专利名称：从工艺气体中移除汞的方法和装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及利用汞吸收吸附剂和具有至少一过滤表面的过滤器从工艺气体中至少部分移除汞的方法。
本发明还涉及能从工艺气体中至少部分移除汞的气体净化系统，该气体净化系统包括能向所述工艺气体提供汞吸收吸附剂的吸附剂供给系统、和具有至少一过滤表面且能收集所述吸附剂的过滤器。
背景技术：
在例如为发电厂的燃烧车间中的例如为煤、石油、泥煤、废弃物等的燃料的燃烧中，生成热工艺气体，这样的热工艺气体包含汞Hg以及其它组分。由于汞对人类健康和环境有害，在工艺气体被排放到环境空气中之前通常必须从工艺气体中移除汞。汞的移除通常通过将该热工艺气体与例如为粉状活性炭的固体吸附剂混合来实现，该固体吸附剂吸收汞并且接着能够被从热工艺气体中移除到例如为袋滤捕尘室的过滤器中。
US 5，505，766描述了一种气体净化系统，其中吸附剂从筒仓中被提供至袋滤捕尘室。吸附剂形成袋滤捕尘室的过滤袋上的吸附层。当在过滤袋上形成足够厚的吸附层时， 热工艺气体被允许进入袋滤捕尘室中。当汞的移除减少，袋滤捕尘室的区室被关闭，以便在工艺气体再次被允许进入该区室之前，载有汞的吸附剂能够被移除，新的吸附剂能够被添加到袋中， 虽然US5，505，766的气体净化系统确保过滤袋上的吸附剂层总是能有效的从工艺气体中移除汞，但是其是一个复杂的过程，需要先进的控制和昂贵的设备。而且，与常规操作相比袋滤捕尘室必须超大，以允许一次一个区室被关闭用于清洗。
发明内容
本发明的目的是提供净化工艺气体的方法，该方法与现有技术的方法相比能更有效的从该工艺气体中移除汞。
这一目的是通过利用汞吸收吸附剂和具有至少一个过滤表面的过滤器从工艺气体中至少部分移除汞的方法实现的，该方法的特征在于 将所述吸附剂应用到所述至少一个过滤表面， 测量表示所述过滤器中需要移除的汞的量的至少一第一参数， 测量表示在所述过滤表面上已经收集的材料的量并且用于确定该过滤表面何时需要清洗的至少一第二参数， 将所述第一参数的测量值与汞设定值比较，以及 当所述第一参数的所述测量值所表示的汞的量高于所述汞设定值所表示的汞的量时，与所述第二参数的测量值所建议的清洗时间相比，延迟所述过滤表面的清洗。
该方法的优点在于能够临时增加过滤器的汞移除能力，而不增加吸附剂的消耗。 第一参数的测量使得能够当需要时实现这样的增强了的汞移除能力。
根据一实施方式，所述汞设定值与过滤器的上游的工艺气体中的汞的浓度相关， 所述第一参数与过滤器的上游的工艺气体中的汞的浓度相关。过滤器中需要移除的汞的量与进入过滤器的工艺气体中的汞的量相关。因此，测量过滤器的上游的工艺气体中的汞的浓度提供前馈输入，以确定需要的过滤器的汞移除能力。
根据一实施方式，所述汞设定值与过滤器的下游的工艺气体中的汞的浓度相关， 所述第一参数与过滤器的下游的工艺气体中的汞的浓度相关。过滤器的下游的汞的浓度是该过滤相对于排放限值而言是否以足够有效的方式进行的指示。因此，测量过滤器的下游的工艺气体中的汞的浓度提供反馈输入，以确定需要的过滤器的汞移除能力。
根据一实施方式，所述第一参数与过滤器上游和下游的汞的浓度相关。通过考虑与多少汞需要被移除相关的前馈信息和与过滤器移除汞的程度相关的反馈信息，这样的第一参数使得能够更精确的控制过滤表面的清洗。
根据一实施方式，测量过滤器的上游和下游的汞的浓度，测量的浓度中的至少一个被用于确定所述第一参数，测量的浓度中的至少另一个被用于确定第三参数，该第三参数被用于控制所述吸附剂的供给。这一实施方式的优点是控制系统能够控制过滤器的过滤表面的清洗和吸附剂的用量，以获得与能量和吸附剂消耗相关的最有效的汞的移除。
