CN103721525B - 一种吸附剂喷射烟气脱汞装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸附剂喷射烟气脱汞装置及方法，该装置包括从下至上依次连接的风室、布风板、流化床，依次连通的空气压缩机、流量控制阀、文丘里射流器、吸附剂输送管、粉末喷射器，文丘里射流器的吸附剂导入管与流化床上部的出口相连，入口端与流量控制阀连接，出口端与吸附剂输送管连接，流化床的下部对称设置的两个进料口分别与螺旋给料器连接，螺旋给料器的进料口设置有料斗。本发明利用流态化与文丘里技术，在粉末喷射器的作用下，实现吸附剂在烟道内均匀分布，提高吸附剂输送过程的安全性，解决了吸附剂喷射脱汞过程吸附剂分布不均、输送管易堵塞的问题。

Description

一种吸附剂喷射烟气脱汞装置及方法

技术领域

本发明属于燃煤烟气、工业废气脱汞领域，涉及一种吸附剂喷射烟气脱汞装置及方法。

背景技术

汞及其化合物是一种剧毒污染物，具有生物累积性及在环境中长距离迁移的特性，其可以通过呼吸吸入，皮肤吸附或食物摄入的方式进入体内，危害人的中枢神经系统。

汞污染源主要源自天然释放、人为排放和二次释放等，其中人为排放的汞约占3/4，而燃煤电站是全球最大的人为汞排放源。目前，我国已制定了大气汞及其化合物排放控制标准，燃煤烟气汞的脱除已刻不容缓。烟道吸附剂喷射技术是目前最成熟的烟气脱汞技术，美国开发的活性炭烟气喷射高效脱汞新技术已经处于商业化运行阶段，但作为商业机密没有在文献中公开发表过。对于此项技术的开发，我国仍处于起步阶段，目前只在城市固废焚烧装置中应用，且现有的工业化粉末活性炭喷射脱汞技术还存在吸附剂分布不均，吸附剂输送管易堵塞的问题，导致其经济性不高，存在一定的安全隐患。因此，开发具有商业示范的燃煤电站吸附剂喷射高效脱汞技术是亟待解决的一个重要问题。

发明内容

技术问题：本发明针对现有吸附剂喷射烟气脱汞技术中存在的吸附剂分布不均，输送管易堵塞的不足，提供了一种增加了吸附剂的分布均匀性，吸附剂输送管不易堵塞，提高了经济性与安全性的吸附剂喷射烟气脱汞装置，同时提供了一种以上述装置为基础的吸附剂喷射烟气脱汞方法。

技术方案：本发明的吸附剂喷射烟气脱汞装置，包括从下至上依次连接的风室、布风板、流化床，依次连通的空气压缩机、流量控制阀、文丘里射流器、吸附剂输送管、粉末喷射器，文丘里射流器的吸附剂导入管与流化床上部的出口相连，入口端与流量控制阀连接，出口端与吸附剂输送管连接，流化床的下部对称设置的两个进料口分别与螺旋给料器连接，螺旋给料器的进料口设置有料斗。

本发明装置中，流化床的床体高度尺寸低于吸附剂颗粒流化的密相区高度。

本发明装置中，风室上设置有风室压力监测口，吸附剂输送管上设置有输送管压力监测口。

本发明装置中，布风板采用密孔板，布风板上侧不添加床料。

本发明装置中，吸附剂输送管在烟道内的管路与多个等距排列设置的粉末喷射器连接。

本发明的一种优选方案中，流量控制阀、文丘里射流器和吸附剂输送管均为两个，分别组成一个由流量控制阀、文丘里射流器和吸附剂输送管依次连通的管路系统。

本发明的上述优选方案的一种实施例中，两个吸附剂输送管在进入烟道之前汇合为一根管道。

本发明的吸附剂喷射烟气脱汞方法，包括以下步骤：

（1）空气压缩机产生的高速气流分为两路，一路进入风室，另一路进入与流化床上部出口连接的文丘里射流器；

（2）进入风室的气流经布风板将螺旋给料器提供的脱汞吸附剂充分流化；

（3）进入文丘里射流器的高速气流产生负压，将流化床中悬浮的脱汞吸附剂颗粒吸出混合；

（4）均匀分布的脱汞吸附剂颗粒被高速气流携带至粉末喷射器，喷入到烟道内；

（5）脱汞吸附剂将烟气汞转化为颗粒态汞；

（6）脱汞吸附剂颗粒与飞灰一同被除尘器捕捉，完成吸附剂喷射脱汞过程。

本发明运用了流态化与文丘里技术，增强了吸附剂的分布均匀性，降低了吸附剂输送管发生堵塞的可能性，从而提高了该技术的经济性与安全性，适用于垃圾电站、燃煤电站及各种窑炉等工业废气汞污染物的脱除。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有如下优点：

本发明借助流态化与文丘里技术，利用空气压缩机产生的气流将吸附剂流化，利用高速气流经文丘里射流器产生的负压作用将流化床体内的悬浮吸附剂颗粒吸出混合，经粉末喷射器喷射到烟道内，与锅炉内烟气充分混合，将气态汞转化为颗粒汞，与现有技术相比，增加了吸附剂分布的均匀性，降低了吸附剂输送管发生堵塞的可能性，从而提高了该技术的经济性与安全性。

本发明装置中，流化床床体上对称设置两个进料口，保证了脱汞吸附剂在床体内均匀分布。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图。

图中有：1空气压缩机，2料斗，3螺旋给料器，4风室，5风室压力监测口，6布风板，7流化床，8流量控制阀，9文丘里射流器，10吸附剂输送管，11输送管压力监测口，12粉末喷射器，13空气预热器，14除尘器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

