[發明專利]一種除塵脫汞一體化的裝置和方法

有效

• 申請號: 201310425727.X
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103495322A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 何劍;徐國勝;徐立波
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B01D50/00
• 分類號: B01D50/00;B01D53/10
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 李娜

技術領域

本發明屬于煙氣凈化技術領域，具體涉及一種除塵脫汞一體化裝置，本發明還涉及一種除塵脫汞一體化的方法。

背景技術

當前，我國已成為世界上微細顆粒物污染最為嚴重的地區之一，嚴重霧霾天氣頻繁出現，PM_2.5已成為社會的熱點名詞，微細顆粒物污染的治理力度前所未有，《環境空氣質量標準》GB3095-2012增設了PM_2.5的限制項，火電、冶金等主要污染領域的大氣污染物排放標準全面修訂，各省市也大力開展了各項顆粒物排放整治工作。

工業領域高效除塵設備主要為電除塵器及布袋除塵器兩類。電除塵器運行穩定、阻損小、能處理高溫、高濕煙氣，但受粉塵比電阻影響大、對微細粉塵捕集率不高，布袋除塵器運行穩定高效、正常工作能保證粉塵排放濃度控制在30mg/Nm³以下，但濾料難以在高溫或高濕情況下正常工作、運行阻力大。除塵工作者結合二者優勢，開發了電袋除塵器，煙氣進入除塵器后，先經一至兩個電場進行電除塵，發揮電除塵對粗顆粒的高捕集性能，隨后剩余的微細粉塵進行后續的袋區進行過濾，保障出口排放達標，因進入袋區的顆粒物總量少，因此過濾風速可適度提高、清灰周期可延長，經濟性及可操作性顯著增強，現已廣泛使用。專利公開號為：CN102872673A，公開日為：2013-01-16，發明名稱為：電袋除塵器，專利公開號為：CN202638208U，公開日為：2013-01-02，發明名稱為：一種改進的電袋除塵器，專利公開號為：CN202151539U，公開日為：2012-02-29，發明名稱為：電袋除塵器，專利公開號為：CN203017931U，公開日為：2013-06-26，發明名稱為：電袋除塵器，專利公開號為：CN102389681A，公開日為：2012-03-28，發明名稱為：復合式電袋除塵器，專利公開號為：CN203140156U，公開日為：2013-08-21，發明名稱為：一種反向電場電袋除塵器，專利公開號為：CN201235265，公開日為：2009-05-13，發明名稱為：高效電袋除塵裝置，這些專利申請從電場、氣流、噴吹等要素的設計角度開展了優化，但由于電袋除塵器內進入袋區的大部分為微細粉塵，形成的粉塵初層孔隙較小，阻力增加較快，因而噴吹周期及濾袋壽命相對較短，且微細粉塵相比粗顆粒粉塵更易于穿透濾料而排出，影響除塵效率，前述專利均未從根本上解決該問題。

專利公開號為：CN1390157A，公開日為：2003-01-08，發明名稱為：凝聚粒子的方法和裝置，專利公開號為：CN1603004A，公開日為：2005-04-06，發明名稱為：雙極性電暈放電煙塵凝并電除塵方法及其設備，專利公開號為：CN102836779A，公開日為：2012-12-26，發明名稱為：一種微細顆粒物的去除方法及裝置，專利公開號為：CN201168647X，公開日為：2008-12-24，發明名稱為：一種偶極荷電靜電凝并除塵裝置，專利公開號為：CN201329312Y，公開日為：2009-10-21，發明名稱為：凝聚型高壓靜電除塵器，分別公開了各自的粒子電凝并方法或設備，通過粒子在電場中荷異性電荷后定向遷移而發生交叉碰撞，形成新的較粗顆粒，從而使煙塵粒徑顯著粗化，提升其在后續除塵設備中的捕集率。但前述電凝并器均設置在除塵器前的入口管路處，以粉塵凝并增粗而提高捕集率為目的。

此外，重金屬汞的污染已受到公眾及環保工作者的廣泛關注，《火電廠大氣污染排放標準》GB13223-2012已明確控制要求，2015年即開始實施。

當前燃煤鍋爐煙氣脫汞首選的方法仍然為活性炭吸附，即在電除塵器入口管段噴入活性炭，吸附汞后的活性炭在電除塵器內被捕集下來，從而將汞從煙氣中去除，但燃煤鍋爐煙氣中汞含量低，而煙氣量又很大，活性炭耗量很高，運行成本昂貴，電廠難以承受。而且吸附汞后的活性炭與粉煤灰一起被電除塵器所捕集，因而使得除塵器灰斗排出的粉煤灰混入了大量的吸附汞后的活性炭，品質受到影響，難以被下游用戶所接受，影響了粉煤灰的綜合利用。美國EPRI提出了在電除塵器后增設一布袋除塵器，在二者之間的管段噴入活性炭，電除塵器負責除塵，布袋除塵器負責捕集吸附汞后的活性炭及從電除塵器逃逸過來的粉塵，此謂之Toxecon工藝。但該工藝需電、袋兩臺除塵器，投資高，且只解決了粉煤灰的品質問題，仍未解決活性炭耗量及運行成本昂貴的脫汞根本障礙。此后，EPRI又提出了Toxecon?Ⅱ工藝，即在電除塵器末電場前噴入活性炭，以末電場取代布袋除塵器的功效，節省了部分投資，但仍只解決粉煤灰的品質問題，并未觸及脫汞的根本障礙。