一種利用燃煤電廠的脫硫廢水進行煙氣脫汞的方法及系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用燃煤電廠的脫硫廢水進行煙氣脫汞的方法，在燃煤電廠石灰石-石膏濕法煙氣脫硫過程產生的脫硫廢水中加入鹵素添加劑和脫汞催化劑中的一種或兩種，充分混合后，泵送至空預器與除塵器之間的煙道，經霧化裝置霧化噴灑在煙道中，與通過的煙氣中的粉塵充分接觸，將煙氣中的汞去除，而脫硫廢水中的固態物與煙氣粉塵被除塵器捕獲去除，在煙氣脫汞的同時實現脫硫廢水的零排放。同時本發明還公開了使用該方法的系統。本發明不但能夠減少燃煤電廠煙氣汞排放，而且能夠實現脫硫廢水的零排放，免去繁雜的常規廢水處理過程，達到以廢治廢的效果。
【專利說明】—種利用燃煤電廠的脫硫廢水進行煙氣脫汞的方法及系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及燃煤電廠煙氣脫汞的方法，具體涉及一種利用燃煤電廠的脫硫廢水進行煙氣脫汞的方法。同時，本發明還涉及了上述方法的系統。
【背景技術】
[0002]汞是煤中的痕量元素之一，其隨著煤的燃燒釋放到大氣中。由于汞污染物具有較強的生理毒性和生物累積性，所以其污染控制受到了人們的普遍關注。我國作為以煤為主要能源結構的國家，對燃煤電站汞的排放控制研究刻不容緩。
[0003]目前，較成熟的煙氣脫汞技術是活性炭噴射技術，脫除效率可觀，但是成本投資過高，且也會影響粉煤灰的綜合利用，在我國難以實現推廣應用。
[0004]脫硫廢水主要是燃煤電廠石灰石/石膏法煙氣濕法脫硫過程中吸收塔排放出來的廢水。燃煤煙氣在進行濕法脫硫的過程中，Cl—離子會大量富集，對系統運行造成負面的影響。常規的脫硫廢水處理系統配置復雜，且僅能除去廢水中的重金屬及其他懸浮雜質，由于目前沒有能有效地去除廢水中Cl—離子的化學藥劑，而無法除去廢水中的Cl—離子，因此處理后的廢水仍無法進行再利用。
[0005]眾多研究表明，對活性炭、飛灰、沸石、膨潤土等其他吸附劑進行鹵素改性都可以在一定程度上提高吸附劑的脫汞效率。脫硫廢水中富集了大量的Cl—離子，Cl—離子的存在對燃煤煙氣汞的脫除有重要的積極作用，若能對脫硫廢水進行有效利用，同時達到有效脫汞和廢水資源化的目的，對節約電廠運行成本等方面有重要的意義。
【發明內容】
[0006]本發明的第一個目的是提供一種利用燃煤電廠的脫硫廢水進行煙氣脫汞的方法，該方法不但能夠減少燃煤電廠煙氣汞排放，而且能夠實現脫硫廢水的零排放，免去繁雜的常規廢水處理過程，達到以廢治廢的效果。
[0007]本發明的第二個目的是提供利用燃煤電廠的脫硫廢水進行煙氣脫汞的系統。
[0008]本發明的第一個目的是通過以下技術方案實現的:一種利用燃煤電廠的脫硫廢水進行煙氣脫汞的方法，在燃煤電廠石灰石-石膏濕法煙氣脫硫過程產生的脫硫廢水中加入鹵素添加劑和脫汞催化劑中的一種或兩種，充分混合后，泵送至空預器與除塵器之間的煙道，經霧化裝置霧化噴灑在煙道中，與通過的煙氣中的粉塵充分接觸，將煙氣中的汞去除，而脫硫廢水中的固態物與煙氣粉塵被除塵器捕獲去除，在煙氣脫汞的同時實現脫硫廢水的零排放。
