專利名稱：注射式放電活化法去除煙氣中單質(zhì)汞系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種注射式放電活化法去除煙氣中單質(zhì)汞系統(tǒng)，屬于煙氣污染控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
汞是最具毒害性的重金屬元素，對環(huán)境和人類健康危害極大。我國已經(jīng)將重金屬污染列為污染防治重點(diǎn)，在《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)中已經(jīng)將汞列為限制排放污染物，并要求建設(shè)火電廠脫汞示范工程。燃煤是汞污染的主要來源，燃煤煙氣中的汞有三種形態(tài)氣態(tài)的單質(zhì)汞(也稱元素汞)、氣態(tài)的二價汞(也稱氧化態(tài)汞)和顆粒汞。顆粒汞可被燃煤鍋爐配套的除塵設(shè)備及后續(xù)的脫硫設(shè)備捕集脫除。二價汞溶于水，可被燃煤鍋爐配套的濕法脫硫設(shè)備捕集在脫硫漿液中。單質(zhì)汞不溶于水，性質(zhì)穩(wěn)定，難以被除塵、脫硫等設(shè)備脫除，是造成汞污染的主要根源。目前，所研究的燃煤煙氣脫汞的方法基本分成兩類，即干法和濕法。干法是利用吸附劑將煙氣中的氣態(tài)汞吸附在吸附劑上，再通過除塵設(shè)備收集吸附劑，如采用向煙氣中噴入活性炭粉體、飛灰粉體和鈣基類化合物粉體等；或者利用煙氣通過固定床吸附劑，氣態(tài)汞被吸附在吸附劑上實(shí)現(xiàn)脫除汞的目的。干法脫汞需要增加專門的脫汞裝置，增加投資和運(yùn)行費(fèi)用，增加電廠的環(huán)保成本。濕法是利用氧化劑來氧化煙氣中的原子態(tài)汞生成二價汞，然后在后續(xù)的濕法脫硫裝置中脫除二價汞。該方法可將多種污染物協(xié)同脫除，降低環(huán)保成本， 是目前比較被認(rèn)同和大力發(fā)展的方法。單質(zhì)汞氧化目前研究比較多的是通過向煤、或煙氣、或脫硫漿液中添加鹵素元素物質(zhì)來氧化單質(zhì)汞，商素元素最終溶解于脫硫漿液中將改變漿液的腐蝕特性，增加對脫硫設(shè)施的腐蝕性，如果是現(xiàn)有脫硫設(shè)備，已經(jīng)選定的防腐材質(zhì)和措施不適應(yīng)高鹵素離子含量， 將會引起腐蝕問題。而利用放電等離子體產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的臭氧、原子氧、羥基自由基等活性物質(zhì)，在高效的將單質(zhì)汞氧化之后轉(zhuǎn)化氧氣或消失，不會改變脫硫漿液的腐蝕特性，避免了腐蝕問題，是一種比較好的氧化途徑。對比文件1 [楊宏旻等，CN101703875A]鍋爐煙氣氣態(tài)單質(zhì)汞氧化脫除方法，是利用平板式介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器產(chǎn)生活性物質(zhì)，需要處理的煙氣全部通過放電等離子體反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)單質(zhì)汞的氧化；或者是放電產(chǎn)生的等離子體氣體通過管道噴射入煙道內(nèi)部與煙氣混合反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)單質(zhì)汞氧化，其放電等離子體反應(yīng)器是放置于煙道外側(cè)。