煤中氯元素循環利用實現污染物聯合脫除的裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種煤中氯元素循環利用實現污染物聯合脫除的裝置，包括鍋爐、SCR脫硝裝置、空氣預熱器、除塵器、脫硫塔、煙囪、漿液泵Ⅱ，所述鍋爐與SCR脫硝裝置連接，SCR脫硝裝置與除塵器之間通過空氣預熱器連接，除塵器與脫硫塔連接，脫硫塔與煙囪連接，還包括脫硫廢水儲箱、霧化噴嘴、廢水調質罐、空壓機，霧化噴嘴設于CR脫硝裝置與空氣預熱器之間的連接管道上，霧化噴嘴通過漿液泵Ⅱ與廢水調質罐連接，空壓機與霧化噴嘴連接，脫硫廢水儲箱與脫硫塔連接，脫硫廢水儲箱與廢水調質罐連接，廢水調質罐內設有強堿。促進煙氣中汞的脫除，同時通過調節富氯脫硫廢水的PH值，實現脫硫廢水的有效利用并提高煙氣中SO3的脫除效率的方法。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及石灰石-石膏濕法燃煤鍋爐煙氣中元素態汞氧化、脫除與深度固定，以及三氧化硫、粉塵等污染物脫除
，尤其涉及一種煤中氯元素循環利用實現污染物聯合脫除的裝置。
技術介紹
汞是大氣中毒性很強的一類污染物，能夠對人類的神經系統造成傷害。電廠燃煤鍋爐煙氣排放是大氣中汞的主要來源。汞在煙氣中主要以元素態汞(Hg )、氧化態汞(Hg2+)和顆粒態汞(Hgp)三種形態存在，其中氧化態汞和顆粒態汞易被常規污染物控制設備脫除，未被氧化的元素態汞由于其較強的穩定性和難溶性很難得到有效控制而排放到大氣中造成污染。研究發現，煤中微量的氯元素有利于氣態單質汞向氧化態汞的轉化以及飛灰對汞的吸附和固定作用。煙氣中氧化態的汞主要以氯化汞(HgCl2)的形式存在，利用熱力學模型對氧化性氣氛下，在2ppm Cl, 20ppm Cl, 200ppm Cl不同氯元素含量下煤中萊形態隨溫度的變化進行的模擬結果，如圖1所示。結果表明在低溫(小于650K)下，汞以氯化物形式存在，在高溫(大于650K)下以元素態汞存在；煙氣中氯元素含量越大，氯化汞作為穩定相的溫度范圍越寬。我國煤中氯含量較低，限制了煙氣中元素態汞的氧化。因此，在適當的溫度區域提高煙氣中氯元素的含量有利于提高煙氣中汞的脫除效率。氧化態汞可以存在于氣相中，也可以吸附到飛灰表面形成顆粒態汞。氯元素和鈣元素有利于氧化態汞在飛灰表面的吸附。吸附在飛灰表面的顆粒態汞具有較高的穩定性，在常溫下很難脫附出來，在200°C加熱下脫附率也只有20%左右。因此吸附在飛灰表面隨除塵設備得到脫除的顆粒態汞得到深度固定，不會造成二次污染。石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝(WFGD)是目前應用最為廣泛的電廠煙氣脫硫技術，在濕法煙氣脫硫系統運行過程中，氯離子在脫硫循環漿液中具有富集現象，其脫硫廢水中氯離子濃度富集到約為20g/L時，須連續排放引出脫硫系統。廢水中含有大量的鈣離子，硫酸根離子和氯離子。另外，脫硫廢水具有酸性大，重金屬離子以及懸浮物含量高等特點，需要經過復雜的化學處理才能排放。目前脫硫廢水處理具有處理成本高，排放造成二次污染等問題。PM2.5的排放對人類健康造成極大危害，是燃煤電廠污染物控制中的難題。燃煤電廠排放的PM2.5分為可過濾顆粒(一次PM)和可凝結顆粒(二次PM)兩類，其中可過濾顆粒與可凝結顆粒的比例為1:3。而可凝結顆粒的主要來源是煙氣中SO2部分氧化形成的SO3與煙氣中水分形成的硫酸氣溶膠，另外研究發現，SCR脫硝催化劑的引入也會催化煙氣中的SO2氧化為SO3。靜電除塵和布袋除塵不能脫除這部分硫酸氣溶膠顆粒，WFGD對SO3脫除率較低，造成PM2.5脫除困難，通常需要在WFGD后添加濕式靜電除塵(WESP)脫除硫酸氣溶膠顆粒。SO3酸霧對下游煙道及設備造成腐蝕，同時加重了 PM2.5可凝結顆粒的排放。研究發現干法煙氣脫硫裝置能夠有效脫除SO3,除了在WFGD后加WESP實現SO3的脫除外，在WFGD上游加入干法FGD也是實現脫除煙氣中SO3的有效方法。
技術實現思路
