[發明專利]一種半干法脫除燃煤煙氣中氟氯的中試裝置

在審

• 申請號: 201810940387.7
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN108786426A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 袁偉中;楊建國;陳錫炯;趙虹;孔慶忠;耿梓文;羅偉忠;趙敏
• 申請（專利權）人: 浙江大學;浙江浙能長興發電有限公司
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/68
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 忻明年

本發明公開了一種半干法脫除燃煤煙氣中氟氯的中試裝置。本發明包括反應器、彎管、引風機、煙道隔離閥、堿液系統、煙氣測量系統、溫度測量裝置、壓力測量裝置、煙氣流量測量裝置和控制系統。本發明抽取電廠燃煤鍋爐的部分煙氣，進行半干法脫除燃煤煙氣中氟氯的中試，獲得半干法脫除燃煤煙氣中氟氯技術的關鍵參數和影響因素。本發明克服了實驗室小型實驗臺的局限性，充分接近于實踐應用，并具有可靈活調節控制的優點，可以在不影響電廠機組運行的前提下，開展可全方位調控的試驗工作。中試結果可以為半干法脫除燃煤煙氣中氟氯技術的工程應用提供可靠的實踐基礎，避免該技術在未成熟的情況下直接應用對實際鍋爐產生不必要的不利影響。

技術領域

本發明屬于節能減排技術領域，涉及一種半干法脫除燃煤煙氣中氟氯的中試裝置。

背景技術

煤中含有硫、氯、氟等元素成分，煤燃燒時這些元素成分會生成SO₂、HCl、HF、SO₃等氣體，其中HCl、HF氣體在濕法脫硫系統中基本上可以完全脫除，所以Cl^-、F^-會在脫硫漿液中富集，目前脫硫系統主要通過排放脫硫廢水來控制脫硫漿液中的Cl^-濃度。

脫硫廢水是一種污染物，脫硫廢水零排放是目前發電行業環保關注的熱點之一。脫硫廢水中的絕大多數污染物都可以通過常規較低成本方法去除，但是Cl^-卻因為較難形成沉淀物而難以簡單去除，目前較有效的技術就是采用蒸發的方法，不過其能耗很大，從而存在運行成本過高的問題。常規的廢水零排放相當于零污染物水排放，目前也有嘗試將脫硫廢水再噴入較高溫煙道中，實現脫硫廢水的零流量排放，該方法實施簡單，但是由于噴水量較大而存在煙溫降幅偏大、煙道沾污嚴重等突出問題，因此難以有效實施。

申請人已提出了一種燃煤煙氣半干法脫除氟氯的脫硫廢水零排放系統專利技術(201610647049.5、201620855618.0)，可以大幅度減少脫硫廢水量，少量的脫硫廢水再噴入煙道中蒸發，污染組分固化到飛灰中，從而實現脫硫廢水零排放。該技術目前并無實際應用范例，直接工程應用可能存在一定得未知影響因素，因此需要一定的中試驗證。

發明內容

為了解決背景技術中涉及的脫除燃煤煙氣中氟氯技術所存在的問題，本發明提供了一種半干法脫除燃煤煙氣中氟氯的中試裝置，從電廠鍋爐煙道中抽取一定量的煙氣，進入中試裝置。在中試裝置的燃煤煙氣中噴入堿基溶液，使煙氣中的HCl、HF等氣體轉化成固態鹽并固化到飛灰中，大幅減少煙氣中的HCl、HF等氣體。中試后的煙氣重新返回鍋爐煙道中，避免對環境產生不利影響。

燃煤煙氣中含有的HCl、HF等氣體的濃度一般約為數十μL/L濃度，而煙氣中同時也含有數百至數千μL/L濃度的SO₂氣體，半干法脫除氟氯技術存在高濃度SO₂與低濃度目標脫除物的競爭關系，對本發明的技術可行性存在一定的影響。因此，申請人在提出本發明申請前，已開展了機理性研究，分別通過化學反應動力學模擬研究(利用CHEMKIN軟件)和實驗臺模擬實驗研究，得出了NaOH與煙氣實際濃度組合氣體反應的基本規律：Na⁺、Cl^-摩爾比達到5時，HCl脫除率可達70％以上，Na⁺、Cl^-摩爾比達到10時，HCl脫除率可接近100％，化學反應能夠在0.1s內充分完成。兩種研究方法得到的結果基本一致，說明本發明具有技術可行性。當HCl脫除率達到70％時，脫硫廢水流量減少到原來的30％，此時的脫硫廢水作為堿基溶劑噴入煙道內對煙溫的影響很小，也減少了因為蒸發量過大導致煙道內飛灰粘結的問題。本發明裝置布置于電廠鍋爐空預器與除塵器之間的煙道位置，用于對半干法脫除燃煤煙氣中氟氯工程應用可行性進行中試驗證。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案：

本發明包括反應器、彎管、引風機、煙道隔離閥、堿液系統、煙氣測量系統、溫度測量裝置、壓力測量裝置、煙氣流量測量裝置和控制系統。