專利名稱:一種用于燃煤電站鍋爐的濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及到燃煤電站鍋爐煙氣脫硫凈化領(lǐng)域,具體為一種用于燃煤電站鍋爐的濕法煙氣脫硫系統(tǒng)。
背景技術(shù):
我國(guó)是以煤為主要能源的國(guó)家,燃煤電站的主要燃料是原煤,燃煤所排放的SO2所造成的大氣環(huán)境污染非常嚴(yán)重,已經(jīng)成為制約我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素,因此,對(duì)燃煤電站鍋爐進(jìn)行煙氣脫硫以控制SO2污染,已經(jīng)是我國(guó)大氣環(huán)境污染控制領(lǐng)域最迫切的任務(wù)。濕法煙氣脫硫技術(shù)的特點(diǎn)是整個(gè)脫硫系統(tǒng)位于煙道的后端,除塵器之后,脫硫過(guò)程在吸收劑溶液中進(jìn)行,脫硫劑和脫硫生成物均為濕態(tài),因此,濕法煙氣脫硫過(guò)程是氣液反·應(yīng),脫硫反應(yīng)速度快,脫硫效率高,適合于燃煤電站鍋爐的煙氣脫硫。目前世界上已開發(fā)的濕法煙氣脫硫技術(shù)主要有石灰石洗滌法、雙堿法、韋爾曼-洛德法、氧化鎂法及氨法等,濕法脫硫占世界安裝煙氣脫硫的機(jī)組總?cè)萘康?5%,不同的濕法煙氣脫硫技術(shù)各有其優(yōu)缺點(diǎn),同時(shí),在國(guó)內(nèi)火電廠應(yīng)用的濕法脫硫技術(shù)仍程度不同地存在著結(jié)垢、腐蝕、投資巨大、動(dòng)力消耗大、運(yùn)行費(fèi)用高等問(wèn)題。我國(guó)幅員遼闊,燃煤含硫量相差很大,因此,還沒有一種濕法煙氣脫硫技術(shù)能夠普遍適用于我國(guó)燃煤電站鍋爐的煙氣脫硫,所以,迫切需要開發(fā)適合我國(guó)煤質(zhì)條件的濕法脫硫技術(shù)和工藝。粉煤灰是煤粉鍋爐燃燒后所排放的固體燃燒產(chǎn)物,其表面疏松多孔,表面積較大,并具有一定的活性基團(tuán)。此外,粉煤灰主要由二氧化硅SiO2、三氧化二鋁Al2O3、三氧化二鐵Fe2O3和氧化鈣CaO等主要組分組成,另外,還有少量的鎂、鈦、鉀、鈉、磷等的氧化物以及稀有氧化物。其中各組要組分所占的質(zhì)量百分含量為SiO2 -AO0Zo -58% ;A1203 12% -29% ;Fe2O3 4% -18% ;CaO 4% -7% ;C 1% _10%,因?yàn)榉勖夯液写罅慷嗫追蔷B(tài)的SiO2和Al2O3,對(duì)酸性氣體SO2有吸附作用,該吸附功能包括物理吸附和化學(xué)吸附。粉煤灰的化學(xué)吸附能力主要取決于粉煤灰中的Si-O和Al-O活性基團(tuán),它們能與吸附質(zhì)化學(xué)鏈或離子發(fā)生結(jié)合,從而產(chǎn)生吸附。我國(guó)北方地區(qū)低硫原煤儲(chǔ)量較大,燃用低硫煤后產(chǎn)生的粉煤灰具有高堿度的特點(diǎn),用燃用低硫煤后產(chǎn)生的煤灰制成的漿液中的Ca2+、Mg2+等堿性物質(zhì)的含量高,pH值高,對(duì)煙氣中的SO2有很強(qiáng)的吸收能力。對(duì)于燃用低硫原煤的電站鍋爐,由于其煙氣中的SO2含量低,因此,采用低硫煤的粉煤灰漿液作為脫硫的吸收劑即可達(dá)到環(huán)保要求,同時(shí)會(huì)大大降低濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的投資和運(yùn)行成本。