[发明专利]燃煤烟气所有污染物四级净化系统及方法

说明书

本发明公开了一种燃煤烟气所有污染物四级净化系统及方法，系统包括：第一级：塔式湿法净化系统；第二级：组合型活性碳纤维净化系统；第三级：臭氧净化系统；第四级：氨法脱碳系统。系统中的每一级净化系统均具有燃煤烟气多种污染物脱除功能，四级净化系统组合起来，形成了燃煤烟气全部污染物梯级脱除系统，最终可实现燃煤烟气全部污染物超低或近零排放。本四级净化系统可根据各地不同的环保要求或使用单位具体情况灵活运用。如不要求脱除CO₂，可去掉第四级；如仅需达标排放，可去掉第二级或第三级。本系统具有能耗低、水耗低、运营费用低、无废水排放、无固体废弃物、无二次污染及脱污效率高、脱污种类齐全等多项优点。

技术领域

本发明是一种燃煤烟气污染物控制技术，具体来说涉及一种燃煤烟气所有污染物四级净化系统及方法、属资源及环境领域。

背景技术

燃煤烟气中含有大量粉尘，SO_x、NO_x、CO₂、汞、铅等有毒重金属及可挥发性有机污染物，是造成酸雨、雾霾、全球温室效应及大气污染的头号污染源。因此，控制烟气中各种污染物的排放，是大气污染控制领域中最重要的任务。

目前燃煤电厂烟气污染物控制主要针对不同污染物采用单一污染物控制技术，如针对颗粒物控制主要有(干、湿式)静电除尘技术、袋式除尘技术及电、袋复合除尘技术，以上技术是目前应用最广泛的主流除尘技术。

针对SO_x控制、石灰石/石膏湿法脱硫(WFGD)技术，是当前火电行业主流脱硫技术。

针对NOx控制，主要有低氮燃烧技术、SCR技术、SNCR技术以及以上技术的组合技术。

针对CO₂的控制，工业上普遍采用胺法脱碳技术，但由于其能耗大、成本高、根本不适合火电行业烟气量巨大、CO₂浓度低、氧含量较高的特点。目前，火电行业几乎没有CO₂的控制技术在实行规模化或商业化运用。

单一污染物控制技术的缺点是投资大、运营成本高、能耗高、水耗高、占地大、脱除效率相对较低。

目前国内外开发出许多集成化超低排放技术，其技术路线主要为：低氮燃烧器+SCR+静电除尘+湿法脱硫+湿式静电除尘 或者低氮燃烧器+SCR+SNCR+半干法烟气净化系统+湿式静电深度净化系统。

以上技术路线虽可达到超低排放效果，但基本属于各种主流单一污染物控制技术的组合，因此原技术的所有缺陷几乎全部保留，没有太多创新。

在一体化集成脱除多种污染物技术中(N203525547U)公开了一种湿式集成脱硫脱硝脱汞除尘的脱除塔，在塔内由下至上依次实现了湿法脱硫、氧化脱硝脱汞、湿式电除尘。其除尘方式不仅电耗高，且除尘效果较差，尤其对PM_2.5的过滤甚微，其脱硝脱汞采用次氯酸钠，其氧化性能差，脱硝脱汞效率较低。对于多种污染物一体化脱除技术，虽有设备用量少、占地少、投资相对较低的优点，但由于工艺过度紧凑浓缩，对污染物的脱除往往一次通过，难以进行深层次的精细脱除，也难以做到对每一种污染物的脱除都具有最低运营成本和最高脱除效率。

CO₂的脱除，是今后烟气治理工作的重中之重，当今的燃煤污染物治理技术，无论是单项的，技术集成的或是一体化多种污染物脱除的，都未涉及CO₂的脱除，原因是目前还未有低能耗、低运营成本的CO₂脱除技术可以借鉴和运用。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种燃煤烟气所有污染物四级净化系统及方法，通过四套系统的协同作用，对燃煤烟气所有污染物实行梯级脱除，最终可以低成本、低能耗的实现CO₂达标排放，其余所有污染物超低排放或近零排放。