同步實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)煙氣汞含量及脫汞的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及循環(huán)流化床鍋爐的配套系統(tǒng)，具體為一種應(yīng)用于循環(huán)流化床鍋爐煙氣 處理中同步實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)煙氣汞含量及脫汞的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在循環(huán)流化床鍋爐的使用過(guò)程中，燃料煤粉和用于脫硫的石灰石粉混合后進(jìn)入煤 倉(cāng)，通過(guò)刮板給煤機(jī)進(jìn)入爐膛，燃燒后的煙氣通過(guò)旋風(fēng)分離器后進(jìn)入煙道，然后經(jīng)過(guò)空氣預(yù) 熱器利用廢氣的一部分余熱，進(jìn)入尾部煙道，在引風(fēng)機(jī)的作用下最后進(jìn)入煙囡排入大氣中。 雖然煙氣中的硫元素基本被完全脫除，但是煙氣中汞元素卻隨廢氣排入大氣中，造成了環(huán) 境污染，所以，有必要進(jìn)一步脫除廢氣中的汞，進(jìn)而研宄出一套專用于電廠鍋爐中的脫汞系 統(tǒng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明為了解決目前循環(huán)流化床鍋爐煙氣中汞含量超標(biāo)的問(wèn)題，提供了一種同步 實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)煙氣汞含量及脫汞的方法。
[0004] 本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種同步實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)煙氣汞含量及脫汞的方法，包括如下步驟： (1)、建立脫汞系統(tǒng) 脫汞系統(tǒng)包括爐前脫汞組件和爐后脫汞組件； 所述爐前脫汞組件包括溴化鈣粉倉(cāng)，所述溴化鈣粉倉(cāng)通過(guò)第一管路連接緩沖倉(cāng)，所述 第一管路上依次連接手動(dòng)插板門、由DCS系統(tǒng)控制的電動(dòng)閘板門和連接壓縮空氣反吹掃管 路的第一三通閥；所述緩沖倉(cāng)通過(guò)第二管路連接給料機(jī)，所述第二管路上依次安裝有手動(dòng) 閥和連接壓縮空氣反吹掃管路的第二三通閥；所述給料機(jī)通過(guò)提升機(jī)將物料輸送至給煤皮 帶上與煤粉混合進(jìn)入煤倉(cāng)。
[0005] 所述爐后脫汞組件包括噴霧增濕裝置和布袋除塵器，所述噴霧增濕裝置包括高壓 水泵，所述高壓水泵通過(guò)管路和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥連接有安裝在空氣預(yù)熱器后的尾部煙道中的帶 有霧化噴嘴的噴槍；所述布袋除塵器的進(jìn)口連接尾部煙道、其出口通過(guò)引風(fēng)機(jī)和管路連接 煙囪。
[0006] 脫汞系統(tǒng)中汞的協(xié)同脫除過(guò)程： 汞的脫除原理：盡可能將煙氣中更多的Hg°氧化成Hg 2+，通過(guò)增濕噴霧裝置使Hg2+浸入 到飛灰孔徑中轉(zhuǎn)化成顆粒態(tài)汞從而被布袋除塵器捕集。
[0007] 協(xié)同脫汞工藝包括兩部分：爐前脫汞工藝和爐后脫汞工藝。
[0008] 爐前脫汞工藝如下： 氧化Hf的機(jī)理如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種同步實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)煙氣汞含量及脫汞的系統(tǒng)，包括在線監(jiān)測(cè)部分和脫汞部分， 其特征在于： 所述脫汞部分包括爐前脫汞組件和爐后脫汞組件； 所述爐前脫汞組件包括溴化鈣粉倉(cāng)（101 )，所述溴化鈣粉倉(cāng)（101)通過(guò)第一管路（102) 連接緩沖倉(cāng)（106)，所述緩沖倉(cāng)（106)通過(guò)第二管路（107)連接給料機(jī)（110)，所述給料機(jī) (110)通過(guò)提升機(jī)（111)將物料輸送至給煤皮帶上與煤粉混合進(jìn)入煤倉(cāng)（301); 所述爐后脫汞組件包括噴霧增濕裝置和布袋除塵器（115)，所述噴霧增濕裝置包括高 壓水泵（112)，所述高壓水泵（112)通過(guò)管路和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥（114)連接有安裝在空氣預(yù)熱器 (306)后的尾部煙道（305)中的帶有霧化噴嘴的噴槍（113);所述布袋除塵器（115)的進(jìn)口 連接尾部煙道（305 )、其出口通過(guò)引風(fēng)機(jī)（308 )和管路連接煙囪（307 ); 所述在線監(jiān)測(cè)部分包括第一套汞的在線監(jiān)測(cè)組件，所述第一套汞的在線監(jiān)測(cè)組件包括 安裝于煙囪（307)上的采樣單元，運(yùn)輸單元，還原單元，分析單元和數(shù)據(jù)處理單元五部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)煙氣汞含量及脫汞的系統(tǒng)，其特征在于： 