一种利用白泥对煤粉锅炉同时进行脱汞固硫的系统技术方案

一种利用白泥对煤粉锅炉同时进行脱汞固硫的系统：从所述的煤粉锅炉水平烟道（3）至锅炉尾部烟道以管道连接有第二引风机（15）和外接白泥仓（7）的白泥热解气化装置（6），所述的白泥热解气化装置（6）还通过管道连接有制粉机（10）、活性白泥粉末仓（5）和外接有第一引风机（12）的排粉机（11），最后连通至所述的煤粉锅炉水平烟道（3）。本实用新型专利技术还涉及所述系统的利用白泥对煤粉锅炉同时进行脱汞固硫方法。本实用新型专利技术实现了同时脱汞固硫的目的。本实用新型专利技术装置利用运行电站锅炉的高温烟气对废料白泥进行热解处理，实现了煤粉锅炉脱汞固硫，避免了锅炉高温受热面Cl腐蚀，对废料白泥进行了再利用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种对煤粉锅炉进行脱汞固硫的系统，尤其是涉及ー种利用白泥对煤粉锅炉同时进行脱汞固硫的系统。
技术介绍
白泥是氨碱法制碱厂生产废渣的俗称，其成分以CaCO3为主，还含有部分CaSO4和MgO、CaO，并还有约10%的Cl，产生量较大，若能将其有效利用例如用于锅炉的脱硫脱汞，则可以实现对污染物进行综合控制，同时大幅降低脱汞脱硫的费用。我国的一次能源主要以煤炭为主，煤的燃烧会产生众多有害物质，污染环境。目前电厂中的各种污染控制措施都是针对某一种污染物。煤中含有微量的Hg，我国煤平均Hg含 量为220mg/kg。煤燃烧排放出Hg对环境造成破坏。在煤燃烧阶段，煤中的Hg全部以气态单质Hg (Hg°)的形式释放，随烟气不断向受热面放热降温。Hg°会逐渐被氧化生成氧化态的ニ价Hg (Hg2+)，燃料燃烧产生的飞灰会吸收部分烟气中的Hg°与Hg2+形成颗粒Hg (Hgp)0Hgp可在电站除尘设备(静电除尘、布袋除尘)中随灰分被捕集下来。而单质汞依然占烟气中Hg的大部分，单质Hg几乎不溶于水，且很难被捕捉收集，而氧化形式的汞(如Hg+，Hg2+)易溶于水且易于捕捉收集，因此，降低单质Hg比例是控制电厂排放汞含量的主要手段之一，而Cl可以有效降低烟气中单质汞的含量。SO2也是燃煤电厂产生的主要污染物之一。脱硫技术可分为燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。燃烧中脱硫是将固硫剂如CaCO3投入炉膛内与煤粉一起燃烧生成CaSO4而达到固硫的目的。目前，制碱厂每年产生大量的废料白泥，现有脱硫技术一般将石灰石加热分解，释放出大量C02，本技术则利用了原本是制碱厂废弃物的白泥，对燃煤过程汞与ニ氧化硫进行的综合控制，还減少了脱硫石灰石的使用量。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题，就是提供ー种利用白泥对煤粉锅炉同时进行脱汞固硫的系统，本技术的系统避免了锅炉高温受热面Cl腐蚀，对废料白泥进行了再利用。解决上述技术问题，本技术采用的技术方案如下ー种利用白泥对煤粉锅炉同时进行脱汞固硫的系统，其特征是从所述的煤粉锅炉水平烟道3至锅炉尾部烟道以管道连接有第二引风机15和外接白泥仓7的白泥热解气化装置6，所述的白泥热解气化装置6还通过管道连接有制粉机10、活性白泥粉末仓5和外接有第一引风机12的排粉机11，最后连通至所述的煤粉锅炉水平烟道3。在上述基础上，本系统还可以做进一步的改进所述的煤粉锅炉水平烟道3至白泥热解气化装置6间的管道中设有第一抽气阀4，白泥热解气化装置至第二引风机间的管道中设有第一、第二热电偶9、14。所述的外接白泥仓出口管道上设有调节阀8。所述的锅炉尾部烟道在省煤器16之后，有管道经第二抽气阀17、第三引风机18连接至第一、第二热电偶14之间的管道中。所述的锅炉尾部烟道出口接有除尘器20和第四引风机21。所述的第二引风机12外接热二次风或冷空气源。所述的最后连通至所述的煤粉锅炉水平烟道3的活性白泥粉末的送入点设置在水平烟道3高温换热器13之前和高温烟气抽取点之后。所述的煤粉锅炉若设置有SCR反应器，则所述的至锅炉尾部烟道的含Cl烟气反送入点设置在SCR应器之前。本技术的系统可抽取运行煤粉锅炉水平烟道中的高温烟气将白泥中的氯元素气化脱离，并将含Cl烟气投入锅炉尾部烟道低温段促进单质汞的氧化，降低单质汞在烟气中的比例从而达到脱汞的目的；同时被高温烟气热解的具有固硫活性的白泥粉末将投入到水平烟道与二氧化硫反应，实现固硫效果。本技术的工作过程及原理如下从纯碱厂运送来的废渣白泥存放在白泥仓中，白泥仓中的白泥通过给料机送到加热气化装置中，白泥的给料量将通过实际电厂运行煤粉锅炉中所燃烧煤种的氯含量与白泥中的Cl含量确定，白泥给料量与煤粉给粉量之比为1:10(Γ300，确保添加白泥后，单位质量煤的折算含氯质量百分比是未添加白泥时的3飞倍。输送到气化装置的白泥被从水平烟道抽吸来的900°C 1000°C高温烟气加热，在这一温度下，白泥 中的CaSO4不会发生分解释放出污染物S02。