[實用新型]一種實現超低排放的燃煤煙氣協同脫汞除塵脫硫系統

有效

• 申請號: 201720199625.4
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN206746311U
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 谷小兵;孟磊;申鎮;江澄宇;李葉紅
• 申請（專利權）人: 大唐環境產業集團股份有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/78;B01D53/50;B01D53/56;B01D50/00
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙)11200
• 代理人: 余長江

技術領域

本實用新型涉及環境保護技術領域，尤其涉及燃煤煙氣凈化，具體涉及一種實現超低排放的燃煤煙氣協同脫汞除塵脫硫系統。

背景技術

2014年9月三部委聯合下發了《煤電節能減排升級與改造行動計劃》，行動計劃對燃煤發電機組排放標準提出了新的要求。隨后，各省又根據自身情況制定了相應的排放標準。2015年03月，李克強總理在政府工作報告中要求全國燃煤火電機組要實施超低排放改造。目前，燃煤火電廠進行超低排放改造已經成為了共識。

目前，實現超低排放的關鍵是實現二氧化硫和粉塵的超低排放，為了實現二氧化硫超低排放，需要增加噴淋層或者采用串塔技術，這種方法雖然可以提高脫硫效率，但是造價比較高，尤其對于改造工程，實施難度較大。為了實現粉塵超低排放，現有技術增加了濕式電除塵技術，該技術系統復雜，運行成本較高。

在燃煤煙氣處理設備中，現有脫硫除塵技術協同除塵效率低,通常在50-70％，因此對脫硫吸收塔入口煙氣中粉塵濃度要求比較高，需要增加額外設備或措施進行除塵處理，否則，一旦入口煙氣中的粉塵濃度超過30mg/Nm³，粉塵出口濃度就達不到5mg/Nm³以下的要求，不符合排放標準。

此外，燃煤煙氣重金屬汞污染也已經成為又一大社會關注熱點。2011年，中國環境保護部頒布的新版《火電廠大氣污染物排放標準》規定，從2015年開始執行燃煤電廠煙氣汞排放限值30μg/m³的標準。

利用現有污染物控制裝置脫汞，即選擇性催化還原脫硝裝置(SCR)、電除塵器/布袋除塵器(ESP/FF)和濕法脫硫裝置(WFGD)等對煙氣中各形態汞(氣態元素態汞Hg0(g)、氣態氧化態汞Hg²⁺(g)、顆粒態汞Hg(p))實現不同程度的轉化、富集和脫除；通常燃煤電廠污染物控制裝置對汞的協同脫除效率為40％。

采用煙氣噴射吸附劑脫汞，在空預器與除塵器之間設置專門脫汞吸附劑(活性炭等)煙氣噴射裝置，吸附劑能夠在2秒停留時間內高效吸附脫除煙氣中汞蒸氣，或將其催化氧化成易于脫除的氧化態汞，最后由除塵器捕集脫汞后的吸附劑。煙氣噴射脫汞是目前燃煤電廠最實用的脫汞技術，效率可達90％以上，可滿足美國的汞排放標準，但采用活性炭作為吸附劑時，其成本高達2.5～6.0萬美元每脫除1磅煙氣汞(0.45kg)。如此高的運行成本在中國恐難以推廣。

因此，本技術領域亟需對于現有燃煤煙氣處理設備改進，使其具備協同處理功能，并力求在一定程度上降低處理成本。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型提供一種實現超低排放的燃煤煙氣協同脫汞除塵脫硫系統。鍋爐煙氣首先進入具有協同脫汞功能的SCR脫硝反應器實現脫硝，然后通過團聚裝置后再除塵器，最后進入脫硫除塵一體化裝置，從而實現重金屬汞、二氧化硫和粉塵的協同處理及超低排放。

為達上述目的，本實用新型采取的具體技術方案是：

一種實現超低排放的燃煤煙氣協同脫汞除塵脫硫系統，包括沿煙氣流向依次布置的：

一脫硝反應器，其內部設有一協同脫汞催化劑層，用以將通過的煙氣中的零價汞轉化為二價汞；

一空預器；

一相變團聚裝置包括：依次連接的一入口整流段、一相變換熱段及一出口段；所述相變換熱段內布置有換熱器，用以供換熱介質流通；

一除塵裝置；

一脫硫吸收塔，其具有一煙氣入口及一噴淋層，所述煙氣入口及噴淋層之間設有一湍流裝置，用以使煙氣通過之后形成湍流狀態。

進一步地，所述入口整流段設置有若干導流板，用以使通過入口整流段的煙氣流場均勻；所述相變換熱段內的換熱器為氟塑料換熱器；所述換熱介質為水。

進一步地，所述除塵裝置為電除塵器。

進一步地，所述協同脫汞催化劑層布置有催化劑，所述催化劑選自添加Ce元素和Zr元素的SiO₂-TiO₂-V₂O₅催化劑或溴化物催化劑。

進一步地，所述空預器及除塵器之間設有噴射吸附裝置，所述噴射吸附裝置內設有噴射汞吸附劑的噴頭。

進一步地，所述汞吸附劑為活性炭。

進一步地，所述湍流裝置包括：沿煙氣流量依次布置若干層管列，各管列中包括多根平行布置的湍流管，任一管列中的各湍流管與其他管列中的湍流管平行交錯或投影交叉。

進一步地，所述管列在其所在塔體的水平截面內的開孔率為65％-78％。