[發(fā)明專利]在煤中使用汞試劑的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680005956.4
• 申請(qǐng)日: 2006-02-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101133141A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·K·麥克唐納德;A·P·伊文斯;B·J·簡(jiǎn)庫(kù)拉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 巴布考克及威爾考克斯公司
• 主分類號(hào): C10L5/00
• 分類號(hào): C10L5/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 張宜紅

發(fā)明的領(lǐng)域和背景

[001]本發(fā)明涉及鍋爐或熔爐中化石燃料的燃燒，特別是涉及一種在燃燒之前對(duì)化石燃料進(jìn)行鹵化以提高煙道氣中汞脫除量的方法。

[002]為滿足許多國(guó)家的能量需求，燃燒煤的公用的工廠是必須的。利用燃燒化石燃料來(lái)產(chǎn)生熱能，例如利用煤產(chǎn)生的蒸汽來(lái)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生能量的渦輪機(jī)。燃燒過(guò)程的副產(chǎn)品為煙氣或燃燒氣體，其經(jīng)過(guò)凈化過(guò)程后排放到大氣中。

[003]象煤這樣的化石燃料包含不同含量的汞。燃燒后的汞可以以單質(zhì)汞或者以多種氧化態(tài)形式中的一種氧化態(tài)的形式作為固體顆粒或蒸汽相中的氣體進(jìn)入煙道氣。煙道氣滌氣器能迅速去除大部分以氧化態(tài)形式存在的汞，然而目前的滌氣器技術(shù)對(duì)于從煙道氣中去除單質(zhì)汞是相對(duì)無(wú)效的。

[004]環(huán)境規(guī)則嚴(yán)格控制帶有污染物，例如硫和氮的氧化物，的煙道氣的排放，，美國(guó)環(huán)保協(xié)會(huì)正在考慮施行汞排放標(biāo)準(zhǔn)。為了滿足上述提出的環(huán)境規(guī)則，就需要一個(gè)新的和更加有效的控制化石燃料燃燒所產(chǎn)生的汞排放物的方法。

發(fā)明概述

[005]本發(fā)明的總目的涉及一種能提高煙道氣中汞的去除量的方法。更具體地，本發(fā)明的目的涉及一種在燃燒之前對(duì)化石燃料如煤進(jìn)行鹵化的方法，以抑制蒸汽相中單質(zhì)汞的形成，同時(shí)促使其向氧化態(tài)轉(zhuǎn)化。

[006]一方面，本發(fā)明提供了一種用氯或其化合物鹵化化石燃料如煤的方法，鹵化之后的煤進(jìn)料至粉碎機(jī)1中，在粉碎機(jī)中進(jìn)一步使煤和氯進(jìn)行混合，這樣就使氯更加均勻地分散在粉碎的煤顆粒之間。一次性粉碎的煤要進(jìn)料至至少一個(gè)燃燒爐中，并且在氧氣的存在下燃燒。在燃燒的過(guò)程中，混入的氯很容易氧化包含在煤中的元素汞，因此能夠抑制單質(zhì)態(tài)的汞的形成。然后，利用滌氣器或本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的其它汞去除手段，將氧化后的汞從燃燒器的下游去除。

[007]另一方面，本發(fā)明包括用含氯的化合物處理包含汞的煤的步驟，將處理過(guò)的煤粉碎，將已粉碎的處理過(guò)的煤輸送至碎煤燃燒器，在燃燒器中燃燒已粉碎的處理過(guò)的煤，在燃燒器中燃燒時(shí)，含氯的化合物將大部分包含在煤中的汞氧化，并產(chǎn)生包含氧化的汞的煙道氣。

[008]另一方面，本發(fā)明包括將包含汞的煤送入燃燒器的步驟，利用該燃燒器燃燒煤，并且是在含鹵化合物存在的情況下燃燒煤，其中單質(zhì)汞在燃燒的過(guò)程中被氧化。

[009]另一方面，采用一種煙道氣監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)從鍋爐中排放出來(lái)的煙道氣中的汞濃度。該監(jiān)測(cè)裝置向調(diào)節(jié)裝置傳遞一個(gè)信號(hào)，以調(diào)節(jié)粉碎之前煤中用于處理煤的氯含量，以使汞能最大程度被氧化。

[0010]本發(fā)明的另一方面，除氯之外的鹵素，例如溴，碘，氟，或者它們的化合物，也可以被用來(lái)鹵化化石燃料。

[0011]本發(fā)明，由于容易加入和有利于汞的去除，產(chǎn)生了料想不到的效果，和不需要為降低汞排放而采取昂貴的汞蒸汽去除裝置從而節(jié)約了成本。因此本發(fā)明較在先的工藝方法具有重要的優(yōu)勢(shì)。進(jìn)一步，作為單獨(dú)的粉碎機(jī)1可以將煤提供給多個(gè)燃燒器，通過(guò)在燃燒之前使煤氯化，并且利用存在于粉碎機(jī)和燃燒器之間的管線2，這樣就不需要給每個(gè)燃燒器安裝額外的管線或輸送管，因而節(jié)約了可觀的經(jīng)濟(jì)成本。

附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

[0012]圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的簡(jiǎn)圖。

優(yōu)選實(shí)施方式的描述

[0013]現(xiàn)在參考圖1，其給出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的簡(jiǎn)圖。一種化石燃料，例如煤，從煤倉(cāng)4運(yùn)至帶式給料機(jī)3，例如為重力給料機(jī)或其它的帶式給料設(shè)備。帶式給料機(jī)3依次將煤送至粉碎機(jī)1，在其中將煤粉碎至預(yù)定的顆粒尺寸。

[0014]在粉碎之前，優(yōu)選當(dāng)煤在帶式給料機(jī)3上或可選擇地進(jìn)入粉碎機(jī)后，用液體或固體氯化試劑對(duì)煤進(jìn)行處理，所述氯化試劑優(yōu)選為氯化鈉或氯化鈣。位于輸料帶的上面和/或周圍的噴嘴5被用來(lái)采用液體氯化試劑在粉碎之前處理煤。可以通過(guò)閥6手動(dòng)控制試劑的流量或者可選擇地采用自動(dòng)控制裝置?？蛇x擇地，試劑可以利用固體進(jìn)料機(jī)以固體顆粒，粉末，或者細(xì)粒的形式加入到煤中，而不采用噴嘴5。優(yōu)選的，以含有約2ppmw和約1200ppmw之間的鹵素處理煤，更優(yōu)選在約200ppmw和600ppmw之間，其中ppmw是指每一百萬(wàn)磅濕化石燃料例如濕煤中的鹵素磅數(shù)。

[0015]包括用足夠量的氯處理煤的步驟的處理基本上抑制了單質(zhì)汞蒸汽的形成，并且在氯試劑的存在下對(duì)煤進(jìn)行粉碎。在粉碎煤的過(guò)程中，能使氯試劑與煤進(jìn)一步混合以使氯試劑能更加均勻的分布在被粉碎的煤顆粒中間。