一种碱法烟气卤素脱除装置及脱除方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及火力发电领域，具体涉及卤素脱除领域。
【背景技术】
[0002]氯、氟等卤素均是煤样中的微量元素，经燃烧后转化为氯化氢、氟化氢气体，这些气体会随着锅炉尾气进入尾气管道，并依次经过省煤器、SCR(选择性催化反应器)、AH(空气预热器)、ESP(电除尘器)、FGD(脱硫吸收塔)后通过烟囱外排。烟气在经过脱硫吸收塔时，大部分氯化氢和氟化氢被吸收去除，并进入脱硫废水，导致脱硫废水中的氟、氯浓度升高。当脱硫废水中的氟、氯浓度升高后，既影响脱硫吸收塔湿法烟气石灰石-石膏脱硫系统的脱硫效果，还会因脱硫废水酸性变大而腐蚀流经的管路，造成管路损坏，导致脱硫废水不能循环使用，增加了耗水量。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术的不足，本发明提供一种碱法烟气卤素脱除装置，浆液制备机构配置的碱液通过雾化喷射机构喷入尾气管道，并在烟气进入脱硫吸收塔前将卤素固结，有效降低脱硫废水中的卤素含量。
[0004]本发明通过以下方式实现:一种碱法烟气卤素脱除装置，包括一与锅炉尾气管路通连的脱除装置，所述尾气管路包括依次串联的选择性催化反应器、空气预热器和电除尘器，脱除装置包括浆液制备机构、雾化喷射机构以及脱除效率监测机构，所述浆液制备机构生产的碱液通过雾化喷射机构喷洒至位于所述空气预热器和电除尘器间的尾气管路中，实现卤素固接外排。在原有尾气管路上增设卤素脱除装置，浆液制备机构配置的碱液通过雾化喷射机构喷入位于电除尘器前的尾气管道中，碱液与烟气中的氯化氢、氟化氢气体反应形成固体盐，利用电除尘器将固体盐排出尾气管道，有效降低烟气的卤素含量，进而确保脱硫废水中卤素含量维持在较低水平，既有效提升湿法烟气石灰石一石膏脱硫吸附塔的运行效果，同时减少脱硫废水中氟离子、氯离子的浓度，提高脱硫废水的循环利用率，进而减少脱硫废水排放量，降低水耗，还能减轻酸性物质对管路的腐蚀损害。碱液喷洒在位于电除尘器前的尾气管路区段，既确保形成的固体盐能被电除尘器吸附外排，还能确保进入脱硫吸收塔的烟气具有较低的氯化氢、氟化氢含量，具有工艺简单、投资费用低、占地面积小等优点。
[0005]作为优选，所述雾化喷射机构包括一设置在所述尾气管路内的喷头以及一带传送栗的输液管，所述输液管一端与所述浆液制备机构通连，另一端与所述喷头通连，实现碱液输送并在尾气管路中喷洒。通过铺设输液管将碱液输送至预设喷洒工位，传送栗既起到输送碱液的作用，还使得碱液克服管路压力并喷洒至尾气管路内，所述喷头将碱液打散呈细珠状，喷头设置在尾气管道的上壁上，碱液被散射开后会完整覆盖尾气管道的一段区域，碱液利用自身重力下落，使得被覆盖的尾气管道中布满细珠状碱液，通过增大碱液的喷洒面积以及与烟气的接触面积来提高氯化氢和氟化氢的转化效率。
[0006]作为优选，所述脱除效率监测机构包括设置在所述喷头与所述电除尘器间尾气管路内的感应器，所述浆液制备机构根据所述感应器获得的卤素参数来调整碱液参数。感应器设置在喷头与所述电除尘器间尾气管路中，用于检测烟气与碱液反应后的氯化氢、氟化氢气体留存量，可以作为不同配方碱液反应效果的依据，进而通过浆液制备机构配置优化方案。
[0007]作为优选，所述脱除效率监测机构包括一带喷淋腔的检测舱、一设于所述喷淋腔顶部且与所述输液管通连的喷嘴，所述检测舱通过一与尾气管路通连的进气管引入烟气，并通过一排气管将烟气排入位于所述空气预热器和电除尘器间尾气管路中，所述喷淋腔底部设有固体外排口，所述进气管和排气管分别通连在所述喷淋腔两侧。检测舱为烟气和碱液反应提供密闭空间，从尾气管道上截流出部分烟气通过检测舱，再将输液管中的碱液通过喷嘴送入检测舱，使得烟气与碱液反应，反应生成的固体盐会利用自身重力下落，并通过固体外排口取出，使得反应结果可测量，通过对固体盐重量、组分分析来作为不同配方碱液反应效果的依据，进而通过浆液制备机构配置优化方案。
[0008]作为优选，所述进气管一端与喷淋腔通连，另一端通过两带进气阀的进气支管分别与所述选择性催化反应器的进气口和出气口通连。检测舱通过通连不同位置的进气支管来获得具有不同工艺参数的烟气，以获得更详实的检测数据。两根进气支管分别与选择性催化反应器的进气口和出气口通连，两者烟气中的NOx含量不一致，进而研究具有不同NOx含量的烟气与同种碱液间的反应差别。
