CN105126540A - 一种燃煤烟气粉体吸附剂喷射脱汞装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于燃煤烟气净化技术领域，尤其涉及一种燃煤烟气粉体吸附剂喷射脱汞装置,包括吸附剂给料部分、吸附剂粉体输送部分和吸附剂分配喷射部分，其中，吸附剂给料部分包括储料罐和螺旋送料器；吸附剂粉体输送部分包括变频给料器、风机和喷射器，喷射器物料连接物料输送管道；吸附剂分配喷射部分包括连通物料输送管道的粉料分配器，粉料分配器连通若干喷射管路，喷射管路设有喷枪和智能流量控制系统。本发明可以根据烟气中的汞含量自动快速调节粉体吸附剂的投加比例，避免粉体吸附剂过量添加或不足量添加，提高喷射脱汞效果，减少了粉体吸附剂浪费，提高了粉体吸附剂使用效率，降低了脱汞成本。

Description

一种燃煤烟气粉体吸附剂喷射脱汞装置

技术领域

本发明属于燃煤烟气净化技术领域，尤其涉及一种燃煤烟气粉体吸附剂喷射脱汞装置。

背景技术

随着社会的进步，人们环保意识的增强，对于燃煤烟气中汞排放的控制已逐渐成为重要的环保课题。我国是燃煤最多的国家，汞污染问题十分严峻。据统计全球每年排放到大气中汞总量约5000t，其中4000t是人为的结果，我国是一个多煤少油的国家，资源格局决定了我国是一个煤炭消耗大国，煤炭在整个能源结构比例中高达75％。

目前我国是全球汞污染最严重的地区之一，大气中汞的平均值为5～22t/年，平均沉降值大于70μg/m²。2012年1月1日环境保护部和国家质检总局联合发布了《火电厂大气污染物排放标准》，首次将我国烟气汞的排放值限定在0.03mg/Nm³，已于2015年1月1日开始实施，这与德国2004年的标准一致，虽然已经在限制汞排放上迈出了一大步，但是相较于欧美等发达国家的排放标准还是相差很多，例如美国汞排放标准限定值为1.2μg/Nm³，因此可以断定在不久的将来我国还会持续制定更为严格的汞排放标准。因此无论是基于新环保法要求还是基于我们人类健康发展的要求燃煤电厂烟气脱汞势在必行。

目前国外活性炭吸附剂喷射脱汞技术已实现商业化，但是由于技术封锁，该技术一直处于保密状态。对于粉体吸附剂喷射脱汞技术，国内学者也纷纷研究，但均处于起步阶段，没有形成十分行之有效的技术。现有的一些工业化应用的粉体吸附剂喷射脱汞技术存在无法自动快速调节吸附剂投加比例，造成吸附剂浪费严重、成本高的问题，还存在吸附剂分散不均匀，吸附剂利用效率低，造成吸附剂在烟道内堆积阻塞的问题，存在一定安全隐患。因此，开发一种燃煤烟气粉体吸附剂喷射高效脱汞技术是一项亟待解决的重要问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃煤烟气粉体吸附剂喷射脱汞装置，旨在解决现有吸附剂喷射脱汞技术存在无法自动调节投加比例，吸附剂分散不均匀且利用效率低，造成烟道堵塞的技术问题。

本发明是这样实现的，一种燃煤烟气粉体吸附剂喷射脱汞装置，所述装置包括吸附剂给料部分、吸附剂粉体输送部分和吸附剂分配喷射部分，其中，所述吸附剂给料部分包括用于储存粉体吸附剂的储料罐和用于将粉体吸附剂输送至吸附剂粉体输送部分的螺旋送料器，所述储料罐的出料口与所述螺旋送料器的进料端位置相对应；

所述吸附剂粉体输送部分包括变频给料器和喷射器，所述变频给料器的进料端与所述螺旋送料器的出料端位置相对应，所述喷射器设有压缩空气入口、物料进口和物料出口，所述压缩空气入口通过风管连通风机，所述物料进口与所述变频给料器的出料端连通，所述物料出口连接有物料输送管道；