因?yàn)榻橘|(zhì)阻擋放電是窄間隙下的放電，也就是氣體流過通道非常狹小，如果要處理大流量煙氣，且煙氣全部通過放電等離子體反應(yīng)器，介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器需要做得很大，對上百萬的鍋爐煙氣量，其體積之大難以想象。而且，對于窄間隙的放電電極結(jié)構(gòu)，煙氣中顆粒物、酸性氣體會導(dǎo)致放電電極腐蝕和在放電間隙產(chǎn)生橋連(搭橋)現(xiàn)象，導(dǎo)致放電狀態(tài)不穩(wěn)定。若是通過管道將放電產(chǎn)生的活性氣體噴射入煙道內(nèi)部，那么導(dǎo)致活性氣體中短壽命或不穩(wěn)定的活性基團(tuán)，在傳輸過程中發(fā)生復(fù)合、分解等二次反應(yīng)過程，從而導(dǎo)致這部分活性物質(zhì)損失，使放電等離子體產(chǎn)生活性物質(zhì)效率降低，進(jìn)而降低了煙氣中單質(zhì)汞的氧化效率。如對比文件2 [岑可法等，CN100363088C]燃煤鍋爐煙氣臭氧氧化脫除汞方法，在煙道低溫段噴入臭氧，將鍋爐煙氣中單質(zhì)汞氧化成二價汞，為后面的吸收法脫汞提供基礎(chǔ)， 總共脫除率達(dá)到80%以上。這種方法與對比文件1區(qū)別在于煙氣不經(jīng)過放電反應(yīng)器(臭氧發(fā)生裝置)，保證了放電反應(yīng)器運(yùn)行的穩(wěn)定性。但是，臭氧產(chǎn)生裝置與煙道之間存在一定的距離，臭氧從產(chǎn)生裝置到煙道的傳輸過程中，要有部分臭氧分解，臭氧濃度降低，導(dǎo)致臭氧裝置氧化單質(zhì)汞的效率下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對對比文件1的煙氣全部通過放電等離子體反應(yīng)器可靠性差和無法處理大煙氣量問題；和對比文件1和2將放電反應(yīng)器放在煙道之外，通過管道將放電產(chǎn)生的活性物質(zhì)和臭氧注入煙氣中，導(dǎo)致活性物質(zhì)在傳輸中損失的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種注射式放電活化法去除煙氣中單質(zhì)汞系統(tǒng)，解決了處理大煙氣量時放電反應(yīng)器體積過大、難以穩(wěn)定運(yùn)行和臭氧注入時臭氧損失的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種注射式放電活化法去除煙氣中單質(zhì)汞系統(tǒng)，將放電裝置插入煙道中，然后將氧氣、 富氧氣體或含氧空氣以注射方式送入放電裝置，在放電等離子體作用下，產(chǎn)生臭氧O3、原子氧0和羥基OH類活性物質(zhì)，成為活性氣體；活性氣體從放電裝置出口排出進(jìn)入煙道；在煙道中，活性氣體與煙氣中的單質(zhì)汞反應(yīng)，將單質(zhì)汞氧化為二價汞。所述放電裝置按照平行式注射法，即放電裝置與煙氣流動方向平行的方式插入燃煤鍋爐空預(yù)器出口下游的煙道中。所述放電裝置按照斜入式注射法，即放電裝置與煙氣流動方向成銳角方式插入燃煤鍋爐空預(yù)器出口下游的煙道中。所述放電裝置按照垂直式注射法即放電裝置與煙氣流動方向垂直方式插入燃煤鍋爐空預(yù)器出口下游的煙道中。所述斜入式注射法中，放電裝置軸線與煙氣流動方向所成夾角小于45 有利于活性氣體與煙氣混合。所述放電裝置插入煙道深度δ在考慮管道結(jié)構(gòu)對稱性情況下，δ大于等于0，小于等于煙道橫截面尺寸d的1/2，即δ <l/2d?；钚詺怏w從放電反應(yīng)器出來后，立即與煙氣混合，避免活性物質(zhì)損失。