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種用于燃煤電站鍋爐的濕法煙氣脫硫系統(tǒng),該脫硫系統(tǒng)采用低硫煤燃燒后的粉煤灰制成漿液作為脫硫吸收劑,設(shè)備簡(jiǎn)單可靠且能大大降低脫硫系統(tǒng)的投資和運(yùn)行成本。[0008]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種用于燃煤電站鍋爐的濕法煙氣脫硫系統(tǒng),包括進(jìn)口煙道、出口煙道、SO2吸收塔和煙囪,所述進(jìn)口煙道與SO2吸收塔的下部相連通,所述出口煙道的一端與SO2吸收塔的上部相連通,另一端與煙囪相連通,其特征在于所述脫硫系統(tǒng)還包括灰漿池,所述灰漿池內(nèi)盛裝低硫煤燃燒后的粉煤灰制成的粉煤灰漿液,所述SO2吸收塔的上部設(shè)置有至少一層輸送粉煤灰漿液的噴漿層管道,管路上設(shè)有灰漿泵的灰漿管道的一端與噴漿層管道連通,另一端與灰漿池連通,噴漿層管道上安裝有多個(gè)螺旋噴嘴,粉煤灰漿液經(jīng)泵壓泵入噴漿層管道后從螺旋噴嘴以霧狀噴出,與進(jìn)入SO2吸收塔中的向上流動(dòng)的鍋爐煙氣以逆流方式氣液接觸,以吸收的方式除去鍋爐煙氣中的SO2氣體,脫硫后的鍋爐煙氣經(jīng)出口煙道進(jìn)入煙囪后排出。本實(shí)用新型脫硫系統(tǒng)增設(shè)灰漿池,灰漿池內(nèi)盛裝低硫煤燃燒后的粉煤灰制成的粉煤灰漿液,采用低硫煤燃燒后的粉煤灰制成漿液作為鍋爐煙氣的脫硫吸收劑,能大大降低脫硫系統(tǒng)的投資和運(yùn)行成本。 本實(shí)用新型中,所述的噴漿層管道為三層,三層噴漿層管道以并聯(lián)方式上下等間距設(shè)置,三層噴漿層管道均與所述的灰漿管道連通。本實(shí)用新型可以做如下改進(jìn)所述SO2吸收塔在位于噴漿層管道上部還設(shè)置有至少一層除霧器,以除去鍋爐煙氣中所攜帶的漿液微滴。所述的除霧器為兩層,上下設(shè)置。本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)所述脫硫系統(tǒng)在兩層除霧器之間還設(shè)置有清洗水管道,所述清洗水管道上設(shè)有多個(gè)清洗噴嘴,定期對(duì)除霧器進(jìn)行沖洗,以防止除霧器結(jié)垢堵塞。本實(shí)用新型中,所述灰漿池還分別與鍋爐排污水管道和工藝水管道連通,鍋爐排污水和工藝水分別經(jīng)過(guò)鍋爐排污水管道和工藝水管道后送入灰漿池中補(bǔ)水。本實(shí)用新型還可以如下進(jìn)一步改進(jìn)所述脫硫系統(tǒng)還包括沉淀池,所述沉淀池設(shè)置在SO2吸收塔的下部,與SO2吸收塔連成一體,并且與SO2吸收塔相連通,所述沉淀池與灰漿池通過(guò)沉淀廢水管道連通,沉淀廢水管道上設(shè)置有水泵,沉淀池沉淀后所析出的廢水通過(guò)水泵送入灰漿池中重新利用。所述沉淀池還連接有沉淀灰輸送管道,沉淀灰輸送管道上設(shè)置有輸灰泵,完成脫硫工藝的粉煤灰漿液流入沉淀池內(nèi)沉淀,經(jīng)過(guò)沉淀后生成的沉淀灰通過(guò)輸灰泵泵壓后經(jīng)沉淀灰輸送管道輸出。本實(shí)用新型中,所述進(jìn)口煙道、出口煙道上均設(shè)置有煙道擋板。本實(shí)用新型中,所述灰漿池內(nèi)設(shè)置有攪拌器,以便將粉煤灰漿液攪拌均勻。