发明内容
本发明的目的在于,提供一种移动床活性焦联合脱硫脱硝脱汞的方法及系统,能够提高脱硝效率,实时调节流入、流出脱硫脱汞反应器、脱硝脱汞反应器的活性焦质量流量,并对烟气中的汞进行脱除。
为解决上述技术问题,本发明采用如下的技术方案:一种移动床活性焦联合脱硫脱硝脱汞的方法,包括以下步骤:
S1,称重给料装置将活性焦分别加入脱硫脱汞反应器和脱硝脱汞反应器中,烟气通过脱硫脱汞反应器进行脱硫脱汞,脱硫脱汞反应器出口烟道中喷入氨气,与出口处烟气充分混合,混合后烟气通过脱硝脱汞反应器进行脱硝脱汞,得到的净烟气由烟囱排出,并分别实时测量脱硫脱汞反应器、脱硝脱汞反应器的烟气入口处的SO2、NOx浓度以及烟气流量,得到分析结果;
S2,读取分析结果,计算实现目标脱硫效率所需的活性焦质量流量Qc1,Qc1=k1×C1×Q×η1/Sc,式中C1为烟气中SO2浓度,Q为烟气流量,η1为目标脱硫效率,Sc为活性焦硫容(单位质量的活性焦最大能够吸附的SO2的质量),k1为经验系数(取值一般为1-1.1,可根据运行经验进行调整),实时调节从脱硫脱汞反应器流出的反应后的活性焦质量流量;计算实现目标脱硝效率所需的活性焦质量流量Qc2,Qc2=k2×C2×Q×η2,式中C2为烟气中NOx浓度,Q为烟气流量,η2为目标脱硝效率,k2为经验系数(可根据运行经验进行调整),并实时调节从脱硝脱汞反应器流出的反应后的活性焦质量流量;
S3,反应后的活性焦进入活性焦筛分装置,筛掉活性焦在脱硫脱硝脱汞过程中吸附的粉尘及自身磨耗生成的炭粉;
S4,筛分后的活性焦进入活性焦再生反应器中释放Hg和SO2,得到再生活性焦;
S5,再生活性焦与新添加的活性焦,一起通过称重给料装置分别加入到脱硫脱汞反应器和脱硝脱汞反应器中,进行脱硫脱硝脱汞循环。
其中,脱硫脱汞反应器内反应式:
2SO2+O2+2H2O=2H2SO4;
SO3+H2O=H2SO4;
2Hg+O2=2HgO;
Hg+SO2+O2=HgSO4;
生成的硫酸和汞化合物储存在活性焦孔里。
由于脱硝脱汞反应器设计的烟气停留时间较短,反应器内只有反应速度最快的脱硝反应,即4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O,2NO2+4NH3+O2=3N2+6H2O能够发生,其他反应由于烟气停留时间过短均来不及发生,因此脱硝脱汞反应器对Hg的脱除主要依靠活性焦的物理吸附,没有化学反应发生。
活性焦再生反应器内反应式:
C+H2SO4=CO+H2O+SO2;
C+2H2SO4=CO2+2H2O+2SO2;
HgSO4+2C=Hg+2CO+SO2;
HgSO4+C=Hg+CO2+SO2;
2HgO+C=2Hg+CO2;
HgO+C=Hg+CO。
前述的移动床活性焦联合脱硫脱硝脱汞的方法中,分别测量脱硫脱汞反应器、脱硝脱汞反应器的烟气出口处的SO2、NOx浓度,并根据烟气入口和出口处的SO2、NOx浓度,计算得到实际脱硫、脱硝效率;其中,实际脱硫效率η硫=(1-C出/C入)×100%,C出、C入分别为脱硫脱汞反应器烟气出口、入口处的SO2浓度;实际脱硝效率η硝=(1- D出/D入)×100%,D出、D入分别为脱硝脱汞反应器烟气出口、入口处的NOx浓度。