所述放電裝置最優(yōu)插入深度范圍l/10d< δ <3/10d。 煙氣阻力增加適中，活性氣體與煙氣混合效果好。所述放電裝置為沿面放電管或線-筒體介質(zhì)阻擋放電結(jié)構(gòu)或線-筒或針-網(wǎng)類直接放電電極結(jié)構(gòu)。所述注入活性氣體的原氣體的泵或風(fēng)機(jī)壓頭要大于活性氣體注入處煙道的壓力。所述沿面放電管主要由高壓電極、絕緣介質(zhì)管和低壓電極構(gòu)成；高壓電極是金屬絲或金屬帶以相互平行的條形或者螺繞環(huán)形緊密襯在絕緣介質(zhì)管的內(nèi)壁上，低壓電極是由金屬片或金屬網(wǎng)緊緊纏繞在絕緣介質(zhì)管外壁上；高壓電極與交流高壓電源或脈沖高壓電源的高壓輸出端連接，低壓電極與交流高壓電源的低壓輸出端連接或者低壓電極或高壓電源的低壓輸出端同時接地。所述高壓電極的金屬條間的距離或螺繞環(huán)的環(huán)距范圍為Imm-IOOmm ；所述交流高壓電源或脈沖高壓電源的工作頻率范圍為50Hz-100kHz，電壓范圍為0. I-IOOkV ；所述絕緣介質(zhì)管的管壁厚度在0. 5mm-50mm范圍內(nèi)。本發(fā)明的注射式的沿面放電活化含氧氣體氧化煙氣中單質(zhì)汞的方法，是將放電等離子體反應(yīng)器直接插入到煙道內(nèi)部，煙氣不從放電等離子體反應(yīng)器中通過，而氧氣、富氧氣體、空氣或水蒸氣等經(jīng)過放電等離子體區(qū)，被活化生成臭氧、羥基自由基或氧自由基等活性物質(zhì)，這些活性物質(zhì)一經(jīng)產(chǎn)生后即從放電等離子體區(qū)以最短時間與煙氣接觸，發(fā)生活性物質(zhì)與煙氣中單質(zhì)汞反應(yīng)，將單質(zhì)汞轉(zhuǎn)變?yōu)閮r態(tài)汞，為后續(xù)濕法脫汞提供條件。放電等離子體反應(yīng)器結(jié)構(gòu)可采用導(dǎo)體材料制的線-板、線-筒、針-網(wǎng)等直接放電結(jié)構(gòu)(對比介質(zhì)阻擋放電電極結(jié)構(gòu)，沒有絕緣介質(zhì)存在)，也可采用線-板和線-筒的介質(zhì)阻擋放電結(jié)構(gòu)。介質(zhì)阻擋放電由于介質(zhì)存在，使放電間隙電場增強(qiáng)，電子平均能量大，有效誘發(fā)放電間隙中氣體反應(yīng)，當(dāng)活性物質(zhì)生成的反應(yīng)氣體存在條件下，能夠高濃度產(chǎn)生環(huán)境污染物控制所需的活性物質(zhì)，被廣泛用環(huán)境污染物處理，所以介質(zhì)阻擋放電相對其它直接放電結(jié)構(gòu)具有體積小、活性物質(zhì)產(chǎn)生多的優(yōu)點(diǎn)。介質(zhì)阻擋放電電極結(jié)構(gòu)分為體放電和面放電結(jié)構(gòu)，相比而言，沿面放電起始電壓低、結(jié)構(gòu)加工精度低易制作、工業(yè)應(yīng)用可行性高。沿面放電電極結(jié)構(gòu)，根據(jù)絕緣介質(zhì)形狀，有板式和筒式兩種形式。根據(jù)煙氣管道筒式結(jié)構(gòu)和放電等離子體產(chǎn)生活性物質(zhì)效率分析，采用筒式的沿面放電等離子體電極結(jié)構(gòu)，用于活化含氧氣體(空氣、氧氣或水蒸氣)，產(chǎn)生活性物質(zhì)氧化煙氣中的單質(zhì)汞，為后續(xù)脫汞設(shè)備提供條件。在沿面放電電極結(jié)構(gòu)中，高壓電極是金屬線或金屬帶，內(nèi)襯在絕緣介質(zhì)管(或板)內(nèi)部(或一側(cè))，低壓電極是金屬薄皮(金屬網(wǎng))緊密安裝在絕緣介質(zhì)管外側(cè)(絕緣板的另一側(cè))。