一種基于sncr的聯(lián)合脫汞方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及煙氣聯(lián)合污染物脫除技術領域，具體為一種基于SNCR的聯(lián)合脫汞方 法和裝置。
【背景技術】
[0002] 汞由于其劇毒、高揮發(fā)性以及在生物鏈中具有積累性等特性，已經(jīng)成為全球性循 環(huán)污染元素，近年來受到國內外學者的極大關注。燃煤電廠排放Hg可占到人為排放的 70%，因此燃煤電廠汞污染排放控制成為當今環(huán)境保護的又一焦點。我國煤中汞的平均含 量大約為0. 22mg/kg，遠高于世界平均水平0. 13mg/kg，所以我國燃煤電廠汞污染控制面臨 更嚴峻的考驗。燃煤電廠排放Hg中零價汞（HgO)為主要的排放形式，因其性質穩(wěn)定去除比 較困難。因此，對零價汞的有效控制、去除是燃煤煙氣脫汞技術中的關鍵環(huán)節(jié)。
[0003] 現(xiàn)有的SNCR系統(tǒng)不僅簡單且初投資低，在歐美等國已經(jīng)較為廣泛的應用，是工業(yè) 爐降低NOx排放的可選工藝，在工程上得到越來越多的應用。隨著環(huán)保指標要求的不斷提 高和節(jié)能降耗節(jié)約型經(jīng)濟的發(fā)展，對基于SNCR工藝的燃煤電廠污染物聯(lián)合脫除技術提出 了更高的要求。
[0004] 目前存在的問題是：雖然SNCR工藝脫硝效率難以再進一步提升，但其具有很高的 靈活性和簡便性，可以和其他技術聯(lián)合使用。另外，現(xiàn)有的脫汞技術成本較高，如活性炭脫 汞的運行成本就相當高，若要達到90%的脫汞效率，每處理一鎊汞需要25000-70000美元。

【發(fā)明內容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種基于SNCR的聯(lián)合脫汞方法和裝置， 能夠將兩種煙氣處理技術有效結合，在降低成本的同時，達到脫硝脫汞的目的。
[0006] 本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)：
[0007] 本發(fā)明一種基于SNCR的聯(lián)合脫汞方法，將固體氯化銨同尿素一起作為原料加入 到SNCR系統(tǒng)中，形成尿素和氯化銨的混合溶液，然后一同經(jīng)SNCR系統(tǒng)噴射到對應的煙道 內，通過尿素和氯化銨受熱分解得到的順3對煙氣中NO x進行還原脫除，通過氯化銨受熱分 解得到的HC1對煙氣中零價汞進行氧化脫除。
[0008] 優(yōu)選的，將固體氯化銨同尿素一起作為原料加入到SNCR系統(tǒng)中時，固體氯化銨和 尿素按所需比例混合后加入或按所需比例依次加入。
[0009] 本發(fā)明一種基于SNCR的聯(lián)合脫汞裝置，包括兩套分別獨立的計量系統(tǒng)，連接在兩 套計量系統(tǒng)輸出端的一套溶液配制系統(tǒng)，以及依次連接在溶液配制系統(tǒng)輸出端的溶液輸送 系統(tǒng)和溶液噴射系統(tǒng)；溶液噴射系統(tǒng)包括噴射進口和噴槍；噴射進口設置在SNCR系統(tǒng)中的 爐膛上，噴槍連接在噴射進口上并伸入爐膛設置；所述的兩套計量系統(tǒng)分別用于按脫除N0X和零價汞的需求量對尿素和氯化銨固體進行計量。
[0010] 優(yōu)選的，溶液配制系統(tǒng)包括溶液配制罐；溶液配制罐包括設置有蒸汽夾層的殼體， 設置在頂部的原料進料口，從頂部沿軸線伸入溶液配制罐內的攪拌軸，以及連通溶液配制 罐上部和下部的外循環(huán)系統(tǒng)；攪拌軸同軸設置的主軸和輔軸，主軸和輔軸上交錯設置有攪 拌臂和/或攪拌葉片；主軸的上端設置除鹽水進口，主軸伸入溶液配制罐的部分沿周向設 置有出水孔；原料進料口用于加入按脫除N0X和零價汞的需求量計量的尿素和氯化銨固體； 殼體的底部設置有混合溶液的出料口，一側設置有與蒸汽夾層連通的蒸汽進口。
