脱汞吸附剂喷射装置及燃煤电厂烟气处理系统的制作方法

本发明属于环保技术领域，尤其涉及燃煤电厂烟气脱汞技术领域，具体涉及一种脱汞吸附剂喷射装置及采用该脱汞吸附剂喷射装置的燃煤电厂烟气处理系统。

背景技术

汞是一种神经毒物，具有极强的累积性和不可逆性，对人类健康具有很大的威胁。燃煤电厂是最主要的人为汞污染源之一。随着环保要求的不断提高，寻求高效、经济、环境友好型的汞控制技术具有重要意义。

现有技术中，通常采用脱汞装置并利用高效吸附材料脱除烟气中的汞，目前的研究主要集中在脱汞吸附材料和脱汞装置两个方面。在实验室固定床脱汞实验中，大部分脱汞吸附材料都具有很高的吸附性能，但是应用到实际烟道，喷射前后对比，烟气中汞浓度没有明显降低。对于现有吸附剂喷射装置，在烟道截面布置几个竖直安装的喷射筒，喷射筒长度等于烟道高度，喷射筒上有多个喷口，汞吸附剂可以完全覆盖整个烟道，但是烟道中烟气流动阻力大幅增加，烟道压损增大，烟道引力风机出现失速现象，严重影响机组的安全稳定运行。另外，对于低速10～20m/s直喷筒单喷口的喷射装置，在烟道截面竖直平行布置多个喷射装置，通过进行cfd喷射模拟，发现吸附剂在烟道中有很窄的流动轨迹，不能扩散到整个烟道截面与烟气充分混合。而且在实际的生产过程当中，大规模地增加喷射装置数量会增加建设成本和维护费用。

技术实现要素：

本发明实施例涉及一种脱汞吸附剂喷射装置及采用该脱汞吸附剂喷射装置的燃煤电厂烟气处理系统，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明实施例涉及一种脱汞吸附剂喷射装置，包括主喷筒和长度不等的多根喷料枪，各所述喷料枪平行安装于所述主喷筒的出料端，每一所述喷料枪的远离所述主喷筒的一端设有喷嘴。

作为实施例之一，每一所述喷料枪的进口处设有一控制阀。

作为实施例之一，所述主喷筒的出料端设有流量调节阀。

作为实施例之一，所述流量调节阀包括两块过风板，两所述过风板板面相互贴靠且均同轴嵌装于所述主喷筒内，至少其中一所述过风板可绕所述主喷筒轴线转动，且两过风板相对转动过程中，二者的过风孔相互交错或重合。

作为实施例之一，沿所述主喷筒轴向，每相邻两所述喷嘴之间的间距相同。

作为实施例之一，所述主喷筒的出料端呈渐缩状。

作为实施例之一，所述主喷筒的出料端为半球形结构。

作为实施例之一，每一所述喷嘴通过一出口喷管与对应的所述喷料枪连接，所述出口喷管垂直安装于对应的所述喷料枪上。

本发明实施例涉及一种燃煤电厂烟气处理系统，包括与燃煤锅炉连接的烟气管路，所述烟气管路上布置有电除尘器，还包括如上所述的脱汞吸附剂喷射装置，所述主喷筒与所述电除尘器沿烟气流通方向依次布置，所述主喷筒连接有脱汞吸附剂供应机构，各所述喷料枪均插入至对应位置处的烟道内。