交流高壓電源和脈沖高壓電源的高壓輸出端與沿面放電管高壓電極相連，低壓輸出端與沿面放電管的低壓電極連接，并一同接地。本發(fā)明采用沿面放電，它將沿面放電管插入燃煤鍋爐空預(yù)器出口下游的煙道中， 將氧氣、富氧氣體、含氧空氣或水蒸氣通過氣泵或風(fēng)機(jī)送入沿面放電管，在放電等離子體作用下，氣體中的氧氣轉(zhuǎn)變?yōu)槌粞鹾驮友?，成為活性氣體，然后從放電管出口排出進(jìn)入煙道；在煙道中，活性氣體中的03、0、OH等與煙氣中的單質(zhì)汞反應(yīng)，將單質(zhì)汞轉(zhuǎn)變?yōu)槎r汞。 根據(jù)處理煙氣和含氧氣體的設(shè)計沿面放電管的尺寸和安放沿面放電管的數(shù)目。氣泵或風(fēng)機(jī)壓頭要大于活性氣體注入處煙道的壓力。所述的含氧氣體流量遠(yuǎn)小于煙氣的流量，含氧氣體流量一般不超過煙氣流量的5%。本發(fā)明的有益效果是
(1)沿面放電管處理的是氧氣、富氧氣體、含氧空氣或水蒸氣，是清潔氣體，不會腐蝕沿面放電反應(yīng)器，或出現(xiàn)搭橋等現(xiàn)象，可連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。(2)采用小型的沿面放電管，產(chǎn)生高濃度或高數(shù)量的03、0、OH等活性物質(zhì)，將其直接注入煙道中，避免了活性物質(zhì)的復(fù)合和泯滅，提高利用效率，即提高脫汞效率，減少能耗。(3)采用小型的沿面放電管，只處理氧化單質(zhì)汞所需要的氧氣、富氧氣體或含氧空氣量，放電反應(yīng)器設(shè)備小，投資和運(yùn)行費(fèi)用低。(4)采用沿面放電管，所需施加電壓低，等離子體產(chǎn)生活性物質(zhì)效率高，運(yùn)行穩(wěn)定，能耗低。(5)有效氧化單質(zhì)汞的同時，不改變脫硫設(shè)備的腐蝕環(huán)境，不會引發(fā)設(shè)備腐蝕問題。(6)利用沿面放電產(chǎn)生的活性物質(zhì)將單質(zhì)汞氧化為二價汞，使其在后續(xù)濕法脫硫裝置中被脫除，可降低脫汞投資和運(yùn)行費(fèi)用，降低電廠環(huán)保成本，有效保護(hù)環(huán)境。本發(fā)明的技術(shù)方案克服了現(xiàn)有研究技術(shù)的不足，增強(qiáng)了放電法處理燃煤煙氣污染物控制技術(shù)應(yīng)用的可行性。


圖1是一種垂直式注射的沿面放電活化富氧氣體氧化煙氣中單質(zhì)汞方法。圖2是斜入式注射的沿面放電活化富氧氣體氧化煙氣中單質(zhì)汞方法。圖3是平行式注射的沿面放電活化富氧氣體氧化煙氣中單質(zhì)汞方法。圖4是沿面放電管結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1為沿面放電管、2為入口、3為出口、4為煙道、5為高壓電極、6為絕緣介質(zhì)管、7為低壓電極。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明。圖4是沿面放電管1的電極結(jié)構(gòu)示意圖，以圖1、圖2和圖3三種方式放置于煙道中，含氧氣體(如氧氣、富氧氣體、含氧空氣或水蒸氣等)從入口 2進(jìn)入放電管1的等離子體區(qū)，被活化產(chǎn)生氧化性強(qiáng)的活性物質(zhì)(如臭氧、羥基自由基和活性氧自由基等)從出口 3出來，能夠是活性物質(zhì)直接與煙道4中煙氣單質(zhì)汞反應(yīng)，將單質(zhì)汞氧化為價態(tài)汞，含有價態(tài)汞的煙氣進(jìn)入下一級濕法煙氣處理裝置。