[0009]本發明中，脫硫廢水中富集了大量的Cl—離子，添加鹵素添加劑和/或脫汞添加劑后，脫硫廢水噴入煙道可對煙氣進行脫汞，而脫硫廢水中的重金屬、雜質及各種金屬鹽等固體物與飛灰一起進入除塵器被捕獲去除，從而在煙氣脫汞的同時實現脫硫廢水的零排放。而由于脫硫廢水中固體量和各種金屬鹽含量較低，對飛灰的物性及綜合利用不會產生影響。[0010]本發明中所述脫硫廢水的噴入量為0.003-0.005L/m3煙氣。
[0011]本發明中所述脫硫廢水是未經過常規的中和、混凝、絮凝、濃縮等常規廢水處理步驟的燃煤電廠石灰石-石膏濕法脫硫產生的廢水。
[0012]所述的鹵素添加劑中鹵元素與脫硫廢水中氯元素的質量比為0.05、.2。
[0013]所述的脫汞催化劑中金屬離子與脫硫廢水中氯元素的質量比為0.01~0.02。
[0014]本發明所述的鹵素添加劑為溴化物、碘化物中的一種或幾種。所述溴化物為NaBr和KBr中的一種或兩種，所述碘化物為NaI和KI中的一種或兩種。
[0015]所述的脫汞催化劑為鐵離子鹽溶液和錳離子鹽溶液的一種或幾種。所述鐵離子鹽溶液為Fe (NO3) 3和Fe2 (SO4) 3中的一種或兩種，所述錳離子鹽溶液為MnSO4和Mn (NO3) 2中的一種或兩種。
[0016]本發明 所述霧化裝置由布置于空預器與除塵器之間的煙道內的數根液體噴射管以及設于噴射管上的數個霧化噴嘴構成。
[0017]本發明還包括將部分脫硫廢水送回吸收塔中，以節約燃煤電廠石灰石-石膏濕法煙氣脫硫過程中的用水量，節約運行成本。
[0018]本發明第二個目的通過以下技術方案來實現:一種利用燃煤電廠的脫硫廢水進行煙氣脫汞的系統，包括通過煙道依次連接的空預器、除塵器、吸收塔和脫水裝置，所述空預器的煙氣進口與鍋爐連接，所述脫水裝置的進水口與吸收塔的排水端連接，其特征在于，還包括脫硫廢水儲罐、水泵、空氣壓縮機和噴霧裝置，所述脫水裝置的出水口與所述脫硫廢水儲罐的進水端連接，所述脫硫廢水儲罐、水泵和噴霧裝置通過管路依次連接，所述噴霧裝置布置于所述空預器和除塵器之間的煙道中，所述空氣壓縮機則通過一支管與水泵和噴霧裝置之間的管路連接，輸入壓縮空氣，使脫硫廢水在所述煙道內霧化。
[0019]本發明所述脫水裝置和脫硫廢水儲罐之間的管路上設一與吸收塔底部連通的支管，用于將部分脫硫廢水回送至吸收塔中。
[0020]本發明所述霧化裝置由布置于空預器與除塵器之間的煙道內的數根液體噴射管以及設于噴射管上的數個霧化噴嘴構成。
[0021]與現有技術相比，本發明具有以下優點:
(I)本發明使用霧化噴嘴、水泵、空氣壓縮機和管道就可以完成對脫硫廢水以及煙氣脫汞的處理，省略常規的脫硫廢水處理過程，并且不會對燃煤鍋爐、脫硝系統、除塵設備和脫硫系統的運行產生不利的影響，不僅可以實現脫硫廢水的零排放，節約濕式脫硫系統的運行成本，更為重要的是，本發明成本低廉，能在一定程度提高除塵脫汞效果，克服了現有脫汞技術運行費用高昂的缺點，在未來有著廣泛的應用前景。
[0022](2)本發明控制脫硫廢水的噴入量，使得脫硫廢水噴入煙氣后，煙氣濕度由
6.23 %增加至7.48 %，煙氣溫度由142°C降至136°C，煙氣處于不飽和狀態，煙氣溫度高于酸露點溫度，不會對煙道和電除塵器產生腐蝕，因此，不需要對脫硫廢水噴入點后煙道及除塵器進行改造處理。同時，煙氣濕度的增加和煙氣溫度的降低，也降低了電除塵器中灰的比電阻，有利于提聞除塵效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1本發明利用燃煤電廠的脫硫廢水進行煙氣脫汞的系統的結構示意圖。【具體實施方式】
