[实用新型]湿法烟气脱硫中促进汞和细颗粒物协同脱除的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种促进燃煤烟气中汞和细颗粒物协同脱除的技术，特别涉及一种湿法烟气脱硫中应用水汽相变原理促进汞和细颗粒物协同脱除的装置。

背景技术

空气动力学直径小于等于2.5微米的细颗粒物PM_2.5污染已成为我国突出的大气环境问题，是导致大气能见度降低、酸雨、雾霾天气和全球气候变化等重大环境问题的重要因素，并日益引起世界各国的高度重视；其主要原因在于，PM_2.5比表面积较大，易富集各种重金属污染物(如As、Se、Hg、Cr、Pb、Cd等)，成为重金属污染物的运载体和反应床，据报道，约75％～90％的重金属分布在细颗粒物中，且颗粒越小，重金属含量越高。其中，由于汞元素及其化合物在浓度很低的情况下也具有极大毒性，并具有易挥发、不可降解等特性，以气溶胶、粉尘或蒸汽的形式通过呼吸作用进入人体后可长期积蓄，导致身体发育迟缓，引发各种癌症和心脏病，对生态环境和人体健康构成极大危害。燃煤电厂是引起我国大气环境中PM_2.5和汞含量增加的主要污染源，控制燃煤电厂PM_2.5以及汞污染排放是迫切需要解决的关键问题。

鉴于传统污染物控制设施(如除尘、湿法脱硫)本身具有脱除颗粒物的功效，只因PM_2.5粒径过小或污染物控制设施本身存在一定缺陷，捕集效果不佳。因此，目前有效控制PM_2.5的技术发展方向包括以下几个方面：(1)结合传统污染物控制设施进行过程优化以提高其对PM_2.5的脱除效果，如电袋复合除尘、新型电除尘等；(2)通过不同技术途径使PM_2.5粒径增大后采用传统污染物控制设施脱除，如利用电、声、化学、水汽相变等外场作用促使PM_2.5粒径增大。其中，水汽相变技术是利用过饱和水蒸汽在PM_2.5表面异相凝结，使其质量增加、粒度增大，从而被常规除尘设备有效捕集，尤其适合与湿法脱硫等烟气中水汽含量较高的过程相结合。

目前，燃煤湿法烟气脱硫(WFGD)技术已越来越成熟与普及，大中型燃煤电厂普遍在除尘器后安装WFGD系统。烟气脱硫过程中，高温烟气与中温洗涤液相接触，发生强烈的传热传质过程，高温烟气使部分洗涤液汽化，脱硫塔出口烟气相对湿度大大增加并接近或达到饱和状态，添加少量水蒸气即可实现水汽相变所需要的过饱和条件，实现PM_2.5凝结并长大并脱除。但是，现有湿法烟气脱硫工艺中应用水汽相变技术仅考虑SO₂和细颗粒物的脱除，未涉及烟气中汞的协同脱除。

发明内容

针对现有湿法烟气脱硫(WFGD)方法不能有效脱除PM_2.5、汞及脱硫净烟气中水汽含量较高等缺点，本实用新型提供了一种湿法烟气脱硫中促进汞和细颗粒物协同脱除的装置。

本实用新型采用的具体技术方案如下：

湿法烟气脱硫中促进汞和细颗粒物协同脱除的装置，该装置包括湿法脱硫塔、水汽相变室、蒸汽系统、除雾器、冲洗水系统和冲洗废液出口；所述湿法脱硫塔的烟气出口与水汽相变室的烟气进口连接，水汽相变室独立地设置在湿法脱硫塔的外部或者位于湿法脱硫塔的内部；所述蒸汽系统、除雾器和冲洗水系统位于水汽相变室内，蒸汽系统向水汽相变室内注入常压饱和蒸汽，除雾器设在水汽相变室的烟气出口处，冲洗水系统用于对除雾器进行冲洗；所述冲洗废液出口位于水汽相变室的底部。

所述水汽相变室为圆柱或方形结构，其内衬为耐腐蚀低表面能材料。

所述除雾器为丝网除雾器或板波纹除雾器。

所述蒸汽系统为蒸汽喷嘴；所述冲洗水系统为冲洗水喷嘴。

所述水汽相变室的尺寸以烟气在水汽相变室内停留时间不少于过饱和水汽在细颗粒物表面核化凝结长大所需时间确定；所述凝结长大所需时间为50～200ms。

所述水汽相变室的过饱和度为1.10～1.25。