專利名稱：鍋爐爐內(nèi)脫硫脫硝固汞的一體化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于能源動(dòng)力工程領(lǐng)域，涉及鍋爐爐內(nèi)高效低成本的一體化多污染物SO2、NOx、Hg和PM2.5等的控制方法。

背景技術(shù)：
環(huán)保項(xiàng)目只有社會(huì)效益，而對(duì)企業(yè)無(wú)經(jīng)濟(jì)效益，目前已工業(yè)化成熟的濕法污染物控制技術(shù)的投資、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用較高，干法污染物控制技術(shù)的去除效率較低，而且大多數(shù)技術(shù)都只能控制一種污染物，隨著人們對(duì)環(huán)境的重視以及環(huán)境立法標(biāo)準(zhǔn)的提高，迫切需要研究一種低成本的多污染物SO2、NOx、Hg和PM2.5等的控制方法。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中干法去除污染物效率低、濕法去除污染物成本高和存在二次污染、以及一種方法只能去除一種污染物的缺點(diǎn)。
鍋爐爐內(nèi)脫硫脫硝固汞一體化方法的功能鍋爐爐內(nèi)一體化脫硫脫硝固汞技術(shù)，通過(guò)在鍋爐爐膛內(nèi)噴入改性MnO2，利用氧化錳的強(qiáng)氧化性綜合去除二氧化硫、氧化氮和汞，同時(shí)改性MnO2去除多污染物的反應(yīng)有利于微小灰顆粒的團(tuán)聚，從而該方法還可以降低鍋爐可吸入顆粒物PM2.5的排放。
鍋爐爐內(nèi)脫硫脫硝固汞一體化方法原理鍋爐爐內(nèi)一體化脫硫脫硝固汞技術(shù)是采用直流或旋流高湍動(dòng)能射流噴射改性MnO2綜合去除SO2、NOx、Hg和PM2.5的方法。
改性MnO2脫硫、脫硝和脫汞反應(yīng)如下 NOx+MnO2→Mn(NO3)2 SOx+MnO2→MnSO4 Hg0+MnO2→Hg2++MnO2→MnHg復(fù)合體 NOx包括所有的氮氧化物，SOx包括所有的硫氧化物，汞包括單質(zhì)汞和化合汞。
改性MnO2去除多污染物的生成物由鍋爐除塵器捕集，錳鹽存在不影響鍋爐飛灰的綜合利用。
去除多污染物用的錳化合物的化合價(jià)是2+、3+和4+，對(duì)應(yīng)的氧化物是MnO、Mn2O3和MnO2，Mn2O3是MnO和MnO2的固熔體混合物，分子式符號(hào)MnO2代表各種類型的錳氧化物，其中各種氧化物都存在，最有活性的錳吸收劑的分子式為MnO1.7-1.9，它對(duì)應(yīng)的錳化合價(jià)為3.4+～3.9+； 改性MnO2是基于氧化錳的CaO或/和其他金屬如K、Na的氧化物或鹽的固熔體混合物； 改性MnO2的平均粒徑為65μm； 改性MnO2用空氣或煙氣或氮?dú)鈹y帶，其直流射流速度為40m/s～70m/s，(氧化錳粉粒濃度由污染物濃度決定)，其旋流強(qiáng)度為1～4.5； 改性MnO2噴口布置在燃燒器上方溫度為1100℃～1400℃的區(qū)域，可角置、可墻置，可反切、可對(duì)沖布置。
本發(fā)明得到的效果是鍋爐爐內(nèi)脫硫脫硝固汞的一體化方法的脫硫效率、脫硝率和脫汞率分別可達(dá)80％以上。該技術(shù)達(dá)到較高的脫硝率不需要昂貴的催化劑，該技術(shù)比SCR+Wet FGD組合技術(shù)的投資節(jié)省50％～70％、運(yùn)行和維護(hù)節(jié)省60％～75％。強(qiáng)湍動(dòng)直流或旋流射流與垂直旋轉(zhuǎn)火焰相互作用可增大湍動(dòng)能以加快燃燒反應(yīng)速度，從而可以采用較低的過(guò)量空氣系數(shù)，更進(jìn)一步提高燃燒效率和脫除污染物的效率。
鍋爐爐內(nèi)脫硫脫硝固汞的一體化方法具有較高的技術(shù)先進(jìn)性，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)前景廣闊。



圖1是本發(fā)明鍋爐爐內(nèi)脫硫脫硝固汞的一體化方法和裝置的示意圖； 圖2是改性氧化錳的噴口形式； 圖3是改性氧化錳噴口的布置形式。

具體實(shí)施例方式 如圖1-3所示，在燃燒器上方溫度為1100℃～1400℃的區(qū)域，以角置或者墻置，反切或?qū)_方式布置若干個(gè)(4或12個(gè))改性氧化錳噴口。改性氧化錳粉末中含有MnO、Mn2O3和MnO2，其中高活性組分MnO1.7-1.9占總量的90％以上，改性組分CaO等占總量的1～10％。平均粒徑為65μm的氧化錳粉末用空氣攜帶，以50m/s直流射流速度噴射，其旋流強(qiáng)度為1～4.5。以持續(xù)噴射方式處理布置在溫度為1000～1400℃的位置，錳吸收劑的生成物由鍋爐除塵器捕集。該方法對(duì)于氮氧化物、硫氧化物和汞的去除率分別可達(dá)到80％以上。
權(quán)利要求
1.一種鍋爐爐內(nèi)脫硫脫硝固汞的一體化方法，其特征在于在爐膛或高溫?zé)煹纼?nèi)布置改性MnO2混合物噴口。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于去除多污染物用的改性MnO2混合物中含有MnO、Mn2O3或MnO2，其中Mn2O3是MnO和MnO2的固熔體混合物，尤其包括分子式為MnO1.7-1.9的固熔體混合物。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述改性MnO2混合物是基于氧化錳的CaO或/和堿金屬、堿土金屬氧化物或鹽的固熔體混合物。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述改性MnO2混合物的平均粒徑為65μm。
5.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述改性MnO2混合物用空氣或煙氣或氮?dú)鈹y帶。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于采用直流或旋流高湍動(dòng)能射流噴射，其直流射流速度為40m/s～70m/s，其旋流強(qiáng)度為1～4.5。
7.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述改性MnO2混合物噴口布置在燃燒器上方溫度為1100℃～1400℃的區(qū)域，可以角置、墻置，反切、對(duì)沖方式布置。
8.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于改性MnO2混合物去除多污染物的生成物由鍋爐除塵器捕集。
全文摘要
鍋爐爐內(nèi)一體化脫硫脫硝固汞技術(shù)，通過(guò)在鍋爐爐膛內(nèi)噴入改性MnO2，利用氧化錳的強(qiáng)氧化性綜合去除二氧化硫、氧化氮和汞，同時(shí)改性MnO2去除多污染物的反應(yīng)有利于微小灰顆粒的團(tuán)聚，從而該方法還可以降低鍋爐可吸入顆粒物PM2.5的排放。
文檔編號(hào)B01D53/81GK101209395SQ200610148739
公開(kāi)日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2006年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月30日
發(fā)明者安恩科 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)