前述的移动床活性焦联合脱硫脱硝脱汞的方法中,将实际脱硫效率与目标脱硫效率进行比较,当实际脱硫效率大于目标脱硫效率时,减小流入脱硫脱汞反应器中的活性焦质量流量;当实际脱硫效率小于目标脱硫效率时,增加流入脱硫脱汞反应器中的活性焦质量流量;将实际脱硝效率与目标脱硝效率进行比较,当实际脱硝效率大于目标脱硝效率时,减小流入脱硝脱汞反应器中的活性焦质量流量;当实际脱硝效率小于目标脱硝效率时,增加流入脱硝脱汞反应器中的活性焦质量流量。
前述的移动床活性焦联合脱硫脱硝脱汞的方法中,脱硫脱汞反应器与脱硝脱汞反应器的体积比为2:1-4:1。控制脱硝脱汞反应器的体积可以有效避免脱硝脱汞反应器内硫酸铵盐的生成。
前述的移动床活性焦联合脱硫脱硝脱汞的方法中,烟气温度为100-110℃;脱硫脱汞反应器、脱硝脱汞反应器内的温度为120-160℃;活性焦再生反应器内的温度为 350-400℃;活性焦为处理过的商业活性焦。所用的活性焦是商业活性焦经改性的活性焦,此种活性焦的脱硫脱硝脱汞活性较高。由于脱硫、脱硝和脱汞均为放热反应而反应器外壳有保温材料,脱硫脱汞反应器与脱硝脱汞反应器内实际温度依赖于烟气中SO2和NOx的浓度,120-160℃这个温度最适于脱硫、脱硝和脱汞反应的发生。
前述的移动床活性焦联合脱硫脱硝脱汞的方法中,氨气的体积分数约为5%(体积分数是指喷入的纯NH3的体积流量与烟道中烟气的体积流量之比),考虑到目前运行的SCR脱硝装置使用的均为体积分数5%的氨气,而本装置中脱硝反映与SCR脱硝装置中反应基本一致,因此反应物的选取参照SCR脱硝装置的运行经验。
实现前述方法的移动床活性焦联合脱硫脱硝脱汞的系统,包括脱硫脱汞反应器、脱硝脱汞反应器、活性焦再生反应器、活性焦筛分装置、称重给料装置、活性焦输送装置和烟囱;脱硫脱汞反应器、脱硝脱汞反应器和烟囱顺次连接,脱硫脱汞反应器的出口烟道上设有喷氨装置,脱硫脱汞反应器的烟气入口、烟气出口以及脱硝脱汞反应器的烟气出口依次设有烟气分析仪A、烟气分析仪B、烟气分析仪C,脱硫脱汞反应器、脱硝脱汞反应器的活性焦出口依次设有电动卸料器A、电动卸料器B;活性焦输送装置、活性焦筛分装置、活性焦再生反应器和称重给料装置顺次连接,活性焦输送装置与电动卸料器A连接,称重给料装置分别与脱硫脱汞反应器、脱硝脱汞反应器的活性焦入口连接;所述系统还包括与上述烟气分析仪均连接的监测计算机,以及与上述电动卸料器均连接的分散控制器,监测计算机与分散控制器之间进行通讯。
前述的移动床活性焦联合脱硫脱硝脱汞的系统中,脱硝脱汞反应器设于脱硫脱汞反应器上,或者脱硫脱汞反应器与脱硝脱汞反应器并排放置;脱硝脱汞反应器的电动卸料器B与脱硫脱汞反应器的活性焦入口连接。
前述的移动床活性焦联合脱硫脱硝脱汞的系统中,脱硫脱汞反应器与脱硝脱汞反应器的体积比为2:1-4:1。
前述的移动床活性焦联合脱硫脱硝脱汞的系统中,脱硫脱汞反应器和脱硝脱汞反应器的两侧均设有连箱,烟气入口和出口均设于连箱上。
前述的移动床活性焦联合脱硫脱硝脱汞的系统中,脱硫脱汞反应器的活性焦入口设于顶部,而活性焦出口设于底部;脱硝脱汞反应器的活性焦入口设于顶部,而活性焦出口设于底部。