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型具有如下顯著效果(I)本實(shí)用新型脫硫系統(tǒng)采用低硫煤燃燒后的粉煤灰制成漿液作為鍋爐煙氣的脫硫吸收劑,由于粉煤灰價(jià)格低廉,易于取得,將大幅度降低濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行成本。(2)本實(shí)用新型脫硫系統(tǒng)中的粉煤灰在使用中可以采用拋棄法,即粉煤灰漿液完成脫硫,并經(jīng)沉淀后可將沉淀灰經(jīng)輸灰泵送入灰場(chǎng),沉淀所析出廢水則用水泵通過(guò)沉淀廢水管道送入灰漿池,將重新參與粉煤灰漿液制備,實(shí)現(xiàn)廢物利用。(3)本實(shí)用新型脫硫系統(tǒng)采用低硫煤燃燒后的粉煤灰制成的脫硫吸收劑,可解決濕法脫硫系統(tǒng)普遍存在的結(jié)垢問(wèn)題。對(duì)于單獨(dú)采用石灰石或石灰作為脫硫劑的系統(tǒng),由于石灰石、消石灰即氫氧化鈣和脫硫產(chǎn)物亞硫酸鈣和硫酸鈣在水中的溶解度都較低,容易析出或結(jié)晶在壁面或池內(nèi)產(chǎn)生結(jié)垢。同時(shí),單獨(dú)采用石灰石作為脫硫劑的系統(tǒng),在運(yùn)行時(shí)其脫硫劑漿液的PH值為5 6,容易腐蝕金屬器壁。采用低硫煤燃燒后的粉煤灰制成的脫硫吸收劑,其在運(yùn)行時(shí)其脫硫劑漿液的PH值大于7,會(huì)大幅度低減輕腐蝕問(wèn)題,同時(shí),由于粉煤灰價(jià)廉且為電廠自產(chǎn),因此可以采用拋棄法,脫硫產(chǎn)物混在粉煤灰漿液中,并經(jīng)沉淀后可將混在沉淀灰中的脫硫產(chǎn)物經(jīng)輸灰泵送入灰場(chǎng),沉淀所析出廢水則用水泵通過(guò)沉淀廢水管道送入灰漿池,將重新參與粉煤灰漿液制備,因此,不會(huì)產(chǎn)生壁面或池內(nèi)的結(jié)垢問(wèn)題。(4)本實(shí)用新型脫硫系統(tǒng)在S02吸收塔中,粉煤灰漿液和鍋爐煙氣以逆流方式氣液接觸,最大限度保證以粉煤灰漿液和鍋爐煙中SO2氣體的充分接觸,具有最佳的吸收效果。(5)本實(shí)用新型脫硫系統(tǒng)中的灰漿池還分別與鍋爐排污水管道和工藝水管道連通,鍋爐排污水和工藝水通過(guò)管道送入灰漿池中,在給灰漿池補(bǔ)水的同時(shí)還實(shí)現(xiàn)廢水利用。(6)本實(shí)用新型脫硫系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)單可靠,設(shè)備的運(yùn)行成本和操作成本都較低。
以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖I為本實(shí)用新型脫硫系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、進(jìn)口煙道;2、旁通煙道擋板;3、SO2吸收塔;4、進(jìn)口煙道擋板;5、螺旋噴嘴;6、除霧器;7、輸灰泵;8、沉淀灰輸送管道;9、沉淀池;10、灰漿池;11、沉淀廢水管道;12、水泵;13、攪拌器;14、粉煤灰管道;15、鍋爐排污水管道;16、工藝水管道;17、灰漿管道;18、灰漿泵;19、噴漿層管道;20、清洗水管道;21、清洗噴嘴;22、出口煙道;23、出口煙道擋板;24、旁通煙道;25、煙囪
具體實(shí)施方式
