一种基于烟气脱硝的协同脱汞氧化剂添加系统的制作方法

1.本实用新型涉及烟气脱汞技术领域，特别涉及一种基于烟气脱硝的协同脱汞氧化剂添加系统。


背景技术：

2.燃煤发电是我国主要的汞排放来源之一，约占我国汞排放量的40％。目前燃煤电厂主要采用吸收剂脱汞法和烟气协同脱汞法实现烟气中汞的脱除。吸收剂脱汞法采用活性炭作为吸收剂喷射入烟道实现汞的吸附与脱除，但活性炭成本较高，吸附后的活性炭易造成二次污染。协同脱汞法基于现有烟气处理设备，利用scr将单质汞氧化成二价汞，通过esp(静电除尘)和fgd(烟气脱硫)实现汞的脱除。但是scr对单质汞的氧化能力有限，使得协同脱汞效率较低。因此，可以通过增加氧化剂的方式，加强scr脱硝催化剂的脱汞能力。
3.但由于烟气中汞浓度非常低，所需要的脱汞氧化剂的量很少，为保证良好的脱汞效果，需要解决氧化剂均匀分散到烟气中存在的技术难点。在燃煤中添加氯化钙能够增加燃烧过程中活性氯的生成，能够有效实现汞的氧化，提高协同脱汞效率。但是在燃煤中添加氯化钙成本较高，同时易造成烟道的高温腐蚀。采用氧化剂溶液喷枪喷射，往往溶液射程有限，易造成氧化剂溶液喷射不均，导致脱汞效果差。因此，需要一种高效、稳定、均匀的脱汞氧化剂喷射添加系统。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种基于烟气脱硝的协同脱汞氧化剂添加系统，具有高效、稳定、经济的优点，不仅可以实现脱汞氧化剂溶液的精确配制与输送，而且可以实现脱汞氧化剂溶液在烟道内的均匀喷射，实现在脱硝的同时协同脱除烟气中的汞。
5.为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：
6.一种基于烟气脱硝的协同脱汞氧化剂添加系统，包括氧化剂供给系统、脱硝脱汞协同系统和氧化剂喷射装置；
7.所述氧化剂供给系统包括通过管路依次连接的氧化剂溶解罐、输送泵、氧化剂溶液储罐、高压喷射泵、给入流量控制阀和给入流量计；
8.所述脱硝脱汞协同系统包括依次连接的锅炉、省煤器、脱硝反应器、除尘器、脱硫塔和烟囱；
9.所述氧化剂喷射装置设置于省煤器的出口烟道中；该氧化剂喷射装置包括喷射母管以及纵横交叉布置的纵向喷射支管和横向喷射支管；喷射母管通过管路与所述给入流量计连接；纵向喷射支管的数量为多个，每个纵向喷射支管分别与喷射母管连接，每个纵向喷射支管上分别垂直连接有多个横向喷射支管；每个横向喷射支管上均匀分布有多个雾化喷头，每个雾化喷头上均匀分布有多个喷射孔。
10.作为本实用新型上述技术方案的进一步改进，所述氧化剂溶解灌中设有搅拌器。
11.作为本实用新型上述技术方案的进一步改进，氧化剂溶解罐与氧化剂溶液储罐之间的管路上还连接有截止阀和过滤器。
12.作为本实用新型上述技术方案的进一步改进，所述高压喷射泵与给入流量计之间的管路上还连接有给入单向阀。
13.作为本实用新型上述技术方案的进一步改进，所述给入流量计与喷射母管之间的管路上还连接有压力表。
14.作为本实用新型上述技术方案的进一步改进，所述氧化剂溶解罐的出口处连接有排空管路，该排空管路上设有排空阀。
15.作为本实用新型上述技术方案的进一步改进，该协同脱汞氧化剂添加系统还包括回流系统，该回流系统包括通过管路依次连接的回流流量计、回流流量控制阀和回流单向阀；该回流系统连接在高压喷射泵的出口管路上，且与氧化剂溶解罐的进口连接。
16.作为本实用新型上述技术方案的进一步改进，所述雾化喷头是由与纵向喷射支管连通的空心柱体以及设置于空心柱体端部的防堵锥体构成，空心柱体上均匀分布有多个喷射孔。
17.本实用新型的有益效果：
18.该系统通过设计给入流量控制阀和给入流量计以及回流流量控制阀和回流流量计，实现给入流量的调节，进而实现脱汞氧化剂溶液的精确配制与输送；
19.该系统通过设计横纵交叉布置的横向喷射支管与纵向喷射支管，可实现氧化剂溶液在整个烟道截面内的全面且均匀的喷射，从而在氧化剂溶液较小使用量的基础上仍能保证较好的脱汞效果；
20.该系统中的雾化喷头是由与纵向喷射支管连通的空心柱体以及设置于空心柱体端部的防堵锥体构成，氧化剂溶液由喷射孔以雾化状态均匀喷出，可以与高温烟气充分混合；雾化喷头的防堵锥体可以及时使烟气中粉尘滑落，避免粉尘沉积导致喷射孔堵塞；
21.该系统通过氧化剂供给系统与脱硝脱汞协同系统中的脱硝反应器、除尘器、脱硫塔结合运行，可以实现在脱硝的同时，协同脱除烟气中的汞，协同脱汞效率高，设备投资成本低，具有高效、稳定、经济的优点。
附图说明
22.图1为本实用新型中的氧化剂供给系统的示意图。
23.图2为本实用新型中的脱硝脱汞协同系统的示意图。