前述的移动床活性焦联合脱硫脱硝脱汞的系统中,分散控制器上设有活性焦计算器和目标效率存储器;其中,活性焦计算器,用于计算实现目标脱硫、脱硝效率所需的活性焦质量流量;目标效率存储器,用于存储目标脱硫、脱硝效率。
前述的移动床活性焦联合脱硫脱硝脱汞的系统中,分散控制器上设有实际效率计算器和效率比较器;其中,实际效率计算器,用于计算实际脱硫、脱硝效率;效率比较器,用于比较实际脱硫、脱硝效率与目标脱硫、脱硝效率的大小。
前述的移动床活性焦联合脱硫脱硝脱汞的系统中,称重给料装置与斗式提升机连接。
与现有技术相比,本发明在实现对多种污染物进行联合脱除的同时,能够实现以下功能:
1、通过监测计算机、分散控制器以及电动卸料器,实现对污染物吸收剂——活性焦流入、留出脱硫脱汞反应器、脱硝脱汞反应器的自动控制,对脱硫和脱硝效率分别进行实时调节(由于脱汞效率很高,因此不需要考虑脱汞效率),以实时适应烟气中污染物浓度的变化。
2、有效避免脱硝脱汞反应器内硫酸铵盐的生成,降低系统堵塞、管道腐蚀等现象发生的可能,提高脱硝效率。由于脱硝反应的反应时间(小于1s)远小于脱硫反应的反应时间(约6-8s),通过减小脱硝塔的体积,使脱硫脱汞反应器与脱硝脱汞反应器的体积比为2:1-4:1,其最优比为3:1,来缩短烟气在脱硝塔内的停留时间,能够控制脱硝脱汞反应器内的化学反应以脱硝反应为主,而脱硫反应几乎不会发生,保证脱硝脱汞反应器内几乎没有SO3生成。抑制SO3的生成能够降低脱硝脱汞反应器内硫酸铵盐生成的几率,从而有效防止结晶的硫酸铵盐造成系统堵塞或对烟道产生腐蚀。
3、降低系统投资、运行成本。脱硝脱汞反应器设计体积较脱硫脱汞反应器明显减小,能够减少反应器制作、结构支撑等环节钢材耗量;脱硝脱汞反应器内活性焦质量流量减小,设备选型中可以使用较小的斗式提升机,不仅能够降低设备投资,而且减小了设备电耗,有效节约厂用电;脱硝脱汞反应器内活性焦质量流量减小,同时能够降低活性焦循环使用过程中的机械损耗,有效降低运行成本。
4、由于带有灰尘的烟气经过活性焦床层时,能够被捕集一部分的灰尘;而二噁英和芳香烃容易被孔丰富的活性焦吸附,因此脱硫脱汞反应器和脱硝脱汞反应器具有脱除二噁英、芳香烃以及除尘的功能。
具体实施方式
本发明的实施例1:一种移动床活性焦联合脱硫脱硝脱汞的工艺,如图1所示,包括以下步骤:
1、称重给料装置将活性焦分别加入脱硫脱汞反应器和脱硝脱汞反应器中,烟气通过脱硫脱汞反应器进行脱硫脱汞,脱硫脱汞反应器出口烟道中喷入氨气,与出口处烟气充分混合,混合后烟气通过脱硝脱汞反应器进行脱硝脱汞,得到的净烟气由烟囱排出;
2、反应后的活性焦进入活性焦筛分装置,筛掉活性焦在脱硫脱硝脱汞过程中吸附的粉尘及自身磨耗生成的炭粉;
3、筛分后的活性焦进入活性焦再生反应器中释放Hg和SO2,得到再生活性焦;
4、再生活性焦与新添加的活性焦,一起通过称重给料装置分别加入到脱硫脱汞反应器和脱硝脱汞反应器中,进行脱硫脱硝脱汞循环。
