[发明专利]一种燃煤电厂高效烟气脱汞方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及燃煤烟气处理净化技术领域，具体涉及一种燃煤电厂高效烟气脱汞方法和装置。

背景技术

国家环境保护部于2011年颁布了《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)，提出了烟气汞的控制目标为0.03mg/Nm³。标准中规定，自2015年1月1日起，燃煤锅炉开始执行0.03mg/Nm³的排放限制。根据环保部选定的16家燃煤电厂烟气汞试点监测的结果，大部分的燃煤电厂都能够在现有设施正常运行的情况下，满足达标排放要求。其中的原因在于国内SCR脱硝、电/布袋除尘器和湿法脱硫等环保设施的普及率很高，而这些环保设施对烟气汞均有不同程度的协同脱除作用。根据不同的煤质和烟气条件，总协同脱除效率为30-90％。随着2012年后大气环境问题的凸显，雾霾的大面积侵袭，各地均意识到进一步提高大气污染物排放标准的重要性和迫切性。各地的环保标准也变得越来越高，目前在河北、天津等京津冀地区，上海、江苏、浙江等长三角地区以及广东等珠三角地区，均已提出对新建燃煤电厂实行“近零排放”的要求，即要求燃煤机组达到与燃气机组一样的污染物排放水平，SO₂排放＜35mg/Nm³，NO_X排放＜50mg/Nm³，Hg＜0.005mg/Nm³。其中对于烟气汞提出的控制目标，远远高于国家标准。

在此背景下，单纯的协同脱除已经无法实现这一目标，必须建设专门的烟气汞脱除装置。国际上成功的烟气汞脱除技术为活性炭(溴化)喷射吸附技术，活性炭(溴化)喷射吸附技术在美国已有多项应用业绩，脱除效率很高。活性炭喷射点位于除尘器之前的烟道，活性炭喷人后，烟气中的元素态汞和颗粒态汞被活性炭吸附，随后进入除尘器中随粉尘一起被捕集，从而实现烟气汞的脱除。

活性炭喷射烟气脱汞技术具有脱汞效率高的优点，但是缺点是运行成本高。由于活性炭(溴化)的造价较高，且由于烟气流速较快导致活性炭流失较多，可利用率不足，所以活性炭耗量较大。以1台300MW机组为例，其年运行成本高达200多万元，对燃煤电厂造成了很大的经济压力。

活性炭喷射烟气脱汞技术的另一项缺点是影响飞灰的品质。由于在飞灰中加入了大量的活性炭和汞，对飞灰的综合利用产生了不利影响，也对燃煤电厂造成了损失。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种燃煤电厂高效烟气脱汞方法和装置，通过在传统湿法脱硫系统中加设活性炭吸附反应器，降低脱硫浆液中吸收的饱和汞的浓度，达到降低液相中烟气汞浓度的目的，进而降低燃煤烟气中的汞浓度。

根据亨利定律，烟气汞浓度值与浆液中溶解的汞浓度值有关，呈线性关系。在运行条件一致的前提下，浆液在不断的循环过程中，吸收的汞很快会达到一个饱和值，从而很难有进一步的脱汞作用。本发明从根本上解决浆液中汞饱和的问题，能够不断的增加湿法脱硫系统的脱汞能力。

本发明采取的具体技术方案是：

一种燃煤电厂高效烟气脱汞方法，适用于包含湿法脱硫吸收塔的燃煤烟气处理系统，包括以下步骤：

将湿法脱硫吸收塔中的脱硫浆液通过一旁路引入一活性炭吸附反应器进行活性炭吸附处理；所述脱硫浆液在活性炭吸附反应器中流速为0.5-1.0m/s，停留时间为3～5s。

进一步地，所述旁路分别连通脱硫吸收塔的浆液池和一或多根喷淋循环管道。

进一步地，所述旁路中脱硫浆液的流量为所述一或多根喷淋循环管道中脱硫浆液流量的5-15％。

进一步地，所述旁路两端也可仅连通脱硫吸收塔的浆液池。

实现前述燃煤电厂高效烟气脱汞方法的装置，包括：

连通所述湿法脱硫吸收塔的一旁路；

设置于所述旁路之上的一活性炭吸附反应器。

进一步地，所述活性炭吸附反应器的类型为卧式。

进一步地，所述活性炭吸附反应器中填充的活性炭选用横向布置的活性炭碳棒。

进一步地，所述活性炭吸附反应器通过法兰连接方式设置于所述旁路上。

进一步地，所述活性炭吸附反应器连接一或多个冲洗水泵。