[發明專利]一種協同脫除燃煤鍋爐煙氣超細顆粒和微量污染物的裝置和方法

有效

• 申請號: 201310667661.5
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103611383A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 劉惠勇;趙江翔;李麗;么世杰;徐杰英;劉家海;項光明
• 申請（專利權）人: 北京龍電宏泰環保科技有限公司
• 主分類號: B01D50/00
• 分類號: B01D50/00;B01D53/78;B01D53/64;B01D53/70
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技術領域

本發明涉及一種脫除燃煤鍋爐煙氣超細顆粒和微量污染物的裝置和方法，尤其涉及一種由吸附劑預噴涂裝置、超細顆粒團聚裝置、吸附劑加入裝置、布袋除塵裝置、噴淋清洗裝置、反應劑加入裝置和濕式電除塵裝置等組成的協同脫除裝置和方法。

背景技術

我國的煤燃燒污染物脫除和控制技術雖已得到廣泛的工業應用，但對于PM2.5超細顆粒和微量的重危害污染物的排放未能起到顯著的控制和脫除效果。此類可致癌、致畸、致突變的重危害污染物包括：PM10以下顆粒物（尤其是PM2.5）、汞等重金屬、二噁英等有機污染物。研究和檢測表明，燃煤電廠煙氣中PM2.5以下顆粒物占粒子總量的比例超過80%，高于50%的氣態汞和顆粒態汞被排入大氣，二噁英等有機污染物一旦形成，被捕集的比例低于20%。此外，由脫硫裝置產生的“石膏雨”現象也較為普遍發生，破壞了局地環境，急需得以解決。對PM2.5超細顆粒和微量的重危害污染物的脫除逐漸成為目前基礎研究和技術開發的國際前沿熱點。

本發明采用物理和化學吸附、顆粒團聚、螯合反應等機理，協同脫除PM2.5超細顆粒、“石膏雨”、汞等重金屬、二噁英等超細和微量污染物。

發明內容

本發明的目的是提供一種協同脫除燃煤鍋爐煙氣超細顆粒和微量污染物的裝置和方法，采用沿氣流方向在脫硫裝置前依次設置吸附劑預噴涂裝置、超細顆粒團聚裝置、吸附劑加入裝置和布袋除塵裝置，在脫硫裝置后依次設置噴淋清洗裝置、反應劑加入裝置和濕式電除塵裝置的協同脫除裝置和方法。本發明對PM2.5超細顆粒、“石膏雨”、汞等重金屬、二噁英等超細和微量污染物的脫除效率高、運行成本低、檢修和運行維護方便，適用于燃煤鍋爐煙氣中的污染物凈化。

為達到上述目的，本發明的超細顆粒團聚裝置由高壓放電電極等組成。超細顆粒團聚裝置運行電壓在60kV左右。進入超細顆粒團聚裝置煙氣中的大顆粒和PM2.5等超細顆粒在高壓電場作用下被荷電團聚形成大顆粒，隨煙氣進入后續的布袋除塵裝置中，提高了布袋除塵裝置對PM2.5等超細顆粒的脫除效率。

本發明的布袋除塵裝置分別連接吸附劑預噴涂裝置、超細顆粒團聚裝置和吸附劑加入裝置。在布袋除塵裝置投運之前和大修期間，吸附劑預噴涂裝置在超細顆粒團聚裝置之前噴入吸附劑，經氣流均布后，吸附劑均勻覆蓋在布袋除塵裝置濾袋表面。在布袋除塵裝置運行期間，吸附劑預噴涂裝置停止運行，吸附劑加入裝置投入運行。吸附劑預噴涂裝置所噴入的吸附劑與吸附劑加入裝置中加入的吸附劑相同。在布袋除塵裝置運行過程中，通過吸附劑加入裝置加入的吸附劑繼續對煙氣中未團聚或吸附的PM2.5超細顆粒、汞等重金屬以及二噁英等起到吸附作用，從而進一步脫除。均勻覆蓋在濾袋表面的吸附劑對煙氣中的PM2.5超細顆粒和微量污染物進行進一步的吸附和過濾，從而獲得高效凈化效果。

本發明的濕式電除塵裝置分別連接反應劑加入裝置和噴淋清洗裝置。煙氣經脫硫裝置進入濕式電除塵裝置后，噴淋清洗裝置將水霧噴向電暈區和放電極，水霧在芒刺電極形成的電暈場荷電后，對PM2.5超細顆粒、“石膏雨”、汞等重金屬、二噁英等超細和微量污染物起到捕集作用，最終在集塵極被收集和沖洗。反應劑加入裝置將有機螯合劑加入噴淋清洗裝置中，隨水霧一起被噴入濕式電除塵裝置，有機螯合劑與水膜中的多種重金屬離子發生螯合反應，生成穩定且不溶于水的金屬螯合物，從而使煙氣中的微量重金屬污染物得以高效脫除。經濕式電除塵裝置凈化后的潔凈煙氣通過煙囪排放。

本發明的吸附劑為具有一定含碳量的粉煤灰經改性活化后形成的多孔狀、比表面積豐富的顆粒物，同時具有物理和化學吸附功能。其平均粒徑在20μm左右，比表面積＞55m²/g，飛灰含碳量在6%-7%左右。

本發明的有機螯合劑為水溶性的高分子有機化合物。

與現有技術相比，本發明具有以下特點：

（1）由于采用了物理和化學吸附、顆粒團聚、螯合反應等機理，含有PM2.5超細顆粒和微量污染物的燃煤鍋爐煙氣經協同凈化，脫除效率高，脫除后潔凈煙氣中的PM2.5超細顆粒和微量污染物的質量和數量大為降低。采用本發明的脫除裝置和脫除方法，出口粉塵排放≤10mg/Nm3；PM2.5超細顆粒和微量污染物捕集率≥90%。

（2）由于采用的吸附劑由具有一定含碳量的粉煤灰作為載體，運行成本低。

（3）本發明的濕式電除塵裝置中采用水溶性的高分子有機螯合劑作為重金屬污染物的螯合反應劑。

（4）本發明具有檢修和運行維護方便等特點。

附圖說明