ES2753970T3 - Sistema de tratamiento de gases de escape y método de tratamiento de gases de escape - Google Patents

Sistema de tratamiento de gases de escape y método de tratamiento de gases de escape Download PDF

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Abstract

Un sistema de control de la contaminación del aire (10A; 10B; 10C; 10D; 10E) que comprende: una caldera (11) que quema combustible; un equipo de eliminación de NOx (12) configurado para eliminar óxidos de nitrógeno del gas de combustión de la caldera (11); un calentador de aire (13) provisto en un lado aguas abajo del equipo de eliminación de NOx (12), el calentador de aire (13) que recupera el calor del gas de combustión descargado desde la caldera (11) y que ha pasado a través del equipo de eliminación de NOx (12); un precipitador (14) que reduce el polvo en el gas de combustión (17) después de la recuperación de calor; un desulfurador (15) que reduce los óxidos de azufre contenidos en los gases de combustión después de la recuperación de calor por un absorbente y después de la reducción del polvo; una primera tubería de derivación (33) que conecta una entrada y una salida del calentador de aire (13) y que está dispuesta paralela al calentador de aire (13); una segunda tubería de derivación (32) que conecta una entrada y una salida del equipo de eliminación de NOx (12) y está dispuesta en una posición paralela al equipo de eliminación de NOx (12); y una unidad de suministro de aguas residuales (P0-P5) configurada para suministrar aguas residuales de desulfuración descargadas desde el desulfurador (15) a la segunda tubería de derivación (32) y al menos una de una ruta para suministrar combustible a la caldera (11), dentro de un horno de la caldera (11), dentro de una chimenea entre la caldera (11) y el equipo de eliminación de NOx (12), entre el equipo de eliminación de NOx (12) y el calentador de aire (13), y la primera tubería de derivación (33) un conducto de gases de combustión (D) que conecta la caldera (11), el equipo de eliminación de NOx (12), el calentador de aire (13), el precipitador (14) y el desulfurador (15).

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de tratamiento de gases de escape y método de tratamiento de gases de escape
Sector de la técnica
La presente invención se refiere a un sistema de control de la contaminación del aire y a un método de control de la contaminación del aire para tratar los gases de combustión descargados de una caldera.
Estado de la técnica
Convencionalmente, se conoce un sistema de control de la contaminación del aire para tratar los gases de combustión descargados de una caldera instalada en una planta de generación de energía térmica o similar. El sistema de control de la contaminación del aire incluye un equipo de eliminación de NOx que elimina los óxidos de nitrógeno del gas de combustión descargado de una caldera, un calentador de aire que recupera el calor del gas de combustión que ha pasado a través del equipo de eliminación de NOx, un precipitador que reduce el polvo en el gas de combustión después de la recuperación de calor y un desulfurador que reduce los óxidos de azufre en el gas de combustión después de la reducción de polvo. Como desulfurador, generalmente se ha usado un desulfurador húmedo que reduce los óxidos de azufre en los gases de combustión al poner un absorbente de piedra caliza en contacto gas-líquido con los gases de combustión.
El agua residual descargada de un desulfurador húmedo (en adelante, "agua residual de desulfuración") contiene varios tipos de sustancias nocivas, por ejemplo, iones tales como iones de cloro e iones de amonio y mercurio en grandes cantidades. Por lo tanto, estas sustancias nocivas deben eliminarse de las aguas residuales de desulfuración antes de que las aguas residuales de desulfuración se descarguen al exterior del sistema. Sin embargo, un proceso de eliminación de estos diversos tipos de sustancias nocivas contenidas en las aguas residuales de desulfuración es complicado y el costo del tratamiento es alto. Por lo tanto, para reducir el costo del tratamiento de las aguas residuales de desulfuración, se ha propuesto un método para reutilizar las aguas residuales de desulfuración en el sistema sin descargarlas al exterior del sistema. Por ejemplo, la bibliografía de patentes 1 describe un sistema de control de la contaminación del aire en el que se instala por separado un dispositivo que atomiza y gasifica las aguas residuales de desulfuración, se ramifica desde un conducto de gases de combustión de una tubería principal que conecta el equipo de eliminación de NOx, un calentador de aire, un precipitador, y un desulfurador, y después de que una parte del gas de combustión se introduzca desde el conducto de gases de combustión de la tubería principal en el dispositivo, y las aguas residuales de desulfuración se atomicen en gas de combustión en el dispositivo y se evaporen para precipitar sustancias nocivas, el gas de combustión se devuelve al conducto de gases de combustión de la tubería principal.
Lista de citas
Bibliografía de patentes
Bibliografía de patentes 1: Solicitud de patente japonesa abierta a inspección pública H9-313881
La patente JP 2009-045521 desvela un método de tratamiento de gases de escape.
La patente JP 2001-145818 desvela un método de desulfuración de gases de combustión.
Objeto de la invención
Problema técnico
Sin embargo, en el sistema de control de la contaminación del aire de acuerdo con la bibliografía de patentes 1, dado que se instala por separado un dispositivo que atomiza y gasifica las aguas residuales de desulfuración, se ramifica desde el conducto de gases de combustión de la tubería principal, y después de que una parte del gas de combustión se introduzca desde conducto de gases de combustión de la tubería principal en el dispositivo, y el agua residual de desulfuración se atomice en gas de combustión en el dispositivo y se evapore, el gas de combustión se devuelve al conducto de gases de combustión de la tubería principal, es necesario proporcionar por separado un dispositivo para evaporar el agua residual de desulfuración. Por lo tanto, existe el problema de que aumenta el tamaño de todo el sistema de control de la contaminación del aire.
Generalmente, cuando aumenta la cantidad de tratamiento de los gases de combustión, la cantidad de agua residual de desulfuración también aumenta en proporción a la misma. Sin embargo, en el sistema de control de la contaminación del aire de acuerdo con la bibliografía de patentes 1, debido a que la cantidad de gas que se puede devolver al conducto de gases de combustión está limitada por la capacidad de tratamiento del dispositivo atomizador, no se puede tratar una gran cantidad de agua residual de desulfuración por unidad de tiempo. Como resultado, se reduce la cantidad de tratamiento de los gases de combustión.
Por lo tanto, se ha deseado aumentar la cantidad de agua residual de desulfuración que se devolverá al conducto de gases de combustión por unidad de tiempo en comparación con los sistemas convencionales, sin aumentar el tamaño de todo el sistema de control de la contaminación del aire.
La presente invención ha logrado resolver los problemas anteriores, y un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de control de la contaminación del aire y un método de control de la contaminación del aire capaz de aumentar la cantidad de aguas residuales de desulfuración que se devolverán a un conducto de gases de combustión por unidad de tiempo en comparación con los sistemas convencionales, sin aumentar el tamaño de todo el sistema de control de la contaminación del aire.
Solución al problema
Según un aspecto de la presente invención, un sistema de control de la contaminación del aire se define en la reivindicación 1 e incluye: una caldera que quema combustible; un calentador de aire que recupera el calor de los gases de combustión de la caldera; un desulfurador que reduce los óxidos de azufre contenidos en los gases de combustión después de la recuperación de calor por un absorbente; una unidad de suministro de aguas residuales que suministra aguas residuales de desulfuración descargadas desde el desulfurador a al menos una de una ruta para suministrar combustible a la caldera, dentro de un horno de la caldera y dentro de una chimenea entre la caldera y el calentador de aire.