其中,脱硫脱汞反应器与脱硝脱汞反应器的体积比为3:1。烟气温度为105℃;脱硫脱汞反应器、脱硝脱汞反应器内的温度为140℃;活性焦再生反应器内的温度为 380℃;活性焦为处理过的商业活性焦。氨气的体积分数约为5%。
如图2所示,实时调节从脱硫脱汞反应器、脱硝脱汞反应器流出的活性焦质量流量的方法包括:分别实时测量脱硫脱汞反应器、脱硝脱汞反应器的烟气入口处的SO2、NOx浓度以及烟气流量,得到分析结果;读取分析结果,计算实现目标脱硫效率所需的活性焦质量流量Qc1,Qc1=k1×C1×Q×η1/Sc,式中C1为烟气中SO2浓度,Q为烟气流量,η1为目标脱硫效率,Sc为活性焦硫容,k1为经验系数,实时调节从脱硫脱汞反应器流出的反应后的活性焦质量流量;计算实现目标脱硝效率所需的活性焦质量流量Qc2,Qc2=k2×C2×Q×η2,式中C2为烟气中NOx浓度,Q为烟气流量,η2为目标脱硝效率,k2为经验系数,并实时调节从脱硝脱汞反应器流出的反应后的活性焦质量流量。
如图2所示,实时调节流入脱硫脱汞反应器、脱硝脱汞反应器的活性焦质量流量的方法包括:
1、分别测量脱硫脱汞反应器、脱硝脱汞反应器的烟气出口处的SO2、NOx浓度,并根据烟气入口和出口处的SO2、NOx浓度,计算得到实际脱硫、脱硝效率;其中,实际脱硫效率η硫=(1-C出/C入)×100%,C出、C入分别为脱硫脱汞反应器烟气出口、入口处的SO2浓度;实际脱硝效率η硝=(1- D出/D入)×100%,D出、D入分别为脱硝脱汞反应器烟气出口、入口处的NOx浓度;
2、将实际脱硫效率与目标脱硫效率进行比较,当实际脱硫效率大于目标脱硫效率时,减小流入脱硫脱汞反应器中的活性焦质量流量,当实际脱硫效率小于目标脱硫效率时,增加流入脱硫脱汞反应器中的活性焦质量流量;将实际脱硝效率与目标脱硝效率进行比较,当实际脱硝效率大于目标脱硝效率时,减小流入脱硝脱汞反应器中的活性焦质量流量,当实际脱硝效率小于目标脱硝效率时,增加流入脱硝脱汞反应器中的活性焦质量流量。
实现前述方法的移动床活性焦联合脱硫脱硝脱汞的系统,如图3所示,包括脱硫脱汞反应器1、脱硝脱汞反应器2、活性焦再生反应器3、活性焦筛分装置4、称重给料装置5、活性焦输送装置7和烟囱8;脱硫脱汞反应器1、脱硝脱汞反应器2和烟囱8顺次连接,脱硫脱汞反应器1的出口烟道上设有喷氨装置10,脱硫脱汞反应器1的烟气入口、烟气出口以及脱硝脱汞反应器2的烟气出口依次设有烟气分析仪A61、烟气分析仪B62烟气分析仪C63,脱硫脱汞反应器1、脱硝脱汞反应器2的活性焦出口分别设有电动卸料器A91、电动卸料器B92;活性焦输送装置7、活性焦再生反应器3、活性焦筛分装置4、称重给料装置5顺次连接,活性焦输送装置7与电动卸料器A91连接,称重给料装置5分别与脱硫脱汞反应器1、脱硝脱汞反应器2的活性焦入口连接;所述系统还包括与上述烟气分析仪均连接的监测计算机11,以及与上述电动卸料器均连接的分散控制器12,监测计算机11与分散控制器12之间进行通讯。
脱硝脱汞反应器2设于脱硫脱汞反应器1上,脱硝脱汞反应器2的电动卸料器B92与脱硫脱汞反应器1的活性焦入口连接。脱硫脱汞反应器1和脱硝脱汞反应器2的两侧均设有连箱,烟气入口和出口均设于连箱上。脱硫脱汞反应器1的活性焦入口设于顶部,而活性焦出口设于底部;脱硝脱汞反应器2的活性焦入口设于顶部,而活性焦出口设于底部。