所述吸附剂分配喷射部分包括用于分配粉体吸附剂的粉料分配器，所述粉料分配器的进料端连通物料输送管道，所述粉料分配器的出料端连通有若干喷射管路，每一所述喷射管路的末端均连接有喷枪，所述喷枪安装在烟道上，所述喷射管路上安装有用于控制喷射管路内粉体吸附剂流量的智能流量控制系统。

作为一种改进，所述智能流量控制系统包括：

设置在每一所述喷射管路上、用于测定喷射管路内粉体吸附剂实时流量数据的固体流量计；

设置在烟道上用于采集烟道内烟气汞含量的测汞仪，所述测汞仪包括设置在烟气脱汞前所述烟道上用于测量脱汞前烟气汞含量数据的第一测汞仪和设置在脱汞后所述烟道上用于测量脱汞后烟气汞含量数据的第二测汞仪；

分别与所述固体流量计、第一测汞仪和第二测汞仪连接，获取脱汞前烟气汞含量数据，然后根据脱汞前烟气汞含量数据设定粉体吸附剂的喷射流量，同时获取脱汞后烟气汞含量数据，然后根据脱汞后烟气汞含量数据修正粉体吸附剂喷射流量，并获取固体流量计的实时流量数据，然后根据实时流量数据、设定流量数据和修正流量数据输出相应流量调节控制指令和给料速度调节控制指令的控制电脑；

设置在每一所述喷射管路上、与所述控制电脑连接，接收并执行所述控制电脑发出流量调节控制指令的流量调节阀；

其中，所述变频给料器与所述控制电脑连接，执行所述控制电脑发出的给料速度调节控制指令。

作为进一步地改进，所述喷枪的喷射方向与所述烟道内烟气的流向相交成60°角。

作为进一步地改进，所述喷枪沿所述烟道的长度方向或宽度方向伸入所述烟道内，伸入烟道内的喷枪在烟道长度或宽度方向上的投影长度占烟道长度或宽度的1/3。

作为一种改进，所述喷枪的喷射端设有喷头，所述喷头为设有氧化铝陶瓷内衬的不锈钢喷头。

作为进一步地改进，所述喷枪沿所述烟道轴向成单排或多排设置，每排所述喷枪包括若干沿所述烟道周向设置的喷枪。

作为一种改进，所述喷射器为文丘里喷射器。

由于采用上述技术方案，本发明的有益效果是：

由于燃煤烟气粉体吸附剂喷射脱汞装置包括吸附剂给料部分、吸附剂粉体输送部分和吸附剂分配喷射部分，吸附剂给料部分包括储料罐和螺旋送料器，储料罐的出料口与螺旋送料器的进料端位置相对应，吸附剂粉体输送部分包括变频给料器和喷射器，变频给料器的进料端与螺旋送料器的出料端位置相对应，喷射器的压缩空气入口通过风管连通风机，喷射器的物料进口与变频给料器的出料端连通，喷射器的物料出口连接有物料输送管道，吸附剂分配喷射部分包括粉料分配器，粉料分配器的进料端连通物料输送管道，粉料分配器的出料端连通有若干喷射管路，每一喷射管路的末端均连接有喷枪，喷枪安装在烟道上，喷射管路上安装有用于控制喷射管路内粉体吸附剂流量的智能流量控制系统，具体使用时，将粉体吸附剂干燥后加入储料罐，螺旋送料器将粉体吸附剂送入变频给料器的料斗内，启动风机、变频给料器和喷射器，经由喷射器射出的高速气流产生负压效应将变频给料器输送来的粉体吸附剂吸出后进入物料输送管道内，并进一步进入到粉料分配器，粉料分配器将粉体吸附剂平均分配到每个喷射管路，经喷枪喷入到烟道内，完成粉体吸附剂的喷射过程，喷射管路上安装有用于控制喷射管路内粉体吸附剂流量的智能流量控制系统，控制喷枪的喷射流量，可以自动快速调节粉体吸附剂的投加比例，避免粉体吸附剂过量添加或不足量添加，提高喷射脱汞效果，减少了粉体吸附剂浪费，提高了粉体吸附剂使用效率，降低了脱汞成本。