如圖I所示的一種用于燃煤電站鍋爐的濕法煙氣脫硫系統(tǒng),該脫硫系統(tǒng)包括進(jìn)口煙道I、旁通煙道擋板2、S02吸收塔3、進(jìn)口煙道擋板4、螺旋噴嘴5、除霧器6、輸灰泵7、沉淀灰輸送管道8、沉淀池9、灰漿池10、沉淀廢水管道11、水泵12、攪拌器13、粉煤灰管道14、鍋爐排污水管道15、工藝水管道16、灰漿管道17、灰漿泵18、噴漿層管道19、清洗水管道20、清洗噴嘴21、出口煙道22、出口煙道擋板23、旁通煙道24、煙囪25。本實(shí)用新型的沉淀池9設(shè)置在SO2吸收塔3的下部,與SO2吸收塔3連成一體,并且與SO2吸收塔3相連通,沉淀池9與灰漿池10通過(guò)沉淀廢水管道11連通,沉淀廢水管道11上設(shè)置有水泵12,沉淀池9沉淀后所析出的廢水通過(guò)水泵12送入灰漿池10中重新利用。沉淀池9還連接有沉淀灰輸送管道8,沉淀灰輸送管道8上設(shè)置有輸灰泵7,完成脫硫工藝的粉煤灰漿液流入沉淀池9內(nèi)沉淀,經(jīng)過(guò)沉淀后生成的沉淀灰通過(guò)輸灰泵7泵壓后經(jīng)沉淀灰輸送管道8輸出。本實(shí)用新型的進(jìn)口煙道I上設(shè)置有進(jìn)口煙道擋板4、出口煙道22上設(shè)置有出口煙道擋板23,進(jìn)口煙道I與SO2吸收塔3的下部相連通,鍋爐的出口煙道22的一端與SO2吸收塔3的上部相連通,另一端則通過(guò)出口煙道擋板23與與煙 25相連通,安裝有旁通煙道擋板2的旁通煙道24則的兩端則分別與進(jìn)口煙道I和出口煙道22相連通。本實(shí)用新型的灰漿池10內(nèi)盛裝低硫煤燃燒后的粉煤灰制成的粉煤灰漿液,灰漿池10內(nèi)設(shè)置有攪拌器13,以便將粉煤灰漿液攪拌均勻,SO2吸收塔3的上部設(shè)置有三層輸、送粉煤灰漿液的噴漿層管道19,管路上設(shè)有灰漿泵18的灰漿管道17的一端與噴漿層管道19連通,另一端與灰漿池10連通,噴漿層管道19上安裝有多個(gè)螺旋噴嘴5,粉煤灰漿液經(jīng)泵壓泵入噴漿層管道19后從螺旋噴嘴5以霧狀噴出,與進(jìn)入SO2吸收塔3中的向上流動(dòng)的鍋爐煙氣以逆流方式氣液接觸,以吸收的方式除去鍋爐煙氣中的SO2氣體,脫硫后的鍋爐煙氣經(jīng)出口煙道22進(jìn)入煙囪25后排出。本實(shí)用新型中的三層噴漿層管道19以并聯(lián)方式上下等間距設(shè)置,三層噴漿層管道19均與灰漿管道17連通。本實(shí)用新型中的SO2吸收塔3在位于噴漿層管道19上部還設(shè)置有兩層除霧器6,兩層除霧器6上下設(shè)置,設(shè)置除霧器6以除去鍋爐煙氣中所攜帶的漿液微滴。在兩層除霧器6之間還設(shè)置有清洗水管道20,清洗水管道20上設(shè)有多個(gè)清洗噴嘴21,定期對(duì)除霧器6進(jìn)行沖洗,以防止除霧器6結(jié)垢堵塞。本實(shí)用新型灰漿池10還分別與鍋爐排污水管道23和工藝水管道24連通,鍋爐排 污水和工藝水分別經(jīng)過(guò)鍋爐排污水管道23和工藝水管道24后送入灰漿池10中補(bǔ)水。本實(shí)用新型脫硫系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),在灰漿池10中制備好的粉煤灰漿液通過(guò)灰漿管道17,由灰漿泵18送入噴漿層管道19,并通過(guò)噴漿層管道19上安裝的螺旋噴嘴5進(jìn)行霧化后向下噴射到SO2吸收塔3中。來(lái)自鍋爐的煙氣通過(guò)進(jìn)口煙道I和煙氣進(jìn)口擋板4進(jìn)入SO2吸收塔3內(nèi)并向上流動(dòng),且為向下流動(dòng)的、被霧化的粉煤灰漿液液滴以逆流方式所洗滌,氣體和漿液得以充分接觸,以吸收的方式除去SO2氣體。