分散控制器12上设有活性焦计算器13和目标效率存储器14;其中,活性焦计算器13,用于计算实现目标脱硫、脱硝效率所需的活性焦质量流量;目标效率存储器14,用于存储目标脱硫、脱硝效率。分散控制器12上还设有实际效率计算器15和效率比较器16;其中,实际效率计算器15,用于计算实际脱硫、脱硝效率;效率比较器16,用于比较实际脱硫、脱硝效率与目标脱硫、脱硝效率的大小。
本发明的实施例2:一种移动床活性焦联合脱硫脱硝脱汞的工艺,如图1所示,包括以下步骤:
1、称重给料装置将活性焦分别加入脱硫脱汞反应器和脱硝脱汞反应器中,烟气通过脱硫脱汞反应器进行脱硫脱汞,脱硫脱汞反应器出口烟道中喷入氨气,与出口处烟气充分混合,混合后烟气通过脱硝脱汞反应器进行脱硝脱汞,得到的净烟气由烟囱排出;
2、反应后的活性焦进入活性焦筛分装置,筛掉活性焦在脱硫脱硝脱汞过程中吸附的粉尘及自身磨耗生成的炭粉;
3、筛分后的活性焦进入活性焦再生反应器中释放Hg和SO2,得到再生活性焦;
4、再生活性焦与新添加的活性焦,一起通过称重给料装置分别加入到脱硫脱汞反应器和脱硝脱汞反应器中,进行脱硫脱硝脱汞循环。
其中,脱硫脱汞反应器与脱硝脱汞反应器的体积比为2:1。烟气温度为100℃;脱硫脱汞反应器、脱硝脱汞反应器内的温度为120℃;活性焦再生反应器内的温度 为350℃;活性焦为处理过的商业活性焦。氨气的体积分数约为5%。
如图2所示,实时调节从脱硫脱汞反应器、脱硝脱汞反应器流出的活性焦质量流量的方法包括:分别实时测量脱硫脱汞反应器、脱硝脱汞反应器的烟气入口处的SO2、NOx浓度以及烟气流量,得到分析结果;读取分析结果,计算实现目标脱硫效率所需的活性焦质量流量Qc1,Qc1=k1×C1×Q×η1/Sc,式中C1为烟气中SO2浓度,Q为烟气流量,η1为目标脱硫效率,Sc为活性焦硫容,k1为经验系数,实时调节从脱硫脱汞反应器流出的反应后的活性焦质量流量;计算实现目标脱硝效率所需的活性焦质量流量Qc2,Qc2=k2×C2×Q×η2,式中C2为烟气中NOx浓度,Q为烟气流量,η2为目标脱硝效率,k2为经验系数,并实时调节从脱硝脱汞反应器流出的反应后的活性焦质量流量。
如图2所示,实时调节流入脱硫脱汞反应器、脱硝脱汞反应器的活性焦质量流量的方法包括:
1、分别测量脱硫脱汞反应器、脱硝脱汞反应器的烟气出口处的SO2、NOx浓度,并根据烟气入口和出口处的SO2、NOx浓度,计算得到实际脱硫、脱硝效率;其中,实际脱硫效率η硫=(1-C出/C入)×100%,C出、C入分别为脱硫脱汞反应器烟气出口、入口处的SO2浓度;实际脱硝效率η硝=(1- D出/D入)×100%,D出、D入分别为脱硝脱汞反应器烟气出口、入口处的NOx浓度;
2、将实际脱硫效率与目标脱硫效率进行比较,当实际脱硫效率大于目标脱硫效率时,减小流入脱硫脱汞反应器中的活性焦质量流量,当实际脱硫效率小于目标脱硫效率时,增加流入脱硫脱汞反应器中的活性焦质量流量;将实际脱硝效率与目标脱硝效率进行比较,当实际脱硝效率大于目标脱硝效率时,减小流入脱硝脱汞反应器中的活性焦质量流量,当实际脱硝效率小于目标脱硝效率时,增加流入脱硝脱汞反应器中的活性焦质量流量。