所述在線監(jiān)測(cè)部分還包括第二套汞的在線監(jiān)測(cè)組件，所述第二套汞的在線監(jiān)測(cè)組件包括安 裝于空氣預(yù)熱器（306)之后、噴槍（113)之前的采樣單元，運(yùn)輸單元，還原單元，分析單元和 數(shù)據(jù)處理單元五部分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的同步實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)煙氣汞含量及脫汞的系統(tǒng)，其特征在 于：所述采用單元采用裝有飛灰顆粒物過(guò)濾裝置的熱稀釋探頭（201);所述運(yùn)輸單元采用外 部安裝有伴熱線（203)的運(yùn)輸管線（202);所述還原單元采用熱催化還原裝置（204);所述 分析單元采用的汞分析儀（205);所述數(shù)據(jù)處理單元采用DCS系統(tǒng)（206)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的同步實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)煙氣汞含量及脫汞的系統(tǒng)，其特征在于： 所述熱稀釋探頭（201)連接壓縮空氣反吹掃管路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的同步實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)煙氣汞含量及脫汞的系統(tǒng)，其特征在 于：所述第一管路（102)上依次連接手動(dòng)插板門（103)和電動(dòng)閘板門（104)，所述電動(dòng)閘板 門（104)由DCS系統(tǒng)（206)控制； 所述第一管路（102)上還安裝有連接壓縮空氣反吹掃管路的第一三通閥（105);所述第 二管路（107)上安裝有連接壓縮空氣反吹掃管路的第二三通閥（108)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的同步實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)煙氣汞含量及脫汞的系統(tǒng)，其特征在于： 所述給料機(jī)（110 )由感應(yīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的變速箱驅(qū)動(dòng)，所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)由DCS系統(tǒng)（206 )控制 變頻器為其供電。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的同步實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)煙氣汞含量及脫汞的系統(tǒng)，其特征在于： 所述溴化鈣粉倉(cāng)（101)和緩沖倉(cāng)（106)分別配有連續(xù)料位計(jì)，所述連續(xù)料位計(jì)輸出信號(hào)到 DCS 系統(tǒng)（206)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的同步實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)煙氣汞含量及脫汞的系統(tǒng)，其特征在于： 煙氣經(jīng)過(guò)噴霧增濕裝置后，分成4股煙氣分別進(jìn)入4個(gè)除塵室，每個(gè)除塵室布置有27個(gè)布 袋除塵器（115)。
9. 一種同步實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)煙氣汞含量及脫汞的方法，其特征在于：包括如下步驟： (1 )、建立脫汞系統(tǒng)，所述脫汞系統(tǒng)包括爐前脫汞組件和爐后脫汞組件； 爐前脫汞組件如下： 所述爐前脫汞組件包括溴化鈣粉倉(cāng)（101 )，所述溴化鈣粉倉(cāng)（101)通過(guò)第一管路（102) 連接緩沖倉(cāng)（106)，所述第一管路（102)上依次連接手動(dòng)插板門（103)、由DCS系統(tǒng)（206)控 制的電動(dòng)閘板門（104)和連接壓縮空氣反吹掃管路的第一三通閥（105);所述緩沖倉(cāng)（106) 通過(guò)第二管路（107)連接給料機(jī)（110)，所述第二管路（107)上依次安裝有手動(dòng)閥（109)和 連接壓縮空氣反吹掃管路的第二三通閥（108);所述給料機(jī)（110)由感應(yīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的變速 箱驅(qū)動(dòng)，所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)由DCS系統(tǒng)（206 )控制變頻器為其供電；所述溴化鈣粉倉(cāng)（101)和 緩沖倉(cāng)（106)分別配有連續(xù)料位計(jì)，所述連續(xù)料位計(jì)輸出信號(hào)到DCS系統(tǒng)（206); 所述給料機(jī)（110 )通過(guò)提升機(jī)（111)將物料輸送至給煤皮帶上，同時(shí)，石灰石粉輸送系 