[发明专利]一种除尘脱汞一体化的装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于烟气净化技术领域，具体涉及一种除尘脱汞一体化装置，本发明还涉及一种除尘脱汞一体化的方法。

背景技术

当前，我国已成为世界上微细颗粒物污染最为严重的地区之一，严重雾霾天气频繁出现，PM_2.5已成为社会的热点名词，微细颗粒物污染的治理力度前所未有，《环境空气质量标准》GB3095-2012增设了PM_2.5的限制项，火电、冶金等主要污染领域的大气污染物排放标准全面修订，各省市也大力开展了各项颗粒物排放整治工作。

工业领域高效除尘设备主要为电除尘器及布袋除尘器两类。电除尘器运行稳定、阻损小、能处理高温、高湿烟气，但受粉尘比电阻影响大、对微细粉尘捕集率不高，布袋除尘器运行稳定高效、正常工作能保证粉尘排放浓度控制在30mg/Nm³以下，但滤料难以在高温或高湿情况下正常工作、运行阻力大。除尘工作者结合二者优势，开发了电袋除尘器，烟气进入除尘器后，先经一至两个电场进行电除尘，发挥电除尘对粗颗粒的高捕集性能，随后剩余的微细粉尘进行后续的袋区进行过滤，保障出口排放达标，因进入袋区的颗粒物总量少，因此过滤风速可适度提高、清灰周期可延长，经济性及可操作性显著增强，现已广泛使用。专利公开号为：CN102872673A，公开日为：2013-01-16，发明名称为：电袋除尘器，专利公开号为：CN202638208U，公开日为：2013-01-02，发明名称为：一种改进的电袋除尘器，专利公开号为：CN202151539U，公开日为：2012-02-29，发明名称为：电袋除尘器，专利公开号为：CN203017931U，公开日为：2013-06-26，发明名称为：电袋除尘器，专利公开号为：CN102389681A，公开日为：2012-03-28，发明名称为：复合式电袋除尘器，专利公开号为：CN203140156U，公开日为：2013-08-21，发明名称为：一种反向电场电袋除尘器，专利公开号为：CN201235265，公开日为：2009-05-13，发明名称为：高效电袋除尘装置，这些专利申请从电场、气流、喷吹等要素的设计角度开展了优化，但由于电袋除尘器内进入袋区的大部分为微细粉尘，形成的粉尘初层孔隙较小，阻力增加较快，因而喷吹周期及滤袋寿命相对较短，且微细粉尘相比粗颗粒粉尘更易于穿透滤料而排出，影响除尘效率，前述专利均未从根本上解决该问题。

专利公开号为：CN1390157A，公开日为：2003-01-08，发明名称为：凝聚粒子的方法和装置，专利公开号为：CN1603004A，公开日为：2005-04-06，发明名称为：双极性电晕放电烟尘凝并电除尘方法及其设备，专利公开号为：CN102836779A，公开日为：2012-12-26，发明名称为：一种微细颗粒物的去除方法及装置，专利公开号为：CN201168647X，公开日为：2008-12-24，发明名称为：一种偶极荷电静电凝并除尘装置，专利公开号为：CN201329312Y，公开日为：2009-10-21，发明名称为：凝聚型高压静电除尘器，分别公开了各自的粒子电凝并方法或设备，通过粒子在电场中荷异性电荷后定向迁移而发生交叉碰撞，形成新的较粗颗粒，从而使烟尘粒径显著粗化，提升其在后续除尘设备中的捕集率。但前述电凝并器均设置在除尘器前的入口管路处，以粉尘凝并增粗而提高捕集率为目的。

此外，重金属汞的污染已受到公众及环保工作者的广泛关注，《火电厂大气污染排放标准》GB13223-2012已明确控制要求，2015年即开始实施。

当前燃煤锅炉烟气脱汞首选的方法仍然为活性炭吸附，即在电除尘器入口管段喷入活性炭，吸附汞后的活性炭在电除尘器内被捕集下来，从而将汞从烟气中去除，但燃煤锅炉烟气中汞含量低，而烟气量又很大，活性炭耗量很高，运行成本昂贵，电厂难以承受。而且吸附汞后的活性炭与粉煤灰一起被电除尘器所捕集，因而使得除尘器灰斗排出的粉煤灰混入了大量的吸附汞后的活性炭，品质受到影响，难以被下游用户所接受，影响了粉煤灰的综合利用。美国EPRI提出了在电除尘器后增设一布袋除尘器，在二者之间的管段喷入活性炭，电除尘器负责除尘，布袋除尘器负责捕集吸附汞后的活性炭及从电除尘器逃逸过来的粉尘，此谓之Toxecon工艺。但该工艺需电、袋两台除尘器，投资高，且只解决了粉煤灰的品质问题，仍未解决活性炭耗量及运行成本昂贵的脱汞根本障碍。此后，EPRI又提出了Toxecon Ⅱ工艺，即在电除尘器末电场前喷入活性炭，以末电场取代布袋除尘器的功效，节省了部分投资，但仍只解决粉煤灰的品质问题，并未触及脱汞的根本障碍。