[发明专利]一种燃煤锅炉飞灰改性自吸附烟气脱汞装置及方法

说明书

本发明公开了一种燃煤锅炉飞灰改性自吸附烟气脱汞装置及方法，包括添加剂加药罐、添加剂输送泵、第一给煤机、第二给煤机、第一磨煤机、第二磨煤机、锅炉、吸附反应器、除尘器和烟囱；所述添加剂加药罐存储有脱汞添加剂，所述脱汞添加剂经所述添加剂输送泵分别输送至第一给煤机和第二给煤机，所述第一给煤机出口连接所述第一磨煤机的入口，所述第二给煤机的出口连接所述第二磨煤机的入口，所述第一磨煤机的出口连接所述锅炉的上部入口，所述第二磨煤机的出口连接所述锅炉的下部入口。本发明结构简单，占地少，投资费用低自动化程度高，运行稳定，汞脱除效率高；二次污染少，物耗、能耗低，运行成本低。

技术领域

本发明涉及燃煤锅炉飞灰净化处理技术领域，具体涉及一种燃煤锅炉飞灰改性自吸附烟气脱汞装置及方法。

背景技术

汞是一种剧毒性物质，会对环境、人体产生长期而又严重的危害。尤其是剧毒的甲基汞，会引起对人体具有巨大危害的水俣病。因此，世界各国对汞的污染物排放都进行了严格的控制。

吸附脱汞技术，是利用活性炭、改性活性炭、改性飞灰等吸附剂与烟气接触，实现对汞的吸附。吸附剂一般被后续布袋或静电除尘器捕集。采用吸附脱汞技术不会引起二次污染。

活性炭喷射法将增加电厂飞灰副产物中的碳含量，影响其在建材等行业中的综合利用价值，因此其价值损失将间接的增加活性炭喷射法的运行成本。

飞灰吸附剂在线改性技术可以通过对电厂除尘器收集的飞灰在线进行改性，提高其对汞的氧化和吸附能力，喷入除尘器前烟道中进行脱汞。该技术相对于活性炭喷射技术，运行成本大幅下降，但需要单独增设飞灰改性装置，系统较复杂，占地较多。

湿法烟气脱硫(WFGD)，是我国煤粉锅炉应用最为广泛的一种烟气脱硫系统。研究表明，烟气中的气态二价汞易溶于水，在WFGD系统中，汞离子将与洗涤器中的液相组分发生反应，从而实现对二价汞的吸收、脱除。一般情况下，WFGD系统对烟气中二价汞的脱除效率可以达到80～95％，但对单质汞几乎没有捕捉效果。此外，部分被WFGD系统吸收的二价汞，在某些条件下还会被溶液中的亚硫酸盐等物质还原为气态单质汞，造成单质汞不降反增、原有二价汞实际并未得到有效脱除的情况，从而降低脱汞效率。

考虑中国电厂由于脱硫、脱硝系统普及率较高，且协同脱汞技术的成本较低，但脱汞过程过分依赖WFGD，脱汞效果具有不确定性，不能确保实现汞的深度脱除。同时烟气中的汞进入废水，增加了废水处理的难度，如废水无序排放，则水中的汞将对地下水和土壤造成严重污染。

基于上述情况，本发明提出了一种燃煤锅炉飞灰改性自吸附烟气脱汞装置及方法，可有效解决以上问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃煤锅炉飞灰改性自吸附烟气脱汞方法。本发明提供的一种燃煤锅炉飞灰改性自吸附烟气脱汞方法，充分集成利用了给煤机、磨煤机、除尘器等原有设备，对于已有设备的改造项目，仅需增设添加剂加药罐、添加剂输送泵、添加剂控制阀和吸附反应器等附属设备，即可对烟气中的汞进行有效脱除。本发明结构简单，无需增加过多大尺寸设备，节省占地，相应的系统投资费用也较低。本发明通过调节添加剂控制阀的流量，可以实现锅炉出口烟气中汞的高效脱除；同时通过自动化的控制逻辑连锁，整个脱汞装置工作在较高效率范围区间内，可以实现系统不间断稳定连续操作，保证整套装置具有较高的可用率和汞脱除效率。本发明将锅炉燃烧阶段产生的飞灰进行改性，利用改性后飞灰的吸附氧化特性，将烟气中的汞转化为易于被除尘装置脱除的颗粒汞，本发明不使用活性炭，添加剂的用量极少，不会对飞灰在建材行业中的综合利用产生不利影响，物料和能源消耗低。本装置利用改性飞灰脱除烟气中的汞，含汞飞灰的特性不影响其在建材行业的综合利用，可以明显减少装置的运行成本。本装置减少了后续WFGD装置中对汞的吸收，降低进入废水中的汞含量，从而降低了废水中的汞对地下水和土壤的二次污染。

本发明通过下述技术方案实现：