[发明专利]一种联合脱除燃煤烟气中SO2/NOx/PM2.5/Hg的方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于燃煤电站锅炉、工业锅炉烟气多污染物协同控制技术领域，特别涉及一种联合脱除燃煤烟气中SO₂/NO_x/PM_2.5/Hg的方法及装置。

背景技术

我国煤储量丰富，煤炭占一次能源消费比重的60％以上，长期以煤炭为主的能源结构也导致了日益严重的大气污染问题。煤炭燃烧产生的二氧化硫、氮氧化物、细颗粒物、汞是造成酸雨、光化学污染、雾霾天气、土壤及水源污染的重要原因。为此，我国针对这些污染物排放制定了越来越严格的标准。燃煤烟气中SO₂、NO_x、细颗粒物和汞的排放控制是目前大气污染物控制领域的重要任务。

目前，燃煤电站锅炉、工业锅炉烟气的治理技术较多，其中技术成熟且具有代表性的脱硫技术有石灰石-石膏法、氨法、双碱法等，湿法烟气脱硫技术下浆液洗涤过程虽可协同脱除烟气中的粗粉尘，但由于存在浆液雾化夹带、脱硫产物结晶析出等问题，反而会造成PM_2.5排放浓度增加的问题，而对于不溶于水的Hg⁰和NO，捕捉效果极不显著；脱硝技术主要有选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)结合低氮燃烧技术等，其中SCR技术存在催化剂费用高，催化剂再生困难等问题，SNCR脱硝则难以保证脱硝效率，而仅依靠低氮燃烧技术很难达到排放标准；细颗粒脱除技术有在湿法脱硫系统后增设湿式电除尘器、电袋复合技术等，均存在投资费用高、脱除效果有限等问题；烟气脱汞技术国内起步较晚，脱汞吸附剂是目前唯一一种在燃煤电厂烟气汞控制方面可以商业应用的技术，其中活性炭吸附剂成本过高，飞灰、钙基吸附剂等尚在研究阶段。总体而言，以上这些技术设备都几乎只能针对单一污染物进行脱除，且工序繁琐，占地面积大，运行维护成本高，因此，进一步研发燃煤烟气SO₂、NO_x、PM_2.5、Hg协同技术是大势所趋，具有广阔的应用前景。

现有的燃煤烟气联合脱硫脱硝脱汞除尘技术大多由联合脱硫脱硝技术发展而来，这是因为不少脱硫脱硝技术同时具有一定的脱汞除尘效果，如基于大多数电厂湿法烟气脱硫系统的湿法联合脱硫脱硝脱汞除尘技术，该技术的关键是针对湿法脱硫过程中NO、Hg⁰的溶解度低的问题，利用添加各种强氧化剂，将不溶于水的NO、Hg⁰分别氧化成NO₂、Hg²⁺，进而在脱硫洗涤塔内实现SO₂、NO_x、Hg联合脱除。该方案虽然在原理上技术可行，但现有研究仍存在各种问题，如：基于钙基湿法的气相氧化吸收工艺通过加入臭氧、Cl₂等提高NO、Hg氧化率，可大大增强WFGD系统对于NO、Hg的脱除效果，但运行成本高，气体运输储存困难；尿素协同氧化吸收工艺指在现有湿法脱硫工艺中引入NO_x吸收剂尿素及促进吸收的强氧化剂，使原有的湿法烟气脱硫系统同时具有脱硝功能，但由于烟气中SO₂浓度通常远高于NO、Hg，加入的大部分氧化剂、尿素都消耗在了SO₂的氧化、脱除过程，相对石灰石价格更高的尿素、氧化剂的大量添加使得运行费用增高，此外由于尿素脱硝产物与脱硫产物混在一起，资源化利用难以实现；现有的脱硫脱硝脱汞技术并没有对除尘加以特别关注，在脱硫脱硝脱汞的过程中还有可能使PM_2.5浓度增高。本发明致力于开发的这一新产品，能够有效弥补以上这些工艺的不足，降低了运行费用与占地面积，对于协同控制多种污染物具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是针对燃煤电站锅炉、工业锅炉烟气SO₂、NO_x、Hg单独处理投资运行费用高，提供一种联合脱除燃煤烟气中SO₂/NO_x/PM_2.5/Hg的方法及装置。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种联合脱除燃煤烟气中SO₂/NO_x/PM_2.5/Hg的装置，包括多功能洗涤吸收塔、新鲜石灰石浆液配制槽、石灰石浆液循环槽、脱硫脱汞浆液循环槽和新鲜脱硝脱汞浆液配制槽。