En el sistema de control de la contaminación del aire, se proporciona un equipo de eliminación de NOx que elimina los óxidos de nitrógeno en los gases de combustión de la caldera en un lado aguas arriba del calentador de aire, y la unidad de suministro de aguas residuales se proporciona al menos en una posición entre la caldera y el equipo de eliminación de NOx o entre el equipo de eliminación de NOx y el calentador de aire.
En el sistema de control de la contaminación del aire, se proporciona una tubería de derivación en una posición paralela al equipo de eliminación de NOx y paralela al calentador de aire, y la unidad de suministro de aguas residuales se proporciona para suministrar aguas residuales de desulfuración al menos en la tubería de derivación paralela al equipo de eliminación de NOx.
Ventajosamente, la unidad de suministro de aguas residuales está configurada para atomizar las aguas residuales tratadas por una unidad de tratamiento de aguas residuales que elimina las sustancias nocivas de las aguas residuales de desulfuración descargadas del desulfurador.
Ventajosamente, en el sistema de control de la contaminación del aire, la unidad de tratamiento de aguas residuales incluye un dispositivo de separación sólido-líquido que separa las aguas residuales de desulfuración descargadas del desulfurador en un sólido y un líquido.
Ventajosamente, en el sistema de control de la contaminación del aire, la unidad de tratamiento de aguas residuales incluye un dispositivo de eliminación de mercurio que elimina el mercurio contenido en las aguas residuales de desulfuración descargadas del desulfurador.
Ventajosamente, en el sistema de control de la contaminación del aire, la unidad de tratamiento de aguas residuales incluye un dispositivo de eliminación de iones de halógeno que elimina los iones de halógeno contenidos en las aguas residuales de desulfuración descargadas del desulfurador.
Según otro aspecto de la presente invención, se define un método de control de la contaminación del aire en la reivindicación 8.
Ventajosamente, en el método de control de la contaminación del aire, el tratamiento de aguas residuales incluye una etapa de separación sólido-líquido de separación de las aguas residuales de desulfuración descargadas del desulfurador en un sólido y un líquido.
Ventajosamente, en el método de control de la contaminación del aire, el tratamiento de aguas residuales incluye una etapa de eliminación de mercurio para eliminar el mercurio contenido en las aguas residuales de desulfuración descargadas del desulfurador.
Ventajosamente, en el método de control de la contaminación del aire, el tratamiento de aguas residuales incluye una etapa de eliminación de iones de halógeno para eliminar los iones de halógeno contenidos en las aguas residuales de desulfuración descargadas del desulfurador.
Efectos ventajosos de la invención
De acuerdo con el sistema de control de la contaminación del aire y el método de control de la contaminación del aire de la presente invención, dado que las aguas residuales de desulfuración se atomizan directamente al menos en una de las rutas para suministrar combustible a la caldera, el interior de un horno de la caldera y el conducto de gases de combustión entre la caldera y el calentador de aire, no es necesario proporcionar por separado un dispositivo que evapora y gasifica las aguas residuales de desulfuración, como en los sistemas convencionales. Como resultado, la cantidad de agua residual de desulfuración del desulfurador que se descargará al exterior del sistema puede reducirse sin aumentar el tamaño del sistema de control de la contaminación del aire.
Además, debido a que el gas de combustión en la caldera y en el conducto de gases de combustión entre la caldera y el calentador de aire es gas a alta temperatura antes de la recuperación de calor por el calentador de aire, se puede evaporar una gran cantidad de aguas residuales de desulfuración en la caldera y en el conducto de gases de combustión. Por lo tanto, la cantidad de agua residual que se devuelve al conducto de gases de combustión por unidad de tiempo puede aumentarse en comparación con los sistemas convencionales. Como resultado, la cantidad de agua residual de desulfuración a tratar se puede aumentar en comparación con los sistemas convencionales, y como resultado, se puede aumentar la cantidad de tratamiento de gases de combustión por unidad de tiempo.
De acuerdo con el sistema de control de la contaminación del aire y el método de control de la contaminación del aire de la presente invención, se realiza el tratamiento de aguas residuales para eliminar sustancias nocivas de las aguas residuales de desulfuración descargadas del desulfurador, y las aguas residuales tratadas que han sido sometidas al tratamiento de aguas residuales se atomizan directamente a al menos una de las rutas para suministrar combustible a la caldera, el interior de un horno de la caldera y el conducto de gases de combustión entre la caldera y el calentador de aire. Como resultado, se puede evitar un aumento en la concentración de sustancias nocivas en los gases de combustión dentro del conducto de gases de combustión.
Descripción de las figuras
La Fig. 1 es un diagrama de una configuración esquemática de un sistema de control de la contaminación del aire según una primera realización.
La Fig. 2 es un diagrama de una configuración esquemática de un sistema de control de la contaminación del aire según una segunda realización.
La Fig. 3 es un diagrama de una configuración esquemática de un sistema de control de la contaminación del aire según una tercera realización.
La Fig. 4 es un diagrama de una configuración esquemática de un sistema de control de la contaminación del aire según una cuarta realización.
La Fig. 5 es un diagrama de una configuración esquemática de un sistema de control de la contaminación del aire según una quinta realización.
Descripción detallada de la invención
Las realizaciones ejemplares de la presente invención se explicarán en detalle a continuación con referencia a los dibujos adjuntos. La presente invención no se limita a las realizaciones. Además, los elementos constitutivos en las siguientes realizaciones incluyen aquellos que pueden ser asumidos fácilmente por personas expertas en la técnica o que son sustancialmente equivalentes.
Primera realización
La Fig. 1 es un diagrama de una configuración esquemática de un sistema de control de la contaminación del aire según una primera realización. Un sistema de control de la contaminación del aire 10A en la Fig. 1 elimina sustancias nocivas como los óxidos de nitrógeno (NOx), los óxidos de azufre (SOx) y el mercurio (Hg) de los gases de combustión 17 descargados de una caldera 11, como una caldera de combustión de carbón que utiliza carbón como combustible o una caldera de combustión de petróleo pesado que utiliza petróleo pesado como combustible. El sistema de control de la contaminación del aire 10A incluye un equipo de eliminación de NOx 12 que elimina los óxidos de nitrógeno en el gas de combustión 17 de la caldera 11, un calentador de aire 13 que recupera el calor del gas de combustión 17, después de recorrer el equipo de eliminación de NOx 12, un precipitador 14 que reduce el polvo en el gas de combustión 17 después de la recuperación de calor, un desulfurador 15 que reduce los óxidos de azufre en el gas de combustión 17 después de la reducción del polvo de acuerdo con un método húmedo, y un dispositivo de atomización de aguas residuales 16 que suministra aguas residuales de desulfuración 28 descargadas desde el desulfurador 15 a al menos una de una ruta para suministrar combustible F a la caldera 11, el interior de un horno de la caldera 11 y el interior del conducto de gases de combustión entre la caldera 11 y el calentador de aire 13. En consecuencia, una cantidad de agua de desulfuración que debe devolverse a la caldera 11 y al interior del conducto de gases de combustión D por unidad de tiempo puede aumentarse en comparación con los sistemas convencionales.