將氧氣、富氧氣體、含氧空氣或水蒸氣用泵或氣體自身高壓送入沿面放電管1的入口 2。交流高壓電源和脈沖高壓電源的高壓輸出端與沿面放電管1線電極相連，低壓輸出端與沿面放電管1低壓電極連接，并一同接地。垂直式和斜入式放電管插入煙道時，其插入煙道深度δ大于等于0，小于等于煙道橫截面尺寸的1/2。本發(fā)明中，還可以線-筒體介質(zhì)阻擋放電結(jié)構(gòu)替換沿面放電電極結(jié)構(gòu)，用于含氧氣體活化?；蛞跃€-筒、針-網(wǎng)等直接放電電極結(jié)構(gòu)替換沿面放電電極結(jié)構(gòu)，用于含氧氣體活化。實(shí)施例1
高壓電極5是直徑為1 mm的不銹鋼絲制成間距為6 mm的螺繞環(huán)，螺繞環(huán)的外徑為13 mm,螺繞環(huán)的長度為200 mm ；絕緣介質(zhì)管6采用內(nèi)徑為13 mm的石英玻璃管，厚度1 mm ；低壓電壓7是采用鋁箔包裹在絕緣介質(zhì)管外壁上，構(gòu)成沿面放電管1。沿面放電管1插入模擬煙道管10，插入方式是同軸平行注射法，如圖3所示。模擬煙道管4內(nèi)徑為60 mm，外徑63 mm。模擬煙氣是以氮?dú)鉃檩d氣，采用鼓泡法通過汞蒸發(fā)瓶配成含汞氣體，然后含汞氣體再與空氣混合制備成模擬煙氣。通過調(diào)整蒸發(fā)瓶溫度或氮?dú)饬髁空{(diào)整模擬煙氣的汞濃度。在本實(shí)施例中，模擬煙氣的主氣是空氣，流量為1.6 Nm3/h;工業(yè)氮?dú)饬髁?.2 L/min通過汞蒸發(fā)瓶；用干燥的空氣作為活化氣體，空氣流量為1 L/min (活化氣體在放電管停留時間為1.5 秒)，模擬煙氣溫度為100 °C，測試口放在模擬煙道中的沿面放電管下游850 mm處，汞初始濃度為100 ？ g/Nm3。采用工頻50 Hz的交流高壓電源給放電管1供電，當(dāng)高壓電源工作電壓達(dá)到18 kV時，模擬煙氣中的單質(zhì)汞氧化率為91%。采用相同放電管1，模擬煙氣是由1. 6 NmVh空氣和通過汞蒸發(fā)瓶流量0. 2 L/min 氮?dú)饣旌隙?，模擬煙氣全部通過放電管(模擬煙氣在放電管停留時間為0. 05秒)，汞初始濃度為107 ？ g/Nm3，放電管溫度為100 °C，即采用對比文件1的發(fā)明方案。在放電管上施加相同電壓，煙氣中單質(zhì)汞的氧化效率為32%，遠(yuǎn)低于本發(fā)明專利的單質(zhì)汞氧化效果。若要達(dá)到單質(zhì)汞較高的氧化效率，需要增加模擬煙氣在放電管停留時間，進(jìn)而需要增加放電管體積，同時需要增加電能消耗。采用相同放電管1，不同之處是該放電管1放置于煙道外面，通過1米長管路與模擬煙道10連接，導(dǎo)管在煙道中與煙氣同軸放入，模擬煙氣主氣(空氣)為1.6 Nm3/h，工業(yè)氮?dú)饬髁?.2 L/min通過汞蒸發(fā)瓶，活化氣體空氣1 L/min通過放電管(活化氣體在放電管停留時間為1. 5秒)，混合后的模擬煙氣溫度為100 °C，汞初始濃度為103 g/Nm3，即采用對比文件2的發(fā)明方案。在放電管上施加相同電壓，結(jié)果是煙氣中單質(zhì)汞氧化效率為69%，低于本發(fā)明專利的單質(zhì)汞氧化91%的效果。實(shí)施例2
