[發(fā)明專利]一種燃煤電廠脫除Hg的方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611078859.X
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106621683A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇軍劃;汪洋;付麗輝;李葦林;田立
• 申請（專利權(quán)）人: 中國華電科工集團有限公司;華電環(huán)保系統(tǒng)工程有限公司
• 主分類號: B01D53/00
• 分類號: B01D53/00;B01D53/04
• 代理公司: 北京聯(lián)創(chuàng)佳為專利事務(wù)所(普通合伙)11362
• 代理人: 郭防

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃煤電廠煙氣凈化領(lǐng)域，特別是設(shè)計一種燃煤電廠脫除Hg的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國的能源消耗是以煤為主，在能源結(jié)構(gòu)中的比例高達75％以上。2002年UNEP評估報告指出我國燃煤造成的Hg排放占總汞排放的45％以上，成為全球范圍內(nèi)汞污染較嚴重的地區(qū)之一。2011年新頒布的《火電廠大氣污染物排放標準》中首次將Hg的排放納入到限值中。目前，燃煤電廠的脫汞工藝大部分都是采用濕法脫汞，融合在脫硫塔當中，在濕法脫硫的過程中將煙氣中的部分汞分離出來。但是這種脫除方法效果并不好，煙氣中依然存在較大量的汞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種燃煤電廠脫除Hg的方法，采用本方法能夠?qū)⑷济弘姀S煙氣中大部分汞分離出來，與常規(guī)的脫汞方法相比，本發(fā)明的方法汞脫除率更高。

煤在燃燒時，煤中的汞以單質(zhì)汞、氧化態(tài)汞、顆粒態(tài)汞的形式存在于煙氣中。不同的汞具有不同的物理和化學性質(zhì)，經(jīng)過現(xiàn)有的污染物控制裝置時，顆粒態(tài)的汞易于被除塵設(shè)備脫除，氧化態(tài)汞易溶于水被濕法脫硫裝置脫除。而氣態(tài)汞由于其易揮發(fā)和不溶于水的特性很難被除塵設(shè)備和濕法脫硫裝置脫除，最終幾乎全部排放到大氣中。因此如果煤中汞含量較高，或者煙氣中單質(zhì)汞濃度較高，會導(dǎo)致汞排放不達標的情況。活性碳纖維是有機纖維經(jīng)高溫碳化活化制備而成的一種多孔性纖維狀吸附材料，表面積大，吸附能力強，強度高，對汞的吸附能力強。

本發(fā)明基于活性碳纖維的強效吸附汞的特性，采用如下的技術(shù)方案：

一種燃煤電廠脫除Hg的方法，包括下述方法：首先采用濕法脫硫工藝對燃煤電廠的煙氣進行脫硫，并祛除煙氣中的氧化態(tài)汞；然后濾除煙氣中霧滴；采用活性碳纖維層過濾除霧后的煙氣。

前述的一種燃煤電廠脫除Hg的方法中，活性碳纖維層的截面為三角波形。調(diào)節(jié)三角波形的角度a可以在不改變煙道截面的情況下，根據(jù)需要調(diào)節(jié)煙氣流速。煙氣流速直接影響氣態(tài)汞的分離效果，煙氣流速過快會導(dǎo)致氣態(tài)汞夾雜在煙氣中通過活性炭纖維層，煙氣流速過慢則不能滿足電廠的功率要求，煙道截面面積和煙氣流速是很難控制的，采用三角波形的活性炭纖維層可以在不改變煙道截面面積和煙氣流速的前提下達到煙氣流速的最佳值。

前述的一種燃煤電廠脫除Hg的方法中，活性碳纖維層的數(shù)量大于或者等于2，相鄰的兩層活性碳纖維層之間留有3-3.5米的距離。采用此間距是為了安裝、檢修、更換方便，因活性碳纖維層的高度為1-1.5米，所以3-3.5米的間距是為了吊裝和檢修方便。

前述的一種燃煤電廠脫除Hg的方法中，控制煙氣以1m/s至2m/s的速度通過活性碳纖維層，可以根據(jù)煙氣流動速度調(diào)節(jié)過活性碳纖維層的夾角a的角度。

假設(shè)原流速為u，則調(diào)節(jié)后流速為u’＝u/sin(a/2)

流速過快Hg還來不及吸附在活性碳纖維表面，造成Hg脫除效率下降。流速過慢會增加煙道截面積，造成成本增加。

同時本發(fā)明還提供了實現(xiàn)該方法的系統(tǒng)，包括濕法脫硫裝置和除霧裝置，除霧裝置位于濕法脫硫裝置的下游，還包括活性碳纖維脫汞裝置，活性碳纖維脫汞裝置位于除霧裝置的下游。

前述的燃煤電廠脫除Hg的系統(tǒng)中，活性碳纖維脫汞裝置包括外殼體，外殼體的下部設(shè)有進煙口，外殼體的上部設(shè)有出煙口，外殼體內(nèi)進煙口和出煙口之間設(shè)有活性碳纖維層。

前述的燃煤電廠脫除Hg的系統(tǒng)中，活性碳纖維層的截面為三角波形。

前述的燃煤電廠脫除Hg的系統(tǒng)中，活性碳纖維層的數(shù)量大于或者等于2，相鄰的兩層活性碳纖維層之間留有3-3.5米的距離。煙氣經(jīng)第一層活性碳纖維層過濾后，氣流中仍然會存在部分沒有被分離出來的氣態(tài)汞，由于煙氣具有較高的溫度，會促使氣態(tài)汞進行氧化。兩層活性碳纖維層之間的距離為3-3.5米，就是用于使煙氣經(jīng)初次過濾后仍然存在的氣態(tài)汞充分氧化以便于更加有效的將其分離出來。經(jīng)多次檢測和實驗結(jié)果驗證，兩層活性碳纖維層為3-3.5米時汞的分離效果最好。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明首先通過濕法脫硫?qū)煔庵械难趸瘧B(tài)汞分離出來，然后通過除霧裝置將煙氣中顆粒態(tài)的汞分離出來，最后通過活性碳纖維層將煙氣中的氣態(tài)汞分離出來，針對不同形態(tài)汞的特質(zhì)采用不同的分離方法，并且，脫除氣態(tài)汞的活性炭纖維層的截面為三角波形，進一步的提高了氣態(tài)汞的脫除率，相較于常規(guī)的脫汞工藝本發(fā)明的方法分離效果更好。

附圖說明

圖1是燃煤電廠脫除Hg的系統(tǒng)的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。