El un equipo de eliminación de NOx 12 elimina los óxidos de nitrógeno en el gas de combustión 17 de la caldera 11, e incluye una capa de catalizador de eliminación de NOx (no mostrada) en su interior. Un inyector de agente reductor (no mostrado) está dispuesto en un lado aguas arriba de la capa de catalizador de eliminación de NOx, y un agente reductor se inyecta al gas de combustión 17 desde el inyector de agente reductor. Como agente reductor, por ejemplo, se usa amoníaco, urea o cloruro de amonio. El gas de combustión 17 que se introduce en el equipo de eliminación de NOx 12 entra en contacto con la capa de catalizador de eliminación de NOx, y los óxidos de nitrógeno en el gas de combustión 17 se descomponen en gas nitrógeno (N2) y agua (H2O) y se eliminan. Cuando aumenta el contenido de cloro (Cl) en el gas de combustión 17, aumenta la proporción de un cloruro de mercurio bivalente soluble en agua, y el desulfurador 15 que se describe más adelante puede recoger fácilmente el mercurio.
El calentador de aire 13 es un intercambiador de calor que recupera el calor en el gas de combustión 17 en el que el equipo de eliminación de NOx 12 ha eliminado los óxidos de nitrógeno porque la temperatura del gas de combustión 17 que ha pasado a través del equipo de eliminación de NOx 12 es de hasta aproximadamente 350 °C a 400 °C, y el calentador de aire 13 realiza el intercambio de calor entre el gas de combustión a alta temperatura 17 y el aire de combustión a una temperatura normal. El aire de combustión, que se eleva a alta temperatura por intercambio de calor, se suministra a la caldera 11. Por otro lado, el gas de combustión 17 que se ha intercambiado por calor con aire de combustión a una temperatura normal se enfría a aproximadamente 150 °C.
El precipitador 14 reduce el polvo en el gas de combustión 17 después de la recuperación de calor. Como precipitador 14, pueden mencionarse un precipitador centrífugo, un precipitador filtrante y un precipitador eléctrico; sin embargo, no está particularmente limitado a ellos.
El desulfurador 15 reduce los óxidos de azufre en el gas de combustión 17 después de la reducción de polvo según un método húmedo. En el desulfurador 15, se usa una suspensión de piedra caliza 20 (una solución en la que el polvo de piedra caliza se disuelve en agua) como absorbente alcalino, y la temperatura dentro del desulfurador se ajusta de aproximadamente 30 °C a 50 °C. La suspensión de piedra caliza 20 se suministra desde un sistema de suministro de suspensión de piedra caliza 21 a una parte inferior de la columna 22 del desulfurador 15. La suspensión de piedra caliza 20 suministrada a la parte inferior de la columna 22 del desulfurador 15 se suministra a una pluralidad de boquillas 23 en el desulfurador 15 a través de una tubería de suministro de absorbente (no mostrada), y se expulsa desde las boquillas 23 hacia una parte superior de la columna 24 del desulfurador 15. Debido a que el gas de combustión 17 que se eleva desde la parte inferior de la columna 22 del desulfurador 15 entra en contacto gas-líquido con la suspensión de piedra caliza 20 expulsada de las boquillas 23, los óxidos de azufre y el cloruro de mercurio en el gas de combustión 17 son absorbidos por la suspensión de piedra caliza 20, y se separan y eliminan del gas de combustión 17. El gas de combustión 17 purificado por la suspensión de piedra caliza 20 se descarga desde la parte superior de la columna 24 del desulfurador 15 como gas purgado 26, y se descarga al exterior del sistema de control de contaminación del aire desde una pila 27.
En el interior del desulfurador 15, los óxidos de azufre SOx en el gas de combustión 17 provocan una reacción con una suspensión de piedra caliza 19 representada por la siguiente expresión (1).
CaCOa SO2 0,5 H2O ^ CaSOa ■ 0,5 H2O CO2... (1)
La suspensión de piedra caliza 20 que ha absorbido SOx en el gas de combustión 17 se oxida a continuación por el aire (no mostrado) suministrado a la parte inferior de la columna 22 del desulfurador 15, para provocar una reacción con el aire representada por la siguiente expresión (2).
CaSOs ■ 0,5 H2O 0,5 O2 1,5 H2O ^ CaSO4 ■ 2 H2O... (2)
De esta manera, el SOx en el gas de combustión 17 se captura en estado de yeso CaSO4 ■ 2H2O en el desulfurador 15.
Como se ha descrito anteriormente, aunque se usa una solución acumulada y bombeada en la parte inferior de la columna 22 del desulfurador 15 como suspensión de piedra caliza 20, el yeso CaSO4 ■ 2 H2O se mezcla en la suspensión de piedra caliza para bombearla mediante una operación del desulfurador 15, de acuerdo con las expresiones de reacción anteriores (1) y (2). La suspensión de yeso de piedra caliza (una suspensión de piedra caliza mezclada con yeso) a bombear se denomina en lo sucesivo "absorbente".
El absorbente (la suspensión de yeso de piedra caliza) utilizado para la desulfuración se descarga al exterior desde la parte inferior de la columna 22 del desulfurador 15 como agua residual de desulfuración 28, y se suministra a un tanque de aguas residuales 31 a través de una tubería de aguas residuales de desulfuración 29 explicada a continuación. Además del yeso, se incluyen metales pesados como el mercurio y los iones de halógeno como Cl-, Br , I- y F- en las aguas residuales de desulfuración 28.
La caldera 11, el equipo de eliminación de NOx 12, el calentador de aire 13, el precipitador 14 y el desulfurador 15 están conectados por un conducto de gases de combustión D. Se proporciona una tubería de derivación 32 para conectar el conducto de gases de combustión D en un lado aguas arriba y en un lado aguas abajo del equipo de eliminación de NOx 12 en una posición paralela al equipo de eliminación de NOx 12. Del mismo modo, se proporciona una tubería de derivación 33 para conectar el conducto de gases de combustión D en un lado aguas arriba y en un lado aguas abajo del calentador de aire 13 en una posición paralela al calentador de aire 13. Al tener dicha configuración, las aguas residuales de desulfuración 28 también pueden atomizarse en el gas de combustión 17 que circula en las tuberías de derivación 32 y 33 respectivas. Las tuberías de derivación 32 y 33 respectivas están configuradas de modo que una cantidad de gases de combustión que circula en ellas se convierte en aproximadamente varios porcentajes de la cantidad de gas de combustión que circula en el conducto de gases de combustión D.
El dispositivo de atomización de aguas residuales 16 incluye la tubería de aguas residuales 29 para suministrar las aguas residuales de desulfuración (suspensión de yeso) 28 descargadas desde el desulfurador 15 al tanque de aguas residuales 31, el tanque de aguas residuales 31 que acumula las aguas residuales de desulfuración 28, y un pluralidad de tuberías de suministro de aguas residuales (unidades de suministro de aguas residuales) P0 a P5 conectadas respectivamente al tanque de aguas residuales 31 para suministrar las aguas residuales de desulfuración 28 acumuladas en el tanque de aguas residuales 31 en la ruta para suministrar el combustible F a la caldera 11, el interior de un horno de la caldera 11, el interior del conducto de gases de combustión D y el interior de las tuberías de derivación 32 y 33. Las boquillas N1 a N5 para atomizar las aguas residuales de desulfuración 28 están instaladas en los extremos de tuberías de suministro de aguas residuales P1 a P5.