高壓電極5是直徑為1 mm的不銹鋼絲制成間距為6 mm的螺繞環(huán)，螺繞環(huán)的外徑為13 mm,螺繞環(huán)的長度為200 mm ；絕緣介質(zhì)管6采用內(nèi)徑為13 mm的石英玻璃管，厚度1 mm ；低壓電壓7是采用鋁箔包裹在絕緣介質(zhì)管外壁上，構(gòu)成沿面放電管1。沿面放電管1插入模擬煙道管10，插入方式是斜入式，如圖1所示。模擬煙道管4內(nèi)徑為60 mm，外徑63 mm，放電管出口插入模擬煙道深度為15mm處。模擬煙氣是以氮?dú)鉃檩d氣，采用鼓泡法通過汞蒸發(fā)瓶配成含汞氣體，然后含汞氣體再與空氣混合制備成模擬煙氣。通過調(diào)整蒸發(fā)瓶溫度或氮?dú)饬髁空{(diào)整模擬煙氣的汞濃度。在本實(shí)施例中，模擬煙氣的主氣是空氣，流量為1. 6 NmVh ； 工業(yè)氮?dú)饬髁?.2 L/min通過汞蒸發(fā)瓶；用干燥的空氣作為活化氣體，空氣流量為1 L/min (活化氣體在放電管停留時間為1. 5秒)，模擬煙氣溫度為100 °C，測試口放在模擬煙道中的沿面放電管下游850 mm處，汞初始濃度為100 ？ g/Nm3。采用工頻50 Hz的交流高壓電源給放電管1供電，當(dāng)高壓電源工作電壓達(dá)到18 kV時，模擬煙氣中的單質(zhì)汞氧化率為87%。實(shí)施例3
高壓電極5是直徑為1 mm的不銹鋼絲制成間距為6 mm的螺繞環(huán)，螺繞環(huán)的外徑為13 mm,螺繞環(huán)的長度為200 mm ；絕緣介質(zhì)管6采用內(nèi)徑為13 mm的石英玻璃管，厚度1 mm ； 低壓電壓7是采用鋁箔包裹在絕緣介質(zhì)管外壁上，構(gòu)成沿面放電管1。沿面放電管1插入模擬煙道管10，插入方式為垂直式，如圖1所示。模擬煙道管4內(nèi)徑為60 mm，外徑63 mm, 放電管出口插入模擬煙道深度為15mm處。模擬煙氣是以氮?dú)鉃檩d氣，采用鼓泡法通過汞蒸發(fā)瓶配成含汞氣體，然后含汞氣體再與空氣混合制備成模擬煙氣。通過調(diào)整蒸發(fā)瓶溫度或氮?dú)饬髁空{(diào)整模擬煙氣的汞濃度。在本實(shí)施例中，模擬煙氣的主氣是空氣，流量為1. 6 Nm3/ h;工業(yè)氮?dú)饬髁?.2 L/min通過汞蒸發(fā)瓶；用干燥的空氣作為活化氣體，空氣流量為1 L/ min (活化氣體在放電管停留時間為1.5秒)，三處氣體在模擬煙道中混合構(gòu)成模擬煙氣，模擬煙氣溫度為100 °C，測試口放在模擬煙道中的沿面放電管下游850 mm處，汞初始濃度為100 ？ g/Nm3。采用工頻50 Hz的交流高壓電源給放電管1供電，當(dāng)高壓電源工作電壓達(dá)到18 kV時，模擬煙氣中的單質(zhì)汞氧化率為78 %。
同軸平行式注射法脫汞效果最高，其原因可能是有利于活性物質(zhì)在煙氣傳質(zhì)，活性物質(zhì)利用效率高。或者煙氣與放電管同向?qū)е路烹妰?nèi)部壓強(qiáng)減小，促進(jìn)放電發(fā)生，活性物質(zhì)生成量增加。
權(quán)利要求
1.一種注射式放電活化法去除煙氣中單質(zhì)汞系統(tǒng)，其特征是，將放電裝置插入煙道中， 然后將氧氣、富氧氣體或含氧空氣以注射方式送入放電裝置，在放電等離子體作用下，產(chǎn)生臭氧O3、原子氧0和羥基OH類活性物質(zhì)，成為活性氣體；活性氣體從放電裝置出口排出進(jìn)入煙道；在煙道中，活性氣體與煙氣中的單質(zhì)汞反應(yīng)，將單質(zhì)汞氧化為二價汞。
2.如權(quán)利要求1所述的注射式放電活化法去除煙氣中單質(zhì)汞系統(tǒng)，其特征是，所述放電裝置按照平行式注射法，即放電裝置與煙氣流動方向平行的方式插入燃煤鍋爐空預(yù)器出口下游的煙道中。
3.如權(quán)利要求1所述的注射式放電活化法去除煙氣中單質(zhì)汞系統(tǒng)，其特征是，所述放電裝置按照斜入式注射法，即放電裝置與煙氣流動方向成銳角方式插入燃煤鍋爐空預(yù)器出口下游的煙道中。
