CN106853319A - 促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的系统及方法 - Google Patents
促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106853319A CN106853319A CN201710085216.6A CN201710085216A CN106853319A CN 106853319 A CN106853319 A CN 106853319A CN 201710085216 A CN201710085216 A CN 201710085216A CN 106853319 A CN106853319 A CN 106853319A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mercury
- flying dust
- flue gas
- cyclone separator
- coal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 108
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 108
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 title claims abstract description 72
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 70
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 title claims abstract description 24
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 135
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 35
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 88
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 40
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 19
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 12
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims description 12
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims description 12
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 12
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 12
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 10
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 7
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 235000008645 Chenopodium bonus henricus Nutrition 0.000 claims description 3
- 244000138502 Chenopodium bonus henricus Species 0.000 claims description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 26
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 12
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 abstract description 2
- RKFMOTBTFHXWCM-UHFFFAOYSA-M [AlH2]O Chemical compound [AlH2]O RKFMOTBTFHXWCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- 230000001925 catabolic effect Effects 0.000 abstract 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 abstract 1
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 7
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 7
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 1
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 1
- 239000003500 flue dust Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/06—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with moving adsorbents, e.g. rotating beds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
- B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
- B01D45/16—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by the winding course of the gas stream, the centrifugal forces being generated solely or partly by mechanical means, e.g. fixed swirl vanes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/24—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by centrifugal force
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/64—Heavy metals or compounds thereof, e.g. mercury
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8665—Removing heavy metals or compounds thereof, e.g. mercury
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/006—Layout of treatment plant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
- F23J15/022—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material for removing solid particulate material from the gasflow
- F23J15/027—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material for removing solid particulate material from the gasflow using cyclone separators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/06—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of coolers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/102—Carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/30—Sulfur compounds
- B01D2257/302—Sulfur oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/60—Heavy metals or heavy metal compounds
- B01D2257/602—Mercury or mercury compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/02—Other waste gases
- B01D2258/0283—Flue gases
Abstract
本发明公开了一种促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的系统及方法，通过降低烟气温度、增长飞灰的吸附停留时间、对吸汞能力强的飞灰进行筛选、增大吸汞能力强的飞灰浓度等措施，有效提高飞灰对汞的吸附脱除效果；在此基础上，还可以进一步和氧化脱汞技术和/或吸附脱汞技术进行有机结合，克服现有技术存在的缺点，实现汞的高效脱除；此外，本发明对烟气中的SO3等其它污染物的控制，也有较好的效果；因此，本发明具有广泛的适应性，可以满足不同燃煤电厂对于烟气中汞等污染物控制的需要。
Description
技术领域
本发明属于火力发电机组及环保技术领域，具体涉及一种促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的系统及方法。
背景技术
汞是一种剧毒性物质，会对环境、人体产生长期而又严重的危害。汞作为煤中一种痕量元素，在燃煤过程中，大部分会随着烟气排入大气。虽然燃煤电厂烟气中的汞质量浓度很低，仅约为1～20μg/m3，但其总量巨大，是全球最主要的人为汞排放源之一。我国是世界上第一燃煤大国，因此由于燃煤导致的汞排放问题更为严重。
在联合国环境规划署的积极推动下，2013年全球达成了一项具有法律约束力的水俣公约，要求各国加紧进行汞污染控制。本公约的主要内容包括：逐步淘汰含汞产品的生产和贸易，消减非法小作坊和小金矿中的汞使用，大型燃煤发电厂和燃煤锅炉应具备控制汞排放的配套措施。我国也是该公约的缔约国之一。
2011年，我国修改颁布了《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)，其中首次规定了燃煤电站汞污染排放标准为30μg/m3，自2015年1月1日起开始执行。汞污染控制，已成为燃煤电厂继颗粒物、SO2、NOx之后，又一项需要重点控制的污染物，对于我国环境和人民群众健康具有重要意义。