本发明的吸附剂喷射烟气脱汞装置利用了流态化与文丘里技术，该装置包括从下至上依次连接的风室4、布风板6、流化床7，依次连通的空气压缩机1、流量控制阀8、文丘里射流器9、吸附剂输送管10、粉末喷射器12，文丘里射流器9的吸附剂导入管与流化床7上部出口相连，入口端与流量控制阀8连接，出口端与吸附剂输送管10连接，流化床7与螺旋给料器3连接，螺旋给料器3的进料口设置有料斗2。空气压缩机1产生高速气流，分两路分别进入风室4与文丘里射流器9，进入到风室4的气流将螺旋给料器3提供的吸附剂流化；高速气流经过文丘里射流器9，产生负压将流化床7中悬浮的吸附剂颗粒吸出混合，经吸附剂输送管10通向烟道内均匀布置的粉末喷射器12，吸附剂粉末从粉末喷射器12中喷入到空气预热器的尾部烟道，与烟气进行强烈混合，吸附烟气中的汞，将烟气汞转化为颗粒态汞，通过除尘器14捕捉。本发明装置解决了吸附剂喷射烟气脱汞过程中粉末吸附剂分布不均、吸附剂输送管10道易堵塞的问题，提高了该技术的经济性与安全性。

本发明装置的上述实施例中，由流量控制阀8、文丘里射流器9和吸附剂输送管10依次连通的管路系统，只有一套。在另一种优选实施例中，包括两套流量控制阀8、文丘里射流器9和吸附剂输送管10依次连通的管路系统。在该实施例中，两根吸附剂输送管10的末段可以是分别设置在烟道内，并且分别连接一组等距排列设置的粉末喷射器12；也可以是在进入烟道之前汇合为一根管道，汇合后的管道再进入烟道内，并与粉末喷射器12连接。

本发明利用流态化与文丘里技术，在粉末喷射器12的作用下，实现吸附剂在烟道内均匀分布，提高吸附剂输送过程的安全性。具体原理如下：

流化床7的床体高度尺寸小于吸附剂颗粒正常流化的密相区高度，导致处于流化状态的吸附剂颗粒能够均匀的分布在炉体内；高速的气流经过文丘里射流器9时，由文丘里原理作用，在流化床7上端出口的吸附剂导入管产生负压，使得流化床7内悬浮的吸附剂颗粒被吸附混合，经吸附剂输送管10和设置在烟道内的粉末喷射器12后，喷入烟道，与烟气进行充分的混合。

以上仅为本发明的较佳实施方案，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示的内容所做的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (1)

1.一种吸附剂喷射烟气脱汞装置，其特征在于，该装置包括从下至上依次连接的风室（4）、布风板（6）、流化床（7），依次连通的空气压缩机（1）、流量控制阀（8）、文丘里射流器（9）、吸附剂输送管（10）、粉末喷射器（12），所述文丘里射流器（9）的吸附剂导入管与流化床（7）上部的出口相连，入口端与流量控制阀（8）连接，出口端与吸附剂输送管（10）连接，空气压缩机（1）同时与风室（4）连通，流化床（7）的下部对称设置的两个进料口分别与螺旋给料器（3）连接，所述螺旋给料器（3）的进料口设置有料斗（2）。

2.根据权利要求1所述的吸附剂喷射烟气脱汞装置，其特征在于，所述流化床（7）的床体高度尺寸低于吸附剂颗粒流化的密相区高度。

3.根据权利要求1所述的吸附剂喷射烟气脱汞装置，其特征在于，所述风室（4）上设置有风室压力监测口（5），所述吸附剂输送管（10）上设置有输送管压力监测口（11）。

4.根据权利要求1所述的吸附剂喷射烟气脱汞装置，其特征在于，所述布风板（6）采用密孔板，布风板（6）上侧不添加床料。

5.根据权利要求1所述的吸附剂喷射烟气脱汞装置，其特征在于，所述吸附剂输送管（10）在烟道内的管路与多个等距排列设置的粉末喷射器（12）连接。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的吸附剂喷射烟气脱汞装置，其特征在于，所述流量控制阀（8）、文丘里射流器（9）和吸附剂输送管（10）均为两个，分别组成一个由流量控制阀（8）、文丘里射流器（9）和吸附剂输送管（10）依次连通的管路系统。

7.根据权利要求6所述的吸附剂喷射烟气脱汞装置，其特征在于，所述两个吸附剂输送管（10）在进入烟道之前汇合为一根管道。

8.一种吸附剂喷射烟气脱汞方法，其特征在于，该方法以权利要求1至7任一权利要求所述的装置为脱汞设备，包括以下步骤：

（1）空气压缩机（1）产生的高速气流分为两路，一路进入风室（4），另一路进入与流化床（7）上部出口连接的文丘里射流器（9）；

（2）进入风室（4）的气流经布风板（6）将螺旋给料器（3）提供的脱汞吸附剂充分流化；

（3）进入文丘里射流器（9）的高速气流产生负压，将流化床（7）中悬浮的脱汞吸附剂颗粒吸出混合；

（4）均匀分布的脱汞吸附剂颗粒被高速气流携带至粉末喷射器（12），喷入到烟道内；

（5）脱汞吸附剂将烟气汞转化为颗粒态汞；

（6）脱汞吸附剂颗粒与飞灰一同被除尘器（14）捕捉，完成吸附剂喷射脱汞过程。

9.根据权利要求8所述的吸附剂喷射烟气脱汞方法，其特征在于，所述的脱汞吸附剂为粒径20μm~40μm的溴化活性炭粉末或硫化活性炭粉末。