[发明专利]一种适合采用湿法烟气脱硫的燃煤电厂的汞污染控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及燃煤电厂的污染控制方法，具体涉及一种适合采用湿法烟气脱硫的燃煤电厂的汞污染控制方法。

背景技术

汞是一种剧毒性物质，具有持久性、生物积累、遗传毒性、可远距离传输等特点，会对环境、人体产生长期而又严重的危害。作为煤中一种痕量元素，汞在燃煤过程中，大部分会随着烟气排入大气。虽然燃煤电厂烟气中的汞质量浓度很低，仅约为1～20μg/m³，但其总量巨大。根据美国环境署的数据，美国大气环境中约有1/3的汞来自燃煤电厂的煤燃烧，居人为汞排放源第一位。而中国作为煤炭消费大国，燃煤过程中造成的汞排放及其污染更加严峻。因此，我国已经将汞污染控制工作列入《重金属污染防治“十二五”规划》中，并初步提出了燃煤电厂排放的汞及其化合物必须低于0.03mg/m³的排放限制要求。

国内外所开展的燃煤电厂汞排放监测及迁移规律研究结果表明，燃煤电厂排放烟气中的汞可分为三类：单质汞、氧化汞、颗粒汞。试验研究表明：烟气中的单质汞的比例，与煤中氯、溴、钙、铁等元素的含量相关，尤其当卤素含量低时，烟气中单质汞的比例高。除尘系统可以脱除绝大部分的颗粒汞，但对单质汞和氧化汞的脱除效果有限，而颗粒汞的比例与氧化汞的比例呈正相关性。湿法脱硫系统可以实现氧化汞的高效脱除，但是对单质汞几乎没有脱除效果。脱硝系统可以使烟气中的单质汞氧化，但是烟气中卤素含量低时，氧化效果差。

针对燃煤电厂汞排放的上述特点，并通过多年的实践，美国等发达国家形成了两类主要的汞污染控制技术，一类是吸附脱汞技术，一类是协同脱汞技术。

吸附脱汞技术，是利用活性炭等吸附剂，对烟气中的汞进行吸附脱除。专利“用于脱除烟气中汞的吸附剂及相应的脱汞方法”（专利号CN03816017.X）公开了高效脱汞专用的粉末状溴化活性炭的制备方法，以及将吸附剂喷入空气预热器后实现汞污染控制的方法。吸附脱汞技术的主要特点是适应性广，但是投资和运行成本高昂，电厂一般难以承受。本发明人在2011年提出的专利“一种除尘脱汞烟气净化系统”（申请号：201120432081.4）公布了一种经过优化的吸附脱汞系统，在利用静电除尘和布袋除尘实现高效除尘的基础上，通过吸附剂在布袋除尘区不断循环，可以获得很高的脱汞效率。

协同脱汞技术，则是利用电厂现有的烟气净化设备，在实现脱硫、脱硝、除尘的同时，实现协同脱汞。该技术的主要特点是投资和运行成本较低，但脱汞效率受到了烟气净化系统和煤种的限制。

截止2009年底，我国燃煤电厂中，100%的安装有除尘设备，而建有脱硫系统的机组约占火电装机容量的71%，建有脱硝系统的机组约占火电装机容量的6.7%，并将保持高速增长。同时考虑到协同脱汞技术与吸附脱汞技术相比成本低廉，因此，充分利用现有烟气净化系统，开发能够提高协同脱汞效率的技术工艺，是适合于我国燃煤电厂的汞污染控制技术，具有非常重要的意义。

本发明人在2011年提出的专利“一种高效低成本的燃煤电厂汞污染控制方法”（申请号：201120356783.9）公布了一种利用往一次风热风管道、二次风热风管道、输煤系统或者给煤机中加入卤化物添加剂溶液，以促进汞的氧化，从而利用现有的烟气净化系统降低烟气中汞排放的系统。对于设有湿法烟气脱硫系统的燃煤电厂而言，该系统虽然有望获得较高的脱汞效率，但是，被湿法烟气脱硫系统吸收的氧化汞，基本存在于脱硫浆液当中，并不稳定，当脱硫系统运行出现波动、或烟气中汞含量较高时，这些被脱硫浆液吸收的氧化汞很可能再次释放，造成二次污染。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种燃煤电厂的汞污染控制方法，具有脱汞效率高、成本低、设备简单、操作方便的特点。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种适合采用湿法烟气脱硫的燃煤电厂的汞污染控制方法，包括如下步骤：将含硫添加剂溶液加入湿法脱硫系统13当中，与烟气或浆液中的氧化汞发生反应，生成硫化汞沉淀或絮状络合物，实现燃煤电厂烟气中氧化汞的有效脱除，所述含硫添加剂选自硫化钠、硫氢化钠、有机硫TMT15或其任意比例的混合物；所述含硫添加剂溶液的浓度范围为0.1-1000mmol/L；所述含硫添加剂加入量与标态烟气量的比例为0.1×10^-6-1000×10^-6g/Nm³。

所述含硫添加剂加入量与标态烟气量的比例优选为10×10^-6-100×10^-6g/Nm³。