燃煤电厂烟气中的汞分为三类，分别是气态元素汞、气态二价汞、固体颗粒汞。其中，固体颗粒汞是被飞灰吸附的汞，随着飞灰被除尘器捕集下来，可以实现高效脱除。而吸附了汞的飞灰，当飞灰含碳量等指标满足要求而用作水泥等的原料时，汞将得以固化，没有汞二次释放的问题。因此，提高燃煤锅炉飞灰对汞的吸附脱除效果，是一种非常好的燃煤电厂汞污染控制思路。
目前，燃煤电厂的专用汞污染控制技术主要有两种。
一种是氧化脱汞技术，通过强制强化或催化氧化，促进气态元素汞转化为气态二价汞，然后利用湿法脱硫系统(WFGD)对气态二价汞的协同脱除效果，实现对汞的高效脱除，如专利“一种适合采用湿法烟气脱硫的燃煤电厂的汞污染控制装置”(专利号ZL 2012 20629036.2)。该技术的优点是投资成本低，脱汞效率高；缺点是脱硫塔吸收的汞可能往烟气中二次释放，石膏、脱硫废水中的汞也可能往环境中二次释放。
另一种是吸附脱汞技术，通过往烟气中喷入活性炭等吸附剂，对烟气中的汞进行吸附脱除，如专利“一种可以同时实现高效除尘脱汞的烟气净化系统”(专利号ZL 2011 10344472.5)。该技术是目前欧美主要采用的燃煤电厂脱汞技术。该技术的优点是脱汞效率高，适应性强而且效果稳定；但缺点是运行成本高，而且可能对飞灰的综合利用造成影响。
而在提高燃煤锅炉飞灰对汞的吸附脱除效果的基础上，分别与上述氧化脱汞技术和/或吸附脱汞技术进行有机结合，将实现1+1＞2的效果，克服现有燃煤电厂脱汞技术的缺点，对于实现燃煤电厂的汞污染控制具有非常重要的意义。
此外，通过强化飞灰的吸附，对于减少烟气中的SO3等其它污染物的排放，也将具有一定的协同作用。
为了满足全球水俣公约及我国相关排放标准的要求，保护环境和人民群众健康安全，实现燃煤电厂高效低成本的汞污染控制势在必行，而目前主要的燃煤电厂专用脱汞技术当中，氧化脱汞技术存在湿法脱硫系统吸收的汞可能往烟气中或环境中二次释放等问题，吸附脱汞技术存在运行成本高、可能对飞灰的综合利用造成影响等缺点。
发明内容
为实现燃煤电厂高效低成本的汞污染控制，克服现有技术存在的缺点，同时促进对SO3等其它烟气污染物的脱除，本发明提出了一种促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的系统及方法。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的系统，包括在燃煤电厂原有除尘器13的入口增设的旋风分离器8，设置在旋风分离器8底部的飞灰输送系统10和飞灰仓9，飞灰输送系统10的出口连接旋风分离器8的入口烟道7或空气预热器4的出口烟道5；通过旋风分离器8增加烟气中飞灰的停留时间，促进飞灰对汞的吸附，减少了由燃煤电厂烟囱15排放烟气的汞含量；所述的旋风分离器8能够将含碳量较高的大粒径飞灰捕集下来，并通过飞灰输送系统10进行循环，从而提高烟气中的飞灰浓度，促进对汞的吸附。
在所述旋风分离器8的入口设有烟气冷却器6，用于降低烟气温度，促进飞灰对汞的吸附，并对吸收了烟气热量的工质12进行回收利用。
所述飞灰输送系统10和飞灰仓9间设置加入一定量的活性炭的活性炭仓11，活性炭随着大粒径飞灰一起送回旋风分离器8的入口烟道7或空气预热器4的出口烟道5，大幅提高对汞的吸附。
所述活性炭仓11中的活性炭的粒度大于旋风分离器8所捕集的大粒径飞灰的粒度，使得活性炭也能绝大部分被旋风分离器8捕集下来，仅有极少量的活性炭进入燃煤电厂原有除尘器13中，既能够有效减少活性炭的使用量，又能够大幅降低活性炭对燃煤电厂原有除尘器13所捕集的飞灰的影响。
利用飞灰仓9中所捕集的大粒径飞灰，经过飞灰改性处理，大幅提高其吸附汞等污染物的性能后，注入活性炭仓11，通过飞灰输送系统10送回旋风分离器8的入口烟道7或空气预热器4的出口烟道5，促进对汞等污染物的脱除。
所述飞灰改性处理方法为：当需要促进对汞的吸附时，用含S、Cl、Br、I的物质进行改性；当需要促进对SO3的吸附时，用含Ca、K、Na的物质进行改性。
所述系统促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的方法，锅炉1燃烧产生的烟气中含有汞，利用强制氧化剂2和/或催化氧化剂3提高烟气中气态二价汞的比例，这些气态二价汞在旋风分离器8中被烟气中飞灰吸附，减少了进入湿法脱硫系统14中的汞含量，克服了湿法脱硫系统14及其副产物中的汞再释放问题；所述的旋风分离器8将含碳量较高的大粒径飞灰捕集下来，一部分大粒径飞灰通过飞灰输送系统10送回旋风分离器8的入口烟道7或空气预热器4的出口烟道5，通过含碳量较高的大粒径飞灰的循环促进对汞的吸附；另一部分大粒径飞灰进入飞灰仓9中。
和现有技术相比较，本发明的突出优点是：
1.飞灰对汞具有一定的吸附能力，但现有燃煤电厂由于布置紧凑，烟道长度有限，飞灰所吸附的汞远未达到饱和，因此通过降低烟气温度、增加烟气中飞灰的停留时间、飞灰再循环等措施，促进飞灰对汞的吸附，可有效减少烟气汞排放。
2.飞灰中的未燃尽碳是飞灰吸附汞的主要因素。利用旋风分离器，可以实现对飞灰的筛选，将大粒径飞灰捕集下来，而小粒径飞灰则进入燃煤电厂原有除尘器，所捕集的大粒径飞灰的含碳量高于小粒径飞灰，因此对汞的吸附能力往往更强，对这一小部分飞灰进行循环利用，能效最高。
3.利用氧化脱汞技术，可以实现排放烟气中汞浓度的大幅下降，但这些氧化态汞大部分被湿法脱硫系统吸收后，脱硫塔吸收的汞可能往烟气中二次释放，石膏、脱硫废水中的汞也可能往环境中二次释放。与之相比，将氧化脱汞技术与本系统相结合，首先将气态元素汞氧化，而飞灰对二价汞的吸附能力高于元素汞，因此飞灰将吸附大部分的二价汞，吸附了汞的飞灰，当用作水泥等的原料时，汞将得以固化，没有汞二次释放的问题，因此更加环保。