白泥中的Cl则将随着高温烟气被气化脱离并存在于烟气中；而白泥中CaCO3在高温作用下将部分发生分解生成CaO， 生成的CaO与白泥自身含有的CaO和MgO共同组成具有固硫活性的热解白泥。白泥在高温烟气下的反应机理为CaCQ/V；二CaO+CO: 2Cr2+S02+l/202 — 2HC1 丨 +S042_20Γ+Η20 — 2HC1 f +02-热解后的白泥将送入制粉机中制成一定细度的粉末，并通过热二次风或者直接用冷空气送回至高温受热面前对烟气进行脱硫，由于送入的白泥粉末量相对较小(与煤粉之比为1:10(Γ300)，通过热二次风将活性固硫白泥粉末送回水平烟道后不会对烟气侧造成较大扰动。活性固硫白泥粉末送回点布置在高温烟气抽吸点之后，避免了将含有白泥粉末的烟气回抽到加热气化装置中。送入水平烟道的活性固硫白泥粉末将与烟气中的so2、SO3发生反应并生成固硫产物。活性固硫白泥粉末与烟气中的S02、SO3发生反应的机理为Ca0+S02+l/202 — CaSO4Ca0+S03 — CaSO4MgCHSO2+1/202 — MgSO4MgCHSO3 — MgSO4本技术的固硫反应是在水平烟道中，温度不会超过1000°C，因此避免了白泥中的CaSO4在高温下分解释放SO2。CaSO4, MgSO4发生分解的反应为加热气化装置后将布置一个温度测点，由此测得加热气化后的烟气温度从而控制高温烟气的抽气量，若温度低于900°C则加大抽气量。白泥在经过高温烟气加热后，其中的C l将气化到烟气中，并将通过一个抽气机将含Cl烟气送入到尾部烟道中。由于煤中的Cl含量超过O. 3%时，Cl在高温下对高温受热面的腐蚀严重，而尾部烟道温度较低，且在添加了白泥后，其Cl含量也小于O. 1%，远远低于Cl元素高温下腐蚀受热面的临界含量O. 3%,从而完全避免了 Cl对高温受热面的腐蚀。另外，由于含氯烟气高于900°C，为避免高温含氯烟气在尾部烟道注入点对尾部受热面如省煤器(省煤器烟气温度为600°C IO(TC)造成高温腐蚀以及确保抽气机工作在较低温度范围内，将抽取尾部烟道低温烟气(3000C ^400oC，可在省煤器后)对高温含氯烟气进行混合降温。在高温含氯烟气抽气机之前将布置一个温度测点，从而控制尾部烟道低温烟气抽取量。Cl在尾部受热面可以有效促进汞的氧化，降低单质汞的比例。单质汞是以气态形式存在于烟气中，不易被控制收集，且Hgp，Hg2+易于除尘设备与脱硫设备脱除，因此降低烟气中单质汞比例是电厂控制汞排放的有效手段之一。对设置有SCR反应器的电厂，含Cl烟气反送入点将设置在SCR应器之前，SCR中的催化剂能更有效地催化Cl与单质Hg的反应。Cl促进汞氧化，降低单质汞比例的机理为HCl — C1+HHg°+2C1 — HgCl2Hg°+2HC1 — HgCl2+H2Hg0 (g) — Hg0 (ads)Cl (g) — Cl (ads)Hg°(g)+2Cl(g) - HgCl2HgCl2 — HgCl2(ads)Hg0 (ads) +2C1 (ads) — HgCl2 (ads)Hg0 (g) +2C1 (ads) — HgCl2 (ads)以上反应式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用白泥对煤粉锅炉同时进行脱汞固硫的系统，其特征是：从所述的煤粉锅炉水平烟道（3）至锅炉尾部烟道以管道连接有第二引风机（15）和外接白泥仓（7）的白泥热解气化装置（6），所述的白泥热解气化装置（6）还通过管道连接有制粉机（10）、活性白泥粉末仓（5）和外接有第一引风机（12）的排粉机（11），最后连通至所述的煤粉锅炉水平烟道（3）。

【技术特征摘要】
1.一种利用白泥对煤粉锅炉同时进行脱汞固硫的系统，其特征是从所述的煤粉锅炉水平烟道(3)至锅炉尾部烟道以管道连接有第二引风机(15)和外接白泥仓(7)的白泥热解气化装置(6)，所述的白泥热解气化装置(6)还通过管道连接有制粉机(10)、活性白泥粉末仓(5)和外接有第一引风机(12)的排粉机(11)，最后连通至所述的煤粉锅炉水平烟道(3)。2.根据权利要求1所述的利用白泥对煤粉锅炉同时进行脱汞固硫的系统，其特征是所述的煤粉锅炉水平烟道(3)至白泥热解气化装置(6)间的管道中设有第一抽气阀(4)，白泥热解气化装置至第二引风机间的管道中设有第一、第二热电偶(9、14)。3.根据权利要求2所述的利用白泥对煤粉锅炉同时进行脱汞固硫的系统，其特征是所述的外接白泥仓出口管道上设有调节阀(8 )。4.根据权利要求3所述的利用白泥对煤粉锅炉同时进行脱汞固硫的系统，其特征是所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷立宝，高正阳，钟俊，徐齐胜，
申请(专利权)人：广东电网公司电力科学研究院，华北电力大学，
类型：实用新型
国别省市：