一种基于sncr的联合脱汞方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及烟气联合污染物脱除技术领域，具体为一种基于SNCR的联合脱汞方 法和装置。
【背景技术】
[0002] 汞由于其剧毒、高挥发性以及在生物链中具有积累性等特性，已经成为全球性循 环污染元素，近年来受到国内外学者的极大关注。燃煤电厂排放Hg可占到人为排放的 70%，因此燃煤电厂汞污染排放控制成为当今环境保护的又一焦点。我国煤中汞的平均含 量大约为0. 22mg/kg，远高于世界平均水平0. 13mg/kg，所以我国燃煤电厂汞污染控制面临 更严峻的考验。燃煤电厂排放Hg中零价汞（HgO)为主要的排放形式，因其性质稳定去除比 较困难。因此，对零价汞的有效控制、去除是燃煤烟气脱汞技术中的关键环节。
[0003] 现有的SNCR系统不仅简单且初投资低，在欧美等国已经较为广泛的应用，是工业 炉降低NOx排放的可选工艺，在工程上得到越来越多的应用。随着环保指标要求的不断提 高和节能降耗节约型经济的发展，对基于SNCR工艺的燃煤电厂污染物联合脱除技术提出 了更高的要求。
[0004] 目前存在的问题是：虽然SNCR工艺脱硝效率难以再进一步提升，但其具有很高的 灵活性和简便性，可以和其他技术联合使用。另外，现有的脱汞技术成本较高，如活性炭脱 汞的运行成本就相当高，若要达到90%的脱汞效率，每处理一镑汞需要25000-70000美元。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于SNCR的联合脱汞方法和装置， 能够将两种烟气处理技术有效结合，在降低成本的同时，达到脱硝脱汞的目的。
[0006] 本发明是通过以下技术方案来实现：
[0007] 本发明一种基于SNCR的联合脱汞方法，将固体氯化铵同尿素一起作为原料加入 到SNCR系统中，形成尿素和氯化铵的混合溶液，然后一同经SNCR系统喷射到对应的烟道 内，通过尿素和氯化铵受热分解得到的順3对烟气中NO x进行还原脱除，通过氯化铵受热分 解得到的HC1对烟气中零价汞进行氧化脱除。
[0008] 优选的，将固体氯化铵同尿素一起作为原料加入到SNCR系统中时，固体氯化铵和 尿素按所需比例混合后加入或按所需比例依次加入。
[0009] 本发明一种基于SNCR的联合脱汞装置，包括两套分别独立的计量系统，连接在两 套计量系统输出端的一套溶液配制系统，以及依次连接在溶液配制系统输出端的溶液输送 系统和溶液喷射系统；溶液喷射系统包括喷射进口和喷枪；喷射进口设置在SNCR系统中的 炉膛上，喷枪连接在喷射进口上并伸入炉膛设置；所述的两套计量系统分别用于按脱除N0X和零价汞的需求量对尿素和氯化铵固体进行计量。
[0010] 优选的，溶液配制系统包括溶液配制罐；溶液配制罐包括设置有蒸汽夹层的壳体， 设置在顶部的原料进料口，从顶部沿轴线伸入溶液配制罐内的搅拌轴，以及连通溶液配制 罐上部和下部的外循环系统；搅拌轴同轴设置的主轴和辅轴，主轴和辅轴上交错设置有搅 拌臂和/或搅拌叶片；主轴的上端设置除盐水进口，主轴伸入溶液配制罐的部分沿周向设 置有出水孔；原料进料口用于加入按脱除N0X和零价汞的需求量计量的尿素和氯化铵固体； 壳体的底部设置有混合溶液的出料口，一侧设置有与蒸汽夹层连通的蒸汽进口。
[0011] 进一步，溶液配制罐采用圆筒式搅拌釜。
[0012] 进一步，溶液配制罐上设置有用于控制蒸汽进口中输入蒸汽量的温度传感器。
[0013] 进一步，溶液配制罐的顶部内侧设置有喷雾系统；喷雾系统的输入端与除盐水进 口连通设置，喷雾系统的喷枪均匀设置在溶液配制罐的顶部内侧。
[0014] 优选的，溶液配制系统上分别连接加热蒸汽输送管，除盐水输送管，共用输出端的 尿素计量输出管和氯化铵计量输出管；溶液配制系统的输出端经溶液栗连接溶液输送系统 中的溶液储蓄管，溶液储蓄管的输出端经循环栗连接喷射进口。
[0015] 与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
[0016] 本发明通过引入的氯化铵固体，在保证脱硝效率不受影响的前提下，将脱汞技术 与SNCR联合起来，获得技术二合一的优越性，发展先进的SNCR工艺，在原有设施的基础上， 除计量系统外，不增加额外的工艺设备，使工艺更加简便经济，至少节约初投资成本10 %。 添加的氯化铵溶液利用炉膛的高温发生化学反应生成HC1，将零价汞氧化成二价汞再进行 吸附脱除，获得较高的脱汞率，不仅满足了火电厂大气污染物排放标准的要求，也可应用于 现有的SNCR工艺技术改造，将原来的两个分开的脱硝和脱汞的步骤合二为一，同时还提高 了脱硝的效率，节省了脱汞的设施设置，具有非常广阔的应用和推广前景；灵活简便，效果 明显，初投资成本低、改造方便，不增加额外的设备管道，通过氯化铵分解得到的氨气与尿 素分解后的氨气一起能够发生协同作用，能够对尿素分解后的氨气实现补充和增益，同时 仅通过原料的一起加入就能够省去了添加其他设备的费用和空间；方便新老工程的改造。