[0009]作为优选，所述浆液制备机构包括一带振动机的料仓、一带搅拌组件的碱液配置箱、一辅助水箱以及一外输结构，所述料仓通过一设于其下方且带输送皮带的给料机向所述碱液配置箱定量送料，所述辅助水箱通过一带控制阀的出水管与所述碱液配置箱通连，所述外输结构包括一与所述碱液配置箱通连的外排管以及中部设置介质栗的动力管，所述外排管靠近所述碱液配置箱侧设有控制阀，从外排管中流出的碱液被所述介质栗输送至所述输液管中。料仓用于存储石灰备用，辅助水箱用于存储混合用水备用;搅拌组件包括驱动电机、搅拌杆以及搅拌叶，通过将石灰和水送入碱液配置箱，再利用搅拌组件混合物料并配置碱液;碱液配置箱中的碱液通过动力管输送至输液管中，介质栗为液体输送提供输送力；通过控制电动阀来实现介质栗与动力栗两端通连;振动机设置在料仓的外侧壁上，防止石灰因长期存储而结块。
[0010]作为优选，所述浆液制备机构包括一清洁结构，所述清洁机构包括与所述碱液配置箱通连的箱体清洁支管、与所述外排管通连的外排清洁支管、与所述介质栗通连的栗体清洁支管以及分别与箱体清洁支管、外排清洁支管以及栗体清洁支管匹配的排水管路，所述箱体清洁支管、外排清洁支管以及栗体清洁支管均通过对应的控制阀与水源通连。清洁结构用于去除管路中的碱液，防止因碱液沉淀淤积而堵塞管路，当设备停运或短期暂停时，能迅速、自动进行对管路进行冲洗和排水。箱体清洁支管、外排清洁支管以及栗体清洁支管分别通过控制阀实现与碱液配置箱、出水管以及介质栗间的连断切换，既确保各部能正常工作，并在停止运行时进行清洁冲洗。在清洁时，通过开关与待清洁部件相邻的控制阀来密封，水源内的水通过对应的清洁支管流入待清洁部件，并通过对应的排水管路外排，水源、清洁支管、待清洁部件以及排水管路形成清洁水路径。
[0011]作为优选，所述动力管为两根，且以并联方式连接所述出水管和输液管间，所述介质栗设有对应的栗体清洁支管，所述动力管两端分别设有与外排管通连的前置电动阀以及与所述输液管通连的后置电动阀。两根动力管以并联方式连接在出水管和输液管间，使得各动力管均能独立实现碱液外送，确保任一动力管故障时，仍能通过另一动力管正常工作；栗体清洁支管为两根，且分别与两动力管连接，实现动力管独立清洁;介质栗通过开关前置电动阀和后置电动阀实现工作模式与清洁模式间切换，例如需要清洁介质栗时，通过关闭动力管两端的电动阀来切断碱液流通管路，再开启与水源通连的栗体清洁支管，使得清洁用水流入介质栗，在清洁栗体后通过排水管路外排。
[0012]作为优选，所述辅助水箱包括一带控制阀且与水源通连的进水管以及一带控制阀的水箱底排管，所述碱液配置箱包括一带控制阀的箱体底排管。辅助水箱为碱液配置箱提供配置碱液用水，进水管为辅助水箱提供充足的配置用水，位于辅助水箱底部的水箱底排管用于清空辅助水箱内的剩余水，箱体底排管用于清空碱液配置箱中的剩余碱液，与箱体清洁支管对应的排水管路可以由所述箱体底排管形成。
[0013]—种碱法烟气卤素脱除的方法，其特征在于:浆液制备机构配置的碱液通过雾化喷射机构喷洒至位于所述空气预热器和电除尘器间的尾气管路中，使得卤素固结并被电除尘器脱除;通过脱除效率监测机构监测获得卤素固结、外排效率，浆液制备机构根据所述脱除效率监测机构的监测数据来调整碱液配方，雾化喷射机构根据所述脱除效率监测机构的监测数据来调整碱液喷洒量，进而提升卤素脱除效率。在脱硫工序前，将烟气进行调质，提前去除烟气中的氯化氢、氟化氢气体，将提升湿法烟气石灰石一石膏脱硫系统的运行效果，同时减少脱硫废水氯离子浓度，减少脱硫废水排放量，还能减轻氯化氢、氟化氢气体对管路的影响。此外，通过脱除效率检测机构来实时检测氯化氢、氟化氢气体的脱除效果，并及时调整碱液喷洒量以及配方，确保碱液使用效率。碱液和氯化氢、氟化氢气体气体形成的固结盐利用电除尘器吸附去除，由于电除尘器是尾气管路中的原有设备，且浆液制备机构可以外置在远离尾气管路且具有空旷空间的场地，并通过输液管传送碱液，使得对原有设备改造较为简便，具有成本低、设备少、节省安装空间的优点。
[0014]本发明的突出有益效果:在原有尾气管路上增设卤素脱除装置，浆液制备机构配置的碱液通过雾化喷射机构喷入位于电除尘器前的尾气管道中，碱液与烟气中的氯化氢、氟化氢气体反应形成固体盐，利用电除尘器将固体盐排出尾气管道，有效降低烟气的卤素含量，进而确保脱硫废水中卤素含量维持在较低水平，既有效提升湿法烟气石灰石一石膏脱硫吸附塔的运行效果，同时