括脱汞氧化剂供给装置、空气混合装置，所述空气混合装置其分别设有连通锅炉热一次风或热二次风以及所述脱汞氧化剂供给装置、SCR脱硝还原剂供给装置的入口，以及连通所述SCR脱硝还原剂注射装置的出口，且在所述出、入口之间还设有空气混合器，所述SCR脱硝还原剂注射装置和SCR脱硝装置反应器之间设有烟气混合器。2.如权利要求1所述的烟气汞协同脱除装置，其特征在于:所述空气混合装置的连通锅炉热一次风或热二次风入口与所述SCR脱硝装置反应器下游的空气预热器连通。3.如权利要求1所述的烟气汞协同脱除装置，其特征在于:在所述湿法烟气脱硫装置下游、烟气最终排放之前，还设置有汞在线检测仪，所述脱汞氧化剂供给装置与所述汞在线检测仪电连接、闭环控制，根据其反馈的汞排放浓度信号，控制喷入所述空气混合装置内的脱汞氧化剂的浓度和/或量。4.如权利要求1所述的烟气汞协同脱除装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志忠，
申请(专利权)人：东方电气集团东方锅炉股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：