概述

GORE 汞污染控制系統(GMCS)是一款獨特的固定式吸附系統,用于捕捉工業煙氣中的單質汞和氧化汞氣體。該系統基于安裝在顆粒物收集系統下游的分離式可堆疊模塊。這些模塊設計帶有獨特的開放通道結構,可提供極低壓降,不需要額外的增壓鼓風機。

Low Pressure Drop

GMCS模塊特有的開放通道結構提供極低壓降。

解決方案背后的科學原理

該技術的核心是由戈爾公司的科學家開發的一種基于氟聚合物的創新材料:吸附劑聚合物催化劑(SPC)復合材料。這種材料中的吸附劑可以有效捕捉煙氣中的單質汞和氧化汞。同時,對影響汞形態的燃料或工藝變更反應不大。該材料可以通過化學吸附作用將汞安全地束縛在SPC中。不同于許多活性炭吸附劑,SPC對汞的吸收不會受三氧化硫(SO3)的影響,是針對高硫煤或三氧化硫氣體處理裝置的高效解決方案。由于沒有注入吸附劑,所以不用擔心粉塵污染或生成其它需要收集的顆粒物。因為它也無需氧化化學品,從而消除了鹵素反應腐蝕的問題或者復雜的廢水處理問題。

Mercury Fact Sheet

這種SPC復合材料可捕捉并吸收單質汞和氧化汞,并將二氧化硫轉化成液態硫酸。

應用于燃煤鍋爐

燃煤發電廠正在面臨越來越嚴苛的排放規定。在美國,汞和有毒空氣污染物排放標準(MATS)要求工廠達到極低的排放量。在競爭越來越激烈的電力市場,GORE汞污染控制系統提供了簡單且經濟實用的解決方案。

GMCS的操作相當簡單。由于模塊不含動作部件,所以當單元操作變化時,不需要做任何調整即可維持性能。這些模塊之所以可防止污染或堵塞,一部分原因是SPC光滑、不粘的特性,而一部分是由于將二氧化硫轉化成液態硫酸時的持續酸洗。模塊上方和下方通常會安裝一個簡單的水洗系統,類似于除霧清洗器,但每天只工作一兩次,用于幫助沖洗模塊表面的酸和灰塵。除了該環節使用的少量水,運行該系統不需要其它消耗品、電源或進行維護。由于模塊更換頻率非常低,因此系統的操作成本也非常低。SPC可以保留其自身重量5%的汞而不會影響清除效率,相當于1000 MW的工廠擁有1至2噸的汞儲存能力。因此,根據模塊處理汞的能力,大多數發電廠模塊的預計使用壽命通常超過10年。

 

全套安裝

GORE 汞污染控制系統目前已在燃煤發電工業的五個洗滌塔中成功運行。目前還有幾個系統正在建設中,預計將于2016年初投入使用,屆時,已安裝設備的工作能力將超過2100 MW。

包括全套安裝和側流煙氣試驗在內,GMCS模塊已成功應用于使用高硫和低硫煙煤、PRB和褐煤等各類煤炭的發電廠的煙氣中。

Full-Scale Coal

水泥廠應用

現場測試確認其具有始終如一的汞吸收能力
  • 在運行中的水泥廠進行現場測試
  • 在長期操作期間保持高效
  • 已經在考慮全套系統實施

過去幾年,我們進行了無數現場測試,我們在多家商業水泥廠持續部署了初步試驗單元。GORE 汞污染控制系統是全球領先的解決方案,能夠讓水泥行業高效、簡單地達到汞排放合規目標。

消除噴射活性炭的弊端

對最終產品沒有影響–水泥成品仍然是無汞且無碳的。通過持續去除生產流程中的汞,確保汞不會持續富集在水泥窯灰中,這就無需來回運送窯灰或浪費窯灰以及進行相關的工藝調整。窯灰可以按行業標準被完全回收返回到工藝流程中以最大限度提高熟料產量。同樣,也不用擔心運輸和儲存大量粉末吸附劑的物流和安全問題了。