[0017] 进一步的，通过共用溶液配制罐的设置，利用蒸汽对混合溶液进行持续加热，促进 原料溶解的同时预防冷却结晶，配合双搅拌外循环的方式，伴有一定的搅拌速度，促进原料 氯化铵颗粒和尿素颗粒的溶解。两根搅拌轴上的多组搅拌臂和叶片组成搅拌装置，保证筒 体内混合物料在最短的时间内达到纵向和轴向的充分混合目的。外循环的方式可以使溶解 罐内的液体混合更加充分，持续循环方式也可以避免罐内局部发生结晶或堵塞问题。
[0018] 进一步的，利用溶液配制罐顶部设置的喷雾系统，有效压制投料时扬起的粉尘，降 低物料损耗，确保环保要求。
【附图说明】
[0019] 图1为本发明实例中一种基于SNCR的联合脱汞方法的工艺流程图。
[0020] 图2为本发明实例中所述的溶液配制罐的结构示意图。
[0021] 图中：1为加热蒸汽输送管；2为除盐水输送管；3为尿素计量输送管；4为氯化铵 计量输送管；5为溶液配制罐；6为溶液储罐；7为溶液栗；8为循环栗；9为喷射进口； 10为 SNCR系统；11为喷枪；51为除盐水进口；52为原料进料口；53为温度传感器；54为喷雾系 统；55为壳体；56为主轴；57为辅轴；58为外循环系统；59为蒸汽进口。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而 不是限定。
[0023] 本发明一种基于SNCR的联合脱汞方法，将固体氯化铵同尿素一起作为原料加入 到SNCR系统中，形成尿素和氯化铵的混合溶液，然后一同经SNCR系统喷射到对应的烟道 内，通过尿素和氯化铵受热分解得到的順3对烟气中NO x进行还原脱除，通过氯化铵受热分 解得到的HC1对烟气中零价汞进行氧化脱除。在将固体氯化铵同尿素一起作为原料加入到 SNCR系统中时，固体氯化铵和尿素按所需比例混合后加入或按所需比例依次加入；所需的 比例为按脱除N0X和零价汞的需求量对尿素和氯化铵固体分别进行计量，从而实现按比例 加入。
[0024] 本发明一种基于SNCR的联合脱汞装置，如图1所示，其包括两套分别独立的计量 系统，连接在两套计量系统输出端的一套溶液配制系统，以及依次连接在溶液配制系统输 出端的溶液输送系统和溶液喷射系统；溶液喷射系统包括喷射进口 9和喷枪11 ;喷射进口 9设置在SNCR系统10中的炉膛上，喷枪11连接在喷射进口 9上并伸入炉膛设置；两套计量 系统分别用于按脱除N0X和零价汞的需求量对尿素和氯化铵固体进行计量。本优选实例中， 溶液配制系统上分别连接加热蒸汽输送管1，除盐水输送管2,共用输出端的尿素计量输出 管3和氯化铵计量输出管4 ;溶液配制系统的输出端经溶液栗7连接溶液输送系统中的溶 液储蓄管6,溶液储蓄管6的输出端经循环栗8连接喷射进口 9。
[0025] 如图1和图2所示，溶液配制系统包括溶液配制罐5 ;溶液配制罐5包括设置有蒸 汽夹层的壳体55,设置在顶部的原料进料口 52,从顶部沿轴线伸入溶液配制罐5内的搅拌 轴，以及连通溶液配制罐5上部和下部的外循环系统58 ;搅拌轴同轴设置的主轴56和辅轴 57,主轴56和辅轴57上交错设置有搅拌臂和/或搅拌叶片；主轴56的上端设置除盐水进 口 51，主轴56伸入溶液配制罐5的部分沿周向设置有出水孔；原料进料口 52用于加入按 脱除N0X和零价汞的需求量计量的尿素和氯化铵固体；壳体55的底部设置有混合溶液的出 料口，一侧设置有与蒸汽夹层连通的蒸汽进口 59。本优选实例中，溶液配制罐5采用圆筒式 搅拌釜。溶液配制罐5上设置有用于控制蒸汽进口 59中输入蒸汽量的温度传感器53。溶 液配制罐5的顶部内侧设置有喷雾系统54 ;喷雾系统54的输入端与除盐水进口 51连通设 置，喷雾系统54的喷枪均匀设置在溶液配制罐5的顶部内侧。
[0026] 具体的，本发明一种基于SNCR的联合脱汞方法，通过引入的NH4C1溶液，当其与尿 素混合喷入炉腔中时，加热至l〇〇°C时开始分解，337. 8°C时完全分解为氨气和氯化氢气体， 满足氯化铵分解反应的温度段就可以获得零价汞的氧化剂HC1，进行脱汞处理；同时，尿素 C0(NH2)2当温度高于60°C时开始水解反应生成NH3和C0 2。其中NH4C1溶液与SNCR的尿素 溶液，共用一套溶液配置系统、一套溶解输送系统、一套溶液喷射系统，利用现有的尿素溶 液配制系统、输送系统和喷射系统，不增加额外