本發(fā)明屬于燃煤污染物控制領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于燃煤顆粒物減排的吸附劑添加系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)正面臨嚴(yán)重的細(xì)顆粒物(PM2.5)污染問題，燃煤電站鍋爐作為重要的PM2.5排放源之一，其煙塵及顆粒物(PM)的排放要求日益嚴(yán)格。按照修訂后的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)，從2015年1月1日起，新建和現(xiàn)有燃煤機(jī)組煙塵排放都需執(zhí)行20mg/m3的限值。根據(jù)已掌握的燃煤機(jī)組煙塵排放情況，在燃煤灰含量較高或?qū)磉M(jìn)一步嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)的情況下，機(jī)組存在一定的超標(biāo)排放風(fēng)險(xiǎn)。
目前，針對(duì)煙塵排放問題，國(guó)內(nèi)電廠都安裝了專門的除塵設(shè)備，如靜電除塵器、布袋除塵器及電袋復(fù)合除塵器等，但受除塵設(shè)備工作特性影響，大部分除塵設(shè)備對(duì)超細(xì)顆粒物的脫除效率不高，導(dǎo)致大量超細(xì)顆粒物排放進(jìn)入空氣中，造成嚴(yán)重的大氣污染，危害人體健康。爐內(nèi)添加吸附劑是一種有效的控制燃煤顆粒物排放的措施，可以有效的降低超細(xì)顆粒物的生成量，彌補(bǔ)除塵器對(duì)超細(xì)顆粒物脫除效率不高的缺陷。在燃煤電廠中添加吸附劑需要設(shè)計(jì)專門的吸附劑添加系統(tǒng)，且盡量避免對(duì)電廠現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的破壞。鑒于電廠系統(tǒng)的復(fù)雜性和系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性要求，該裝置應(yīng)該具備連續(xù)、穩(wěn)定供給吸附劑的能力，同時(shí)應(yīng)該是改造或建造簡(jiǎn)單、系統(tǒng)獨(dú)立，并且不影響燃煤電廠現(xiàn)有的運(yùn)行系統(tǒng)等特點(diǎn)。
CN201520371809.5中提供了一種吸附劑原料添加裝置。該裝置包括原料倉、放料管、調(diào)節(jié)閘板和支架等，通過電動(dòng)推桿控制開啟和關(guān)閉調(diào)節(jié)閘板，調(diào)節(jié)閘板設(shè)置在放料管的管口，放料管設(shè)置在原料倉的底部。放料管的下方設(shè)有安裝在支承桿上的振動(dòng)倉，所述振動(dòng)倉的出料口下方設(shè)有攪拌罐體。該添加裝置能夠?qū)崿F(xiàn)吸附劑的添加，但是存在部件較多、系統(tǒng)復(fù)雜，且只適合少量吸附劑添加的問題。因此，如何設(shè)計(jì)一個(gè)吸附劑添加系統(tǒng)，使其能夠在不影響設(shè)備安全和機(jī)組的正常運(yùn)行的情況下實(shí)現(xiàn)大批量吸附劑精確可調(diào)的連續(xù)供給是目前要解決的一個(gè)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種用于燃煤顆粒物減排的吸附劑添加系統(tǒng)，通過給料單元和污染物排放檢測(cè)單元實(shí)現(xiàn)了大批量固體吸附劑精確可調(diào)的連續(xù)添加，實(shí)現(xiàn)了煙塵及PM2.5的減排效果。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明，提供了一種用于燃煤顆粒物減排的吸附劑添加系統(tǒng)，與落煤斗共同位于輸煤皮帶上方，包括至少一套給料單元和一個(gè)下料斗，給料單元包括吸附劑料倉、安裝在吸附劑料倉內(nèi)的固體浮子和安裝在吸附劑料倉下端出口處的星型給料器，星型給料器的排料口位于下料斗上方，下料斗位于輸煤皮帶上方；
此外，裝置還配備有污染物檢測(cè)單元，包括低壓撞擊器采樣裝置和煙氣分析儀，用于檢測(cè)顆粒物和硫氧化物、氮氧化物等燃煤排放物。
