[发明专利]一种烟气净化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及烟气技术领域，具体涉及一种烟气净化工艺。

背景技术

烟气，特别是燃煤烟气，含有大量的烟尘、硫化物、硝化物和重金属(特别是汞)。烟气如不经净化处理或处理程度不够，则容易形成浮尘、酸雨和重金属等污染，严重污染环境。各行业中，电力行业是我国大气污染物排放的大户，特别是我国以燃煤等化石燃料为原料的火力发电所占比重较大，其排放的烟尘、二氧化硫、氮氧化物、汞和/或二氧化碳的排放均位居全国各行业前列。因此国家各时期颁布的污染物排放标准首先针对的是电力行业。

目前，国际或国内对于污染物的排放要求越来越严格。1980年之前，火电厂执行的《工业“三废”排放试行标准》(GBJ4—1973)规定，烟尘排放量按烟囱高度限制，利用高烟囱排放对策除尘效率为80％～90％即可达标。1991年的《燃煤电厂大气污染物排放标准》(GB13223—1991)规定，烟尘浓度只要达到2000mg/Nm3，甚至只要≤3300mg/Nm3即可达标。1996年的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—1996)提高了排放标准，将排尘浓度限值提高到200～600mg/Nm3。2003年的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—2003)进一步提高了排放标准，其规定新建火电机组排尘浓度执行50mg/Nm3标准，二氧化硫排放浓度执行400mg/Nm3。自该规定出台后，全国开始大规模的上马脱硫设施。

除国家标准外，各省市纷纷出台地方标准，严格限制烟气中污染物的排放，比如北京市地方标准DB11/139-2002《锅炉污染物综合排放标准》规定，新建燃煤锅炉排尘浓度执行30mg/Nm3标准，二氧化硫排放浓度执行50mg/Nm3标准。地方标准对烟气中污染物的限制，要远远高于同期的国家标准。

除此之外，国家标准也有进一步严格限制烟气中污染物排放的趋势。新修订的《火电厂大气污染物排放标准》二次征求意见稿已发出，2011年初会颁布执行。根据该意见稿的规定，其进一步严格限制了各污染物成分的排放，并新增对氮氧化物排放的限制。同时，“十二五”规划中也明确氮氧化物总量控制将在全国范围内实行。自此，没有烟气脱硝装置，则排到大气的烟气中氮氧化物会超出国家标准的限制，影响生产的进行。因此在现有烟气净化处理装置中增加氮氧化物净化装置，已成行业必然趋势。

虽然原煤中汞的含量仅在0.012～33mg/L范围内，但是由于煤的大量燃烧，全世界每年从燃煤中逸出的汞总量达到3000t以上。美国EPA估计，1999年美国燃煤电厂锅炉排放的汞约为75t，其中约48t排入了大气中。大量的汞通过干沉降或湿沉降污染水体，生物反应后形成剧毒的甲基汞(MeHg)，在鱼类和其他生物体内富集后又会循环进入人体，对人类造成极大的危害。美国科学协会研究发现，摄入受甲基汞污染的鱼类和海鲜会造成一定程度的神经和发育方面的危害。2000年12月，美国EPA宣布开始控制燃煤电厂锅炉烟气中汞的排放。

我国也逐渐加强了对烟气中汞排放的限制。2010年5月11日，国务院办公厅下发《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》，其中已有“建设火电机组烟气脱硫、脱硝、除尘和除汞等多污染物协同控制技术示范工程”的内容。可以预期，国家标准在不久以后就会对烟气中汞的排放作出严格的限制。

因此，现有的产生燃煤烟气的企业，特别是燃煤电厂，必须要实现燃煤烟气除尘、脱硫、脱硝、脱汞和排烟操作。现有的燃煤烟气净化处理中，均是采用独立单元分别实现除尘、脱硫、脱硝、脱汞和排烟操作。其中：

除尘的工艺主要有干式除尘和湿式除尘工艺。干式除尘的主要代表工艺是过滤工艺或静电除尘工艺。

在过滤工艺中，以袋式除尘器最为典型，袋式除尘利用滤袋过滤粉尘。袋式除尘器是一种干式滤尘装置，它适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。滤袋采用纺织的滤布或非纺织的毡制成，利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤，当含尘气体进入袋式除尘器时，颗粒大、比重大的粉尘，由于重力的作用沉降下来，落入灰斗，含有较细小粉尘的气体在通过滤料时，粉尘被阻留，使气体得到净化。但随着粉尘在滤料表面的积聚，会使除尘器的阻力过高，导致除尘系统的风量显著下降。因此，除尘器的阻力达到一定数值后，要及时清灰，同时清灰时不能破坏初层，否则除尘效率会下降，这就导致除尘操作不能连续进行。