作为实施例之一，所述主喷筒中通入的载气为经电除尘器除尘之后的烟道内烟气，且通入所述主喷筒之前先与燃煤锅炉的助燃空气换热。

本发明实施例至少具有如下有益效果：

本发明提供的脱汞吸附剂喷射装置，采用在主喷筒上分叉连接多个喷料枪的方式，各喷料枪为单喷口结构，由于基本只通过各喷料枪伸入至烟道内喷射脱汞吸附剂，喷射装置对烟道内烟气流动的阻力非常小，因此可解决现有技术中存在的设置多个多喷口喷射筒时烟道中烟气流动阻力增加、烟道压损增大的技术问题；而由于设置多个长度不等的喷料枪，喷射范围可以覆盖烟道的整个高度，在烟道内沿横截面平行布置多套上述的脱汞吸附剂喷射装置时，在不增加烟气流动阻力的同时，可以获得较宽的脱汞吸附剂流动轨迹，解决现有技术中存在的在烟道内沿横截面平行布置多个直喷筒单喷口的喷射装置时吸附剂流动轨迹很窄的技术问题。因此，采用本脱汞吸附剂喷射装置可以减小烟道内烟气流动阻力，同时利于脱汞吸附剂与烟气混合并扩散至整个烟道截面，从而提高吸附效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的脱汞吸附剂喷射装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1，本发明实施例提供一种脱汞吸附剂喷射装置，包括主喷筒11和长度不等的多根喷料枪12，各所述喷料枪12平行安装于所述主喷筒11的出料端，每一所述喷料枪12的远离所述主喷筒11的一端设有喷嘴。具体地，在主喷筒11出料端开设多个出料口，每个出料口连接一个上述的喷料枪12；其中，各喷料枪12的轴向与主喷筒11的轴向平行。优选地，如图1，每一喷嘴通过一出口喷管121与对应的喷料枪12连接，出口喷管121垂直安装于对应的喷料枪12上，上述出口喷管121与喷料枪12优选为是一体成型，也可将上述喷料枪12看作为l形；在实际安装中，上述喷嘴的喷射方向与烟气流通方向相同或相逆，也即上述出口喷管121的轴向与烟道内烟气流通方向平行，上述主喷筒11/喷料枪12的轴向与烟道内烟气流通方向垂直。

本实施例提供的脱汞吸附剂喷射装置，采用在主喷筒11上分叉连接多个喷料枪12的方式，各喷料枪12为单喷口结构，由于基本只通过各喷料枪12伸入至烟道内喷射脱汞吸附剂，喷射装置对烟道内烟气流动的阻力非常小，因此可解决现有技术中存在的设置多个多喷口喷射筒时烟道中烟气流动阻力增加、烟道压损增大的技术问题；而由于设置多个长度不等的喷料枪12，喷射范围可以覆盖烟道的整个高度，在烟道内沿横截面平行布置多套上述的脱汞吸附剂喷射装置时，在不增加烟气流动阻力的同时，可以获得较宽的脱汞吸附剂流动轨迹，解决现有技术中存在的在烟道内沿横截面平行布置多个直喷筒单喷口的喷射装置时吸附剂流动轨迹很窄的技术问题。因此，采用本脱汞吸附剂喷射装置可以减小烟道内烟气流动阻力，同时利于脱汞吸附剂与烟气混合并扩散至整个烟道截面，从而提高吸附效率。本实施例提供的脱汞吸附剂喷射装置结构简单，制造成本低，脱汞吸附剂颗粒与载气在主喷筒11内预先充分地混合均匀，该主喷筒11可以起到流化床的作用，从而提高脱汞吸附剂在烟道内的分散均匀性，脱汞吸附剂与烟气的混合效果较佳。

在其中一个具体实施例中，每一所述喷料枪12的进口处设有一控制阀，通过该控制阀可以控制对应的喷料枪12的进料量，以便匹配烟道中可能存在的流场分布不均匀或者烟气量波动的情况，比如，可以通过该控制阀控制喷料枪12的通断，从而根据需求调整喷料枪12的数量，提高脱汞系统的工作灵活性。另外，优选为设置各喷料枪12为可拆卸装配在主喷筒11上，从而可以根据现场需求调整喷料枪12的数量，拆下喷料枪12所闲置的出料口可以通过相应的封堵件封堵。

