本實(shí)用新型屬于燃煤煙氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種燃煤煙氣脫汞系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

燃煤煙氣汞排放污染日趨引起國(guó)際關(guān)注，2013年10月我國(guó)簽署《關(guān)于汞的水俁公約》，提出控制和減少汞排放量，從PVC生產(chǎn)、小規(guī)模和手工采金以及燃煤發(fā)電等行業(yè)首先開(kāi)始削減汞排放量。2016年4月，人大常委會(huì)已經(jīng)批準(zhǔn)通過(guò)《關(guān)于汞的水俁公約》，中國(guó)已經(jīng)成為《關(guān)于汞的水俁公約》的第三十個(gè)締約國(guó)。

目前，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有實(shí)際投入商業(yè)運(yùn)行針對(duì)汞排放控制的專(zhuān)門(mén)脫除裝置，大多數(shù)研究都是利用現(xiàn)有的污染物控制設(shè)施，除塵器和脫硫單元等實(shí)現(xiàn)協(xié)同減排，但協(xié)同減排的效果往往受到污染物控制設(shè)施自身工況的影響，脫汞的作用也有限。

公開(kāi)號(hào)為CN 201410529219的專(zhuān)利文件，公開(kāi)了一種降低燃煤電廠煙氣汞排放的控制方法，其采用鹵化鹽溶液噴射和固相吸附劑噴射同步實(shí)施的方式控制汞排放，人工計(jì)算調(diào)節(jié)系統(tǒng)物料添加量，且未配備自動(dòng)控制系統(tǒng)，耗費(fèi)人力，不能實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)24小時(shí)自動(dòng)運(yùn)行；再者，對(duì)比文件中鹵化鹽溶液采用噴射方式添加，噴射的液體噴霧很容易被設(shè)備內(nèi)部正壓密封風(fēng)帶走后直接排放，會(huì)造成不必要的浪費(fèi)。

因此，本方案提供一種鹵鹽溶液滴加技術(shù)與固相吸附劑噴射技術(shù)的脫汞組合工藝，結(jié)合汞在線監(jiān)測(cè)單元測(cè)量的數(shù)據(jù)，并根據(jù)電廠實(shí)時(shí)的汞濃度排放情況，調(diào)節(jié)鹵鹽溶液滴加量及固相吸附劑量的噴射量，以達(dá)到汞濃度的達(dá)標(biāo)排放，同時(shí)最大程度上節(jié)約運(yùn)行成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)或不足，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種采用鹵鹽溶液滴加技術(shù)、固相吸附劑噴射技術(shù)以及汞在線監(jiān)測(cè)單元的燃煤煙氣脫汞系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型具有如下構(gòu)成：

一種燃煤煙氣脫汞系統(tǒng)，包括用于給燃煤機(jī)組滴加鹵鹽溶液的鹵鹽溶液滴加單元、對(duì)燃煤煙氣噴射固相吸附劑的固相吸附劑噴射單元、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)排放煙氣中元素汞及離子汞濃度的汞排放在線監(jiān)測(cè)單元以及系統(tǒng)控制單元；所述鹵鹽溶液滴加單元與燃煤機(jī)組的入口連通；所述固相吸附劑噴射單元設(shè)置在燃煤機(jī)組中的煙氣管道中；所述汞排放在線監(jiān)測(cè)單元設(shè)置在燃煤煙氣脫汞系統(tǒng)的煙氣排放口；所述系統(tǒng)控制單元通過(guò)線纜與鹵鹽溶液滴加單元、固相吸附劑噴射單元以及汞排放在線監(jiān)測(cè)單元連接。

所述鹵鹽溶液滴加單元包括儲(chǔ)液罐，以及依次設(shè)置在與所述儲(chǔ)液罐連通的管路上的計(jì)量輸送泵、用于讀取流量輸送信號(hào)的流量計(jì)、用于反映管道輸送壓力的壓力表以及電控閥；所述計(jì)量輸送泵、流量計(jì)、壓力表以及電控閥與系統(tǒng)控制單元連接；所述儲(chǔ)液罐流出的鹵鹽溶液依次經(jīng)過(guò)計(jì)量輸送泵、流量計(jì)、壓力表以及電控閥被不斷滴加至燃煤機(jī)組中。

所述鹵鹽溶液滴加單元還包括手動(dòng)閥，在正常工作狀態(tài)，所述手動(dòng)閥打開(kāi)；在系統(tǒng)維護(hù)時(shí)，手動(dòng)關(guān)閉所述手動(dòng)閥。

所述鹵鹽溶液滴加單元中的管路采用聚四氟乙烯或全氟烷氧基樹(shù)脂制成。

所述電控閥和燃煤機(jī)組之間的管路采用哈氏合金或Inconel 625制成。

所述固相吸附劑噴射單元包括內(nèi)設(shè)有料位報(bào)警裝置的儲(chǔ)料倉(cāng)、下料計(jì)量裝置、吸附劑噴槍以及第一風(fēng)機(jī)；所述儲(chǔ)料倉(cāng)的底部設(shè)置下料計(jì)量裝置；所述吸附劑噴槍通過(guò)管路與下料計(jì)量裝置連接；所述第一風(fēng)機(jī)設(shè)置在與所述下料計(jì)量裝置和吸附劑噴槍連接的管路的進(jìn)料端頭。

所述固相吸附劑噴射單元還包括用于盛放料袋的上料裝置；所述上料裝置通過(guò)管路與儲(chǔ)料倉(cāng)連接；所述料袋經(jīng)電動(dòng)提升裝置提升至上料裝置中；所述料袋的封口被打開(kāi)后，盛放在其中的固相吸附劑依靠重力散落至所述上料裝置的出料口；所述上料裝置的出料口處還設(shè)有第二風(fēng)機(jī)。

所述燃煤機(jī)組，所述燃煤機(jī)組包括至少一臺(tái)給煤機(jī)，與所述給煤機(jī)對(duì)應(yīng)連接的至少一臺(tái)磨煤機(jī)，以及與所述磨煤機(jī)連接的鍋爐；所述給煤機(jī)與所述鹵鹽溶液滴加單元的支路對(duì)應(yīng)連接。

所述燃煤機(jī)組還包括依次設(shè)置在煙氣管道中的對(duì)煙氣進(jìn)行脫硝處理的脫硝單元、空氣預(yù)熱器、除塵器、對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫處理的濕法脫硫單元以及設(shè)置在排煙口處的煙囪，所述空氣預(yù)熱器的進(jìn)口或出口煙道處設(shè)置固相吸附劑噴射單元；所述煙囪的排煙口處設(shè)置汞排放在線監(jiān)測(cè)單元。優(yōu)選的，所述空氣預(yù)熱器的出口煙道處設(shè)置固相吸附劑噴射單元。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下技術(shù)效果：本實(shí)用新型采用鹵鹽溶液滴加技術(shù)和固相吸附劑噴射技術(shù)的組合工藝，并利用汞在線監(jiān)測(cè)單元實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)、通過(guò)系統(tǒng)控制單元實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制運(yùn)行的方式，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程24小時(shí)連續(xù)自動(dòng)控制燃煤煙氣中汞的排放。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本申請(qǐng)的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1：本實(shí)用新型燃煤煙氣脫汞系統(tǒng)示意圖；

圖2：本實(shí)用新型中鹵鹽溶液滴加單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3：本實(shí)用新型中固相吸附劑噴射單元結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明，以充分地了解本實(shí)用新型的目的、特征和效果。

如圖1所示，本實(shí)用新型燃煤煙氣脫汞系統(tǒng)，包括鹵鹽溶液滴加單元10、固相吸附劑噴射單元20、汞排放在線監(jiān)測(cè)單元30以及系統(tǒng)控制單元40，所述鹵鹽溶液滴加單元10與燃煤機(jī)組50的入口連通；所述固相吸附劑噴射單元20設(shè)置在燃煤機(jī)組50中的煙氣管道中；所述汞排放在線監(jiān)測(cè)單元30設(shè)置在燃煤煙氣脫汞系統(tǒng)的煙氣排放口，所述系統(tǒng)控制單元40通過(guò)線纜與鹵鹽溶液滴加單元10、固相吸附劑噴射單元20以及汞排放在線監(jiān)測(cè)單元30連接。

所述燃煤機(jī)組50，所述燃煤機(jī)組50包括至少一臺(tái)給煤機(jī)51，與所述給煤機(jī)51對(duì)應(yīng)連接的至少一臺(tái)磨煤機(jī)52，以及與所述磨煤機(jī)52連接的鍋爐53；所述給煤機(jī)51與所述鹵鹽溶液滴加單元10的支路對(duì)應(yīng)連接。

所述燃煤機(jī)組50還包括依次設(shè)置在煙氣管道中對(duì)煙氣進(jìn)行脫硝處理的脫硝單元54、空氣預(yù)熱器55、除塵器56、對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫處理的濕法脫硫單元57以及設(shè)置在排煙口處的煙囪58，所述空氣預(yù)熱器55的進(jìn)口或出口煙道處設(shè)置固相吸附劑噴射單元20，本實(shí)施例中，所述固相吸附劑噴射單元20優(yōu)選設(shè)置在空氣預(yù)熱器55的出口煙道處；所述煙囪58的排煙口處設(shè)置汞排放在線監(jiān)測(cè)單元30。

所述鹵鹽溶液滴加單元10用于給燃煤機(jī)組50滴加鹵鹽溶液，所述固相吸附劑噴射單元20可對(duì)燃煤煙氣噴射固相吸附劑，所述汞排放在線監(jiān)測(cè)單元30可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)排放煙氣中元素汞及離子汞濃度。本實(shí)用新型采用鹵鹽溶液滴加技術(shù)和固相吸附劑噴射技術(shù)的組合工藝，并利用汞在線監(jiān)測(cè)單元實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)、通過(guò)系統(tǒng)控制單元實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制運(yùn)行的方式，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程24小時(shí)連續(xù)自動(dòng)控制燃煤煙氣中汞的排放。

如圖2所示，所述鹵鹽溶液滴加單元10包括儲(chǔ)液罐11，以及依次設(shè)置在與所述儲(chǔ)液罐11連通的管路上的計(jì)量輸送泵12、用于讀取流量輸送信號(hào)的流量計(jì)13、用于反映管道輸送壓力的壓力表14、電控閥15以及手動(dòng)閥16；所述計(jì)量輸送泵12、流量計(jì)13、壓力表14以及電控閥15與系統(tǒng)控制單元40連接；所述儲(chǔ)液罐11排出的鹵鹽溶液依次經(jīng)過(guò)計(jì)量輸送泵12、流量計(jì)13、壓力表14以及電控閥15被不斷滴加至燃煤機(jī)組50中。在正常工作狀態(tài)，所述手動(dòng)閥16打開(kāi)，在系統(tǒng)維護(hù)時(shí)，手動(dòng)關(guān)閉所述手動(dòng)閥16。所述鹵鹽溶液滴加單元10可以確保鹵鹽溶液精確的定量輸送以及安全運(yùn)行。

鹵鹽溶液滴加單元10在滴加鹵鹽溶液時(shí)，系統(tǒng)控制單元40同時(shí)控制電控閥15開(kāi)啟，流量計(jì)13將讀取的實(shí)際流量信號(hào)輸送到系統(tǒng)控制單元40。所述系統(tǒng)控制單元40通過(guò)讀取的機(jī)組給煤量信號(hào)，并根據(jù)汞在線監(jiān)測(cè)單元30測(cè)量得到的元素汞及離子汞的濃度值，計(jì)算溶液添加量，并給計(jì)量輸送泵12發(fā)送輸送流量的指令信號(hào)。所述壓力表14用于反映管道輸送壓力，當(dāng)壓力過(guò)大時(shí)，所述壓力表14發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)系統(tǒng)控制單元40關(guān)閉計(jì)量輸送泵12和電控閥15，所述鹵鹽溶液滴加單元10停止工作。

所述手動(dòng)閥16一般處于常開(kāi)狀態(tài)，當(dāng)前端系統(tǒng)需要維護(hù)時(shí)，可手動(dòng)關(guān)閉。

所述鹵鹽溶液滴加單元10采用滴加注入而不是噴射鹵鹽溶液，采用滴加注入方式可以保證鹵鹽溶液和煤直接混合；如果采用噴射方式添加鹵鹽溶液，噴射的液體噴霧被設(shè)備內(nèi)部正壓密封風(fēng)帶走直接排放，造成不必要的浪費(fèi)。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述鹵鹽溶液滴加單元10中的管路采用聚四氟乙烯(PTFE)或全氟烷氧基樹(shù)脂(PFA)制成，所述PTFE或PFA具有耐腐蝕、耐高低溫等特點(diǎn)；所述電控閥15和燃煤機(jī)組50之間的管路采用哈氏合金或Inconel 625制成，所述哈氏合金或Inconel 625具有耐磨、防腐的性能。

所述鹵鹽溶液采用溴化鈣或氯化鈣等制備而成。

如圖3所示，所述固相吸附劑噴射單元20包括儲(chǔ)料倉(cāng)21、下料計(jì)量裝置22、至少一個(gè)吸附劑噴槍23、第一風(fēng)機(jī)24以及用于盛放料袋26的上料裝置25，所述吸附劑噴槍23的數(shù)量為4-12個(gè)，優(yōu)選為8個(gè)，并可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑黾踊蜉^少。

所述上料裝置25通過(guò)管路與儲(chǔ)料倉(cāng)21連接，所述料袋26經(jīng)電動(dòng)提升裝置提升至上料裝置25中；所述料袋26的封口被打開(kāi)后，盛放在其中的固相吸附劑依靠重力散落至所述上料裝置25的出料口；所述上料裝置25的出料口處還設(shè)有第二風(fēng)機(jī)，通過(guò)第二風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣將固相吸附劑輸送至儲(chǔ)料倉(cāng)21中。所述上料裝置25可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)卸料，并不需要采用罐車(chē)的方式進(jìn)行補(bǔ)料，自動(dòng)化程度高，且節(jié)省勞動(dòng)力等。

所述儲(chǔ)料倉(cāng)21的底部設(shè)置下料計(jì)量裝置22。所述吸附劑噴槍23通過(guò)管路與下料計(jì)量裝置22連接；所述第一風(fēng)機(jī)24設(shè)置在與所述下料計(jì)量裝置22和吸附劑噴槍23連接的管路的進(jìn)料端頭，通過(guò)第一風(fēng)機(jī)24產(chǎn)生的壓縮空氣將固相吸附劑輸送至吸附劑噴槍23，所述固相吸附劑經(jīng)吸附劑噴槍23噴射與燃煤煙氣管道中，并與煙氣中的汞發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

所述儲(chǔ)料倉(cāng)21內(nèi)還設(shè)有料位報(bào)警裝置，在固相吸附劑的料位低于設(shè)定值后，所述料位報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào)，通知操作人員進(jìn)行補(bǔ)料。

所述固相吸附劑采用溴化活性炭等碳基吸附劑。

所述汞排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)30實(shí)時(shí)測(cè)定煙囪排放煙氣中的元素汞、離子汞濃度，并傳輸?shù)较到y(tǒng)控制單元40，由系統(tǒng)控制單元40根據(jù)煙氣汞濃度值及機(jī)組運(yùn)行參數(shù)，反饋控制固相吸附劑噴射單元20的物料添加量。

所述系統(tǒng)控制單元40采集機(jī)組運(yùn)行參數(shù)，如給煤機(jī)的給煤量、負(fù)荷、煙氣量、煙氣汞排放形態(tài)和濃度等，再反饋調(diào)節(jié)鹵鹽溶液滴加單元10的啟停和滴加量，以及吸附劑噴射單元20的噴射量，最終使尾部煙氣汞排放達(dá)到目標(biāo)值。

所述鹵鹽溶液滴加單元10中的鹵鹽溶液被不斷滴加至給煤機(jī)51中的煤層上，然后滴加鹵鹽溶液的煤被輸送至磨煤機(jī)52中進(jìn)行粉碎混合處理，該破碎混合過(guò)程也有利于鹵鹽溶液和煤的充分混合；然后粉碎混合的煤被送入鍋爐53燃燒，鹵鹽溶液使煙氣中的元素汞轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子態(tài)汞，該離子態(tài)汞后續(xù)被除塵器56及濕法脫硫單元57進(jìn)一步脫除。所述固相吸附劑噴射單元20噴射的吸附劑噴入煙道之后，很快和煙氣混合，吸附劑和汞接觸的過(guò)程中，即完成吸附和反應(yīng)過(guò)程，然后吸附有汞的固相吸附劑被設(shè)置在管路中的除塵器56捕集，然后通過(guò)濕法脫硫單元57，所述煙氣中的汞被脫除后最后從煙囪58排入大氣中。

實(shí)施例：

該實(shí)施例僅用于說(shuō)明該專(zhuān)利的應(yīng)用情況，并不限制本實(shí)用新型專(zhuān)利的使用范圍。

本實(shí)用新型應(yīng)用于300MW燃煤發(fā)電機(jī)組，根據(jù)其實(shí)際煙氣汞排放水平，系統(tǒng)設(shè)計(jì)溴化鈣溶液滴加單元輸送能力0-30kg/h(每個(gè)支路)，溴化活性炭噴射單元輸送能力13.5-150kg/h。

所述鹵鹽溶液滴加單元10包含5個(gè)支路，分別與對(duì)應(yīng)1號(hào)給煤機(jī)51、2號(hào)給煤機(jī)51、3號(hào)給煤機(jī)51、4號(hào)給煤機(jī)51、5號(hào)給煤機(jī)51連接，以實(shí)現(xiàn)不同給煤機(jī)51對(duì)應(yīng)的鹵鹽溶液滴加支路的獨(dú)立控制。每個(gè)支路的鹵鹽溶液添加量根據(jù)對(duì)應(yīng)給煤機(jī)51的給煤量實(shí)時(shí)計(jì)算，再通過(guò)系統(tǒng)控制單元40反饋并控制計(jì)量輸送泵12的溶液輸送量。通過(guò)本實(shí)用新型燃煤煙氣脫汞系統(tǒng)，可將機(jī)組煙氣汞排放濃度從20ug/m³降低到1ug/m³(日均值)。

在煙氣汞排放濃度較低的時(shí)候，可能僅需要運(yùn)行鹵鹽溶液滴加單元10，離子態(tài)汞通過(guò)濕法脫硫單元57的協(xié)同脫除，就能夠?qū)崿F(xiàn)尾部煙氣汞排放濃度達(dá)標(biāo)。而當(dāng)煙氣汞排放濃度較高時(shí)，單純依靠協(xié)同脫除汞則無(wú)法達(dá)標(biāo)，此時(shí)則需要采用吸附劑滴加單元10和固相吸附劑噴射單元20同時(shí)運(yùn)行，才能使其達(dá)標(biāo)排放，因此系統(tǒng)可靈活調(diào)節(jié)運(yùn)行方式，以實(shí)現(xiàn)組合工藝的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

本實(shí)用新型采用鹵鹽溶液滴加技術(shù)和固相吸附劑噴射技術(shù)的組合工藝，用于燃煤煙氣汞排放進(jìn)行控制，不僅利用了煙氣處理設(shè)施的協(xié)同脫除作用，還具備專(zhuān)門(mén)的吸附脫汞裝置，同時(shí)配備了全自動(dòng)控制系統(tǒng)，極大節(jié)省人力物力的投入，方便管理，并可實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程24小時(shí)連續(xù)自動(dòng)控制燃煤煙氣中汞的排放。

以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限定，僅僅參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)。