Las tuberías de suministro de aguas residuales P1 a P5 se instalan en posiciones donde circula el gas de combustión a alta temperatura 17 antes de que el calentador de aire 13 recupere el calor, es decir, en el lado aguas arriba del calentador de aire 13. En el ejemplo que se muestra en la Fig. 1, la tubería de suministro de aguas residuales P1 está conectada a la caldera 11, y la boquilla N1 está instalada en el interior de un horno de la caldera 11. Específicamente, la boquilla N1 está instalada en el lado del horno o en una pared del horno en una parte superior del horno, de modo que el agua residual de desulfuración 28 se atomiza desde la boquilla N1 hacia una porción de la llama en el centro del horno o por encima de la llama. La tubería de suministro de aguas residuales P2 está conectada al conducto de gases de combustión D entre una salida de la caldera 11 y el equipo de eliminación de NOx 12, y la boquilla N2 está instalada en el interior del conducto de gases de combustión D. La tubería de suministro de aguas residuales P3 está conectada a la tubería de derivación 32 para conectar los conductos de gases de combustión D en el lado aguas arriba y en el lado aguas abajo del equipo de eliminación de NOx 12, y la boquilla N3 está instalada en el interior de la tubería de derivación 32. La tubería de suministro de aguas residuales P4 está conectada al conducto de gases de combustión D entre el equipo de eliminación de NOx 12 y el calentador de aire 13, y la boquilla N4 está instalada en el interior del conducto de gases de combustión D. La tubería de suministro de aguas residuales P5 está conectada a la tubería de derivación 33 para conectar los conductos de gases de combustión D en el lado aguas arriba y en el lado aguas abajo del calentador de aire 13, y la boquilla N5 está instalada en el interior de la tubería de derivación 33.
Como boquillas N1 a N5, por ejemplo, se usa una boquilla de dos fluidos o un atomizador rotativo. Se desea que el diámetro de nebulización de las boquillas N1 a N5 sea tal que el diámetro máximo de partículas sea igual o inferior a 200 micrómetros y el diámetro medio de partículas sea de 30 a 70 micrómetros. En consecuencia, se mejora la eficiencia de contacto con el gas de combustión 17, lo que permite mejorar la eficiencia de la evaporación.
La temperatura del gas en un horno de la caldera 11 donde está instalada la boquilla N1 es tan alta como 1400 °C a 1600 °C, que es la temperatura más alta en el sistema y, por lo tanto, puede evaporar la mayor cantidad de agua residual de desulfuración 28. Además, la temperatura de los gases de combustión dentro del conducto de gases de combustión D entre la salida de la caldera 11 y el equipo de eliminación de NOx 12 donde está instalada la boquilla N2 es de aproximadamente 500 °C, y la temperatura de los gases de combustión en el conducto de gases de combustión D entre el equipo de eliminación de NOx 12 y el calentador de aire 13 donde está instalada la boquilla N4 y en las tuberías de derivación 32 y 33 donde están instaladas las boquillas N3 y N5 es, respectivamente, de aproximadamente 350 °C a 400 °C, y aunque la temperatura está por debajo de eso en el horno de la caldera 11, las aguas residuales de desulfuración 28 pueden evaporarse de forma fiable. Por otro lado, la temperatura del gas de combustión 17 que ha pasado a través del calentador de aire 13 disminuye a aproximadamente 150 °C, y por lo tanto el agua residual de desulfuración 28 no puede evaporarse lo suficiente.
La tubería de suministro de aguas residuales P0 se instala en la ruta para suministrar el combustible F a la caldera 11. La ruta para suministrar el combustible F a la caldera 11, específicamente, está dentro de un sistema de suministro de combustible (no mostrado) o una tubería para conectar el sistema de suministro de combustible y la caldera 11. El agua residual de desulfuración 28 suministrada desde la tubería de suministro de aguas residuales P0 al combustible F se mezcla con el combustible F, se introduce en la caldera 11 junto con el combustible F, y se evapora en la caldera.
Las válvulas de apertura/cierre V0 a V5 se instalan respectivamente en las tuberías de suministro de aguas residuales P0 a P5, y controlando el grado de apertura/cierre de las válvulas de apertura/cierre V0 a V5, se ajusta un caudal del agua residual de desulfuración 28 a suministrar a las tuberías de suministro de aguas residuales P0 a P5. El agua residual de desulfuración 28 acumulada en el tanque de aguas residuales 31 pasa a través de las tuberías de suministro de aguas residuales P1 a P5 y se atomiza desde las respectivas boquillas N1 a N5 al gas de combustión a alta temperatura 17 dentro del horno de la caldera 11, dentro del conducto de gases de combustión D, y dentro de las tuberías de derivación 32 y 33, y también se suministra a la ruta para suministrar el combustible F a la caldera 11 a través de la tubería de suministro de aguas residuales P0.
El agua residual de desulfuración 28 atomizada desde las boquillas N1 a N5 en el gas de combustión a alta temperatura 17 se evapora para convertirse en vapor de agua, y a continuación, se suministra al desulfurador 15 junto con el gas de combustión 17. Dado que la temperatura en el desulfurador 15 es de hasta 30 °C a 50 °C, la mayor parte del vapor de agua introducido en el desulfurador 15 se desvolatiliza y se mezcla con la suspensión de piedra caliza 20 en la parte inferior de la columna 22. Mientras tanto, el vapor de agua, que no se desvolatiliza, es descargado de la pila 27 junto con el gas purgado 26.
Como se ha descrito anteriormente, debido a que el agua residual de desulfuración 28 se atomiza directamente en el gas de combustión a alta temperatura 17 antes de la recuperación de calor por el calentador de aire 13, incluso si la cantidad de agua residual de desulfuración 28 a atomizar es grande, el agua residual de desulfuración 28 puede evaporarse de manera fiable, y por lo tanto la cantidad de agua residual de desulfuración 28 que debe devolverse al conducto de gases de combustión D por unidad de tiempo puede aumentarse en comparación con los sistemas convencionales. Como resultado, toda la cantidad de agua residual de desulfuración 28 descargada del desulfurador 15 puede devolverse al conducto de gases de combustión D, y la descarga de agua residual al exterior del sistema puede eliminarse por completo.
Debido a que la cantidad del agua residual de desulfuración 28 que se descargará del desulfurador 15 también aumenta en proporción a la cantidad de tratamiento del gas de combustión 17, la cantidad de agua residual de desulfuración 28 que se devolverá al conducto de gases de combustión D por unidad de tiempo se incrementa, aumentando así una cantidad de aguas residuales que pueden ser tratadas por unidad de tiempo. Como resultado, la cantidad de tratamiento de gases de combustión por unidad de tiempo puede aumentarse en comparación con los sistemas convencionales.
En la primera realización, se proporcionan la tubería de derivación 32 que conecta los conductos de gases de combustión D en el lado aguas arriba y en el lado aguas abajo del equipo de eliminación de NOx 12 y la tubería de derivación 33 que conecta los conductos de gases de combustión D en el lado aguas arriba y en el lado aguas abajo del calentador de aire 13, y el agua residual de desulfuración 28 se atomiza en el gas de combustión 17 dentro de las tuberías de derivación 32 y 33 y se evapora. Por lo tanto, cuando existe la posibilidad de que partículas secas tales como cenizas generadas debido a la evaporación de las aguas residuales de desulfuración 28 pasen a través del equipo de eliminación de NOx 12 y el calentador de aire 13 para disminuir los efectos de estos dispositivos, las partículas secas pueden ser suministradas eficientemente al lado aguas abajo del equipo de eliminación de NOx 12 y el calentador de aire 13 a través de las respectivas tuberías de derivación 32 y 33.
Como se ha descrito anteriormente, la temperatura del gas de combustión 17 es diferente según las posiciones en el conducto de gases de combustión D, y la eficiencia de evaporación del agua residual de desulfuración 28 también es diferente. Por lo tanto, el grado de apertura/cierre de las válvulas V0 a V5 se optimiza, teniendo en cuenta la eficiencia de suministro de partículas secas y la eficiencia de evaporación del gas de combustión 17.