[0024]實施例1:
如圖1所示的利用燃煤電廠的脫硫廢水進行煙氣脫汞的系統，包括空預器2、除塵器3、吸收塔4、脫水裝置6、脫硫廢水儲罐7、水泵8、空氣壓縮機9和噴霧裝置，其中，空預器2、除塵器3和吸收塔4通過煙道依次連接，空預器2的煙氣進口與鍋爐I連接，吸收塔4的煙氣出口與煙囪5連接。脫水裝置6的進水口與吸收塔4的排水口連接，其出水口與脫硫廢水儲罐7的進水口連接。脫水裝置6和脫硫廢水儲罐7之間的管路上設一與吸收塔4底部連通的支管，用于將部分脫硫廢水回送至吸收塔4中。脫硫廢水儲罐7、水泵8和噴霧裝置通過管路依次連接，噴霧裝置布置于空預器2和除塵器3之間的煙道中，空氣壓縮機9則通過一支管與水泵8和噴霧裝置之間的管路連接，輸入壓縮空氣，使脫硫廢水在空預器2和除塵器3之間的煙道內霧化。噴霧裝置由布置于空預器2與除塵器3之間的煙道內的數根液體噴射管以及設于噴射管上的數個霧化噴嘴10構成(圖中未示出)。
[0025]實施例2:
石灰石-石膏濕法副產物經過脫水裝置6產生的且未經過常規的中和、混凝、絮凝、濃縮等常規廢水處理的脫硫廢水，直接輸送至脫硫廢水儲罐7中，添加齒素添加劑并混合均勻成脫硫廢水混合物，用水泵8經廢水管道輸送至空預器2與除塵器3入口前的煙道內，然后通過液體霧化噴嘴10將脫硫廢水混合物均勻噴入到煙道中，與煙氣中的汞充分接觸，脫硫廢水混合物中，鹵素添加劑中溴元素和碘元素總質量與脫硫廢水中氯元素的質量比為
0.05，噴入量為0.003L/m3煙氣。經測試，向空預器2與除塵器3入口前的煙道噴入脫硫廢水混合物后煙囪5出口處的Hg含量由40.2 μ g/m3降低至28.5 μ g/m3。
[0026]鹵素添加劑為NaBr和NaI。
[0027]實施例3:
石灰石-石膏濕法副產物經過脫水裝置6產生的且未經過常規的中和、混凝、絮凝、濃縮等常規廢水處理的脫硫廢水，直接輸送至脫硫廢水儲罐7中，添加脫汞催化劑并混合均勻成脫硫廢水混合物，用水泵8經廢水管道輸送至空預器2與除塵器3入口前的煙道內，然后通過液體霧化噴嘴10將脫硫廢水混合物均勻噴入到煙道中，與煙氣中的汞充分接觸，脫硫廢水混合物中，脫汞催化劑中鐵離子和錳離子總質量與脫硫廢水中氯元素的質量比為
0.01，噴入量為0.004L/m3煙氣。經測試，向空預器2與除塵器3入口前的煙道噴入脫硫廢水混合物后煙囪出口處的Hg含量由37.8 μ g/m3降低至23.3 μ g/m3。
[0028]脫汞催化劑為Fe2 (SO4) 3和MnSO4。
[0029]實施例4:
石灰石-石膏濕法副產物經過脫水裝置6產生的且未經過常規的中和、混凝、絮凝、濃縮等常規廢水處理的脫硫廢水，直接輸送至脫硫廢水儲罐7中，添加齒素添加劑和脫汞催化劑并混合均勻成脫硫廢水混合物，用水泵8經廢水管道輸送至空預器2與除塵器3入口前的煙道內，然后通過液體霧化噴嘴10將脫硫廢水混合物均勻噴入到煙道中，與煙氣中的汞充分接觸，脫硫廢水混合物中，鹵素添加劑中溴元素和碘元素總質量與脫硫廢水中氯元素的質量比為0.05，脫汞催化劑中鐵離子和錳離子總質量與脫硫廢水中氯元素的質量比為
0.01，噴入量為0.004L/m3煙氣。經測試，向空預器2與除塵器3入口前的煙道噴入脫硫廢水混合物后煙囪10出口處的Hg含量由36.5 μ g/m3降低至18.5 μ g/m3。
[0030]齒素添加劑為KBr和KI ;脫汞催化劑為Fe (NO3) 3和Mn (NO3) 2。