在另外一个具体实施例中，所述主喷筒11的出料端设有流量调节阀，该结构可以保证各喷料枪12进料量/喷射量的一致性，以提高烟道截面内脱汞吸附剂的分布均匀性。优选地，流量调节阀包括两块过风板，两所述过风板板面相互贴靠且均同轴嵌装于所述主喷筒11内，至少其中一所述过风板可绕所述主喷筒11轴线转动，且两过风板相对转动过程中，二者的过风孔相互交错或重合。上述过风板上均布多个过风孔，构成一布风板，保证该主喷筒11出料场的均匀性；通过两块过风板上的过风孔的叠合面积的改变，就改变了通风面积，达到流量调节的目的。

进一步地，可以在上述主喷筒11的进风口(也即远离其出料端的一端)安装风阀，以控制进风量，更好地调配脱汞吸附剂的喷射量。

进一步地，如图1，所述主喷筒11的出料端111呈渐缩状，可以增加气体速度，也即提高了脱汞吸附剂的喷射速度，达到更好的弥散效果。其中，优选地，该出料端111为半球形结构，各喷料枪12即安装于该半球形筒端部111上，在增加气体速度的同时，可以保证进入各喷料枪12的脱汞吸附剂的均匀性。

进一步优化上述脱汞吸附剂喷射装置的结构，如图1，各喷料枪12散布在主喷筒11上，也即并非沿烟道长度方向或烟道宽度方向依次排列的方式，而是有一定的错位布置结构，这种方式利于对烟气产生扰动，增加烟气的紊流效果，紊流的烟气与邻近喷射的脱汞吸附剂的混合效果更佳，从而提高脱汞效果和效率。进一步优选地，沿所述主喷筒11轴向，每相邻两所述喷嘴之间的间距相同，一般地，上述主喷筒11竖向布置，也即主喷筒11的轴向/各喷料枪12的轴向均为竖向，则，每相邻两个喷嘴之间的高度差是相同的，利于脱汞吸附剂在烟道内分布的均匀性并扩散至整个烟道截面。

实施例二

本发明实施例涉及一种燃煤电厂烟气处理系统，包括与燃煤锅炉连接的烟气管路，所述烟气管路上布置有电除尘器以及上述实施例一所提供的脱汞吸附剂喷射装置，所述主喷筒11与所述电除尘器沿烟气流通方向依次布置，所述主喷筒11连接有脱汞吸附剂供应机构，各所述喷料枪12均插入至对应位置处的烟道内。其中，优选地，上述脱汞吸附剂喷射装置有多套，且在烟道的同一横截面内依次布置，以达到脱汞吸附剂流动轨迹覆盖烟道整个横截面为准。

上述的脱汞吸附剂可以采用常规的活性炭等材料，本实施例中，采用磁珠。在电除尘器之前，磁珠通过上述的脱汞吸附剂喷射装置喷入烟道内捕获零价汞，随后电除尘器将磁珠和细粒子飞灰从烟气中捕获，实现对烟气中汞的脱除。电除尘器捕获的尘料进行磁选后，可以获得磁珠，磁选获得的磁珠活化/再生并回收资源化利用释放的汞之后，可以实现磁珠的循环利用。从而，易于理解地，上述脱汞吸附剂供应机构包括用于对电除尘器捕获的尘料磁选的磁选机，磁选机的磁珠出口与主喷筒11的吸附剂入口连通，主喷筒11还设有载气入口。

进一步优选地，在上述脱汞吸附剂喷射装置布置位置之前的烟道上还可设置烟气脱硝装置，在上述电除尘器之后的烟道上还可设置烟气脱硫装置，烟气脱硝装置及烟气脱硫装置为本领域常规技术，此处不作详述。

作为优选的实施方式，上述主喷筒11中通入的载气为经电除尘器除尘之后的烟道内烟气，即上述烟气管路上旁接有旁通管，该旁通管另一端连接至主喷筒11的载气入口；在该旁通管上设有换热器，利用旁通管内流通的烟气与燃煤锅炉的助燃空气换热，一方面可以提高助燃空气的温度，提高燃煤锅炉内煤粉的燃烧效果，降低能耗，另一方面，载气温度低于脱汞工位的烟气温度，喷入烟道内后可以降低烟气的温度，可有效提高脱汞吸附剂的吸附效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。