La configuración del dispositivo de atomización de aguas residuales 16 que se muestra en la Fig. 1 es solo un ejemplo, y el número de instalaciones y posiciones de instalación de las tuberías de suministro de aguas residuales P0 a P5 no están limitados a ellos, y pueden cambiarse adecuadamente de acuerdo con la cantidad de aguas residuales de desulfuración 28 y el tipo de gas de combustión 17. Es decir, las tuberías de suministro de aguas residuales P0 a P5 solo deben instalarse en la tubería de derivación 32 y al menos en una posición de la ruta para suministrar el combustible F a la caldera 11, el interior de un horno de la caldera 11, el conducto de gases de combustión D desde una salida de la caldera 11 a una entrada del calentador de aire, y la tubería de derivación 33. Además, en el dispositivo de atomización de aguas residuales 16 mostrado en la Fig. 1, el agua residual de desulfuración 28 se acumula temporalmente en el tanque de aguas residuales 31, y el agua residual de desulfuración 28 se suministra desde el tanque de aguas residuales 31 a las tuberías de suministro de aguas residuales P0 a P5. Sin embargo, el agua residual de desulfuración 28 suministrada desde el desulfurador 15 puede suministrarse directamente a las tuberías de suministro de aguas residuales P0 a P5.
Como se ha explicado anteriormente, en el sistema de control de la contaminación del aire 10A de acuerdo con la primera realización, se instalan las tuberías de suministro de aguas residuales P0 a P5 que suministran el agua residual de desulfuración 28 descargada desde el desulfurador 15 a al menos una de las rutas para suministrar el combustible F a la caldera 11, el interior de un horno de la caldera 11 y el interior del conducto de gases de combustión D desde la caldera 11 al calentador de aire 13, y las aguas residuales de desulfuración 28 son suministradas directamente por las tuberías de suministro de aguas residuales P0 a P5. Al tener una configuración de este tipo, dado que no es necesario proporcionar un dispositivo para gasificar las aguas residuales de desulfuración por separado, como en los sistemas convencionales, la cantidad de aguas residuales de desulfuración 28 que se descargará al exterior del sistema puede reducirse, sin aumentar el tamaño de todo el sistema de control de la contaminación del aire.
Además, debido a que el agua residual de desulfuración 28 se atomiza directamente en el gas de combustión a alta temperatura 17 antes de la recuperación de calor por el calentador de aire 13, incluso si la cantidad de agua residual de desulfuración 28 a atomizar es grande, el agua residual de desulfuración 28 puede evaporarse de forma fiable, y la cantidad de agua residual de desulfuración 28 que se devolverá al conducto de gases de combustión D por unidad de tiempo puede aumentarse en comparación con los sistemas convencionales. Como resultado, toda la cantidad de agua residual de desulfuración 28 que se descargará del desulfurador 15 puede devolverse al conducto de gases de combustión D, y la descarga de aguas residuales al exterior del sistema puede eliminarse por completo. Además, la cantidad de agua residual de desulfuración 28 que se devolverá al conducto de gases de combustión D por unidad de tiempo aumenta en comparación con los sistemas convencionales, aumentando así la cantidad de agua residual de desulfuración 28 que puede tratarse por unidad de tiempo. Como resultado, la cantidad de tratamiento de gases de combustión por unidad de tiempo puede aumentarse en comparación con los sistemas convencionales.
Se proporciona la tubería de derivación 32 que conecta los conductos de gases de combustión D en el lado aguas arriba y en el lado aguas abajo del equipo de eliminación de NOx 12, y el agua residual de desulfuración 28 se atomiza en el gas de combustión 17 dentro de la tubería de derivación 32 y se evapora. Por lo tanto, las partículas secas tales como las cenizas generadas debido a la evaporación de las aguas residuales de desulfuración 28 pueden ser suministradas eficientemente al lado aguas abajo del equipo de eliminación de NOx 12 a través de la tubería de derivación 32. Del mismo modo, se proporciona la tubería de derivación 33 que conecta los conductos de gases de combustión D en el lado aguas arriba y en el lado aguas abajo del calentador de aire 13, y el agua residual de desulfuración 28 se atomiza en el gas de combustión 17 dentro de la tubería de derivación 33 y se evapora. Por 10 tanto, las partículas secas tales como las cenizas generadas debido a la evaporación de las aguas residuales de desulfuración 28 pueden ser suministradas eficientemente al lado aguas abajo del calentador de aire 13 a través de la tubería de derivación 33.
En el ejemplo que se muestra en la Fig. 1, se explica un caso en el que toda la cantidad de agua residual de desulfuración 28 descargada del desulfurador 15 se devuelve al menos a una de las rutas para suministrar el combustible F a la caldera 11, el interior de un horno de la caldera 11, el interior del conducto de gases de combustión D, y el interior de las tuberías de derivación 32 y 33. Sin embargo, cuando la cantidad de agua residual de desulfuración 28 aumenta debido a un aumento en la cantidad de tratamiento del gas de combustión 17 y no puede devolverse la cantidad total de agua residual de desulfuración 28, después de eliminar las sustancias nocivas y ajustar el pH, una parte de las aguas residuales de desulfuración 28 se puede descargar al exterior del sistema.
Segunda realización
A continuación se explica un sistema de control de la contaminación del aire según una segunda realización. Los elementos constituyentes idénticos a los de la primera realización descrita anteriormente se representan con signos de referencia similares y se omitirán sus explicaciones. La Fig. 2 es un diagrama de una configuración esquemática de un sistema de control de la contaminación del aire 10B de acuerdo con la segunda realización. En la primera realización, el agua residual de desulfuración 28 se atomiza directamente en el gas de combustión 17 en la caldera 11 y dentro del conducto de gases de combustión D sin realizar el tratamiento de aguas residuales del agua residual de desulfuración 28 descargada desde el desulfurador 15. Sin embargo, en el sistema de control de la contaminación del aire 10B de acuerdo con la segunda realización, es diferente de la primera realización en que se proporciona un dispositivo de separación sólido-líquido 35 en el medio de la tubería de aguas residuales 29 para que la desulfuración de las aguas residuales 28 del desulfurador 15 se separe en una fracción sólida y una fracción líquida por el dispositivo de separación sólido-líquido 35, y el líquido separado (agua residual tratada) se suministra a la ruta para suministrar el combustible F a la caldera 11, el interior de un horno de la caldera 11, el interior del conducto de gases de combustión D y el interior de las tuberías de derivación 32 y 33. Otras configuraciones de la segunda realización son idénticas a las de la primera realización.
El dispositivo de separación sólido-líquido 35 separa el agua residual de desulfuración 28 en una fracción sólida que incluye yeso y una fracción líquida. Como dispositivo de separación sólido-líquido 35, por ejemplo, se usa un filtro de correa, un separador centrífugo o un decantador centrífugo de tipo decantador. El yeso 37 en el agua residual de desulfuración 28 descargada del desulfurador 15 está separado por el dispositivo de separación sólido-líquido 35. En este momento, el cloruro de mercurio en el agua residual de desulfuración 28 se separa del líquido junto con el yeso 37 en un estado adsorbido en el yeso 37. El yeso separado 37 se descarga al exterior del sistema de control de la contaminación del aire (en adelante, "exterior del sistema"). Por otro lado, se suministra líquido separado (agua residual tratada) 36 al tanque de aguas residuales 31 a través de la tubería de aguas residuales 29. El líquido separado (agua residual tratada) 36 acumulado en el tanque de aguas residuales 31 se suministra en la ruta para suministrar el combustible F a la caldera 11, el interior de un horno de la caldera 11, el interior del conducto de gases de combustión D y el interior de las tuberías de derivación 32 y 33 a través de las tuberías de suministro de aguas residuales P0 a p5, y se evapora.