[0011] 進一步，溶液配制罐采用圓筒式攪拌釜。
[0012] 進一步，溶液配制罐上設置有用于控制蒸汽進口中輸入蒸汽量的溫度傳感器。
[0013] 進一步，溶液配制罐的頂部內側設置有噴霧系統(tǒng)；噴霧系統(tǒng)的輸入端與除鹽水進 口連通設置，噴霧系統(tǒng)的噴槍均勻設置在溶液配制罐的頂部內側。
[0014] 優(yōu)選的，溶液配制系統(tǒng)上分別連接加熱蒸汽輸送管，除鹽水輸送管，共用輸出端的 尿素計量輸出管和氯化銨計量輸出管；溶液配制系統(tǒng)的輸出端經(jīng)溶液栗連接溶液輸送系統(tǒng) 中的溶液儲蓄管，溶液儲蓄管的輸出端經(jīng)循環(huán)栗連接噴射進口。
[0015] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益的技術效果：
[0016] 本發(fā)明通過引入的氯化銨固體，在保證脫硝效率不受影響的前提下，將脫汞技術 與SNCR聯(lián)合起來，獲得技術二合一的優(yōu)越性，發(fā)展先進的SNCR工藝，在原有設施的基礎上， 除計量系統(tǒng)外，不增加額外的工藝設備，使工藝更加簡便經(jīng)濟，至少節(jié)約初投資成本10 %。 添加的氯化銨溶液利用爐膛的高溫發(fā)生化學反應生成HC1，將零價汞氧化成二價汞再進行 吸附脫除，獲得較高的脫汞率，不僅滿足了火電廠大氣污染物排放標準的要求，也可應用于 現(xiàn)有的SNCR工藝技術改造，將原來的兩個分開的脫硝和脫汞的步驟合二為一，同時還提高 了脫硝的效率，節(jié)省了脫汞的設施設置，具有非常廣闊的應用和推廣前景；靈活簡便，效果 明顯，初投資成本低、改造方便，不增加額外的設備管道，通過氯化銨分解得到的氨氣與尿 素分解后的氨氣一起能夠發(fā)生協(xié)同作用，能夠對尿素分解后的氨氣實現(xiàn)補充和增益，同時 僅通過原料的一起加入就能夠省去了添加其他設備的費用和空間；方便新老工程的改造。
[0017] 進一步的，通過共用溶液配制罐的設置，利用蒸汽對混合溶液進行持續(xù)加熱，促進 原料溶解的同時預防冷卻結晶，配合雙攪拌外循環(huán)的方式，伴有一定的攪拌速度，促進原料 氯化銨顆粒和尿素顆粒的溶解。兩根攪拌軸上的多組攪拌臂和葉片組成攪拌裝置，保證筒 體內混合物料在最短的時間內達到縱向和軸向的充分混合目的。外循環(huán)的方式可以使溶解 罐內的液體混合更加充分，持續(xù)循環(huán)方式也可以避免罐內局部發(fā)生結晶或堵塞問題。
[0018] 進一步的，利用溶液配制罐頂部設置的噴霧系統(tǒng)，有效壓制投料時揚起的粉塵，降 低物料損耗，確保環(huán)保要求。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明實例中一種基于SNCR的聯(lián)合脫汞方法的工藝流程圖。
[0020] 圖2為本發(fā)明實例中所述的溶液配制罐的結構示意圖。
[0021] 圖中：1為加熱蒸汽輸送管；2為除鹽水輸送管；3為尿素計量輸送管；4為氯化銨 計量輸送管；5為溶液配制罐；6為溶液儲罐；7為溶液栗；8為循環(huán)栗；9為噴射進口； 10為 SNCR系統(tǒng)；11為噴槍；51為除鹽水進口；52為原料進料口；53為溫度傳感器；54為噴霧系 統(tǒng)；55為殼體；56為主軸；57為輔軸；58為外循環(huán)系統(tǒng)；59為蒸汽進口。
【具體實施方式】
[0022] 下面結合具體的實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，所述是對本發(fā)明的解釋而 不是限定。
[0023] 本發(fā)明一種基于SNCR的聯(lián)合脫汞方法，將固體氯化銨同尿素一起作為原料加入 到SNCR系統(tǒng)中，形成尿素和氯化銨的混合溶液，然后一同經(jīng)SNCR系統(tǒng)噴射到對應的煙道 內，通過尿素和氯化銨受熱分解得到的順3對煙氣中NO x進行還原脫除，通過氯化銨受熱分 解得到的HC1對煙氣中零價汞進行氧化脫除。在將固體氯化銨同尿素一起作為原料加入到 SNCR系統(tǒng)中時，固體氯化銨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 比例為按脫除N0X和零價汞的需求量對尿素和氯化銨固體分別進行計量，從而實現(xiàn)按比例 加入。
[0024] 本發(fā)明一種基于SNCR的聯(lián)合脫汞裝置，如圖1所示，其包括兩套分別獨立的計量 系統(tǒng)，連接在兩套計量系統(tǒng)輸出端的一套溶液配制系統(tǒng)，以及依次連接在溶液配制系統(tǒng)輸 出端的溶液輸送系統(tǒng)和溶液噴射系統(tǒng)；溶液噴射系統(tǒng)包括噴射進口 9和噴槍11 ;噴射進口 9設置在SNCR系統(tǒng)10中的爐膛上，噴槍11連接在噴射進口 9上并伸入爐膛設置；兩套計量 系統(tǒng)分別用于按脫除N0X和零價汞的需求量對尿素和氯化銨固體進行計量。本優(yōu)選實例中， 溶液配制系統(tǒng)上分別連接加熱蒸汽輸送管1，除鹽水輸送管2,共用輸出端的尿素計量輸出 管3和氯化銨計量輸出管4 ;溶液配制系統(tǒng)的輸出端經(jīng)溶液栗7連接溶液輸送系統(tǒng)中的溶 液儲蓄管6,溶液儲蓄管6的輸出端經(jīng)循環(huán)栗8連接噴射進口 9。
[0025] 如圖1和圖2所示，溶液配制系統(tǒng)包括溶液配制罐5 ;溶液配制罐5包括設置有蒸 汽夾層的殼體55,設置在頂部的原料進料口 52,從頂部沿軸線伸入溶液配制罐5內的攪拌 軸，以及連通溶液配制罐5上部和下部的外循環(huán)系統(tǒng)58 ;攪拌軸同軸設置的主軸56和輔軸 57,主軸56和輔軸57上交錯設置有攪拌臂和/或攪拌葉片；主軸56的上端設置除鹽水進 口 51，主軸56伸入溶液配制罐5的部分沿周向設置有出水孔；原料進料口 52用于加入按 脫除N0X和零價汞的需求量計量的尿素和氯化銨固體；殼體55的底部設置有混合溶液的出 料口，一側設置有與蒸汽夾層連通的蒸汽進口 59。本優(yōu)選實例中，溶液配制罐5采用圓筒式 攪拌釜。溶液配制罐5上設置有用于控制蒸汽進口 59中輸入蒸汽量的溫度傳感器53。溶 液配制罐5的頂部內側設置有噴霧系統(tǒng)54 ;噴霧系統(tǒng)54的輸入端與除鹽水進口 51連通設 置，噴霧系統(tǒng)54的噴槍均勻設置在溶液配制罐5的頂部內側。
[0026] 具體的，本發(fā)明一種基于SNCR的聯(lián)合脫汞方法，通過引入的NH4C1溶液，當其與尿 素混合噴入爐腔中時，加熱至l〇〇°C時開始分解，337. 8°C時完全分解為氨氣和氯化氫氣體， 滿足氯化銨分解反應的溫度段就可以獲得零價汞的氧化劑HC1，進行脫汞處理；同時，尿素 C0(NH2)2當溫度高于60°C時開始水解反應生成NH3和C0 2。其中NH4C1溶液與SNCR的尿素 溶液，共用一套溶液配置系統(tǒng)、一套溶解輸送系統(tǒng)、一套溶液噴射系統(tǒng)，利用現(xiàn)有的尿素溶 液配制系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)和噴射系統(tǒng)，不增加額外