实现前述方法的移动床活性焦联合脱硫脱硝脱汞的系统,如图4所示,包括脱硫脱汞反应器1、脱硝脱汞反应器2、活性焦再生反应器3、活性焦筛分装置4、称重给料装置5、活性焦输送装置7和烟囱8;脱硫脱汞反应器1、脱硝脱汞反应器2和烟囱8顺次连接,脱硫脱汞反应器1的出口烟道上设有喷氨装置10,脱硫脱汞反应器1的烟气入口、烟气出口以及脱硝脱汞反应器2的烟气出口依次设有烟气分析仪A61、烟气分析仪B62烟气分析仪C63,脱硫脱汞反应器1、脱硝脱汞反应器2的活性焦出口分别设有电动卸料器A91、电动卸料器B92;活性焦输送装置7、活性焦再生反应器3、活性焦筛分装置4、称重给料装置5顺次连接,活性焦输送装置7与电动卸料器A91连接,称重给料装置5分别与脱硫脱汞反应器1、脱硝脱汞反应器2的活性焦入口连接;所述系统还包括与上述烟气分析仪均连接的监测计算机11,以及与上述电动卸料器均连接的分散控制器12,监测计算机11与分散控制器12之间进行通讯。
脱硫脱汞反应器1与脱硝脱汞反应器2并排放置;脱硝脱汞反应器2的电动卸料器B92与脱硫脱汞反应器1的活性焦入口连接。脱硫脱汞反应器1和脱硝脱汞反应器2的两侧均设有连箱,烟气入口和出口均设于连箱上。脱硫脱汞反应器1的活性焦入口设于顶部,而活性焦出口设于底部;脱硝脱汞反应器2的活性焦入口设于顶部,而活性焦出口设于底部。
分散控制器12上设有活性焦计算器13和目标效率存储器14;其中,活性焦计算器13,用于计算实现目标脱硫、脱硝效率所需的活性焦质量流量;目标效率存储器14,用于存储目标脱硫、脱硝效率。分散控制器12上还设有实际效率计算器15和效率比较器16;其中,实际效率计算器15,用于计算实际脱硫、脱硝效率;效率比较器16,用于比较实际脱硫、脱硝效率与目标脱硫、脱硝效率的大小。
本发明的实施例3:一种移动床活性焦联合脱硫脱硝脱汞的工艺,如图1所示,包括以下步骤:
1、称重给料装置将活性焦分别加入脱硫脱汞反应器和脱硝脱汞反应器中,烟气通过脱硫脱汞反应器进行脱硫脱汞,脱硫脱汞反应器出口烟道中喷入氨气,与出口处烟气充分混合,混合后烟气通过脱硝脱汞反应器进行脱硝脱汞,得到的净烟气由烟囱排出;
2、反应后的活性焦进入活性焦筛分装置,筛掉活性焦在脱硫脱硝脱汞过程中吸附的粉尘及自身磨耗生成的炭粉;
3、筛分后的活性焦进入活性焦再生反应器中释放Hg和SO2,得到再生活性焦;
4、再生活性焦与新添加的活性焦,一起通过称重给料装置分别加入到脱硫脱汞反应器和脱硝脱汞反应器中,进行脱硫脱硝脱汞循环。
其中,脱硫脱汞反应器与脱硝脱汞反应器的体积比为4:1。烟气温度为110℃;脱硫脱汞反应器、脱硝脱汞反应器内的温度为160℃;活性焦再生反应器内的温度为400℃;活性焦为处理过的商业活性焦。氨气的体积分数约为5%。