Como se ha descrito anteriormente, en el sistema de control de la contaminación del aire 10B de acuerdo con la segunda realización, el yeso 37 se separa del agua residual de desulfuración 28 descargada del desulfurador 15, y el líquido separado 36 se suministra a la ruta para suministrar el combustible F a la caldera 11, el interior de un horno de la caldera 11, el interior del conducto de gases de combustión D y el interior de las tuberías de derivación 32 y 33. Al tener dicha configuración, la cantidad de partículas secas generadas debido a la evaporación del agua residual en el conducto de gases de combustión D puede disminuirse en comparación con la primera realización, además de los efectos de la primera realización. Como resultado, pueden disminuirse la inhibición de la reacción en el equipo de eliminación de NOx 12 debido a la adhesión de partículas secas y la obstrucción del equipo de eliminación de NOx 12 y el calentador de aire 13, mejorando así la flexibilidad de las posiciones de instalación de las boquillas N1 a N5. Además, debido a que el cloruro de mercurio se separa y se elimina junto con el yeso 37 mediante la separación sólido-líquido de las aguas residuales de desulfuración 28 , puede evitarse un aumento en la concentración de mercurio en el gas de combustión 17 dentro del conducto de gases de combustión D en el momento de la atomización de las aguas residuales.
Tercera realización
A continuación se explica un sistema de control de la contaminación del aire según una tercera realización. Los elementos constituyentes idénticos a los de las realizaciones primera y segunda descritas anteriormente se representan con signos de referencia similares y se omitirán las explicaciones de los mismos. La Fig. 3 es un diagrama de una configuración esquemática del sistema de control de la contaminación del aire 10B de acuerdo con la segunda realización. En la segunda realización, el dispositivo de separación sólido-líquido 35 se proporciona en el medio de la tubería de aguas residuales 29 para realizar la separación sólido-líquido del agua residual de desulfuración 28 descargada del desulfurador 15, y el líquido separado 36 se suministra a la ruta para suministrar el combustible F a la caldera 11, el interior de un horno de la caldera 11, el interior del conducto de gases de combustión D y el interior de las tuberías de derivación 32 y 33. Sin embargo, en un sistema de control de la contaminación del aire 10C de acuerdo con la tercera realización, es diferente de la segunda realización en que además se proporciona un dispositivo de tratamiento de aguas residuales 38 en un lado aguas abajo del dispositivo de separación sólido-líquido 35, y el agua residual tratada 39 se atomiza en el gas de combustión 17 después de que las sustancias nocivas, los sólidos suspendidos o similares en el líquido separado 36 sean eliminados por el dispositivo de tratamiento de aguas residuales 38. Otras configuraciones de la tercera realización son idénticas a las de la segunda realización.
El dispositivo de tratamiento de aguas residuales 38 incluye una unidad que elimina sustancias como el mercurio (que no puede adsorberse sobre el yeso 37), el boro y el selenio que quedan en el líquido separado 36 (en adelante, "unidad de eliminación de mercurio"), y una unidad que elimina los iones de halógeno como el ion cloro (Cl-), el ion bromo (Br), el ion yodo (I-) y el ion flúor (F-) (en adelante, "unidad de eliminación de iones de halógeno").
Las sustancias como el mercurio, el boro y el selenio se disuelven fácilmente en agua y se volatilizan en el momento de su atomización en el gas de combustión 17, por lo que es difícil eliminar estas sustancias mediante el precipitador 14. Como medio para eliminar estas sustancias, se pueden mencionar la eliminación por precipitación debido a la cohesión mediante la adición de un coadyuvante de coagulación de sulfuro, la eliminación por adsorción (un lecho arrastrado) sobre carbón activado, la eliminación por precipitación mediante la adición de un agente quelante y la cristalización. Las sustancias nocivas se solidifican mediante la unidad de eliminación de mercurio descrita anteriormente, y los sólidos se descargan al exterior del sistema.
Debido a que los iones de halógeno tienen la propiedad de suprimir la adsorción de mercurio sobre el yeso 37 en un proceso de desulfuración realizado por el desulfurador 15, se desea eliminar los iones de halógeno del agua residual de desulfuración 28. Como unidad que elimina los iones de halógeno, se puede mencionar una unidad de concentración que usa una membrana de ósmosis inversa, una unidad de concentración que usa una membrana de intercambio iónico, una unidad de concentración que usa electrodiálisis, así como una técnica de destilación o cristalización. Los iones de halógeno se concentran mediante la unidad de eliminación de iones de halógeno descrita anteriormente, y los concentrados se descargan al exterior del sistema.
El yeso 37 que ha adsorbido cloruro de mercurio se separa del agua residual de desulfuración 28 descargada del desulfurador 15 por el dispositivo de separación sólido-líquido 35, y el yeso 37 se descarga al exterior del sistema. El líquido separado 36 en el que se ha eliminado el yeso 37 se suministra al dispositivo de tratamiento de aguas residuales 38 a través de la tubería de aguas residuales 29, y las sustancias nocivas como el mercurio, el boro y el selenio que quedan en el líquido separado 36 son eliminadas por la unidad de eliminación de mercurio. El agua residual tratada después de haber eliminado el mercurio se suministra a la unidad de eliminación de iones de halógeno, donde se eliminan los iones de halógeno. El agua residual tratada 39 después de que se hayan eliminado los iones de halógeno se suministra al tanque de aguas residuales 31. El agua residual tratada 39 acumulada en el tanque de aguas residuales 31 se suministra a la ruta para suministrar el combustible F a la caldera 11, el interior de un horno de la caldera 11, el interior del conducto de gases de combustión D y el interior de las tuberías de derivación 32 y 33 a través de las tuberías de suministro de aguas residuales P0 a P5, y se evapora.
El dispositivo de tratamiento de aguas residuales 38 no necesita incluir tanto la unidad de eliminación de mercurio como la unidad de eliminación de iones de halógeno, y cualquiera de las unidades se selecciona de acuerdo con la propiedad del agua residual de desulfuración 28 y se instala. Por ejemplo, cuando se va a realizar el tratamiento para oxidar el mercurio mediante el equipo de eliminación de NOx 12 y convertir el mercurio oxidado en cloruro de mercurio, dado que el Cl- puede ser útil, puede omitirse el tratamiento realizado por la unidad de eliminación de iones de halógeno, y el agua residual tratada 39 que contiene iones de halógeno puede atomizarse en el gas de combustión 17. Cuando el mercurio se elimina suficientemente en el dispositivo de separación sólido-líquido 35 en el lado aguas arriba del dispositivo de tratamiento de aguas residuales 38, y el contenido de mercurio es considerablemente bajo o el mercurio no está contenido en el líquido separado 36, puede omitirse el tratamiento realizado por la unidad de eliminación de mercurio.
El orden del tratamiento de eliminación de mercurio y el tratamiento de eliminación de iones de halógeno realizado por el dispositivo de tratamiento de aguas residuales 38 no está particularmente limitado. Es decir, el tratamiento de eliminación de iones de halógeno se puede realizar después de realizar el tratamiento de eliminación de mercurio, o el tratamiento de eliminación de mercurio se puede realizar después de realizar el tratamiento de eliminación de iones de halógeno.