4.常规的往烟气中喷入粉末活性炭的吸附脱汞技术，活性炭使用量较大，不仅运行成本高，而且可能对飞灰的综合利用造成影响。与之相比，将吸附脱汞技术与本系统相结合，选择粒度较大、能够被旋风分离器有效捕集的活性炭，可实现活性炭的循环利用，只有极少量的活性炭进入燃煤电厂原有除尘器中，这样既可有效减少活性炭的使用量，又可大幅降低活性炭对燃煤电厂原有除尘器所捕集的飞灰的影响。此时，飞灰仓中含有较高汞浓度的活性炭与飞灰的混合物，可以填满处理，也可以对其中的汞等成分进行回收。
5.由于旋风分离器所筛选(捕集)的飞灰粒度较大、含碳量较高，经过改性处理后也具有更好的吸附脱汞能力，因此可以将改性后的大粒径飞灰替代活性炭进行循环使用，从而在根本上解决喷射活性炭所存在的问题。
6.通过降低烟气温度、增加烟气中飞灰的停留时间、飞灰再循环等措施，还可以促进飞灰对SO3的吸附，其中烟气温度的降低至酸露点以下时SO3将形成硫酸酸雾，飞灰停留时间的增加、飞灰循环引起的飞灰浓度的增加，都可以促进对硫酸酸雾的吸附脱除。进一步的，还可以通过往收集的飞灰中加入碱性物质进行改性，促进对SO3的吸附脱除。
7.利用烟气冷却器降低烟气温度，不仅有利于促进飞灰对汞的吸附，而且在一定程度上实现了烟气余热回收利用，对于下游的静电除尘器，还可以提高其除尘的效果。
附图说明
图1为本发明的实施例一的示意图。
图2为本发明的实施例二的示意图。
图3为本发明的实施例三的示意图。
图4为本发明的实施例四的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例一：
如图1所示，本实施例在燃煤电厂原有除尘器13的入口，增设了一台旋风分离器8，通过旋风分离器8增加烟气中飞灰的停留时间。在旋风分离器8的入口，设有烟气冷却器6，用于降低烟气温度，并对吸收了烟气热量的工质12进行回收利用。同时，利用旋风分离器8将含碳量较高的粒径＞80μm的大粒径飞灰捕集下来，一部分大粒径飞灰通过飞灰输送系统10送回旋风分离器8的入口烟道7，另一部分大粒径飞灰进入飞灰仓9中。
该实施例的特点是：不与氧化脱汞技术和活性炭吸附脱汞技术相结合，仅通过降低烟气温度、增加飞灰停留时间、飞灰筛选及再循环的措施，促进飞灰对烟气中汞的吸附。该方案的脱汞效率较为有限，一般为60～80％。此外，对SO3的脱除效率能达到80～90％。
实施例二：
如图2所示，本实施例在燃煤电厂原有除尘器13的入口，增设了一台旋风分离器8，通过旋风分离器8增加烟气中飞灰的停留时间。在旋风分离器8的入口，设有烟气冷却器6，用于降低烟气温度，并对吸收了烟气热量的工质12进行回收利用。同时，利用旋风分离器8将含碳量较高的粒径＞80μm的大粒径飞灰捕集下来，一部分大粒径飞灰通过飞灰输送系统10送回旋风分离器8的入口烟道7，另一部分大粒径飞灰进入飞灰仓9中。
利用强制氧化剂2和催化氧化剂3提高烟气中气态二价汞的比例，这些气态二价汞在旋风分离器8中被飞灰吸附，减少了进入湿法脱硫系统14中的汞含量。
该实施例的特点是：通过与氧化脱汞技术相结合，一方面通过降低烟气温度、增加飞灰停留时间、飞灰筛选及再循环的措施，另一方面通过利用强制氧化剂和催化氧化剂提高烟气中气态二价汞的比例，共同促进飞灰对烟气中汞的吸附，并可以有效克服单独采用氧化脱汞技术时可能存在的湿法脱硫系统及其副产物中的汞再释放问题。该方案的脱汞效率较高，可以达到90％左右。此外，对SO3的脱除效率能达到80～90％。
实施例三：
如图3所示，本实施例在燃煤电厂原有除尘器13的入口，增设了一台旋风分离器8，通过旋风分离器8增加烟气中飞灰的停留时间。同时，利用旋风分离器8将含碳量较高的粒径＞150μm的大粒径飞灰捕集下来，一部分大粒径飞灰通过飞灰输送系统10送回旋风分离器8的入口烟道7，另一部分大粒径飞灰进入飞灰仓9中。
飞灰输送系统10中通过活性炭仓11加入一定量的活性炭，活性炭随着大粒径飞灰一起送回空气预热器4的出口烟道5。所用活性炭的粒度为200μm，使得所用活性炭也能绝大部分被旋风分离器8捕集下来，仅有极少量的活性炭进入燃煤电厂原有除尘器13中。
该实施例的特点是：通过与活性炭吸附脱汞技术相结合，一方面通过增加飞灰停留时间、飞灰筛选及再循环的措施，促进飞灰对汞的吸附；另一方面通过活性炭的加入，而所加入的活性炭又在不断循环，可大幅提高对汞的脱除效率。与常规粉末活性炭喷射技术相比，由于实现了活性炭的循环利用，因此有效减少了活性炭的使用消耗量，也可大幅降低活性炭对燃煤电厂原有除尘器13所捕集的飞灰的影响。该方案具有很高的脱汞效率，可以达到95％左右。此外，对SO3的脱除效率能达到50～60％。
实施例四：
如图4所示，本实施例在燃煤电厂原有除尘器13的入口，增设了一台旋风分离器8，通过旋风分离器8增加烟气中飞灰的停留时间。在旋风分离器8的入口，设有烟气冷却器6，用于降低烟气温度，并对吸收了烟气热量的工质12进行回收利用。同时，利用旋风分离器8将含碳量较高的粒径＞80μm的大粒径飞灰捕集下来，一部分大粒径飞灰通过飞灰输送系统10送回旋风分离器8的入口烟道7，另一部分大粒径飞灰进入飞灰仓9中。
利用强制氧化剂2和催化氧化剂3提高烟气中气态二价汞的比例，这些气态二价汞在旋风分离器8中被飞灰吸附，减少了进入湿法脱硫系统14中的汞含量。
利用飞灰仓9中所捕集的大粒径飞灰，经过改性处理，大幅提高其吸附汞等污染物的性能后，注入活性炭仓11，通过飞灰输送系统10送回旋风分离器8的入口烟道7或空气预热器4的出口烟道5，促进对汞等污染物的脱除。
该实施例的特点是：在通过降低烟气温度、增加飞灰停留时间、飞灰筛选及再循环的措施以提高飞灰对汞的吸附的基础上，一方面与氧化脱汞技术相结合，利用强制氧化剂和催化氧化剂提高烟气中气态二价汞的比例；另一方面利用S、Br、Na对所捕集的飞灰进行改性，同时提高其对汞和SO3的化学吸附能力。该方案具有很好的对汞和SO3协同脱除的效果，脱除率均可以达到90％以上。
Claims (7)