根据一实施方式，所述第二参数是过滤器上的压降，在所述第一参数的测量值所表示的汞的量等于或低于所述汞设定值所表示的汞的量的情况下，当所述第二参数超过第一压降设定值时，开始所述过滤表面的清洗；在所述第一参数的测量值所表示的汞的量高于所述汞设定值所表示的汞的量的情况下，当所述第二参数超过表示比第一压降设定值更高的压降的第二压降设定值时，开始所述过滤表面的清洗。这一实施方式的优点是当工艺气体中汞的浓度低时，过滤器的清洗能够在较低的压降下开始，以便例如为风机功率的过滤器的能量消耗低。当工艺气体中的汞的浓度高时，清洗被延迟，以便能实现更多的汞移除。压降具有过滤器的移除效率的直接指示的功能，因为压降和粉尘层的厚度相关，在粉尘层的厚度和汞移除效率之间也类似相关。可以领会到能够提供等同于存在于过滤表面的材料的量的信息的测量，例如为过滤器流阻，可以用作压降的替代选择。
根据一实施方式，当所述第一参数的所述测量值表示汞的量高于所述汞设定值所表示的汞的量时，以第一清洗强度进行所述过滤表面的所述清洗；当所述第一参数的所述测量值表示汞的量等于或低于所述汞设定值所表示的汞的量时，以清洗效率比所述第一清洗强度高的第二清洗强度进行所述过滤表面的所述清洗。这一实施方式的优点是高度需要汞移除的情况下，以较低的效率进行过滤表面的清洗。在这种方式中，部分粉尘层在清洗后还保留在过滤表面上，因此在所述清洗之后汞移除立即以高效率进行。
本发明的另一目的是提供能从工艺气体中移除汞的气体净化系统，该系统与现有技术的气体净化系统相比更高效。
这一目的是通过能从工艺气体中至少部分移除汞的气体净化系统实现的，该气体净化系统包括能向所述工艺气体供给汞吸收吸附剂的吸附剂供给系统、和具有至少一个过滤表面并能收集所述吸附剂的过滤器，所述气体净化系统的特征在于还包括能控制何时所述过滤表面要清洗其上所收集的材料的控制单元，所述控制单元还能用于接收与表示在所述过滤器中需要被移除的汞的量的至少一第一参数的测量值相关的第一信号，和与表示在所述过滤表面上已经收集的材料的量并用于确定何时所述过滤表面应当清洗的至少一第
5二参数的测量值相关的第二信号，所述控制单元还能用于比较所述第一参数的测量值与汞设定值，并且当所述第一参数的测量值表示汞的量高于所述汞设定值所表示的汞的量时， 与所述第二参数的测量值所建议的清洗时间，延迟所述过滤表面的清洗。
这个气体净化系统的优点是其能有效的移除汞，而且在变化的汞浓度的情况下也能有效的移除汞，而对于变化的汞浓度的情况下，现有技术的气体净化系统将需要大量增加吸附剂供给。因此，本发明的气体净化系统提供了低吸附剂供给，以及因此导致的低的废弃物的形成，而不增加汞排放。
根据本发明的另一方面，所述利用汞吸收吸附剂和具有至少一个过滤表面的过滤器从工艺气体中至少部分移除汞的方法的特征在于 将所述吸附剂应用到所述至少一个过滤表面， 测量表示所述过滤器中需要移除的汞的量的至少一第一参数， 测量表示在所述过滤表面上已经收集的材料的量并且用于确定该过滤表面何时需要清洗的至少一第二参数， 将所述第一参数的测量值与汞设定值比较，以及 当所述第一参数的所述测量值表示汞的量高于所述汞设定值所表示的汞的量时， 以第一清洗强度清洗所述过滤表面，当所述第一参数的所述测量值表示汞的量等于或低于所述汞设定值所表示的汞的量时，以清洗效率比所述第一清洗强度高的第二清洗强度清洗所述过滤表面。
这一方法的优点在于由于过滤表面的低强度清洗而使得在清洗后在过滤表面留下了较多的吸附剂，从而临时增加过滤器的汞移除能力，而不增加吸附剂的消耗。第一参数的测量使得能够在需要时实现这样的增强了的汞移除能力。
本发明的其他目的和特征在阅读了说明书和权利要求书之后将变得明显。
现在将结合附图更详细的描述本发明，其中 图1是发电厂的原理侧视图。
图2是阐述控制袋滤捕尘室的过滤袋的清洗的方法的流程图。
图3是阐述控制袋滤捕尘室的过滤袋的清洗的替代方法的流程图。
图4是阐述符合图2的方法的气体净化系统的运行效果的原理图。
具体实施例方式图1是一原理侧视图，其从侧面的角度描述了发电厂1。发电厂1包含锅炉2。在例如为煤炭或石油的燃料的燃烧过程中，在锅炉2中产生了通常被称为烟道气的热工艺气体。包含含有粉尘颗粒和汞的污染物的烟道气经由烟道4离开锅炉2。烟道4能传输烟道气至初级集尘器6，该初级集尘器6可选的例如为在US4502872中描述了示例的静电除尘器的形式，或者为在US4336035中描述了示例的袋滤捕尘室的形式。初级集尘器能够从烟道气中移除主要数量的粉尘颗粒。