由于智能流量控制系统包括固体流量计、测汞仪、控制电脑和流量调节阀，第一测汞仪测量脱汞前烟道内烟气的汞含量，第二测汞仪测量脱汞后烟气的汞含量，控制电脑根据第一测汞仪测量的脱汞前烟气汞含量数据，设定粉体吸附剂的喷射量，然后根据第二测汞仪测量的脱汞后烟气汞含量数据判断粉体吸附剂的喷射量的大小进一步修正粉体吸附剂的喷射量，并且可以根据固体流量计测量的实时流量数据以及设定流量数据和修正流量数据，进一步调整流量调节阀和变频给料器，根据烟道内烟气的汞含量自动调节给料速度和各喷枪的喷射流量，调节及时快速，使得粉体吸附剂的喷射量合理适当，避免粉体吸附剂的喷射量不足或过量，提高粉体吸附剂的使用效率，降低了脱汞成本，并且在需要的时候可以手动调节流量调节阀以调节喷枪的喷射流量，调节方式灵活方便。

由于喷枪的喷射方向与烟道内烟气的流向相交成60°角，吸附剂喷射方向与烟气流向相逆成反方向，利用气流对冲作用将吸附剂充分打散，提高了吸附剂在烟道内分散的均匀性，增大了吸附剂与烟气的接触面积，避免了吸附剂在烟道内堆积，同时逆向喷粉延长吸附剂在烟道内的停留时间，进一步提高吸附剂的吸附效率，实现吸附剂效率最大化，降低成本。

由于喷枪沿烟道的长度方向或宽度方向伸入烟道内，伸入烟道内的喷枪在烟道长度或宽度方向上的投影长度占烟道长度或宽度的1/3，可以降低喷射压力，节约能源，使得喷射的吸附剂能够遍布烟道，同时有利于吸附剂在烟道内分布均匀。

由于喷枪的喷射端设有喷头，所述喷头为设有氧化铝陶瓷内衬的不锈钢喷头，具有优良耐高温、耐腐蚀和耐磨性能，使用寿命长，喷射效果好。

由于喷枪沿烟道轴向成单排或多排设置，每排喷枪包括若干沿烟道周向设置的喷枪，有利于吸附剂在烟道内与烟气充分混合，提高吸附效率。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本实施例中喷枪的喷射方向示意图；

图3是本实施例中喷枪伸入烟道内的长度示意图；

图4是本实施例中烟道设有两排喷枪的结构示意图；

其中，1-吸附剂给料部分，11-储料罐，12-螺旋送料器，2-吸附剂粉体输送部分，21-变频给料器，22-喷射器，23-风管，24-风机，25-物料输送管道，3-吸附剂分配喷射部分，31-粉料分配器，32-喷射管路，33-喷枪，34-智能流量控制系统，341-固体流量计，342-第一测汞仪，343-第二测汞仪，344-控制电脑，345-流量调节阀，4-烟道，5-布袋除尘器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图2、图3和图4共同所示，一种燃煤烟气粉体吸附剂喷射脱汞装置，包括吸附剂给料部分1、吸附剂粉体输送部分2和吸附剂分配喷射部分3，其中，吸附剂给料部分1包括用于储存粉体吸附剂的储料罐11和用于将粉体吸附剂输送至吸附剂粉体输送部分2的螺旋送料器12，储料罐11的出料口与螺旋送料器12的进料端位置相对应；

吸附剂粉体输送部分2包括变频给料器21和喷射器22，变频给料器21的进料端与螺旋送料器12的出料端位置相对应，喷射器22设有压缩空气入口、物料进口和物料出口，压缩空气入口通过风管23连通风机24，物料进口与所述变频给料器21的出料端连通，物料出口连接有物料输送管道25；

吸附剂分配喷射部分3包括用于分配粉体吸附剂的粉料分配器31，粉料分配器31的进料端连通物料输送管道25，粉料分配器31的出料端连通有若干喷射管路32，每一喷射管路32的末端均连接有喷枪33，喷枪33安装在烟道4上，喷射管路32上安装有用于控制喷射管路32内粉体吸附剂流量的智能流量控制系统34。

上述，变频给料器21设有变频电机，能够调节给料速度，变频给料器21设有料斗，该料斗与螺旋送料器12的出料端位置相对应；喷射器22为文丘里喷射器，风机24为罗茨风机，并且可以在风管23设置测定风管23压的压力表，以实时监测风压状况；烟道4上在脱汞后的位置上设有除尘器，可具体选用布袋除尘器5或其他种类的除尘器。

本实施例中，所述智能流量控制系统34包括：

设置在每一喷射管路32用于测定喷射管路32内粉体吸附剂实时流量数据的固体流量计341；

设置在烟道4上用于采集烟道4内烟气汞含量的测汞仪，所述测汞仪包括设置在烟气脱汞前烟道4上用于测量脱汞前烟气汞含量数据的第一测汞仪342和设置在脱汞后烟道4上用于测量脱汞后烟气汞含量数据的第二测汞仪343，具体地，第二测汞仪343设置在烟道4上位于布袋除尘器5之后的位置；

分别与固体流量计341、第一测汞仪342和第二测汞仪343连接，获取脱汞前烟气汞含量数据，然后根据脱汞前烟气汞含量数据设定粉体吸附剂的喷射流量，同时获取脱汞后烟气汞含量数据，然后根据脱汞后烟气汞含量数据修正粉体吸附剂喷射流量，并获取固体流量计341的实时流量数据，然后根据实时流量数据、设定流量数据和修正流量数据输出相应流量调节控制指令和给料速度调节控制指令的控制电脑344；

设置在每一喷射管路32上、与控制电脑344连接，接收并执行控制电脑344发出流量调节控制指令的流量调节阀345；

其中，变频给料器21与控制电脑344连接，执行控制电脑344发出的给料速度调节控制指令。

本实施例中，喷枪33的喷射方向与烟道4内烟气的流向相逆成反方向，具体吸附剂喷射方向与烟气流向的夹角α为60°，并且喷枪33沿烟道4的长度方向或宽度方向伸入烟道4内，伸入烟道4内的喷枪33在烟道4长度或宽度方向上的投影长度占烟道4长度或宽度的1/3，具体地，烟道4的长度为L，宽度为W，这样能够利用气流对冲作用将吸附剂充分打散，提高了吸附剂在烟道4内分散的均匀性，增大了吸附剂与烟气的接触面积，避免了吸附剂在烟道4内堆积，同时逆向喷粉延长吸附剂在烟道4内的停留时间，进一步提高吸附剂的吸附效率，实现吸附剂效率最大化，降低成本。

本实施例中，喷枪33的喷射端设有喷头，所述喷头为设有氧化铝陶瓷内衬的不锈钢喷头。

本实施例中，喷枪33沿烟道4轴向成单排或多排设置，每排喷枪33包括若干沿烟道4周向设置的喷枪33。

为更好地理解本发明，现简要介绍本发明实施例的工作过程：

将粉体吸附剂干燥后加入储料罐11，螺旋送料器12将粉体吸附剂送入变频给料器21的料斗内，启动风机24、变频给料器21和喷射器22，经由喷射器22射出的高速气流产生负压效应将变频给料器21输送来的粉体吸附剂吸出后进入物料输送管道25内，并进一步进入到粉料分配器31，粉料分配器31将粉体吸附剂平均分配到每个喷射管路32，经喷枪33喷入到烟道4内，完成粉体吸附剂的喷射过程，喷射管路32上安装有用于控制喷射管路32内粉体吸附剂流量的智能流量控制系统34，控制喷枪33的喷射流量。

其中，控制电脑344根据第一测汞仪342测定的脱汞前烟气汞含量数据设定粉体吸附剂的喷射流量，并通过控制变频给料器21和流量调节阀345控制喷射流量，通过第二测汞仪343测定的脱汞后烟气汞含量数据来修正吸附剂喷射流量。

当脱汞后烟气汞含量较高超过标准时，控制电脑344发出提高喷射流量的控制指令控制流量调节阀345调节流量；当脱汞后烟气汞含量数据合乎标准时，控制电脑344可以进一步发出控制指令调节流量调节阀345，适当降低喷射流量，避免吸附剂喷射流量过大而造成浪费。在此过程中，控制电脑344可以通过固体流量计341实时监测每个喷射管路32上喷枪33的喷射流量，根据喷射流量的大小合理控制给料速度，避免给料速度过慢或过快而与喷射流量不相适应，减少物料浪费，提高喷射效率。

当然，也可以根据固体流量计341测定的流量数据，手动调节流量调节阀345，实现手动调节，实际使用中可以根据具体情况选用具体合理的喷射流量调节方式。

本发明提供的燃煤烟气粉体吸附剂喷射脱汞装置，可以根据烟气中的汞含量自动快速调节粉体吸附剂的投加比例，避免粉体吸附剂过量添加或不足量添加，提高喷射脱汞效果，减少了粉体吸附剂浪费，提高了粉体吸附剂使用效率，降低了脱汞成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种燃煤烟气粉体吸附剂喷射脱汞装置，其特征在于，所述装置包括吸附剂给料部分、吸附剂粉体输送部分和吸附剂分配喷射部分，其中，所述吸附剂给料部分包括用于储存粉体吸附剂的储料罐和用于将粉体吸附剂输送至吸附剂粉体输送部分的螺旋送料器，所述储料罐的出料口与所述螺旋送料器的进料端位置相对应；

所述吸附剂粉体输送部分包括变频给料器和喷射器，所述变频给料器的进料端与所述螺旋送料器的出料端位置相对应，所述喷射器设有压缩空气入口、物料进口和物料出口，所述压缩空气入口通过风管连通风机，所述物料进口与所述变频给料器的出料端连通，所述物料出口连接有物料输送管道；

所述吸附剂分配喷射部分包括用于分配粉体吸附剂的粉料分配器，所述粉料分配器的进料端连通物料输送管道，所述粉料分配器的出料端连通有若干喷射管路，每一所述喷射管路的末端均连接有喷枪，所述喷枪安装在烟道上，所述喷射管路上安装有用于控制喷射管路内粉体吸附剂流量的智能流量控制系统。

2.根据权利要求1所述的燃煤烟气粉体吸附剂喷射脱汞装置，其特征在于，所述智能流量控制系统包括：

设置在每一所述喷射管路上、用于测定喷射管路内粉体吸附剂实时流量数据的固体流量计；

设置在烟道上用于采集烟道内烟气汞含量的测汞仪，所述测汞仪包括设置在烟气脱汞前所述烟道上用于测量脱汞前烟气汞含量数据的第一测汞仪和设置在脱汞后所述烟道上用于测量脱汞后烟气汞含量数据的第二测汞仪；

分别与所述固体流量计、第一测汞仪和第二测汞仪连接，获取脱汞前烟气汞含量数据，然后根据脱汞前烟气汞含量数据设定粉体吸附剂的喷射流量，同时获取脱汞后烟气汞含量数据，然后根据脱汞后烟气汞含量数据修正粉体吸附剂喷射流量，并获取固体流量计的实时流量数据，然后根据实时流量数据、设定流量数据和修正流量数据输出相应流量调节控制指令和给料速度调节控制指令的控制电脑；

设置在每一所述喷射管路上、与所述控制电脑连接，接收并执行所述控制电脑发出流量调节控制指令的流量调节阀；

其中，所述变频给料器与所述控制电脑连接，执行所述控制电脑发出的给料速度调节控制指令。

3.根据权利要求1或2所述的燃煤烟气粉体吸附剂喷射脱汞装置，其特征在于，所述喷枪的喷射方向与所述烟道内烟气的流向相交成60°角。

4.根据权利要求3所述的燃煤烟气粉体吸附剂喷射脱汞装置，其特征在于，所述喷枪沿所述烟道的长度方向或宽度方向伸入所述烟道内，伸入烟道内的喷枪在烟道长度或宽度方向上的投影长度占烟道长度或宽度的1/3。

5.根据权利要求4所述的燃煤烟气粉体吸附剂喷射脱汞装置，其特征在于，所述喷枪的喷射端设有喷头，所述喷头为设有氧化铝陶瓷内衬的不锈钢喷头。

6.根据权利要求5所述的燃煤烟气粉体吸附剂喷射脱汞装置，其特征在于，所述喷枪沿所述烟道轴向成单排或多排设置，每排所述喷枪包括若干沿所述烟道周向设置的喷枪。