1.一种促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的系统，其特征在于：包括在燃煤电厂原有除尘器(13)的入口增设的旋风分离器(8)，设置在旋风分离器(8)底部的飞灰输送系统(10)和飞灰仓(9)，飞灰输送系统(10)的出口连接旋风分离器(8)的入口烟道(7)或空气预热器(4)的出口烟道(5)；通过旋风分离器(8)增加烟气中飞灰的停留时间，促进飞灰对汞的吸附，减少了由燃煤电厂烟囱(15)排放烟气的汞含量；所述的旋风分离器(8)能够将含碳量较高的大粒径飞灰捕集下来，并通过飞灰输送系统10进行循环，从而提高烟气中的飞灰浓度，促进对汞的吸附。
2.根据权利要求1所述的促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的系统，其特征在于：在所述旋风分离器(8)的入口设有烟气冷却器(6)，用于降低烟气温度，促进飞灰对汞的吸附，并对吸收了烟气热量的工质(12)进行回收利用。
3.根据权利要求1所述的促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的系统，其特征在于：所述飞灰输送系统(10)和飞灰仓(9)间设置加入一定量的活性炭的活性炭仓(11)，活性炭随着大粒径飞灰一起送回旋风分离器(8)的入口烟道(7)或空气预热器(4)的出口烟道(5)，大幅提高对汞的吸附。
4.根据权利要求3所述的促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的系统，其特征在于：所述活性炭仓(11)中的活性炭的粒度大于旋风分离器(8)所捕集的大粒径飞灰的粒度，使得活性炭也能绝大部分被旋风分离器(8)捕集下来，仅有极少量的活性炭进入燃煤电厂原有除尘器(13)中，既能够有效减少活性炭的使用量，又能够大幅降低活性炭对燃煤电厂原有除尘器(13)所捕集的飞灰的影响。
5.根据权利要求1所述的促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的系统，其特征在于：利用飞灰仓(9)中所捕集的大粒径飞灰，经过飞灰改性处理，大幅提高其吸附汞等污染物的性能后，注入活性炭仓(11)，通过飞灰输送系统(10)送回旋风分离器(8)的入口烟道(7)或空气预热器(4)的出口烟道(5)，促进对汞等污染物的脱除。
6.根据权利要求5所述的促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的系统，其特征在于：所述飞灰改性处理方法为：当需要促进对汞的吸附时，用含S、Cl、Br、I的物质进行改性；当需要促进对SO3的吸附时，用含Ca、K、Na的物质进行改性。
7.权利要求1所述系统促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的方法，其特征在于：锅炉(1)燃烧产生的烟气中含有汞，利用强制氧化剂(2)和/或催化氧化剂(3)提高烟气中气态二价汞的比例，这些气态二价汞在旋风分离器(8)中被烟气中飞灰吸附，减少了进入湿法脱硫系统(14)中的汞含量，克服了湿法脱硫系统(14)及其副产物中的汞再释放问题；所述的旋风分离器(8)将含碳量较高的大粒径飞灰捕集下来，一部分大粒径飞灰通过飞灰输送系统(10)送回旋风分离器(8)的入口烟道(7)或空气预热器(4)的出口烟道(5)，通过含碳量较高的大粒径飞灰的循环促进对汞的吸附；另一部分大粒径飞灰进入飞灰仓(9)中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710085216.6A CN106853319A (zh) | 2017-02-16 | 2017-02-16 | 促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710085216.6A CN106853319A (zh) | 2017-02-16 | 2017-02-16 | 促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106853319A true CN106853319A (zh) | 2017-06-16 |
Family
ID=59125445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710085216.6A Pending CN106853319A (zh) | 2017-02-16 | 2017-02-16 | 促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106853319A (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109200784A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-01-15 | 华南理工大学 | 一种分级式烟气脱汞及汞富集回收系统及其工作方法 |
| CN109692567A (zh) * | 2017-12-08 | 2019-04-30 | 中电华创电力技术研究有限公司 | 一种锅炉物料循环烟气净化系统 |
| CN110052089A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-07-26 | 浙江菲达环保科技股份有限公司 | 一种Hg、SO3协同脱除的袋式除尘器 |
| CN110052155A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-07-26 | 浙江菲达环保科技股份有限公司 | 一种Hg、SO3协同脱除的低低温电除尘系统 |