24.图3为本实用新型中的氧化剂喷射装置的结构示意图。
25.图4为本实用新型中的氧化剂喷射装置的部分放大结构示意图。
具体实施方式
26.下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
27.如图1至图4所示的一种基于烟气脱硝的协同脱汞氧化剂添加系统的较佳实施例，一种基于烟气脱硝的协同脱汞氧化剂添加系统，包括氧化剂供给系统、脱硝脱汞协同系统
和氧化剂喷射装置；
28.氧化剂供给系统包括通过管路(氧化剂溶液给入管路)依次连接的氧化剂溶解罐1、输送泵5、氧化剂溶液储罐6、高压喷射泵7、给入流量控制阀14和给入流量计15；氧化剂溶解罐6用于将含卤氧化剂进行溶解，以获得所需浓度的氧化剂溶液；含卤氧化剂具体为nh4x，其中的x为氯、溴、碘中的一种或多种；氧化剂与高温烟气混合后会被热分解为nh3和hx，nh3作为scr脱硝反应的还原剂，hx作为促进零价汞向二价汞转化的氧化剂。氧化剂溶解灌1中设有搅拌器2，用于氧化剂溶解搅拌。氧化剂溶解罐1和氧化剂溶液储罐6均采用316l不锈钢制作，且罐体上设有电伴热带和保温层，以保证氧化剂的温度。
29.氧化剂溶解罐1与氧化剂溶液储罐6之间的管路上还连接有截止阀3和过滤器4，截止阀3用于控制氧化剂溶液给入管路的通断，过滤器4可以对氧化剂溶液进行过滤；此外，高压喷射泵7与给入流量计15之间的管路上还连接有给入单向阀13。
30.所述脱硝脱汞协同系统包括依次连接的锅炉17、省煤器18、脱硝反应器20、除尘器21、脱硫塔22和烟囱23；
31.所述氧化剂喷射装置19设置于省煤器18的出口烟道181中；该氧化剂喷射装置19包括喷射母管191以及纵横交叉布置的纵向喷射支管192和横向喷射支管193；喷射母管191通过管路与所述给入流量计15连接；纵向喷射支管192的数量为多个，每个纵向喷射支管192分别与喷射母管191连接，且纵向喷射支管192与省煤器的出口烟道的侧壁连接；每个纵向喷射支管192上分别垂直连接有多个横向喷射支管193；每个横向喷射支管193上均匀分布有多个雾化喷头194，每个雾化喷头194上均匀分布有多个喷射孔1943；具体的，雾化喷头194是由与纵向喷射支管192连通的空心柱体1941以及设置于空心柱体端部的防堵锥体1942构成，喷射孔1943分布于雾化喷头194的空心柱体1941上。
32.再有，给入流量计15与喷射母管191之间的管路上还连接有压力表16，以监测氧化剂溶液给入压力。
33.氧化剂溶解罐1的出口处还连接有排空管路，该排空管路上设有排空阀11，以便于在对氧化剂溶解罐进行清洗等操作时将氧化剂溶解罐中的液体排出。
34.该协同脱汞氧化剂添加系统还包括回流系统，该回流系统包括通过管路(氧化剂溶液回流管路)依次连接的回流流量计9、回流流量控制阀8和回流单向阀12；该回流系统连接在高压喷射泵7的出口管路上，且与氧化剂溶解罐1的进口连接。回流系统的管路上还设有接近氧化剂溶解罐1的进口的回流截止阀10。利用该回流系统可以使由氧化剂溶液储罐6中流出的部分氧化剂溶液回流到氧化剂溶解罐1中，以通过反向调节氧化剂溶液的给入流量。
35.该协同脱汞氧化剂添加系统的工作原理如下：
36.将卤素氧化剂投入氧化剂溶解罐1中，在搅拌器2的搅拌作用下，使卤素氧化剂溶解于溶剂中，得到氧化剂溶液；氧化剂溶液经过过滤器4过滤后，经输送泵5送入氧化剂溶液储罐6中进行储存；启动高压喷射泵7，打开给入单向阀13和给入流量控制阀14，氧化剂溶液储罐6中的氧化剂溶液被泵入位于省煤器18的出口烟道181中的氧化剂喷射装置19中；氧化剂溶液经由喷射母管191后分流进入各个纵向喷射支管192，然后再进入各个横向喷射支管193中，最后由横向喷射支管193上的喷射孔1943喷出；喷出的氧化剂溶液可以布满整个烟道截面；锅炉17产生的烟气进入省煤器18的出口烟道181中；喷出的氧化剂溶液与高温烟气
充分混合，在烟气的高温作用下，氧化剂被热分解为nh3和hx；混合有nh3、hx和烟气的混合气体进入脱硝反应器20中，在脱硝催化剂的作用下，nh3作为还原剂对烟气进行脱硝还原反应，hx促进零价汞向二价汞转化，实现脱汞反应；反应后的烟气依次经过除尘器21和脱硫塔22处理，最后经由烟囱23排出。
37.此外，在氧化剂溶液供给过程中，还可通过回流系统对氧化剂溶液的给入流量进行反向调节；在给入流量计15、给入流量控制阀14以及回流流量控制阀8、回流流量计9的配合下，可以对氧化剂溶液的喷射量进行精确控制，实现氧化剂溶液的精确配制与输送。
38.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。