如图2所示,实时调节从脱硫脱汞反应器、脱硝脱汞反应器流出的活性焦质量流量的方法包括:分别实时测量脱硫脱汞反应器、脱硝脱汞反应器的烟气入口处的SO2、NOx浓度以及烟气流量,得到分析结果;读取分析结果,计算实现目标脱硫效率所需的活性焦质量流量Qc1,Qc1=k1×C1×Q×η1/Sc,式中C1为烟气中SO2浓度,Q为烟气流量,η1为目标脱硫效率,Sc为活性焦硫容,k1为经验系数,实时调节从脱硫脱汞反应器流出的反应后的活性焦质量流量;计算实现目标脱硝效率所需的活性焦质量流量Qc2,Qc2=k2×C2×Q×η2,式中C2为烟气中NOx浓度,Q为烟气流量,η2为目标脱硝效率,k2为经验系数,并实时调节从脱硝脱汞反应器流出的反应后的活性焦质量流量。
如图2所示,实时调节流入脱硫脱汞反应器、脱硝脱汞反应器的活性焦质量流量的方法包括:
1、分别测量脱硫脱汞反应器、脱硝脱汞反应器的烟气出口处的SO2、NOx浓度,并根据烟气入口和出口处的SO2、NOx浓度,计算得到实际脱硫、脱硝效率;其中,实际脱硫效率η硫=(1-C出/C入)×100%,C出、C入分别为脱硫脱汞反应器烟气出口、入口处的SO2浓度;实际脱硝效率η硝=(1- D出/D入)×100%,D出、D入分别为脱硝脱汞反应器烟气出口、入口处的NOx浓度;
2、将实际脱硫效率与目标脱硫效率进行比较,当实际脱硫效率大于目标脱硫效率时,减小流入脱硫脱汞反应器中的活性焦质量流量,当实际脱硫效率小于目标脱硫效率时,增加流入脱硫脱汞反应器中的活性焦质量流量;将实际脱硝效率与目标脱硝效率进行比较,当实际脱硝效率大于目标脱硝效率时,减小流入脱硝脱汞反应器中的活性焦质量流量,当实际脱硝效率小于目标脱硝效率时,增加流入脱硝脱汞反应器中的活性焦质量流量。
实现前述方法的移动床活性焦联合脱硫脱硝脱汞的系统,如图3所示,包括脱硫脱汞反应器1、脱硝脱汞反应器2、活性焦再生反应器3、活性焦筛分装置4、称重给料装置5、活性焦输送装置7和烟囱8;脱硫脱汞反应器1、脱硝脱汞反应器2和烟囱8顺次连接,脱硫脱汞反应器1的出口烟道上设有喷氨装置10,脱硫脱汞反应器1的烟气入口、烟气出口以及脱硝脱汞反应器2的烟气出口依次设有烟气分析仪A61、烟气分析仪B62烟气分析仪C63,脱硫脱汞反应器1、脱硝脱汞反应器2的活性焦出口分别设有电动卸料器A91、电动卸料器B92;活性焦输送装置7、活性焦再生反应器3、活性焦筛分装置4、称重给料装置5顺次连接,活性焦输送装置7与电动卸料器A91连接,称重给料装置5分别与脱硫脱汞反应器1、脱硝脱汞反应器2的活性焦入口连接;所述系统还包括与上述烟气分析仪均连接的监测计算机11,以及与上述电动卸料器均连接的分散控制器12,监测计算机11与分散控制器12之间进行通讯。
脱硝脱汞反应器2设于脱硫脱汞反应器1上,脱硝脱汞反应器2的电动卸料器B92与脱硫脱汞反应器1的活性焦入口连接。脱硫脱汞反应器1和脱硝脱汞反应器2的两侧均设有连箱,烟气入口和出口均设于连箱上。脱硫脱汞反应器1的活性焦入口设于顶部,而活性焦出口设于底部;脱硝脱汞反应器2的活性焦入口设于顶部,而活性焦出口设于底部。
分散控制器12上设有活性焦计算器13和目标效率存储器14;其中,活性焦计算器13,用于计算实现目标脱硫、脱硝效率所需的活性焦质量流量;目标效率存储器14,用于存储目标脱硫、脱硝效率。分散控制器12上还设有实际效率计算器15和效率比较器16;其中,实际效率计算器15,用于计算实际脱硫、脱硝效率;效率比较器16,用于比较实际脱硫、脱硝效率与目标脱硫、脱硝效率的大小。