Como se ha descrito anteriormente, en el sistema de control de la contaminación del aire 10C de acuerdo con la tercera realización, después del yeso 37, que es un objeto grande, se separa del agua residual de desulfuración 28 descargada del desulfurador 15, se eliminan sustancias finas como mercurio, boro, selenio y los iones de halógeno, y el agua residual tratada 39 se suministra a la ruta para suministrar el combustible F a la caldera 11, el interior de un horno de la caldera 11, el interior del conducto de gases de combustión D y el interior de las tuberías de derivación 32 y 33. Al tener dicha configuración, se puede evitar un aumento en la concentración de mercurio en el gas de combustión 17 dentro del conducto de gases de combustión D en el momento de atomizar las aguas residuales, además de los efectos de la segunda realización de que puede disminuirse la cantidad de partículas secas generadas debido a la evaporación de las aguas residuales en el conducto de gases de combustión D.
Cuarta realización
A continuación se explica un sistema de control de la contaminación del aire según una cuarta realización. Los elementos constituyentes idénticos a los de las realizaciones primera a tercera descritas anteriormente se representan con signos de referencia similares y se omitirán sus explicaciones. La Fig. 4 es un diagrama de una configuración esquemática de un sistema de control de la contaminación del aire 10D de acuerdo con la cuarta realización. En la tercera realización, el dispositivo de tratamiento de aguas residuales 38 se proporciona en el lado aguas abajo del dispositivo de separación sólido-líquido 35. Sin embargo, en la cuarta realización, es diferente de la tercera realización en que el dispositivo de tratamiento de aguas residuales 38 se proporciona en el lado aguas arriba del dispositivo de separación sólido-líquido 35. Otras configuraciones de la cuarta realización son idénticas a las de la tercera realización.
Las aguas residuales de desulfuración 28 descargadas del desulfurador 15 se suministran primero al dispositivo de tratamiento de aguas residuales 38, donde las sustancias finas como el mercurio, el boro y el selenio contenidos en las aguas residuales de desulfuración 28 se solidifican por los medios que utilizan cohesión, adsorción en carbón activado, agente quelante o cristalización descritos anteriormente. Además, los iones de halógeno como Cl-, Br, I- y F- se concentran por los medios de concentración usando la membrana de ósmosis inversa, membrana de intercambio iónico o electrodiálisis, destilación o similares, como se ha descrito anteriormente, y los concentrados se separan. El agua residual tratada 41 que contiene sustancias sólidas como el mercurio se suministra al dispositivo de separación sólido-líquido 35 a través de la tubería de aguas residuales 29, y las sustancias sólidas se separan y se eliminan junto con el yeso 37 que contiene cloruro de mercurio. El líquido separado 42 separado del contenido sólido por el dispositivo de separación sólido-líquido 35 se suministra al tanque de aguas residuales 31. El líquido separado (agua residual tratada) 42 acumulado en el tanque de aguas residuales 31 se suministra a la ruta para suministrar el combustible F a la caldera 11, el interior de un horno de la caldera 11, el interior del conducto de gases de combustión D, y el interior de las tuberías de derivación 32 y 33 a través de las tuberías de suministro de aguas residuales P0 a P5, y se evapora.
De esta manera, en el sistema de control de la contaminación del aire 10D de acuerdo con la cuarta realización, las sustancias finas como el mercurio, el boro, el selenio y los iones de halógeno contenidos en el agua residual de desulfuración 28 descargada del desulfurador 15 se solidifican, la sustancia sólida se separa junto con el yeso 37 por el dispositivo de separación sólido-líquido 35, y el líquido separado 42 se suministra a la ruta para suministrar el combustible F a la caldera 11, el interior de un horno de la caldera 11, el interior del gas de combustión conducto D, y el interior de las tuberías de derivación 32 y 33. Al tener dicha configuración, se puede evitar un aumento de la concentración de mercurio en el gas de combustión 17 dentro del conducto de gas de combustión en el momento de atomizar las aguas residuales, además de los efectos de la segunda realización de que se puede disminuir la cantidad de partículas secas generadas debido a la evaporación del agua residual. Las sustancias sólidas y los concentrados generados en el dispositivo de tratamiento de aguas residuales 38 se separan y se eliminan junto con el yeso 37 mediante el dispositivo de separación de líquidos sólidos 35 en el lado aguas abajo, y por lo tanto se puede omitir un proceso de filtrado en el dispositivo de tratamiento de aguas residuales 38.
Quinta forma de realización
A continuación se explica un sistema de control de la contaminación del aire según una quinta realización. Los elementos constituyentes idénticos a los de las realizaciones primera a cuarta descritas anteriormente se representan con signos de referencia similares y se omitirán sus explicaciones. La Fig. 5 es un diagrama de una configuración esquemática de un sistema de control de la contaminación del aire 10E según la quinta realización. En la quinta realización, además se proporciona un segundo dispositivo de tratamiento de aguas residuales 38B en el lado aguas abajo del dispositivo de separación sólido-líquido 35, además de la configuración de la cuarta realización. La configuración del segundo dispositivo de tratamiento de aguas residuales 38B es la misma que la de un primer dispositivo de tratamiento de aguas residuales 38A instalado en el lado aguas arriba del dispositivo de separación sólido-líquido 35.
El agua residual de desulfuración 28 descargada del desulfurador 15 se suministra primero al primer dispositivo de tratamiento de aguas residuales 38A, donde las sustancias finas como el mercurio, el boro y el selenio contenidos en el agua residual de desulfuración 28 se solidifican por medio de la cohesión, la adsorción en carbón activado, agente quelante o cristalización descritos anteriormente. Además, los iones de halógeno como Cl-, Br, I- y F- se concentran por los medios de concentración usando la membrana de ósmosis inversa, membrana de intercambio iónico o electrodiálisis, destilación como se ha descrito anteriormente. El agua residual tratada 41 que contiene sustancias sólidas como el mercurio y los concentrados de iones de halógeno se suministran al dispositivo de separación sólido-líquido 35 a través de la tubería de aguas residuales 29, y las sustancias sólidas y los concentrados se separan y se eliminan junto con el yeso 37 que contiene cloruro de mercurio. El líquido separado 42 separado por el dispositivo de separación sólido-líquido 35 se suministra al segundo dispositivo de tratamiento de aguas residuales 38B, donde se elimina una pequeña cantidad de iones de mercurio y halógeno que quedan en el líquido separado 42. Las aguas residuales tratadas 43 tratadas por el segundo dispositivo de tratamiento de aguas residuales 38B se suministran al tanque de aguas residuales 31. Las aguas residuales tratadas 42 acumuladas en el tanque de aguas residuales 31 se suministran a la ruta para suministrar el combustible F a la caldera 11, el interior de un horno de la caldera 11, el interior del conducto de gases de combustión D y el interior de las tuberías de derivación 32 y 33 a través de las tuberías de suministro de agua residual, y se evaporan.
Como se ha descrito anteriormente, en el sistema de control de la contaminación del aire 10E de acuerdo con la quinta realización, después de que las primeras aguas residuales solidifiquen sustancias finas como el mercurio, boro, selenio e iones halógenos en el agua residual de desulfuración 28 descargada del desulfurador 15 por el primer dispositivo de tratamiento de aguas residuales 38A, las sustancias sólidas se separan junto con el yeso 37 por el dispositivo de separación sólido-líquido 35. El agua residual tratada 43 después de que se elimine una pequeña cantidad de iones de mercurio y halógeno que quedan en el líquido separado 42 por el segundo dispositivo de tratamiento de aguas residuales 38B se suministra a continuación a la ruta para suministrar el combustible F a la caldera 11, el interior de un horno de la caldera 11, el interior del conducto de gases de combustión D y el interior de las tuberías de derivación 32 y 33. Al realizar el tratamiento de aguas residuales con gran precisión de esta manera, apenas se generan partículas secas cuando el agua residual tratada 43 se atomiza en el gas de combustión 17 y se evapora, y puede evitarse de manera fiable un aumento en la concentración de mercurio en el gas de combustión 17 dentro del conducto de gases de combustión D en el momento de atomizar el agua residual.