吸附劑料倉內(nèi)盛有吸附劑，由星型給料器控制給料速率將吸附劑排到下料斗，下料斗將吸附劑排到輸煤皮帶上，而后吸附劑與在輸煤皮帶上由落煤斗排出的煤料混合輸送到燃煤爐膛，實(shí)現(xiàn)吸附劑與煤料的均勻混合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)顆粒物減排的目的；污染物檢測(cè)單元對(duì)添加吸附劑后鍋爐排放的細(xì)顆粒物等污染物進(jìn)行在線測(cè)試，具體地，通過低壓撞擊器(LPI)采樣裝置分別在吸附劑添加前后分粒徑段收集排放的粒徑范圍為0.01μm～10μm的細(xì)顆粒物，通過差減計(jì)算獲得吸附劑添加后燃煤顆粒物生成量的變化情況，同時(shí)煙氣分析儀用于測(cè)試吸附劑添加前后煙氣中SOx、NOx的濃度變化情況，這樣，污染物檢測(cè)單元一方面為在線調(diào)節(jié)吸附劑給料速率提供數(shù)據(jù)支撐，另一方面可以實(shí)時(shí)測(cè)量污染物的減排狀況、對(duì)污染物減排效果做出評(píng)價(jià)，如果未達(dá)到預(yù)期要求，調(diào)節(jié)星型給料器的給料速率以實(shí)現(xiàn)吸附劑和煤料的不同摻混比，進(jìn)而改變污染物的減排情況，多次重復(fù)這一過程至污染物排放達(dá)標(biāo)或篩選出最優(yōu)的減排效果。
優(yōu)選地，吸附劑料倉內(nèi)安裝有攪拌機(jī)。目的在于采用攪拌機(jī)不間斷地?cái)嚢栉絼┕腆w粉末、防止吸附劑搭橋結(jié)塊影響星型給料器的正常工作。
優(yōu)選地，裝置配備有兩套對(duì)稱設(shè)置的給料單元，兩套給料單元采用的吸附劑料倉、固體浮子和星型給料器的型號(hào)分別相互一致，且兩套給料單元中的星型給料器的排料口均位于下料斗上方。由于采用了兩套給料單元并對(duì)其具體布置方式作出進(jìn)一步的研究和設(shè)計(jì)，這樣一方面，由于電廠改造空間有限，采用一套給料單元，其中吸附劑料倉占地面積以及垂直高度會(huì)過大，不利于改造的進(jìn)行；另一方面，在正常工況下兩個(gè)吸附劑料倉并列運(yùn)行，當(dāng)某個(gè)吸附劑料倉發(fā)生故障時(shí)，可以切換到單個(gè)吸附劑料倉運(yùn)行以保證給料的不間斷，并通過調(diào)節(jié)星型給料器的速率為原有速率的2倍，來保證整體給料速率的不變，從而保證電廠所有機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地，固體浮子安裝在吸附劑料倉內(nèi)部1/5高度處。當(dāng)吸附劑剩余量不足1/5時(shí)，固體浮子露出固體吸附劑表面，提示需要再次加料。
優(yōu)選地，固體浮子為金屬材料的固體浮子，耐摩擦，可以較長(zhǎng)時(shí)間的使用。
總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得以下有益效果：
(1)本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立，可以在電廠原有系統(tǒng)、設(shè)備不變的基礎(chǔ)上進(jìn)行安裝，不影響設(shè)備安全和機(jī)組的正常運(yùn)行，易于在燃煤電廠中進(jìn)行推廣，具備較好的實(shí)用價(jià)值。
(2)本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)大批量吸附劑精確可調(diào)的連續(xù)供給，完成實(shí)現(xiàn)吸附劑與煤料的均勻混合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)顆粒物及SOx、NOx等污染物的減排效果。
附圖說明
圖1是本系統(tǒng)的工作原理示意圖。
其中，1-吸附劑料倉，2-星型給料器，3-下料斗，4-落煤斗，5-輸煤皮帶。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
實(shí)施例1
將該吸附劑添加系統(tǒng)用于國(guó)內(nèi)某臺(tái)300MW的燃煤機(jī)組中，具體的流程及相關(guān)參數(shù)如下：