[0031]實施例5:
與實施例4不同的是:將部分脫硫廢水送回吸收塔中，以節約燃煤電廠石灰石-石膏濕法煙氣脫硫過程中的用水量，節約運行成本。
【權利要求】
1.一種利用燃煤電廠的脫硫廢水進行煙氣脫汞的方法，其特征在于，在燃煤電廠石灰石-石膏濕法煙氣脫硫過程產生的脫硫廢水中加入鹵素添加劑和脫汞催化劑中的一種或兩種，充分混合后，泵送至空預器與除塵器之間的煙道，經霧化裝置霧化噴灑在煙道中，與通過的煙氣中的粉塵充分接觸，將煙氣中的汞去除，而脫硫廢水中的固態物與煙氣粉塵被除塵器捕獲去除，在煙氣脫汞的同時實現脫硫廢水的零排放。
2.根據權利要求1所述利用燃煤電廠的脫硫廢水進行煙氣脫汞的方法，其特征在于，所述脫硫廢水的噴入量為0.003-0.005L/m3煙氣。
3.根據權利要求1所述利用燃煤電廠的脫硫廢水進行煙氣脫汞的方法，其特征在于，所述脫硫廢水是未經過常規的中和、混凝、絮凝、濃縮等常規廢水處理步驟的燃煤電廠石灰石-石膏濕法脫硫產生的廢水。
4.根據權利要求1或2或3所述利用燃煤電廠的脫硫廢水進行煙氣脫汞的方法，其特征在于，所述的鹵素添加劑中鹵元素與脫硫廢水中氯元素的質量比為0.05、.2 ;所述的脫汞催化劑中金屬離子與脫硫廢水中氯元素的質量比為0.01~0.02。
5.根據權利要求4所述利用燃煤電廠的脫硫廢水進行煙氣脫汞的方法，其特征在于，所述的鹵素添加劑為溴化物和碘化物中的一種或幾種；所述的脫汞催化劑為鐵離子鹽溶液和錳離子鹽溶液的一種或幾種。
6.根據權利要求5所述利用燃煤電廠的脫硫廢水進行煙氣脫汞的方法，其特征在于，所述溴化物為NaBr和KBr中的一種或兩種，所述碘化物為NaI和KI中的一種或兩種；所述鐵離子鹽溶液為Fe(NO3)3和Fe2(SO4)3中的一種或兩種，所述錳離子鹽溶液為MnSO4和Mn (NO3) 2中的一種或兩種。
7.根據權利要求4所述利用燃煤電廠的脫硫廢水進行煙氣脫汞的方法，其特征在于，還包括將部分脫硫廢水送回吸收塔中的步驟。
8.一種利用燃煤電廠的脫硫廢水進行煙氣脫汞的系統，包括通過煙道依次連接的空預器、除塵器、吸收塔和脫水裝置，所述空預器的煙氣進口與鍋爐連接，所述脫水裝置的進水口與吸收塔的排水端連接，其特征在于，還包括脫硫廢水儲罐、水泵、空氣壓縮機和噴霧裝置，所述脫水裝置的出水口與所述脫硫廢水儲罐的進水端連接，所述脫硫廢水儲罐、水泵和噴霧裝置通過管路依次連接，所述噴霧裝置布置于所述空預器和除塵器之間的煙道中，所述空氣壓縮機則通過一支管與水泵和噴霧裝置之間的管路連接，輸入壓縮空氣，使脫硫廢水在所述煙道內霧化。
9.根據權利要求8所述的利用燃煤電廠的脫硫廢水進行煙氣脫汞的系統，其特征在于，所述脫水裝置和脫硫廢水儲罐之間的管路上設一與吸收塔底部連通的支管，用于將部分脫硫廢水回送至吸收塔中。
10.根據權利要求8或9所述的利用燃煤電廠的脫硫廢水進行煙氣脫汞的系統，其特征在于，所述霧化裝置由布置于空預器與除塵器之間的煙道內的數根液體噴射管以及設于噴射管上的數個霧化噴嘴構成。
【文檔編號】B01D53/78GK103521052SQ201310424364
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】唐念, 盤思偉, 陳思維, 李麗, 胡將軍 申請人:廣東電網公司電力科學研究院, 武漢大學