烟道8用于将烟道气从初级集尘器6传输至第二集尘器10。该第二集尘器10为织物过滤器，通过该织物过滤器意味着烟道气被迫通过在织物材料上形成的过滤表面。在图1中描述的第二集尘器10为所谓的袋滤捕尘室的织物过滤器，其包含由织物制成的多个过滤袋12。过滤袋12的织物形成过滤表面，通过该过滤表面能够从烟道气中移除微粒材料。在US 4336035中可以找到袋滤捕尘室的示例的详细描述。袋滤捕尘室10具有三个区室14、16、18。每个区室14、16、18可以包含通常为2-20000个过滤袋12。参见图1可以看出，烟道8能提供单独的烟道气流至区室14、16、18中的每个区室。
烟道气通过各个过滤袋12的织物材料，从而包含在烟道气中的粉尘颗粒被捕获在过滤袋12的外面。当通过过滤袋12的织物材料时，还从烟道气中移除了非常小的粉尘颗粒，这导致了非常高效的粉尘颗粒的移除。净化了的烟道气进入各个区室14、16、18的净气空间20、22、24。净气道沈能将净化了的烟道气从各净气空间20、22、M中的每个传输至排气管观，该排气管能将净化了的烟道气排出至环境空气。
吸附剂贮料筒仓30用于容纳适合于吸收汞、尤其是气态形式的汞的吸附剂。合适的吸附剂可以为粉末形式的活性炭或者焦炭。吸附剂供给管32用于将吸附剂从筒仓30传输至烟道8，在烟道8中，吸附剂与烟道气相混合。
微粒材料形式的吸附剂将被收集在过滤袋12的织物上。织物支持在每个过滤袋 12的外表面上粉尘层的形成。这样的包含从筒仓30中供给的吸附剂的粉尘层在从烟道气中移除汞方面非常有效，因为烟道气必须通过该粉尘层。当通过这样的包含吸附剂的粉尘层时，包含在烟道气中的汞被吸收到粉尘层中的机会很高。
在各个过滤袋12上形成的粉尘层将增加袋滤捕尘室10上的烟道气压降。因此， 有必要进行过滤袋12的间歇清洗。每个区室14、16、18设有包含通常为压缩空气的压缩气体的罐34、36、38。压缩空气可以以气体脉冲的形式经由管40供给至过滤袋12。这样的气体脉冲迫使过滤袋12膨胀，并引起粉尘层离开过滤袋12并落入各个料斗42、44、46中，收集的粉尘颗粒可以从料斗中被输送走以进一步处理、清理等。
控制单元能用于控制过滤袋12何时应当被清洗时。每个区室14、16、18设有测量具体的区室14、16、18的过滤袋12上的压降的压力传感器。从每个压力传感器传输信号至控制单元48。为了描述的清楚，仅第一区室14的压力传感器50被表示在图1中。
第一汞分析器52用于测量袋滤捕尘室10的上游的烟道8中烟道气的汞浓度。因此第一汞分析器52在吸附剂起作用之前测量烟道气中的气态汞Hg的浓度。第二汞分析器 M用于测量袋滤捕尘室10的下游的净气道沈中烟道气中的气态汞的浓度。第二汞分析器M因此测量在净气道中的汞的浓度。汞分析器5254能发送信号至控制单元48。优选的通过汞分析器5254进行测量，并至少每30分钟一次将相应的信号发送至控制单元48， 以获得对变化的条件的快速响应。当控制单元48控制罐34、36、38的操作时，即当通过将在下文中更详细描述的方式利用脉冲控制各个区室14、16、18的过滤袋12的清洗时，控制单元48考虑了来自在图1中仅示出了一个传感器50的压力传感器的信号和来自汞分析器 52,54的信号。此外，控制单元48还可以以将在下文中更详细描述的方式控制吸附剂从吸附剂筒仓30的供给。
如在上文中描述的，控制单元48接受来自压力传感器50的表示第一区室14的过滤袋12上的当前的压降的信号。这一测量的压降可以表示成DP。控制单元48还利用了两个压降的设定值。可以表示成DPHigh的第一压降表示当压降高于第一压降时，期望清洗过滤袋12，因为高于DPHigh的压降与迫使烟道气通过区室14的过滤袋12的能源消耗增加相关。可以表示成DPHighHigh的第二压降设定值表示当压降为该值时，必须开始过滤袋12 的清洗，这也是因为这样的高压降影响袋滤捕尘室10的机械完整性。下表1表示在不同的测量的压降DP下用于清洗过滤袋12的基础 表1与压降相关的过滤袋的清洗