特性和優勢

這些模塊操作簡單且經濟高效,不帶任何移動部件,沒有要管理的化學品,且使用壽命長。這些模塊可以堆疊起來,實現脫汞要求的理想水平。基于戈爾開發的新型吸附劑聚合物復合材料(SPC),該系統效率極高,功能強大,可以去除煙氣中的單質汞和氧化汞。此外,還能降低二氧化硫的濃度。由于采用獨特的化學物質,SPC材料對影響汞形態的燃料或工藝變更、以及通常會引起吸附劑中毒的二氧化硫和VOC等物質不敏感。這使得SPC能長期有效地降低煙氣中的汞和二氧化硫濃度,且很少需要更換。 

功能廣泛、經濟高效

SPC可在多種操作條件下運行,包括非常有挑戰性的高濕度(濕性)酸性氣流,所以安裝在濕法FGD(煙氣脫硫)系統中除霧器上方是非常理想的。GMCS安裝在濕法洗滌塔出口時,可以防止汞的二次排放。這讓工廠無需使用洗滌塔二次排放添加劑,可以將重心放在洗滌塔操作中,避免形成硒酸鹽等其它意外問題。煙氣中的二氧化硫將轉化成硫酸,從疏水SPC材料中排出。這提供了更高的二氧化硫合規空間,并且無需升級洗滌塔。一些工廠可能會利用此二氧化硫去除功能,選擇調低洗滌量(如關閉一個噴頭),從而節省電耗成本。

最小化固體廢棄物生成量

當模塊壽命終結時,可以從金屬框架中取出SPC材料進行處理,而框架(采用防腐蝕合金制成)仍可重復使用。可選SPC處理方式包括在經許可的有害垃圾填埋場填埋;或者發送至回收工廠,去除其中的汞,然后在無害垃圾填埋場填埋。相比同時間段內活性炭噴射系統所需要噴射的吸附劑數量,模塊壽命終結時,需要處理的SPC材料的數量通常要少得多。因此,處理成本遠遠低于活性炭系統的處理成本。

零占用安裝

在濕法洗滌塔中安裝GMCS時,現場不需要任何額外的空間,這對于空間有限的場所尤為重要。在濕法洗滌塔中完成安裝新設備通常需要3–4周停機時間。堆疊的模塊由梁柱支撐,并且模塊會布滿除霧器上方洗滌器的橫截面區域。如果現有洗滌塔設計的垂直空間不足,可以將除霧器更換成緊湊型設計的產品并安裝到洗滌塔的較低位置,確保給模塊留有足夠的空間。戈爾將與電廠及其首選設計合作伙伴合作,確保實現成功的設計和有效的安裝。

GMCS Inside

在濕法洗滌塔中安裝GMCS時,無需額外空間。.

獨立安裝

對于沒有安裝濕法FGD的工廠,此技術可應用在干法洗滌塔后,甚至可以作為獨立的汞污染和二氧化硫處理解決方案。根據煙氣的溫度,可能要在戈爾模塊的上游安裝蒸發冷卻器,將氣流溫度冷卻至82°C (180°F)以下,以實現最大效率。針對沒有任何酸性氣體洗滌系統并且需要減少二氧化硫排放的工廠,GMCS可以配置為全新濕法或干法洗滌塔的替代方案,此方案極具吸引力。GORE 汞污染控制系統已經過測試,并安裝在垃圾焚燒廠、水泥廠和冶金廠等眾多工業非電力應用中。這些模塊可靠耐用的性能使其非常適合眾多應用。

Stand Alone

選擇帶有冷卻器的獨立安裝可使您的設備保持低于82°C (180°F)的出色工作溫度。

相關資源

僅用于工業用途

不可用于食品、藥品、化妝品或醫療設備等的制造、加工或包裝作業