| CN110052156A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-07-26 | 浙江菲达环保科技股份有限公司 | 一种基于活性炭及飞灰鼓泡床的Hg、SO3协同脱除装置 |
| CN110975590A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-04-10 | 华北电力大学 | 一种利用改性飞灰脱除三氧化硫和汞的燃煤系统及方法 |
| CN111068504A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-04-28 | 华北电力大学 | 一种利用改性飞灰脱除重金属和voc的方法及装置 |
| CN112090270A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-18 | 上海交通大学 | 一种抑制烟气三氧化硫产生且协同脱汞的方法 |
| CN113083005A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-07-09 | 武汉科技大学 | 一种基于粉煤灰矿物成分定向调配的燃煤过程污染物控制的应用 |
| CN113893651A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-01-07 | 内蒙古国华呼伦贝尔发电有限公司 | 重金属脱除系统、重金属脱除方法及烟气处理系统 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1642621A (zh) * | 2002-03-12 | 2005-07-20 | 福斯特能源公司 | 从热道烟道气中除去汞类物质的方法和装置 |
| US20060029532A1 (en) * | 2004-08-03 | 2006-02-09 | Breen Bernard P | Dry adsorption of oxidized mercury in flue gas |
| CN101024161A (zh) * | 2006-02-20 | 2007-08-29 | 韩国电力公社 | 用于去除燃烧烟气中少量有害空气污染物的吸附剂及其制备方法 |
| CN101062461A (zh) * | 2007-04-27 | 2007-10-31 | 南京师范大学 | 利用生物质再燃联合脱除燃煤烟气中SO2、NOx和Hg的方法及系统 |
| CN102716635A (zh) * | 2012-06-12 | 2012-10-10 | 清华大学 | 一种同时脱除烟气中重金属和细颗粒物的方法及系统 |
| CN103721508A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-04-16 | 华电电力科学研究院 | 利用“n+1”型电除尘器实现循环高效脱汞的方法 |
| CN206676190U (zh) * | 2017-02-16 | 2017-11-28 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的系统 |
-
2017
- 2017-02-16 CN CN201710085216.6A patent/CN106853319A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1642621A (zh) * | 2002-03-12 | 2005-07-20 | 福斯特能源公司 | 从热道烟道气中除去汞类物质的方法和装置 |
| US20060029532A1 (en) * | 2004-08-03 | 2006-02-09 | Breen Bernard P | Dry adsorption of oxidized mercury in flue gas |
| CN101024161A (zh) * | 2006-02-20 | 2007-08-29 | 韩国电力公社 | 用于去除燃烧烟气中少量有害空气污染物的吸附剂及其制备方法 |
| CN101062461A (zh) * | 2007-04-27 | 2007-10-31 | 南京师范大学 | 利用生物质再燃联合脱除燃煤烟气中SO2、NOx和Hg的方法及系统 |
| CN102716635A (zh) * | 2012-06-12 | 2012-10-10 | 清华大学 | 一种同时脱除烟气中重金属和细颗粒物的方法及系统 |
| CN103721508A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-04-16 | 华电电力科学研究院 | 利用“n+1”型电除尘器实现循环高效脱汞的方法 |
| CN206676190U (zh) * | 2017-02-16 | 2017-11-28 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的系统 |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109692567B (zh) * | 2017-12-08 | 2024-03-26 | 中电华创电力技术研究有限公司 | 一种锅炉物料循环烟气净化系统 |
| CN109692567A (zh) * | 2017-12-08 | 2019-04-30 | 中电华创电力技术研究有限公司 | 一种锅炉物料循环烟气净化系统 |
