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,将卤化物添加剂溶液进入锅炉本体参与燃烧反应,促进烟气中的汞的氧化,提高烟气中氧化汞的比例;还包括位于湿法烟气脱硫系统侧的装有含硫添加剂溶液的储液罐,含硫添加剂储液罐与脱硫塔新鲜浆液管道、脱硫塔循环泵出入口的至少一个相连通,使含硫添加剂溶液进入到脱硫塔当中与烟气或浆液中的氧化汞反应,生成硫化汞沉淀或絮状络合物,最终实现燃煤电厂烟气中汞的有效脱除,本发明专利技术可以实现燃煤电厂汞污染物排放水平满足更严格的环保标准要求的同时,具有汞污染物控制系统投资和运行成本低的优点,并且由于湿法烟气脱硫系统在我国燃煤电厂中广泛采用,因此具有广泛的适用性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃煤电厂的污染控制方法,具体涉及。
技术介绍
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I 20yg/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O. 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。本专利技术人在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。本专利技术人在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。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点,本专利技术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,本专利技术的技术方案为,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O. l-1000mmol/L ;所述含硫添加剂加入量与标态烟气量的比例为O.1 X IO^6-1OOO X 10 VNm30所述含硫添加剂加入量与标态烟气量的比例优选为IOX 10_6-100X 10_6g/Nm3。所述含硫添加剂溶液的浓度范围优选为50-500mmol/L,更优选为100-400mmol/L,还更优选为 200-300mmol/L。基于上述,将卤化物添加剂溶液加入锅炉本体4参与燃烧反应,促进锅炉燃烧反应生成的单质汞氧化为二价汞,从而提高在湿法脱硫系统13中加入含硫添加剂的脱汞效果,所述卤化物添加剂溶液的浓度范围为O. l-20mol/L ;所述卤化物添加剂加入量与给煤量的比例为l-5000ppm,所述卤化物添加剂为氯盐、溴盐、碘盐或它们的混合物或含有它们的混合物。所述卤化物添加剂溶液的浓度优选范围为2-15mol/L。所述卤化物添加剂加入量与给煤量的比例优选为50-500ppm。基于上述,还包括将含硫添加剂储液罐17中的含硫添加剂溶液加入到湿法脱硫系统13的新鲜浆液管道14中,使含硫添加剂溶液与湿法脱硫系统13中浆液中的氧化汞发生液相反应。基于上述,还包括将含硫添加剂储液罐17中的含硫添加剂溶液加入到湿法脱硫系统13的循环泵16的出入口,使含硫添加剂溶液进入湿法脱硫系统13内部上方向下喷淋,从而与烟气中的氧化汞发生气液两相反应。基于上述,还包括将含硫添加剂储液iiS 17中的含硫添加剂溶液加入到湿法脱硫系统13的脱硫废液管道15中,使含硫添加剂溶液与脱硫废水中的氧化萊发生反应,实现脱硫废液中萊的达标排放。基于上述一种燃煤电厂的汞污染控制方法,还包括将卤化物添加剂储液罐3中的卤化物添加剂溶液喷入到一次风热风管道7、二次风热风管道5、输煤系统I或者给煤机2当中,经混合后进入锅炉本体4参与燃烧,从而促进汞的氧化。 本专利技术上述各步骤可以同时使用,没有先后顺序。与现有技术相比,本专利技术的优点是I)针对我国煤中卤素含量低,从而导致烟气中单质汞含量高的特点,通过向煤和/或助燃空气中加入卤化物添加剂,使卤化物均匀的进入炉膛参与燃烧,可以有效增加烟气中氧化汞的比例,从而有望利用燃煤电厂的湿法烟气脱硫系统获得较高的脱汞效率。2)针对当湿法脱硫系统运行出现波动、或烟气中汞含量较高时,被脱硫浆液吸收的氧化汞可能再次释放、造成二次污染的问题,在湿法脱硫系统中加入含硫添加剂溶液,形成稳定的沉淀物,从而保证利用该系统能够获得较高的脱汞效率。3)本方法只需加入少量的较为廉价的添加剂即可实现高效的汞污染控制,加药设备简单,投资成本和运行成本均远远低于吸附脱汞技术。4)本方法实际阐述了多种卤化物添加剂加入方式。其中,若采用往输煤系统中加入添加剂,具有系统简单、加药系统少的优点,但延时较长;若采用往给煤机或磨煤机中加入添加剂,则延时短操作方便,但加药系统数量较多;若采用往一、二次热风中加入添加剂,则设备简单数量少,操作方便延时短。5)本方法实际阐述了多种含硫添加剂加入方式。其中,往新鲜浆液中加入含硫添加剂,有利于促进脱硫浆液中吸收的氧化汞与添加剂反应形成稳定沉淀物或絮状络合物;而往循环泵出入口加入含硫添加剂,则有利于促进烟气中的氧化汞及循环浆液中吸收的氧化汞与添加剂反应形成稳定沉淀物或絮状络合物,从而更加提高了脱汞效率。附图本文档来自技高网...
【技术保护点】
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,其特征在于,包括如下步骤:将含硫添加剂溶液进入湿法脱硫系统(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。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:钟犁,肖平,江建忠,
申请(专利权)人:中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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