一種煙氣汙染物協同深度淨化系統的製作方法

2023-12-03 04:22:41

本實用新型涉及一種煙氣淨化系統，具體涉及一種煙氣汙染物協同深度淨化系統。

背景技術：

我國每年煤炭消費約36億噸，佔全球50%以上，煤燃燒排放大量顆粒物（PM）、硫氧化物（SOx）、氮氧化物（NOx）、汞（Hg）等多種汙染物，造成了嚴重的大氣汙染問題。燃煤電廠是我國第一耗煤大戶，隨著燃煤電廠大氣汙染物排放標準的進一步加嚴，國內外對燃煤煙氣汙染物深度治理關鍵技術開展了深入研究。

例如，中國專利公開號CN204485558U、CN103752160A，實用新型創造的名稱為一種實現燃煤電廠溼法脫硫尾氣超低排放的除霧除塵設備、實現循環流化床鍋爐NOx超低排放的方法，其公開的技術方案均難以實現多種汙染物深度協同控制。

例如，中國專利公開號CN104524948A，實用新型創造的名稱為一種基於超聲波的脫硫除塵一體化技術及裝置，其公開的技術方案同樣不能協同脫除NOx、Hg等汙染物，且其目前尚處於工業示範階段。

技術實現要素：

本實用新型的目的是為了克服現有技術中存在的不足，提供一種能夠對煙氣進行脫硝、脫硫與除塵，實現多種汙染物深度協同脫除的煙氣汙染物協同深度淨化系統。

本實用新型的技術方案是：

一種煙氣汙染物協同深度淨化系統包括燃煤鍋爐、脫硝裝置、第一除塵裝置、溼法煙氣脫硫系統及第二除塵裝置，所述溼法煙氣脫硫系統包括脫硫塔，所述燃煤鍋爐、脫硝裝置、第一除塵裝置、脫硫塔及第二除塵裝置通過煙氣管道依次相連。本方案能夠對煙氣進行脫硝、脫硫與除塵，實現多種汙染物深度協同脫除。

作為優選，還包括燃煤汞控制裝置及為燃煤鍋爐供料的粉煤供料傳送帶，所述溼法煙氣脫硫系統還包括脫硫廢水池，所述燃煤汞控制裝置包括位於粉煤供料傳送帶上方的廢水噴頭、連接廢水噴頭與脫硫廢水池的脫硫廢水管道及設置在脫硫廢水管道上的給水泵。

溼法煙氣脫硫系統工作中的漿液在不斷循環的過程中，會產生一定量的脫硫廢水，脫硫廢水存儲在脫硫廢水池中。申請人在長期研究中發現燃料煤中汞含量較高，而氯含量較低，導致燃煤電廠煙囪中汞的排放濃度較高；而溼法煙氣脫硫系統工作中產生的脫硫廢水中氯含量較高；因而本方案脫硫廢水池中的脫硫廢水通過給水泵及噴頭噴射到粉煤供料傳送帶上的煤粉中，使脫硫廢水內的高濃度氯離子與煤粉混合，從而使燃煤產生的煙氣中的零價Hg氧化為二價Hg（Hg2+）和顆粒態Hg（HgP），而二價Hg（Hg2+）和顆粒態Hg（HgP）可以在隨後的溼法脫硫系統中高效脫除；因而本方案不僅能夠對脫硫廢水進行循環利用，減少脫硫廢水的汙染排放，而且可以促進煙氣中汞的高效深度協同脫除，有效降低燃煤過程中汞的排放。

作為優選，燃煤汞控制裝置還包括空氣泵及連接空氣泵的出口與脫硫廢水管道的供氣管道，且供氣管道與脫硫廢水管道的交匯口位於給水泵與噴頭之間的脫硫廢水管道上。

本方案空氣泵將空氣壓入脫硫廢水中利用氣液兩相流使噴口將脫硫廢水霧化噴出，有利於使脫硫廢水與粉煤供料傳送帶上的煤粉均勻混合。

作為優選，第一除塵裝置與脫硫塔之間的煙氣管道內還設有用於前置氧化NO和單質汞的催化氧化裝置，所述催化氧化裝置由Fe-Mn/TiO2構成，且催化氧化裝置呈蜂窩結構。

本方案在煙氣經過脫硫塔前，通過催化氧化裝置促進煙氣中的NO和單質汞的氧化，使氧化後的NO和單質汞在隨後的脫硫吸收塔中吸收、脫除。

作為優選，脫硫塔與第二除塵裝置之間的煙氣管道上設有除霧器。除霧器可以進一步將煙氣中的霧滴、粉塵、飛灰等脫除。

作為優選，第一除塵裝置為電袋複合除塵器，第一除塵裝置包括乾式靜電除塵裝置與布袋除塵裝置，且乾式靜電除塵裝置靠近第一除塵裝置的進口，布袋除塵裝置靠近第一除塵裝置的出口。電袋複合除塵器

本方案將靜電和過濾兩種除塵技術複合在一起的除塵技術，含塵煙氣先經過氣流分布板均勻地進入電除塵部分（即乾式靜電除塵裝置），在收塵電場的作用下大部分粉塵荷電，並在電場力作用下向收塵極移動並在收塵極板上去除帶電性和沉積；經過電除塵處理後含有少量粉塵的煙氣進入布袋除塵區（即布袋除塵裝置），粉塵被阻留在濾袋錶面上，經過淨化後的煙氣經進入煙道排出。

另一方面，煙氣先經過乾式靜電除塵裝置可以除去煙氣中的大顆粒雜質，從而避免大顆粒雜質進入布袋除塵裝置的布袋內將布袋擊穿。

作為優選，第二除塵裝置為溼式靜電除塵裝置。

作為優選，燃煤鍋爐上設有低氮燃燒器。低氮燃燒器通過適當配置爐內流場、溫度場及物料分布來改變NOx的生成環境，從而降低NOx的生成量。

本實用新型的有益效果是：能夠對煙氣顆粒物(PM)、硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)、汞(Hg)等多種汙染物高效深度協同脫除，使燃煤煙氣的主要汙染物（煙塵、二氧化硫、氮氧化物等）排放濃度達到或優於國家天然氣燃氣輪機的排放限值，實現「超低排放」。

附圖說明

圖1是本實用新型的煙氣汙染物協同深度淨化系統一種結構示意圖。

圖中：燃煤鍋爐1、脫硝裝置2、第一除塵裝置3、脫硫塔4、除霧器5、第二除塵裝置6、催化氧化裝置7、煙氣管道8、空預器9、脫硫廢水池10、給水泵11、脫硫廢水管道12、供氣管道13、空氣泵14、粉煤供料傳送帶15、廢水噴頭16。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步詳細描述：

如圖1所示，一種煙氣汙染物協同深度淨化系統包括燃煤鍋爐1、脫硝裝置2、第一除塵裝置3、溼法煙氣脫硫系統、第二除塵裝置6、前置氧化NO和單質汞裝置、燃煤汞控制裝置及為燃煤鍋爐供料的粉煤供料傳送帶15。溼法煙氣脫硫系統包括脫硫塔4及脫硫廢水池10。燃煤鍋爐、脫硝裝置、第一除塵裝置、脫硫塔及第二除塵裝置通過煙氣管道8依次相連。燃煤鍋爐燃燒產生的煙氣通過煙氣管道依次流經脫硝裝置、第一除塵裝置、脫硫塔及第二除塵裝置。

燃煤鍋爐上設有低氮燃燒器。脫硝裝置與第一除塵裝置之間的煙氣管道上還設有空預器9。脫硫塔與第二除塵裝置之間的煙氣管道上設有除霧器5。

第一除塵裝置為電袋複合除塵器。第一除塵裝置包括乾式靜電除塵裝置與布袋除塵裝置，且乾式靜電除塵裝置靠近第一除塵裝置的進口，布袋除塵裝置靠近第一除塵裝置的出口。第二除塵裝置為溼式靜電除塵裝置。進入第一除塵裝置的含塵煙氣先經過乾式靜電除塵裝置除塵，經過電除塵處理後含有少量粉塵的煙氣再進入布袋除塵裝置除塵。

本實施例的溼法煙氣脫硫系統為石灰石-石膏溼法煙氣脫硫系統，石灰石-石膏溼法煙氣脫硫系統是目前應用最廣泛的一種脫硫技術，其採用鈣基吸收劑（石灰石或石灰）作為脫硫劑，在與煙氣接觸過程中，煙氣中的二氧化硫被清除。石灰石-石膏溼法煙氣脫硫工藝中的漿液在不斷循環的過程中，會產生一定量的脫硫廢水。本實施例的溼法煙氣脫硫系統工作中產生的脫硫廢水存儲在脫硫廢水池中。

燃煤汞控制裝置包括位於粉煤供料傳送帶上方的廢水噴頭16、空氣泵14、連接廢水噴頭與脫硫廢水池的脫硫廢水管道12、設置在脫硫廢水管道上的給水泵11及連接空氣泵的出口與脫硫廢水管道的供氣管道13。供氣管道與脫硫廢水管道的交匯口位於給水泵與噴頭之間的脫硫廢水管道上。供氣管道上設有供氣管道開關閥門。本實施例的噴頭的數量為一個或多個。當噴頭的數量為多個時：多個噴頭沿粉煤供料傳送帶的寬度方向等距分布，且各噴頭的高度相同。

第一除塵裝置與脫硫塔之間的煙氣管道內還設有用於前置氧化NO和單質汞的催化氧化裝置7。催化氧化裝置由Fe-Mn/TiO2構成，且催化氧化裝置呈蜂窩結構。