| CN109200784A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-01-15 | 华南理工大学 | 一种分级式烟气脱汞及汞富集回收系统及其工作方法 |
| CN110052089A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-07-26 | 浙江菲达环保科技股份有限公司 | 一种Hg、SO3协同脱除的袋式除尘器 |
| CN110052155A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-07-26 | 浙江菲达环保科技股份有限公司 | 一种Hg、SO3协同脱除的低低温电除尘系统 |
| CN110052156A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-07-26 | 浙江菲达环保科技股份有限公司 | 一种基于活性炭及飞灰鼓泡床的Hg、SO3协同脱除装置 |
| CN110975590A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-04-10 | 华北电力大学 | 一种利用改性飞灰脱除三氧化硫和汞的燃煤系统及方法 |
| CN111068504A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-04-28 | 华北电力大学 | 一种利用改性飞灰脱除重金属和voc的方法及装置 |
| CN112090270B (zh) * | 2020-08-31 | 2022-01-11 | 上海交通大学 | 一种抑制烟气三氧化硫产生且协同脱汞的方法 |
| CN112090270A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-18 | 上海交通大学 | 一种抑制烟气三氧化硫产生且协同脱汞的方法 |
| CN113083005A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-07-09 | 武汉科技大学 | 一种基于粉煤灰矿物成分定向调配的燃煤过程污染物控制的应用 |
| CN113083005B (zh) * | 2021-03-24 | 2022-07-19 | 武汉科技大学 | 一种基于粉煤灰矿物成分定向调配的燃煤过程污染物控制的应用 |
| CN113893651A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-01-07 | 内蒙古国华呼伦贝尔发电有限公司 | 重金属脱除系统、重金属脱除方法及烟气处理系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106853319A (zh) | 促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的系统及方法 | |
| CN103239985B (zh) | 高效燃煤烟气脱硫脱汞方法及其装置 | |
| CN102698598B (zh) | 利用飞灰中的磁珠催化氧化烟气中单质汞的方法及设备 | |
| CN101856607B (zh) | 一种烟气脱汞吸附剂 | |
| CN205199271U (zh) | 中小型燃煤锅炉烟气除尘脱硫脱硝协同治理设备 | |
| CN104759192A (zh) | 一种低成本燃煤烟气多种污染物超低排放系统及方法 | |
| CN102114386B (zh) | 一种烟气脱硫脱汞的方法 | |
| CN206676190U (zh) | 促进燃煤飞灰对烟气中汞等污染物吸附脱除的系统 | |
| CN102091517A (zh) | 一体化同时脱硫脱硝脱汞吸收液及其制备方法和应用 | |
| CN101480555B (zh) | 一种具有同时可脱除燃煤可吸入颗粒物及重金属的集成控制方法 | |
| CN204320062U (zh) | 一种高效烟气净化系统 | |
| CN102233230A (zh) | 废弃物焚烧烟气净化工艺及其净化系统 | |
| CN104740983A (zh) | 一种用于锅炉烟气颗粒物与重金属联合脱除的方法及其装置 | |
| CN107961770A (zh) | 一种焦炉烟气净化中吸附剂的再生系统及再生方法 | |
| CN103657408B (zh) | 一种脱除烟气中砷、汞的装置及脱砷、汞的方法 | |
| CN104353325A (zh) | 一种电站锅炉烟气脱汞的装置及方法 | |
| CN110755999B (zh) | 一种全流程流态化活性焦脱汞回收工艺及系统 | |
| CN103727553A (zh) | 一种强化吸附脱除燃煤烟气中汞的系统及方法 | |
| CN101428189B (zh) | 一种前躯体脱除燃煤可吸入颗粒物实现二氧化碳零排放装置和方法 | |
| CN205102149U (zh) | 多种烟气净化协同脱汞装置 | |
| CN1898500A (zh) | 燃煤燃烧装置的洗涤系统和洗涤方法 | |
| CN204582930U (zh) | 一种低成本燃煤烟气多种污染物超低排放系统 | |
| CN110052155A (zh) | 一种Hg、SO3协同脱除的低低温电除尘系统 | |
| CN204543944U (zh) | 一种用于锅炉烟气颗粒物与重金属联合脱除的装置 | |
| CN108373936A (zh) | 一种燃煤耦合生物质气化的烟气净化系统及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170616 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |