一种适用于循环流化床锅炉的炉内重金属控制系统及方法

技术领域

本发明涉及重金属吸附领域，具体涉及一种适用于循环流化床锅炉的炉内重金属控制系统及方法。

背景技术

重金属由于具有可迁移性、生物累积性和高危害性等特征，已经是继粉尘、SO

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于循环流化床锅炉的炉内重金属控制系统及方法，以克服现有技术存在的缺陷，本发明可有效降低火电厂排放烟气的重金属浓度。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种适用于循环流化床锅炉的炉内重金属控制系统，包括用于存储吸附剂的药仓，药仓的底部出口分别通过炉前输送管道和炉后输送管道连接至炉膛的底部，所述炉膛的上部一侧连接至旋风分离器，所述旋风分离器的底部连接至炉后输送管道，所述旋风分离器的顶部连接至尾部烟道，所述尾部烟道的出口端连接有环保排放装置，所述炉膛的顶部连接至环保除尘装置，所述炉膛的底部还设置有排渣系统及给煤系统。

进一步地，所述药仓的底部出口通过旋转给料装置连接至输送管道，所述输送管道分别连接至炉前输送管道和炉后输送管道。

进一步地，所述旋转给料装置采用星型给料机或叶轮给料机。

进一步地，还包括风机，所述风机的出口端设置有三通，所述三通的出口分别连接至输送管道及药仓的底部锥斗。

进一步地，所述药仓的底部锥斗的内侧周向上设置有气化装置，所述气化装置与所述三通的一个出口连接。

进一步地，所述三通的入口及两个出口均设置有控制阀门，三个控制阀门共同组成控制阀门组。

进一步地，所述输送管道、炉前输送管道和炉后输送管道内侧均设置有防磨层。

进一步地，所述药仓的顶部设置有除尘器。

进一步地，所述旋风分离器的底部连接有返料装置，所述返料装置连接至炉后输送管道。

一种适用于循环流化床锅炉的炉内重金属控制方法，药仓中的吸附剂通过炉前输送管道送至循环流化床锅炉的炉膛，在炉膛发生吸附反应后经旋风分离器及尾部烟道送至尾部环保排放装置，旋风分离器对于烟气中的飞灰能够进行有效补集并汇同炉后输送管道输送的吸附剂送回炉膛燃烧。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明将重金属吸附剂送入循环流化床锅炉炉膛，通过吸附剂的吸附团聚作用有效降低烟气中的重金属含量，减小燃煤电厂对大气环境的污染，该系统可充分利用循环流化床锅炉燃烧时间长、燃烧温度稳定等优点，结合重金属吸附脱除原理，降低烟气中的重金属含量，使燃煤电厂提供更加清洁可靠的绿色电力。

进一步地，为防止吸附剂粘附药仓底部锥斗，阻碍吸附剂正常给料，药仓锥斗位置应增加气化装置，气化装置气源由风机提供，由控制阀门组调节气量。

进一步地，为便于向药仓填装吸附剂，药仓顶部安装有除尘器，加药前打开除尘器，药仓内带压空气由除尘器排出。

进一步地，由于吸附剂为粉尘状固体，在气力输送过程需重点注意管道防磨问题，增加管道防磨设计，如龟甲式设计、背敷弯头等。

进一步地，旋风分离器对于烟气中的飞灰可进行有效补集通过返料装置送回炉膛燃烧，可直接提高吸附剂反应效率。

附图说明

图1为本发明一种适用于循环流化床锅炉的炉内重金属控制系统原理图。

其中，1——风机，2——药仓，3—旋转给料装置，4——给煤系统，5——炉膛，6——旋风分离器，7——尾部烟道，8——控制阀门组，9——气化装置，10——除尘器，11——排渣系统，12——炉前输送管道，13——炉后输送管道。

具体实施方式

下面对本发明的实施方式做进一步详细描述：

经研究，高岭土、方井石、膨润土等比表面积较大的颗粒在700～1000℃下可有效吸附烟气中气态游离重金属，结合循环流化床运行特征，本发明提出一种适用于循环流化床锅炉的炉内重金属控制系统，参见图1，包括用于存储吸附剂的药仓2，所述药仓2的底部出口通过旋转给料装置3连接至输送管道，所述输送管道分别通过炉前输送管道12和炉后输送管道13连接至炉膛5的底部，所述旋转给料装置3采用星型给料机或叶轮给料机，还包括风机1，所述风机1的出口端设置有三通，所述三通的出口分别连接至输送管道及药仓2的底部锥斗，所述药仓2的底部锥斗的内侧周向上设置有气化装置9，所述气化装置9与所述三通的一个出口连接，所述三通的入口及两个出口均设置有控制阀门，三个控制阀门共同组成控制阀门组8，所述炉膛5的上部一侧连接至旋风分离器6，所述旋风分离器6的底部通过返料装置连接至炉后输送管道13，所述旋风分离器6的顶部连接至尾部烟道7，所述尾部烟道7的出口端连接有环保排放装置，所述炉膛5的顶部连接至环保除尘装置，所述炉膛5的底部还设置有排渣系统11及给煤系统4，所述输送管道、炉前输送管道12和炉后输送管道13内侧均设置有防磨层，所述药仓2的顶部设置有除尘器10。

下面结合实施例对本发明实施过程做进一步详细描述：

(1)吸附剂由药仓2储存，通过重力作用由底部旋转给料装置3送至输送管道；

(2)吸附剂粉尘以风机1为动力源，通过气力输送方式送至循环流化床锅炉炉膛5；

(3)在炉膛5发生吸附反应后经旋风分离器6及尾部烟道7送至尾部环保排放装置。

所述步骤(1)中，具体包括：

(1-1)为防止吸附剂粘附药仓2底部锥斗，阻碍吸附剂正常给料，药仓锥斗位置应增加气化装置9，气化装置9气源由风机1提供，由控制阀门组8调节气量；

(1-2)旋转给料装置3可采用星型给料机也可采用叶轮给料机；

(1-3)为便于向药仓2填装吸附剂，药仓2顶部安装有除尘器10，加药前打开除尘器10，药仓2内带压空气由除尘器10排出；

(1-4)加药可采用顶部开孔倾倒给料，也可以采用粉罐车气力输送；

所述步骤(2)中，具体包括：

(2-1)燃煤锅炉均配置有厂用压缩空气、仪用压缩空气或其他高压流化气，若装置可直接利用锅炉原有气源，则风机可省略，仅需注意气源品质，空气不可大量带水，风机后也可加装干燥设备进行相应除湿；

(2-2)循环流化床锅炉炉膛5及旋风分离器6烟气温度范围为800～1000℃，吸附剂与重金属的聚合反应温度为700～1000℃，因此吸附剂即可通过炉前输送管道12直接送入炉膛5，也可通过炉后输送管道13经随旋风分离器6补集后的返料送入炉膛5；

(2-3)由于吸附剂为粉尘状固体，在气力输送过程需重点注意管道防磨问题，增加管道防磨设计，如龟甲式设计、背敷弯头等。

所述步骤(3)中，具体包括：

(3-1)吸附剂可有效捕捉烟气中游离态重金属气体及微尘，通过吸附团聚作用形成可被补集的颗粒，颗粒通过燃煤电厂原环保除尘装置如布袋除尘器、电除尘器或电袋除尘器补集，有效避免直接排放至大气环境中；

(3-2)旋风分离器6对于烟气中的飞灰可进行有效补集通过返料装置送回炉膛燃烧，可直接提高吸附剂反应效率。

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。