权利要求
1.一种利用汞吸收吸附剂和具有至少一过滤表面(1 的过滤器(10)从工艺气体中至少部分移除汞的方法，其特征在于将所述吸附剂应用到所述至少一过滤表面(12)，测量表示所述过滤器(10)中需要被移除的汞的量的至少一第一参数(HGIN ;HG0UT)，测量表示在所述过滤表面(1 上已经收集的材料的量并且用于确定所述过滤表面 (12)何时应当被清洗的至少一个第二参数(DP)，将所述第一参数(HGIN ；HG0UT)的测量值与汞设定值(HGMEAN)比较，以及当所述第一参数(HGIN;HG0UT)的所述测量值所表示的汞的量高于所述汞设定值 (HGMEAN)所表示的汞的量时，与所述第二参数(DP)的测量值所建议的清洗时间相比，延迟所述过滤表面(1 的清洗。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述汞设定值(HGMEAN)与所述过滤器 (10)的上游的工艺气体中的汞的浓度相关，所述第一参数(HGIN)与所述过滤器(10)的上游的工艺气体中的汞的浓度相关。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述汞设定值(HGMEAN)与所述过滤器(10)的下游的工艺气体中的汞的浓度相关，所述第一参数(HGOUT)与所述过滤器(10) 的下游的工艺气体中的汞的浓度相关。
4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于，所述第一参数与所述过滤器 (10)的上游和下游的汞的浓度相关。
5.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，测量所述过滤器(10)的上游和下游的汞的浓度，测量的浓度(HGIN;HG0UT)中的至少一个被用于确定所述第一参数，测量的浓度(HGIN;HG0UT)中的至少另一个被用于确定第三参数，该第三参数被用于控制所述吸附剂的供给。
6.根据权利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于，所述第二参数为所述过滤器 (10)上的压降(DP)，在所述第一参数(HGIN;HG0UT)的测量值所表示的汞的量等于或低于所述汞设定值(HGMEAN)所表示的汞的量的情况下，当所述第二参数(DP)超过第一压降设定值(DPHigh)时，开始所述过滤表面(1 的清洗；以及在所述第一参数(HGIN;HG0UT) 的测量值所表示的汞的量高于所述汞设定值(HGMEAN)所表示的汞的量的情况下，当所述第二参数(DP)超过表示比第一压降设定值(DPHigh)更高的压降的第二压降设定值 (DPHighHigh)时，开始所述过滤表面(1 的清洗。
7.根据权利要求1-6中任一所述的方法，其特征在于，当所述第一参数(HGIN；HG0UT) 的所述测量值所表示的汞的量高于所述汞设定值(HGMEAN)所表示的汞的量时，以第一清洗强度(66)进行所述过滤表面(1 的所述清洗；当所述第一参数(HGIN ；HG0UT)的所述测量值所表示的汞的量等于或低于所述汞设定值(HGMEAN)所表示的汞的量时，以清洗效率比所述第一清洗强度(66)高的第二清洗强度(68)进行所述过滤表面(1 的所述清洗。
8.根据权利要求1-7中任一所述的方法，其特征在于，所述过滤器是织物过滤器(10)， 在该织物过滤器(10)中使工艺气体通过织物形式的过滤表面(12)。