工作原理:称重给料装置5将活性焦分别加入到脱硫脱汞反应器1和脱硝脱汞反应器2中,烟气通过脱硫脱汞反应器1进行脱硫脱汞,喷氨装置10在脱硫脱汞反应器1的出口烟道中喷入氨气,使得氨气与出口处烟气充分混合,混合后的烟气通过脱硝脱汞反应器2进行脱硝脱汞。脱硝脱汞反应器2中流出的活性焦进入到脱硫脱汞反应器1中,与脱硫脱汞反应器1中反应后的活性焦一起通过活性焦输送装置7输送到活性焦筛分装置4中,活性焦筛分装置4筛掉活性焦在脱硫脱硝脱汞过程中吸附的粉尘及自身磨耗生成的炭粉;筛分后的活性焦进入活性焦再生反应器3中释放Hg和SO2,得到再生活性焦;由于活性焦在脱硫脱硝脱汞过程中会产生机械破损,以及在活性焦再生反应器3中会发生化学反应,导致最后从活性焦再生反应器3流出的活性焦的质量会减少,因此需要补充新的活性焦,与再生后的活性焦一起通过称重给料装置5被分别加入到脱硫脱汞反应器1和脱硝脱汞反应器2中,进行脱硫脱硝脱汞循环。
烟气分析仪A61测量脱硫脱汞反应器1的烟气入口处的SO2浓度以及烟气流量,并传输到监测计算机11中进行分析,分散控制器12读取分析结果以及目标效率存储器14中存储的目标脱硫效率,其上的活性焦计算器13根据公式Qc1=k1×C1×Q×η1/Sc,计算实现目标脱硫效率所需的活性焦质量流量Qc1,并控制脱硫脱汞反应器1的活性焦出口处的电动卸料器A91,将从脱硫脱汞反应器1流出的反应后的活性焦实时质量流量调节为Qc1;由烟气分析仪B62测量脱硫脱汞反应器1的烟气出口处的SO2浓度,由实际效率计算器15根据公式η硫=(1-C出/C入)×100%,计算得到脱硫脱汞反应器1的实际脱硫效率η硫,效率比较器16将实际脱硫效率与目标脱硫效率进行比较,再根据比较结果对流入脱硫脱汞反应器1中的活性焦质量流量进行自动增加或减小,例如,实际脱硫效率为75%,目标脱硫效率为80%,实际脱硫效率低于目标脱硫效率,通过控制电动卸料器A91、称重给料装置5来逐渐增加活性焦的流速,直到实际脱硫效率达到目标脱硫效率。
烟气分析仪B62测量脱硝脱汞反应器2的烟气入口处的NOx浓度以及烟气流量,并传输到监测计算机11中进行分析,分散控制器12读取分析结果以及目标效率存储器14中存储的目标脱硝效率,其上的活性焦计算器13根据公式Qc2=k2×C2×Q×η2,计算实现目标脱硝效率所需的活性焦质量流量Qc2,并控制脱硝脱汞反应器2的活性焦出口处的电动卸料器B92,将从脱硝脱汞反应器2流出的反应后的活性焦实时质量流量调节为Qc2;由烟气分析仪C63测量脱硝脱汞反应器2的烟气出口处的NOx浓度,由实际效率计算器15根据公式η硝=(1- D出/D入)×100%,计算得到脱硝脱汞反应器2的实际脱硝效率η硝,效率比较器16将实际脱硝效率与目标脱硝效率进行比较,再根据比较结果对脱硝脱汞反应器2中活性焦质量流量进行自动增加或减小,例如,实际脱硝效率为75%,目标脱硝效率为80%,实际脱硝效率低于目标脱硝效率,通过控制电动卸料器B92、称重给料装置5来逐渐增加活性焦的流速,直到实际脱硝效率达到目标脱硝效率。