統(tǒng)采用提升機(jī)均勻連續(xù)落入輸煤皮帶上，和煤粉混合后進(jìn)入煤倉(cāng)，再由刮板給煤機(jī)將混合 后的燃料送入爐膛的返料腿，在返料腿進(jìn)行二次混合，隨著高溫返料一起進(jìn)入爐膛，燃燒后 將煙氣中的Hg°氧化成Hg 2+; 爐后脫汞組件如下： 所述爐后脫汞組件包括噴霧增濕裝置和布袋除塵器（115)，所述噴霧增濕裝置包括高 壓水泵（112)，所述高壓水泵（112)通過(guò)管路和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥（114)連接有安裝在空氣預(yù)熱器 (306)后的尾部煙道（305)中的帶有霧化噴嘴的噴槍（113);所述布袋除塵器（115)的進(jìn)口 連接尾部煙道（305 )、其出口通過(guò)引風(fēng)機(jī)（308 )和管路連接煙囪（307 ); 除鹽水由高壓水泵（112)打入管路，對(duì)管路分成四大組，每大組再分出8支噴槍（113)， 共計(jì)32支噴槍（113)間隔分層布置；經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器（306)后的煙氣進(jìn)入水平煙道內(nèi)， 噴槍（113)將除鹽水霧化后的水滴均勻噴于整個(gè)水平煙道內(nèi)，噴入的水將顆粒狀態(tài)的 或/py容解，使其一同浸入到飛灰發(fā)達(dá)的孔隙中，發(fā)生吸附或吸收，Mr:或滿 化為顆粒態(tài)汞，煙氣經(jīng)過(guò)噴霧增濕裝置后，分成4股煙氣分別進(jìn)入4個(gè)除塵室，每個(gè)除塵室 布置有27個(gè)布袋除塵器（115)，用來(lái)捕捉吸附在飛灰上的顆粒態(tài)Hg(JJ); (2)、建立兩套汞的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 一套汞的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝在空氣預(yù)熱器（306)之后、噴槍（113)之前，用來(lái)提前監(jiān)測(cè) 爐后脫汞前的汞含量；另一套汞的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝在煙囪（307)尾部，用來(lái)監(jiān)測(cè)煙氣經(jīng) 過(guò)控制脫除之后排入大氣中的汞含量； 所述汞的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括采樣單元、運(yùn)輸單元、還原單元、分析單元和數(shù)據(jù)處理單元 五部分； 所述采用單元采用裝有飛灰顆粒物過(guò)濾裝置的熱稀釋探頭（201)，所述熱稀釋探頭 (201)連接壓縮空氣反吹掃管路，該反吹掃管路內(nèi)的壓縮空氣由DCS系統(tǒng)定時(shí)控制； 所述運(yùn)輸單元采用外部安裝有伴熱線（203 )的運(yùn)輸管線（202 )，伴熱線（203 )始終保證 在運(yùn)輸管線（202)上煙氣溫度為180°C以上，防止煙氣中的汞在管線上凝結(jié)； 所述還原單元采用熱催化還原裝置（204)，煙氣被加熱到760°C以上，從而將煙氣中 Hfh全部轉(zhuǎn)化為Hg:; 所述分析單元采用的汞分析儀（205); 所述數(shù)據(jù)處理單元采用DCS系統(tǒng)（206);DCS的控制信號(hào)共有五路，包括：控制電動(dòng)閘板 門、控制第一三通閥、控制第二三通閥、控制給料機(jī)、控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥；DCS的反饋信號(hào)共有 五路，包括：溴化鈣粉倉(cāng)料位反饋、緩沖倉(cāng)料位反饋、給料機(jī)轉(zhuǎn)速反饋、空氣預(yù)熱器后煙氣汞 含量反饋、煙囡尾部煙氣汞含量反饋。
【專利摘要】本發(fā)明涉及電廠鍋爐的配套系統(tǒng)，具體為一種同步實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)煙氣汞含量及脫汞的系統(tǒng)，包括煙氣中汞含量的在線監(jiān)測(cè)以及煙氣汞脫除兩部分。汞的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括采樣單元，運(yùn)輸單元，還原單元，分析單元和數(shù)據(jù)處理單元五部分。所述脫汞部分包括爐前脫汞組件和爐后脫汞組件。盡可能將煙氣中更多的Hg0氧化成Hg2+，通過(guò)噴霧裝置使Hg2+浸入到飛灰孔徑中轉(zhuǎn)化成顆粒態(tài)汞，從而被布袋除塵器捕集。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，該系統(tǒng)有效除去電廠鍋爐中煙氣中攜帶的有害元素汞，減輕大氣污染，取得了良好的社會(huì)效益。
【IPC分類】B01D53-75, G01N33-00, B01D50-00, B01D47-06, B01D46-02, B01D53-64
【公開(kāi)號(hào)】CN104874269
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510285900
【發(fā)明人】白建云, 王 琦, 張靜, 印江
【申請(qǐng)人】山西大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年5月29日