本技術為了解決現有技術存在的上述不足，提供了一種煤中氯元素循環利用實現污染物聯合脫除的裝置；促進煙氣中汞的脫除，同時通過調節富氯脫硫廢水的PH值，實現脫硫廢水的有效利用并提高煙氣中SO3的脫除效率的方法。本技術的目的是采用下述技術方案實現的:一種煤中氯元素循環利用實現污染物聯合脫除的裝置，包括鍋爐、SCR (SelectiveCatalytic Reducation,即選擇性催化還原法)脫硝裝置、空氣預熱器、除塵器、脫硫塔、煙囪、漿液泵II，所述鍋爐與SCR脫硝裝置連接，SCR脫硝裝置與除塵器之間通過空氣預熱器連接，除塵器與脫硫塔連接，脫硫塔與煙 連接，還包括脫硫廢水儲箱、霧化噴嘴、廢水調質罐、空壓機，霧化噴嘴設于CR脫硝裝置與空氣預熱器之間的連接管道上，霧化噴嘴通過漿液栗Ii與廢水調質te連接，空壓機與霧化嗔嘴連接，脫硫廢水儲箱與脫硫塔連接，脫硫廢水儲箱與廢水調質罐連接，廢水調質罐內設有強堿。脫硫塔中的脫硫漿液通過分離措施得到脫硫石骨以及存儲在脫硫廢水儲箱中的脫硫廢水。脫硫塔采用石灰石-石膏濕法脫硫塔。強堿采用消石灰。脫硫廢水儲箱與廢水調質罐之間的管道上設有漿液泵I。所示廢水調質罐內調質后的廢水PH值> 8。本技術的有益效果:1.實現了煤中氯元素的循環利用，充分發揮了氯元素在提高燃煤煙氣中汞脫除性能中的作用，解決了我國亞煙煤和褐煤中氯元素含量偏低，煙氣中元素態汞排放控制困難的問題；2.提高了尾部煙道煙氣中的氯元素含量而沒有增加爐膛煙氣中的氯元素含量，避免了氯元素對爐膛受熱面的腐蝕；3.提高了 303脫除效率，解決了燃煤電廠安裝SCR脫硝裝置后SO3排放增高的問題；4.設備投資少，占用空間小；5.促進了除塵器對顆粒物的脫除效率，降低了 WFGD的耗水量；6.本方法實現廢物資源化利用，以廢治廢具有較好的經濟和環保效益。附圖說明圖1為氯含量對汞形態和分布的影響的示意圖；圖2為本技術的工藝流程圖；圖中:1.鍋爐，2.SCR脫硝裝置，3.霧化噴嘴，4.空氣預熱器，5.除塵器，6.脫硫塔，7.煙園,8.脫硫廢水儲箱，9.脫硫石骨，10.衆液栗I，ll.廢水調質te，12.衆液栗II，13.空壓機。具體實施方式以下結合附圖和實施例對本技術做進一步說明。一種煤中氯元素循環利用實現污染物聯合脫除的裝置，結合圖2，包括鍋爐1，SCR脫硝裝置2，空氣預熱器4，除塵器5，脫硫塔6，煙囪7，漿液泵II 12，所述鍋爐I與SCR脫硝裝置2連接，SCR脫硝裝置2與除塵器5之間通過空氣預熱器4連接，除塵器5與脫硫塔6連接，脫硫塔6與煙 7連接，還包括脫硫廢水儲箱8、霧化噴嘴3、廢水調質罐11、空壓機13，霧化噴嘴3設于CR脫硝裝置2與空氣預熱器4之間的連接管道上，霧化噴嘴3通過漿液泵II 12與廢水調質罐11連接，空壓機13與霧化噴嘴3連接，脫硫廢水儲箱8與脫硫塔6連接，脫硫廢水儲箱8與廢水調質罐11連接，廢水調質罐11內設有強堿，脫硫塔6采用石灰石-石膏濕法脫硫塔。強堿采用消石灰。脫硫塔6中的脫硫漿液通過分離措施得到脫硫石骨9以及存儲在脫硫廢水儲箱8中的脫硫廢水。脫硫廢水儲箱8與廢水調質Sil 11之間的管道上設有漿液泵I 10。廢水調質罐11內的廢水PH值> 8。煤粉經燃燒器噴射進入鍋爐I中，在高溫下燃燒，煤中的汞元素和氯元素釋放到煙氣中。在高溫下大部分汞以元素態汞形態析出，隨著鍋爐受熱面吸熱，煙氣溫度逐漸降低，以及SCR脫硝裝置2催化劑的作用，部分元素態汞被氧化為氧化態汞。在空氣預熱器4之前，煙氣溫度大概降到600K-700K之間。在這個位置，將石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝產生的脫硫廢水調質漿液通過布置在煙道中的霧化噴嘴3噴射到煙道中，廢水微小的液滴溶解煙氣中的部分氧化態汞，同時，水分迅速蒸發，大部分氧化態汞在廢水中鈣離子和氯離子作用下，凝結在廢水蒸發析出的細小顆粒上或與細小顆粒同時吸附到燃煤飛灰上。同時，吸附在飛灰上的氯化物對煙氣中的元素態汞具有重要的催化氧化作用，促進煙氣中的元素態汞轉化為氧化態汞。這些氧化態汞有的吸附在燃煤飛灰上，和通過溶解蒸發凝結過程捕捉的氧化態汞一起在除塵器5中與飛灰本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種煤中氯元素循環利用實現污染物聯合脫除的裝置，包括鍋爐、SCR脫硝裝置、空氣預熱器、除塵器、脫硫塔、煙囪、漿液泵Ⅱ，所述鍋爐與SCR脫硝裝置連接，SCR脫硝裝置與除塵器之間通過空氣預熱器連接，除塵器與脫硫塔連接，脫硫塔與煙囪連接，其特征是，還包括脫硫廢水儲箱、霧化噴嘴、廢水調質罐、空壓機，霧化噴嘴設于CR脫硝裝置與空氣預熱器之間的連接管道上，霧化噴嘴通過漿液泵Ⅱ與廢水調質罐連接，空壓機與霧化噴嘴連接，脫硫廢水儲箱與脫硫塔連接，脫硫廢水儲箱與廢水調質罐連接，廢水調質罐內設有強堿。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：董勇，張夢澤，王鵬，崔琳，張立強，徐夕仁，馬春元，
申請(專利權)人：山東大學，
類型：實用新型
國別省市：