同步实现在线监测烟气汞含量及脱汞的系统的制作方法

文档序号:9004543
同步实现在线监测烟气汞含量及脱汞的系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及循环流化床锅炉的配套系统,具体为一种应用于循环流化床锅炉 烟气处理中同步实现在线监测烟气汞含量及脱汞的系统。
【背景技术】
[0002] 在循环流化床锅炉的使用过程中,煤粉和用于脱硫的石灰石粉混合后进入煤仓, 通过刮板给煤机进入炉膛,燃烧后的烟气通过旋风分离器后进入烟道,然后经过空气预热 器利用废气的一部分余热,进入尾部烟道,在引风机的作用下最后进入烟囱排入大气中。虽 然烟气中的硫元素基本被完全脱除,但是烟气中汞元素却随废气排入大气中,造成了环境 污染,所以,有必要进一步脱除废气中的汞,进而研宄出一套专用于循环流化床锅炉中的脱 汞系统。

【发明内容】

[0003] 本实用新型为了解决目前循环流化床锅炉烟气中汞含量超标的问题,提供了一种 同步实现在线监测烟气汞含量及脱汞的系统。
[0004] 本实用新型是采用如下技术方案实现的:
[0005] -种同步实现在线监测烟气汞含量及脱汞的系统,包括烟气中汞含量的在线监测 以及烟气汞脱除两部分。
[0006] 首先说明脱汞部分,所述脱汞部分包括炉前脱汞组件和炉后脱汞组件。
[0007] 所述炉前脱汞组件包括溴化钙粉仓,所述溴化钙粉仓通过第一管路连接缓冲仓, 所述缓冲仓通过第二管路连接给料机,所述给料机通过提升机将物料输送至给煤皮带上与 煤粉混合进入煤仓。
[0008] 所述炉后脱汞组件包括喷雾增湿装置和布袋除尘器,所述喷雾增湿装置包括高压 水泵,所述高压水泵通过管路和电动调节阀连接安装在空气预热器后的尾部烟道中的带有 雾化喷嘴的喷枪;所述布袋除尘器的进口连接尾部烟道、其出口通过引风机和管路连接烟 囱。
[0009] 脱汞系统中汞的协同脱除过程:
[0010] 汞的脱除原理:尽可能将烟气中更多的Hg°氧化成Hg 2+,通过增湿喷雾装置使Hg2+浸入到飞灰孔径中转化成颗粒态汞!%(P),从而被布袋除尘器捕集。
[0011] 协同脱汞工艺包括两部分:炉前脱汞工艺和炉后脱汞工艺。
[0012] 炉前脱汞工艺如下:
[0013] a、€〇lr:氧化Hg°的机理如下:
[0014] ..........................................(d,
[0015] .................................…⑵,
[0016] ^ In-J?氧不 £}.......................................... ( 3 ),
[0017] H%' ^Bri^EgSn................................................? ? (4),
[0018] ^HgSn-ff:.......................................... (5)。
[0019] b、炉前脱汞工艺的装置及流程
[0020] 炉前脱汞工艺装置主要是指溴化钙粉仓、缓冲仓、给料机和提升机。溴化钙粉输送 系统按每台锅炉两套配备,互为备用。每套输送系统的设计输粉能力不小于2t/h。石灰石 粉输送系统采用提升机均匀连续落入输煤皮带上,和煤粉混合进入煤仓。溴化钙粉仓下部 的输粉管道先进入一个缓冲仓,缓冲仓下部的输粉管道连接的是给料机。在锅炉正常运行 过程中,给料机和提升机将粉仓中的物料通过管线输送至给煤皮带上,然后和煤粉混合进 入煤仓,再由刮板给煤机将混合后的燃料送入炉膛的返料腿,在返料腿进行二次混合,随着 高温返料一起进入炉膛,提高了〇3#$的利用率,降低成本。
[0021] 炉后脱汞工艺如下:
[0022] A、炉后脱汞工艺包括喷雾增湿装置和布袋除尘器协同脱汞。
[0023] 喷雾增湿原理:烟气通过空气预热器后,喷雾装置将除盐水雾化后以一定角度喷 入烟气中,由于毛细现象,烟气在与液体接触时,液体会浸入飞灰内部。喷入的水将颗粒状 态的€^&或1|#?2溶解,使其一同浸入到飞灰发达的孔隙中,发生吸附或吸收,也就意味 着更多的Gifti或转化为颗粒态汞,易于被布袋除尘器捕集。
[0024] 布袋除尘器协同脱汞原理:布袋除尘器(FF)捕集烟气中的飞灰,从而将吸附在飞 灰上的颗粒态汞捕获。选择布袋除尘器的原因是,布袋除尘器本身比电除尘器(ESP)更能 脱除细小的颗粒物(〇. lum以上粒径颗粒捕集效果达到99%),其次,烟气在通过FF的时间要 远高于通过ESP的时间,烟气与FF的接触时间一般会长达几分钟,飞灰与烟气较长的接触 时间,促进了飞灰对烟气中汞的吸附;此外,气态汞或多或少通过滤质渗透,可以捕捉一部 分的气态采。
[0025] B、炉后脱汞工艺的装置及流程