經(jīng)過(guò)粉煤灰漿液除去SO2氣體的煙氣流經(jīng)位于噴漿管道19上部的兩層除霧器6,在此處將煙氣中所攜帶的漿液微滴除去,然后,煙氣通過(guò)出口煙道22和出口煙道擋板23送入經(jīng)防腐處理的煙 25后排入大氣。為防止除霧器6結(jié)垢堵塞,通過(guò)清洗水管道20送入的工藝水通過(guò)清洗噴嘴21定期對(duì)除霧器進(jìn)行沖洗。在SO2吸收塔3中,完成脫硫工藝的粉煤灰漿液直接流入位于SO2吸收塔3下部的沉淀池9,通過(guò)沉淀工藝,沉淀灰被輸灰泵7通過(guò)沉淀灰輸送管道8送入灰場(chǎng)。沉淀工藝所析出廢水則用水泵12通過(guò)回沉淀廢水管道11送入灰漿池10重新參與粉煤灰漿液制備,實(shí)現(xiàn)廢物利用。由于進(jìn)口煙氣溫度通常在110°C以上,因此,在SO2吸收塔3中的粉煤灰漿液中的一部分水分會(huì)蒸發(fā),鍋爐排污水和工藝水分別經(jīng)過(guò)排污水管道23和工藝水管道24送入灰漿池10中進(jìn)行補(bǔ)償,在給灰漿池補(bǔ)水的同時(shí)還實(shí)現(xiàn)廢水利用。
權(quán)利要求1.一種用于燃煤電站鍋爐的濕法煙氣脫硫系統(tǒng),包括進(jìn)口煙道(I)、出口煙道(22) ,SO2吸收塔(3)和煙囪(25),所述進(jìn)口煙道(I)與SO2吸收塔(3)的下部相連通,所述出口煙道(22)的一端與SO2吸收塔(3)的上部相連通,另一端與煙囪(25)相連通,其特征在于所述脫硫系統(tǒng)還包括灰漿池(10),所述灰漿池(10)內(nèi)盛裝低硫煤燃燒后的粉煤灰制成的粉煤灰漿液,所述SO2吸收塔(3)的上部設(shè)置有至少一層輸送粉煤灰漿液的噴漿層管道(19),管路上設(shè)有灰漿泵(18)的灰漿管道(17)的一端與噴漿層管道(19)連通,另一端與灰漿池(10)連通,噴漿層管道(19)上安裝有多個(gè)螺旋噴嘴(5),粉煤灰漿液經(jīng)泵壓泵入噴漿層管道(19)后從螺旋噴嘴(5)以霧狀噴出,與進(jìn)入SO2吸收塔(3)中的向上流動(dòng)的鍋爐煙氣以逆流方式氣液接觸,以吸收的方式除去鍋爐煙氣中的SO2氣體,脫硫后的鍋爐煙氣經(jīng)出口煙道(22)進(jìn)入煙囪(25)后排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于燃煤電站鍋爐的濕法煙氣脫硫系統(tǒng),其特征在于所述的噴漿層管道(19)為三層,三層噴漿層管道(19)以并聯(lián)方式上下等間距設(shè)置,三層噴漿層管道(19)均與所述的灰漿管道(17)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于燃煤電站鍋爐的濕法煙氣脫硫系統(tǒng),其特征在于所述SO2吸收塔(3)在位于噴漿層管道(19)上部還設(shè)置有至少一層除霧器(6),以除去鍋爐煙氣中所攜帶的漿液微滴。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于燃煤電站鍋爐的濕法煙氣脫硫系統(tǒng),其特征在于所述的除霧器出)為兩層,上下設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于燃煤電站鍋爐的濕法煙氣脫硫系統(tǒng),其特征在于所述脫硫系統(tǒng)在兩層除霧器(6)之間還設(shè)置有清洗水管道(20),所述清洗水管道(20)上設(shè)有多個(gè)清洗噴嘴(21),定期對(duì)除霧器(6)進(jìn)行沖洗,以防止除霧器(6)結(jié)垢堵塞。