4.如權(quán)利要求1所述的注射式放電活化法去除煙氣中單質(zhì)汞系統(tǒng)，其特征是，所述放電裝置按照垂直式注射法即放電裝置與煙氣流動方向垂直方式插入燃煤鍋爐空預(yù)器出口下游的煙道中。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的注射式放電活化法去除煙氣中單質(zhì)汞系統(tǒng)，其特征是，所述放電裝置為沿面放電管或線-筒體介質(zhì)阻擋放電結(jié)構(gòu)或線-筒或針-網(wǎng)類直接放電電極結(jié)構(gòu)；放電裝置插入煙道深度δ大于等于0，小于等于煙道橫截面尺寸d的1/2， 即0彡δ彡l/2d。
6.如權(quán)利要求5所述的注射式的注射式放電活化法去除煙氣中單質(zhì)汞系統(tǒng)，其特征是，所述放電裝置最優(yōu)插入深度范圍l/10d< δ <3/10d。
7.如權(quán)利要求5所述的注射式放電活化法去除煙氣中單質(zhì)汞系統(tǒng)，其特征是，所述沿面放電管主要由高壓電極、絕緣介質(zhì)管和低壓電極構(gòu)成；高壓電極是金屬絲或金屬帶以相互平行的條形或者螺繞環(huán)形緊密襯在絕緣介質(zhì)管的內(nèi)壁上，低壓電極是由金屬片或金屬網(wǎng)緊緊纏繞在絕緣介質(zhì)管外壁上；高壓電極與交流高壓電源或脈沖高壓電源的高壓輸出端連接，低壓電極與交流高壓電源的低壓輸出端連接或者低壓電極或高壓電源的低壓輸出端同時接地。
8.如權(quán)利要求7所述的注射式放電活化法去除煙氣中單質(zhì)汞系統(tǒng)，其特征是，所述高壓電極的金屬條間的距離或螺繞環(huán)的環(huán)距范圍為Imm-IOOmm ；所述交流高壓電源或脈沖高壓電源的工作頻率范圍為50Hz-100kHz，電壓范圍為0. I-IOOkV ；所述絕緣介質(zhì)管的管壁厚度在0. 5mm-50mm范圍內(nèi)。
9.如權(quán)利要求3所述的注射式放電活化法去除煙氣中單質(zhì)汞系統(tǒng)，其特征是，所述斜入式注射法中，放電裝置軸線與煙氣流動方向所成夾角小于45 。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種注射式放電活化法去除煙氣中單質(zhì)汞系統(tǒng)，解決了處理大煙氣量時放電反應(yīng)器體積過大和臭氧注入時臭氧損失的問題。它將放電裝置插入燃煤鍋爐空預(yù)器出口下游的煙道中，然后用風(fēng)機(jī)或泵將氧氣、富氧氣體或含氧空氣送入放電裝置，在放電等離子體作用下，產(chǎn)生臭氧O3、原子氧O和羥基OH類活性物質(zhì)，成為活性氣體；活性氣體從放電裝置出口排出進(jìn)入煙道；在煙道中，活性氣體與煙氣中的單質(zhì)汞反應(yīng)，將單質(zhì)汞氧化為二價汞。本發(fā)明采用小型的沿面放電管，產(chǎn)生高濃度或高數(shù)量的活性物質(zhì)，通過煙道內(nèi)置式將放電管放入煙道中，處理大流量煙氣，克服現(xiàn)有研究技術(shù)的不足，增強(qiáng)了放電法處理燃煤煙氣污染物控制技術(shù)應(yīng)用的可行性。
文檔編號F23J15/02GK102500210SQ20121000101
公開日2012年6月20日 申請日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者吳彥, 姜雨澤, 安久濤, 李華東, 李 杰, 王彬 申請人:山東電力研究院