[0026] 炉后脱汞工艺的装置主要包括喷雾增湿装置和布袋除尘器。喷雾增湿装置选择安 装在空预器后的尾部烟道,包括高压水泵、带有雾化喷嘴的喷枪以及计量系统。
[0027] 炉后脱汞工艺流程:除盐水由高压水泵打入母管,安装有雾化效果较好的雾化喷 枪;空气预热器后的烟气进入水平烟道内,喷雾装置将雾化后的水滴均匀喷于整个水平烟 道内,使其与烟气飞灰均匀混合,提高脱硫脱汞效率。烟气经过喷雾增湿装置后,进入布袋 除尘器,用来捕捉吸附在飞灰上的颗粒态
[0028] 其次说明烟气中汞的在线监测,原理是取样装置取样烟气,通过加热还原装置将 烟气中的:Hg.2"还原成Hf:,并通过汞分析仪实时将数据传给数据处理单元。所述在线监测 部分包括第一套汞的在线监测组件;也可以包括第二套汞的在线监测组件。
[0029] 第一套汞的在线监测组件安装在烟道中空气预热器之后,喷雾增湿装置之前,用 来提前监测炉后脱汞前的汞含量,如发现汞含量过高,则提前通过数据处理单元控制喷雾 增湿装置和溴化钙给料机。第二套汞的在线监测组件安装在烟囱尾部,用来监测烟气经过 控制脱除之后排入大气中的汞含量。
[0030] 每套汞的在线监测组件(i% -CBIf)均包括采样单元,运输单元,还原单元,分析 单元和数据处理单元五部分。
[0031] ife-CBff-般安装在烟囱尾部,分析控制设备可以和其他污染物监测控制设 备放在一个控制室,监测出来的烟气采含量为和ilt*"之和,不包括颗粒态采由 于烟气经过布袋除尘器后,几乎全部的飞灰颗粒被除尘器捕集,因此,最后排入大气中的 极少,可以忽略不计。
[0032] 本实用新型设计合理,该系统有效除去电厂锅炉中烟气中携带的有害元素汞,减 轻大气污染,取得了良好的社会效益。
【附图说明】
[0033] 图1表示本实用新型的连接结构示意图。
[0034] 图中,101-溴化钙粉仓,102-第一管路,103-手动插板门,104-电动闸板门, 105-第一三通阀,106-缓冲仓,107-第二管路,108-第二三通阀,109-手动阀,110-给料 机,111-提升机,112-高压泵,113-喷枪,114-电动调节阀,115-布袋除尘器,201-热稀释 探头,202-运输管线,203-伴热线,204-热氧化还原装置,205-汞分析仪,206-DCS系统, 301-煤仓,302-炉膛,303-石灰石粉仓,304-旋风分离器,305-尾部烟道,306-空气预热 器,307-烟囱,308-引风机。
【具体实施方式】
[0035] 下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。
[0036] 一种同步实现在线监测烟气汞含量及脱汞的系统,包括汞的在线监测部分和脱汞 部分。
[0037] 所述脱汞部分包括炉前脱汞组件和炉后脱汞组件。
[0038] 如图1所示,所述炉前脱汞组件包括溴化钙粉仓101,每台锅炉配有一座有效容积 为40m3钢结构的溴化钙粉仓,溴化钙粉仓外形上部呈圆形、底部呈圆锥形,溴化钙粉仓上部 圆形的内径为2. 5m。溴化钙粉仓的有效容量能贮存300MW锅炉MCR (最大连续等级)工况 下30小时的溴化钙粉的耗量。所述溴化钙粉仓101通过第一管路102连接缓冲仓106,所 述第一管路102上依次连接手动插板门103、电动闸板门104和连接压缩空气反吹扫管路的 第一三通阀105,DCS系统定时控制压缩空气经第一三通阀105进入第一管路105进行反吹 扫作业,防止管路堵塞,保证落料畅通。
[0039] 溴化钙粉输送系统按每台锅炉两套配备,互为备用。每套输送系统的设计输粉能 力不小于2t/h。石灰石粉输送系统采用斗提机均匀连续落入输煤皮带上,和煤粉混合进入 煤仓。
[0040] 如图1所示,溴化钙粉仓下部的输粉管道先进入一个缓冲仓,所述缓冲仓106通过 第二管路107连接给料机110,所述第二管路107上安装有手动阀109和连接压缩空气反吹 扫管路的第二三通阀108,DCS系统定时控制压缩空气经第二三通阀108进入第二管路107 进行反吹扫作业,防止管路堵塞,保证落料畅通。溴化钙粉仓和缓冲仓分别配有一个连续料 位计,用来实时检测粉仓料位,连续料位计将实时将信号传输至DCS系统,便于控制。
[0041] 如图1所示,缓冲仓下部的输粉管道连接的是给料机。给料机110通过一台标准 的感应电动机带动的变速箱而驱动,由DCS系统控制变频器为其供电,控制给料机的旋转 速度可控制给料量。其中,给料量=转速X每转一周的溴化钙体积(规定的)X溴化钙粉 的堆积密度X转速比。
[0042] 如图1所示,所述给料机110通过提升机111将物料输送至给煤皮带上与煤粉混 合进入煤仓301。在锅炉正常运行过程中,溴化钙粉仓中的物料通过管线输送至给煤皮带 上,然后和煤粉
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