Aplicabilidad industrial
Como se ha descrito anteriormente, el sistema de control de la contaminación del aire y el método de control de la contaminación del aire de acuerdo con la presente invención son útiles para disminuir las aguas residuales de desulfuración descargadas desde un desulfurador o para eliminar completamente la descarga de aguas residuales de desulfuración al exterior.
Lista de signos de referencia
10A, 10b, 10C, 10D, 10E sistema de control de la contaminación del aire
11 caldera
12 equipo de eliminación de NOx
13 calentador de aire
14 precipitador
15 desulfurador
16 dispositivo de atomización de aguas residuales
17 gases de combustión
20 suspensión de piedra caliza
21 sistema de suministro de suspensión de piedra caliza
22 parte inferior de la columna
23 boquilla
24 parte superior de la columna
26 gas purgado
27 pila
28 desulfuración de aguas residuales
29 tubería de aguas residuales
31 tanque de aguas residuales
32 tubería de derivación
33 tubería de derivación
35 unidad de separación sólido-líquido
36, 42 líquido separado
37 yeso
38 dispositivo de tratamiento de aguas residuales
39, 41, 43 aguas residuales tratadas
P0, P1, P2, P3, P4, P5 tubería de suministro de aguas residuales (unidad de suministro de aguas residuales) N1, N2, N3, N4, N5 boquilla
F combustible

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de control de la contaminación del aire (10A; 10B; 10C; 10D; 10E) que comprende:
una caldera (11) que quema combustible;
un equipo de eliminación de NOx (12) configurado para eliminar óxidos de nitrógeno del gas de combustión de la caldera (11);
un calentador de aire (13) provisto en un lado aguas abajo del equipo de eliminación de NOx (12), el calentador de aire (13) que recupera el calor del gas de combustión descargado desde la caldera (11) y que ha pasado a través del equipo de eliminación de NOx (12);
un precipitador (14) que reduce el polvo en el gas de combustión (17) después de la recuperación de calor; un desulfurador (15) que reduce los óxidos de azufre contenidos en los gases de combustión después de la recuperación de calor por un absorbente y después de la reducción del polvo;
una primera tubería de derivación (33) que conecta una entrada y una salida del calentador de aire (13) y que está dispuesta paralela al calentador de aire (13);
una segunda tubería de derivación (32) que conecta una entrada y una salida del equipo de eliminación de NOx (12) y está dispuesta en una posición paralela al equipo de eliminación de NOx (12); y
una unidad de suministro de aguas residuales (P0-P5) configurada para suministrar aguas residuales de desulfuración descargadas desde el desulfurador (15) a la segunda tubería de derivación (32) y al menos una de una ruta para suministrar combustible a la caldera (11), dentro de un horno de la caldera (11), dentro de una chimenea entre la caldera (11) y el equipo de eliminación de NOx (12), entre el equipo de eliminación de NOx (12) y el calentador de aire (13), y la primera tubería de derivación (33)
un conducto de gases de combustión (D) que conecta la caldera (11), el equipo de eliminación de NOx (12), el calentador de aire (13), el precipitador (14) y el desulfurador (15).
2. El sistema de control de la contaminación del aire (10A; 10B; 10C; 10D; 10E) de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además un tanque de aguas residuales (31) configurado para almacenar las aguas residuales de desulfuración suministradas desde el desulfurador (15) a través de la tubería de aguas residuales (29), en el que las aguas residuales de desulfuración se suministran a la unidad de suministro de aguas residuales (P0-P5) a través de una tubería de suministro de aguas residuales.
3. El sistema de control de la contaminación del aire (10A; 10B; 10C; 10D; 10E) de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende:
una unidad de tratamiento de aguas residuales (38) que elimina las sustancias nocivas de las aguas residuales de desulfuración descargadas del desulfurador (15) en el que
la unidad de suministro de aguas residuales (P0-P5) está configurada para atomizar las aguas residuales tratadas por la unidad de tratamiento de aguas residuales (38).
4. El sistema de control de la contaminación del aire (10A; 10B; 10C; 10D; 10E) de acuerdo con la reivindicación 3, en el que la unidad de tratamiento de aguas residuales (38) incluye un dispositivo de separación sólido-líquido (35) que separa las aguas residuales de desulfuración descargadas del desulfurador (15) en un sólido y un líquido.
5. El sistema de control de la contaminación del aire (10A; 10B; 10C; 10D; 10E) de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el dispositivo de separación sólido-líquido (35) es un filtro de correa.
6. El sistema de control de la contaminación del aire (10A; 10B; 10C; 10D; 10E) de acuerdo con la reivindicación 3, en el que la unidad de tratamiento de aguas residuales (38) incluye un dispositivo de eliminación de mercurio que elimina el mercurio contenido en las aguas residuales de desulfuración descargadas del desulfurador (15).
7. El sistema de control de la contaminación del aire (10A; 10B; 10C; 10D; 10E) de acuerdo con la reivindicación 3, en el que la unidad de tratamiento de aguas residuales (38) incluye un dispositivo de eliminación de iones de halógeno que elimina los iones de halógeno contenidos en las aguas residuales de desulfuración descargadas del desulfurador (15).
8. Un método de control de la contaminación del aire para el sistema de control de la contaminación del aire (10A; 10B; 10C; 10D; 10E) de la reivindicación 1, que comprende:
suministrar las aguas residuales de desulfuración:
dentro de la segunda tubería de derivación (32); y
al menos una de una ruta para suministrar combustible a la caldera (11), dentro del horno de la caldera (11), dentro del conducto de gases de combustión entre la caldera (11) y el equipo de eliminación de NOx (12), entre el equipo de eliminación de NOx (12) y el calentador de aire (13), y la primera tubería de derivación (33).
9. El método de control de la contaminación del aire de acuerdo con la reivindicación 8, que comprende:
una etapa del tratamiento de aguas residuales que elimina sustancias nocivas de las aguas residuales de desulfuración descargadas del desulfurador (15) para producir aguas residuales tratadas; y
el suministro de aguas residuales tratadas:
dentro de la segunda tubería de derivación (32) y
al menos uno de entre la caldera (11) y el equipo de eliminación de NOx (12), entre el equipo de eliminación de NOx (12) y el calentador de aire (13), y la primera tubería de derivación (33).
10. El método de control de la contaminación del aire de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el tratamiento de aguas residuales incluye una etapa de separación sólido-líquido de separación de las aguas residuales de desulfuración descargadas del desulfurador (15) en un sólido y un líquido.
11. El método de control de la contaminación del aire de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el tratamiento de aguas residuales incluye una etapa de eliminación de mercurio para eliminar el mercurio contenido en las aguas residuales de desulfuración descargadas del desulfurador (15).
12. El método de control de la contaminación del aire de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el tratamiento de aguas residuales incluye una etapa de eliminación de iones de halógeno para eliminar los iones de halógeno contenidos en las aguas residuales de desulfuración descargadas del desulfurador (15).
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