9.一种能从工艺气体中至少部分移除汞的气体净化系统，该气体净化系统包括能供给汞吸收吸附剂至所述工艺气体的吸附剂供给系统(30 ;32)、和具有至少一过滤表面(12) 并能收集所述吸附剂的过滤器(10)，其特征在于，所述气体净化系统(10，30，32)包括能用于控制何时所述过滤表面(1 要被清洗在所述过滤表面(1 上收集的材料的控制单元 (48)，所述控制单元08)还能接收表示至少一第一参数(HGIN;HG0UT)的测量值的第一信号、和表示至少一第二参数(DP)的测量值的第二信号，所述至少一第一参数表示在所述过滤器(10)中需要被移除的汞的量，所述至少一第二参数表示在所述过滤表面(1 上已经收集的材料的量并用于确定何时所述过滤表面(1 应当被清洗，所述控制单元G8)还能用于将所述第一参数(HGIN;HG0UT)的测量值与汞设定值(HGMEAN)比较，并且当所述第一参数(HGIN;HG0UT)的测量值所表示的汞的量高于所述汞设定值(HGMEAN)所表示的汞的量时，与所述第二参数(DP)的测量值所建议的清洗时间相比，延迟所述过滤表面(1 的清洗。
10.根据权利要求9所述的气体净化系统，其特征在于，所述汞设定值(HGMEAN)与所述过滤器(10)的上游的工艺气体中的汞的浓度相关，第一汞分析器(5 能用于测量所述过滤器(10)的上游的工艺气体中的汞的浓度，该浓度与所述第一参数(HGIN)相关。
11.根据权利要求9-10中任一所述的气体净化系统，其特征在于，所述汞设定值与所述过滤器(10)的下游的工艺气体中的汞的浓度相关，第二汞分析器(54)能用于测量所述过滤器(10)的下游的工艺气体中的汞的浓度，该浓度与所述第一参数(HGOUT)相关。
12.根据权利要求9-11中任一所述的气体净化系统，其特征在于，所述第二参数(DP) 为所述过滤器(10)上的压降，在所述第一参数(HGIN;HG0UT)的测量值所表示的汞的量等于或低于所述汞设定值(HGMEAN)所表示的汞的量的情况下，当所述第二参数(DP)超过第一压降设定值(DPHigh)时，所述控制单元08)能开始所述过滤表面(1 的清洗；在所述第一参数(HGIN ；HG0UT)的测量值所表示的汞的量高于所述汞设定值(HGMEAN)所表示的汞的量的情况下，当所述第二参数(DP)超过表示比第一压降设定值(DPHigh)更高的压降的第二压降设定值(DPHighHigh)时，所述控制单元08)能开始所述过滤表面(1 的清洗。
13.一种通过汞吸收吸附剂和具有至少一过滤表面(1 的过滤器(10)从工艺气体中至少部分移除汞的方法，其特征在于将所述吸附剂应用至所述至少一过滤表面(12)，测量表示在所述过滤器(10)中需要被移除的汞的量的至少一第一参数(HGIN; HG0UT)，测量表示在所述过滤表面(1 上已经收集的材料的量、且用于确定何时所述过滤表面(1 应当被清洗的至少一第二参数(DP)，将所述第一参数(HGIN;HG0UT)的测量值与汞设定值(HGMEAN)相比较，以及当所述第一参数(HGIN;HG0UT)的所述测量值所表示的汞的量高于所述汞设定值 (HGMEAN)所表示的汞的量时，以第一清洗强度(66)清洗所述过滤表面(1 ；当所述第一参数(HGIN ；HG0UT)的所述测量值所表示的汞的量等于或低于所述汞设定值(HGMEAN)所表示的汞的量时，以清洗效率比所述第一清洗强度(66)高的第二清洗强度(68)清洗所述过滤表面(12)。
全文摘要
一种利用吸附剂和过滤器(10)从工艺气体中移除汞的方法，包括将所述吸附剂应用至所述过滤器(10)的至少一过滤表面(12)。测量表示在所述过滤器(10)中需要被移除的汞的量的第一参数和表示在所述过滤表面(12)上已经收集的材料的量的第二参数。将所述第一参数的测量值与汞设定值比较。当所述第一参数的所述测量值高于所述汞设定值时，与所述第二参数的测量值所建议的清洗时间相比，延迟清洗所述过滤表面(12)。
文档编号B01D53/30GK102186558SQ200980141576
公开日2011年9月14日 申请日期2009年10月16日 优先权日2008年10月20日
发明者雷夫·林道 申请人:阿尔斯托姆科技有限公司