[發(fā)明專利]一種高效低成本的燃煤電廠汞污染控制方法及系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110282292.9
• 申請(qǐng)日: 2011-09-21
• 公開（公告）號(hào): CN102343200A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡式海;肖平;江建忠;鐘犁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): B01D53/64
• 分類號(hào): B01D53/64
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 賈玉健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及燃煤電廠的污染控制方法，具體涉及一種高效低成本的燃煤電廠汞污染控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

汞是一種劇毒性物質(zhì)，會(huì)對(duì)環(huán)境、人體產(chǎn)生長期而又嚴(yán)重的危害。而全球燃煤汞排放量約占人為汞排放量的2/3。中國作為煤炭消費(fèi)大國，燃煤過程中造成的汞排放及其污染更加嚴(yán)峻。因此，我國已經(jīng)將汞污染控制工作列入《重金屬污染防治“十二五”規(guī)劃》中，并初步提出了燃煤電廠排放的汞及其化合物必須低于0.03mg/m³的排放限制要求。

目前，國內(nèi)對(duì)燃煤電廠的汞污染控制開展了一系列的理論研究，但尚未開展工程應(yīng)用。而國外則通過多年的實(shí)踐，已經(jīng)積累了燃煤電廠汞污染控制的寶貴經(jīng)驗(yàn)。國外成熟的汞污染控制技術(shù)主要分為兩類，一類是吸附脫汞技術(shù)，一類是協(xié)同脫汞技術(shù)。

吸附脫汞技術(shù)，是利用活性炭等吸附劑，對(duì)煙氣中的汞進(jìn)行吸附脫除。專利“用于脫除煙氣中汞的吸附劑及相應(yīng)的脫汞方法”(專利號(hào)CN03816017.X)公布的就是實(shí)現(xiàn)高效脫汞專用的粉末狀溴化活性炭的制備方法，以及將吸附劑噴入空氣預(yù)熱器后實(shí)現(xiàn)汞污染控制的方法。吸附脫汞技術(shù)的主要特點(diǎn)是適應(yīng)性廣，但是投資和運(yùn)行成本高昂，電廠一般難以承受。

協(xié)同脫汞技術(shù)，則是利用電廠現(xiàn)有的煙氣凈化設(shè)備，在實(shí)現(xiàn)脫硫、脫硝、除塵的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)協(xié)同脫汞。專利“強(qiáng)化濕法煙氣脫硫系統(tǒng)除汞作用的方法”(專利號(hào)200610028333)公布的就是通過在脫硫漿液中添加若干種含硫化學(xué)穩(wěn)定劑或螯合劑，提高濕法脫硫系統(tǒng)的脫汞效率的方法。協(xié)同脫汞技術(shù)的主要特點(diǎn)是投資和運(yùn)行成本較低，但脫汞效率受到了煙氣凈化系統(tǒng)和煤種的限制。

燃煤電廠排放煙氣中的汞可分為三類：單質(zhì)汞、氧化汞、顆粒汞。試驗(yàn)研究表明：煙氣中的單質(zhì)汞的比例，與煤中氯、溴、鈣、鐵等元素的含量相關(guān)，尤其當(dāng)鹵素含量低時(shí)，煙氣中單質(zhì)汞的比例高。除塵系統(tǒng)可以脫除絕大部分的顆粒汞，但對(duì)單質(zhì)汞和氧化汞的脫除效果有限，而顆粒汞的比例與氧化汞的比例呈正相關(guān)性。脫硫系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)氧化汞的高效脫除，但是對(duì)單質(zhì)汞幾乎沒有脫除效果。脫硝系統(tǒng)可以使煙氣中的單質(zhì)汞氧化，但是煙氣中鹵素含量低時(shí)，氧化效果差。

因此，協(xié)同脫汞技術(shù)對(duì)氧化汞和顆粒汞的脫除效果較好，但對(duì)單質(zhì)汞的脫除效果差，尤其當(dāng)煤中鹵素含量低、煙氣中單質(zhì)汞含量很高時(shí)，脫硫、脫硝、除塵裝置的協(xié)同脫汞效果均會(huì)明顯下降。而我國煤中的鹵素含量普遍較低，因此簡單地利用現(xiàn)有的煙氣凈化系統(tǒng)可能難以獲得較好的協(xié)同脫汞效果。

截止2009年底，我國燃煤電廠中，100％的安裝有除塵設(shè)備，而建有脫硫系統(tǒng)的機(jī)組約占火電裝機(jī)容量的71％，建有脫硝系統(tǒng)的機(jī)組約占火電裝機(jī)容量的6.7％，并將保持高速增長。同時(shí)考慮到協(xié)同脫汞技術(shù)與吸附脫汞技術(shù)相比成本低廉，因此，充分利用現(xiàn)有煙氣凈化系統(tǒng)，開發(fā)能夠提高協(xié)同脫汞效率的技術(shù)工藝，是適合于我國燃煤電廠的汞污染控制技術(shù)，具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種高效低成本的燃煤電廠汞污染控制方法及系統(tǒng)，通過將氯鹽、溴鹽、碘鹽或它們的混合物或含有它們的混合物，作為鹵化物添加劑加入煤中或助燃空氣中，使鹵化物添加劑進(jìn)入爐膛參與燃燒反應(yīng)，促進(jìn)煙氣中汞的氧化，提高煙氣中氧化汞的比例，從而提高鍋爐尾部煙道中脫硝、脫硫以及除塵等煙氣凈化設(shè)備的協(xié)同脫汞效果，使煙囪中的煙氣汞含量大幅度降低。該系統(tǒng)在可以實(shí)現(xiàn)燃煤電廠鍋爐煙氣中汞污染物排放水平滿足更嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求的同時(shí)，具有汞污染物控制系統(tǒng)投資和運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)。。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種高效低成本的燃煤電廠汞污染控制系統(tǒng)，使鹵化物添加劑溶液進(jìn)入鍋爐本體6參與燃燒，促進(jìn)鍋爐燃燒反應(yīng)生成的單質(zhì)汞氧化為二價(jià)汞，從而利用鍋爐尾部煙道的現(xiàn)有煙氣凈化設(shè)備實(shí)現(xiàn)汞的有效脫除，所述鹵化物添加劑溶液的濃度范圍為0.1～20mol/L。

將鹵化物添加劑溶液直接噴入鍋爐本體6參與燃燒，鹵化物添加劑與一起進(jìn)入鍋爐本體6的空氣量的比例為1～1000mg/Nm³。

或者，將鹵化物添加劑溶液噴入到熱風(fēng)管道中，通過熱風(fēng)將鹵化物添加劑帶入鍋爐本體6參與燃燒，鹵化物添加劑與一起進(jìn)入鍋爐本體6的空氣量的比例為1～1000mg/Nm³。

或者，將鹵化物添加劑與煤混合后一起進(jìn)入鍋爐本體6參與燃燒，鹵化物添加劑加入量與給煤量的比例為1～5000ppm。