備用吸附劑存儲(chǔ)在電廠的煤場(chǎng)中，首先根據(jù)機(jī)組給煤速率和事先確定的吸附劑添加比例計(jì)算得到每次上煤需要的吸附劑量，上煤之前需先將足量的吸附劑加入兩個(gè)吸附劑料倉中。開始上煤后，吸附劑料倉1中的吸附劑通過星型給料器2按設(shè)定的速率卸至下料斗3中，隨后吸附劑從下料斗3落到輸煤皮帶5上，并與落煤斗4中的煤料均勻混合后，送至燃煤爐膛進(jìn)行燃燒。為保證300MW機(jī)組滿負(fù)荷下運(yùn)行6h，設(shè)定上煤參數(shù)為：上煤持續(xù)2h，上煤速率400t/h；按設(shè)定的吸附劑添加比例3％計(jì)算，共需吸附劑量為24t，兩個(gè)吸附劑料倉中分別提前添加12t吸附劑，每個(gè)吸附劑料倉的給料速率為2t/h。機(jī)組按按此添加速率可正常連續(xù)滿負(fù)荷運(yùn)行。
配合污染物排放檢測(cè)單元低壓撞擊器(LPI)采樣裝置和煙氣分析儀，證實(shí)污染物(顆粒物、SOx和NOx等)排放值會(huì)有一定程度的下降，通過改變星型給料器的給料速率，可以獲得不同的污染物減排效果。
實(shí)施例2
將該吸附劑添加系統(tǒng)用于國(guó)內(nèi)某臺(tái)600MW的燃煤機(jī)組中，具體的流程及相關(guān)參數(shù)如下：
備用吸附劑存儲(chǔ)在電廠的煤場(chǎng)中，首先根據(jù)機(jī)組給煤速率和事先確定的吸附劑添加比例計(jì)算得到每次上煤需要的吸附劑量，上煤之前需先將足量的吸附劑加入兩個(gè)吸附劑料倉中。開始上煤后，吸附劑料倉1中的吸附劑通過星型給料器2按設(shè)定的速率卸至下料斗3中，隨后吸附劑從下料斗3落到輸煤皮帶5上，并與落煤斗4中的煤料均勻混合后，送至燃煤爐膛進(jìn)行燃燒。為保證600MW機(jī)組滿負(fù)荷下運(yùn)行6h，設(shè)定上煤參數(shù)為：上煤持續(xù)2h，上煤速率1000t/h；按設(shè)定的吸附劑添加比例3％計(jì)算：共需吸附劑量為60t，兩個(gè)吸附劑料倉中分別提前添加30t吸附劑，每個(gè)吸附劑料倉的給料速率為5t/h。機(jī)組按按此添加速率可正常連續(xù)滿負(fù)荷運(yùn)行。
配合污染物排放檢測(cè)單元低壓撞擊器(LPI)采樣裝置和煙氣分析儀，證實(shí)污染物(顆粒物、SOx、NOx等)排放值會(huì)有一定程度的下降，通過改變星型給料器的給料速率，可以獲得不同的污染物減排效果。
實(shí)施例3
將該吸附劑添加系統(tǒng)用于國(guó)內(nèi)某臺(tái)1000MW的燃煤機(jī)組中，具體的流程及相關(guān)參數(shù)如下：
備用吸附劑存儲(chǔ)在電廠的煤場(chǎng)中，首先根據(jù)機(jī)組給煤速率和事先確定的吸附劑添加比例計(jì)算得到每次上煤需要的吸附劑量，上煤之前需先將足量的吸附劑加入兩個(gè)吸附劑料倉中。開始上煤后，吸附劑料倉1中的吸附劑通過星型給料器2按設(shè)定的速率卸至下料斗3中，隨后吸附劑從下料斗3落到輸煤皮帶5上，并與落煤斗4中的煤料均勻混合后，送至爐膛進(jìn)行燃燒。為保證1000MW機(jī)組滿負(fù)荷下運(yùn)行6h，設(shè)定上煤參數(shù)為：上煤持續(xù)2h，上煤速率1500t/h；按設(shè)定的吸附劑添加比例3％計(jì)算：共需吸附劑量為90t，兩個(gè)吸附劑料倉中分別提前添加45t吸附劑，每個(gè)吸附劑料倉的給料速率為7.5t/h。機(jī)組按按此添加速率可正常連續(xù)滿負(fù)荷運(yùn)行。
配合污染物排放檢測(cè)單元低壓撞擊器(LPI)采樣裝置和煙氣分析儀，證實(shí)污染物(顆粒物、SOx、NOx等)排放值會(huì)有一定程度的下降，通過改變星型給料器的給料速率，可以獲得不同的污染物減排效果。
本發(fā)明的裝置在電廠原有系統(tǒng)、設(shè)備不變的基礎(chǔ)上進(jìn)行了安裝，不影響設(shè)備安全和機(jī)組的正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了對(duì)大批量吸附劑精確可調(diào)的連續(xù)均勻供給，使吸附劑與煤料均勻混合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)顆粒物及SOx、NOx等污染物的減排效果。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。