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于燃煤電站鍋爐的濕法煙氣脫硫系統(tǒng),其特征在于所述灰漿池(10)還分別與鍋爐排污水管道(23)和工藝水管道(24)連通,鍋爐排污水和工藝水分別經(jīng)過(guò)鍋爐排污水管道(23)和工藝水管道(24)后送入灰漿池(10)中補(bǔ)水。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6任一項(xiàng)所述的用于燃煤電站鍋爐的濕法煙氣脫硫系統(tǒng),其特征在于所述脫硫系統(tǒng)還包括沉淀池(9),所述沉淀池(9)設(shè)置在SO2吸收塔(3)的下部,與SO2吸收塔(3)連成一體,并且與SO2吸收塔(3)相連通,所述沉淀池(9)與灰漿池(10)通過(guò)沉淀廢水管道(11)連通,沉淀廢水管道(11)上設(shè)置有水泵(12),沉淀池(9)沉淀后所析出的廢水通過(guò)水泵(12)送入灰漿池(10)中重新利用。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于燃煤電站鍋爐的濕法煙氣脫硫系統(tǒng),其特征在于所述沉淀池(9)還連接有沉淀灰輸送管道(8),沉淀灰輸送管道(8)上設(shè)置有輸灰泵(7),完成脫硫工藝的粉煤灰漿液流入沉淀池(9)內(nèi)沉淀,經(jīng)過(guò)沉淀后生成的沉淀灰通過(guò)輸灰泵(7)泵壓后經(jīng)沉淀灰輸送管道(8)輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于燃煤電站鍋爐的濕法煙氣脫硫系統(tǒng),其特征在于所述進(jìn)口煙道(I)、出口煙道(22)上均設(shè)置有煙道擋板。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于燃煤電站鍋爐的濕法煙氣脫硫系統(tǒng),其特征在于所述灰漿池(10)內(nèi)設(shè)置有攪拌器(13),以便將粉煤灰漿液攪拌均勻。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于燃煤電站鍋爐的濕法煙氣脫硫系統(tǒng),包括進(jìn)口煙道、出口煙道、SO2吸收塔和煙囪,所述進(jìn)口煙道與SO2吸收塔的下部相連通,所述出口煙道的一端與SO2吸收塔的上部相連通,另一端與煙囪相連通,所述脫硫系統(tǒng)還包括灰漿池,所述灰漿池內(nèi)盛裝低硫煤燃燒后的粉煤灰制成的粉煤灰漿液,所述SO2吸收塔的上部設(shè)置有至少一層輸送粉煤灰漿液的噴漿層管道,噴漿層管道上安裝有多個(gè)螺旋噴嘴,粉煤灰漿液經(jīng)泵壓泵入噴漿層管道后從螺旋噴嘴以霧狀噴出,以吸收的方式除去鍋爐煙氣中的SO2氣體。該脫硫系統(tǒng)采用低硫煤燃燒后的粉煤灰制成漿液作為脫硫吸收劑,設(shè)備簡(jiǎn)單可靠且能大大降低脫硫系統(tǒng)的投資和運(yùn)行成本。
文檔編號(hào)B01D53/96GK202478813SQ20112048594
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者廖永進(jìn), 張玉, 楊青山, 翟明, 董芃 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué), 廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院