一種燃煤電站鍋爐煙氣多種污染物聯(lián)合脫除裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃煤鍋爐煙氣處理，特別是一種對(duì)燃煤電站鍋爐煙氣中的多種污染物進(jìn)行聯(lián)合脫除的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是以煤為主要能源的大國(guó)，煤的燃燒是生態(tài)環(huán)境被破壞的最大污染源。尤其是燃煤電廠所排放的煙氣中含有多種固態(tài)和氣態(tài)污染物，其中一些污染物，包括重金屬在內(nèi)的固體塵埃顆粒、硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)等，會(huì)對(duì)環(huán)境等造成直接損害；其它一些污染物，如二氧化碳(CO2)氣體，則通過溫室效應(yīng)對(duì)大氣環(huán)境造成間接影響。
[0003]目前，世界上CO2的排放量幾乎占到溫室氣體總排放量的82%，按現(xiàn)有的CO2排放速率，如不加治理，到21世紀(jì)中葉全球大氣中的CO2濃度將達(dá)到現(xiàn)在的兩倍。按照氣候變化國(guó)際控制委員會(huì)(IPCC)的估計(jì)，到時(shí)將導(dǎo)致地球變暖，氣溫升高1.5?3.5°C，造成全球海平面上升。
[0004]目前，我國(guó)針對(duì)燃煤電站鍋爐排放煙氣中的固體塵埃(含部分重金屬、超細(xì)顆粒物PM2.5)和S02& NOx污染物的減排已有成熟技術(shù)。對(duì)煙氣中的固體塵埃采用干法除塵(電除塵或布袋除塵)或濕法除塵(水洗除塵塔除塵)；對(duì)煙氣中的SO2采用煙氣脫硫塔脫除；對(duì)煙氣中的NOx采用脫硝裝置脫除。但對(duì)燃煤電站的OV咸排在工業(yè)上尚未應(yīng)用。
[0005]國(guó)內(nèi)外對(duì)CO2的捕集目前主要采用化學(xué)吸收法，其中以單乙醇胺(MEA)作為吸收劑的0)2脫除技術(shù)應(yīng)用比較廣泛。該技術(shù)的主要缺點(diǎn)是單位吸收率低；設(shè)備易腐蝕；吸收劑再生能耗高。該技術(shù)用于燃煤電站時(shí)僅能吸收CO2，吸收劑與SO2反應(yīng)而易鈍化，脫除CO 2能耗高(約占廠用總能耗的35%)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種包括脫除CO2在內(nèi)的燃煤電站鍋爐煙氣多種污染物聯(lián)合脫除裝置。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的燃煤電站鍋爐煙氣多種污染物聯(lián)合脫除裝置，包括煙氣水洗除塵塔，煙氣水洗除塵塔的煙氣出口經(jīng)風(fēng)機(jī)與煙氣脫硫塔下部相接氨水儲(chǔ)罐經(jīng)過1#氨水栗接煙氣脫硫塔上部；煙氣脫硫塔的煙氣出口與一級(jí)除碳塔下部相接，一級(jí)除碳塔的煙氣出口與二級(jí)除碳塔下部相接；二級(jí)除碳塔的煙氣出口與三級(jí)除碳塔下部相接；三級(jí)除碳塔的煙氣出口與氨氣水洗吸收塔下部相接；氨氣水洗吸收塔的煙氣出口通過脫硝裝置與大氣相接；2#氨水儲(chǔ)罐通過4#氨水栗接三級(jí)除碳塔上部；三級(jí)除碳塔底部通過3#氨水栗接二級(jí)除碳塔上部；二級(jí)除碳塔底部通過2#氨水栗接一級(jí)除碳塔上部；一級(jí)除碳塔底部通過結(jié)晶處理器與脫硝裝置相接。
[0008]本實(shí)用新型的工作原理是:
[0009]燃煤電站鍋爐排出的煙氣首先進(jìn)入煙氣水洗除塵塔，脫除其中的固體塵埃；然后進(jìn)入煙氣脫硫塔，與吸收劑(氨水)接觸，脫除其中的硫氧化物(SOx);脫硫后的煙氣進(jìn)入一級(jí)除碳塔，與吸收劑在塔內(nèi)反應(yīng)，脫除煙氣中的大部分CO2，然后再相繼進(jìn)入二級(jí)和三級(jí)除碳塔，與高濃度的吸收劑進(jìn)一步反應(yīng)，進(jìn)一步脫除煙氣中的CO2，經(jīng)脫碳處理后的煙氣經(jīng)氨氣水洗吸收塔水洗除氨氣后通過脫硝裝置，以脫碳得到的NH4HCO3為吸收劑脫除煙氣中的NOx，最后排入大氣，實(shí)現(xiàn)用一套裝置將鍋爐煙氣中的固體塵埃、S0x2、C0jP NOx等多種污染物聯(lián)合脫除。同時(shí)，利用與一級(jí)除碳塔底部相接的結(jié)晶處理器將除碳得到的液態(tài)NH4HCO3進(jìn)行結(jié)晶處理，得到的固態(tài)NH4HCO3作為農(nóng)用化肥，實(shí)現(xiàn)副產(chǎn)物的資源利用，除去結(jié)晶后的NH4HCO3飽和溶液作為脫硝裝置的吸收劑。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0011](I)采用多塔進(jìn)行脫除反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了用一套裝置對(duì)燃煤煙氣中固體塵埃、SOx, CO2和NOx多種污染物聯(lián)合脫除，簡(jiǎn)化了工藝，降低了設(shè)備投資和設(shè)備制造及安裝難度。
[0012](2)采用價(jià)格低廉、來源廣的氨水作為CO2的吸收劑，不僅使脫碳成本降低，而且脫碳副產(chǎn)物得到了資源化利用。
[0013](3)利用氨水吸收CO2的產(chǎn)物順4此03脫除煤燃燒過程產(chǎn)生的，比用高耗能電氧化技術(shù)脫NOx的工藝簡(jiǎn)單，能耗低。
[0014](4)污染物脫除率高，0)2脫除率可達(dá)到95%以上；302脫除率可達(dá)到99%以上；NOx脫除率可達(dá)到80%以上。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型燃煤電站鍋爐煙氣多種污染物聯(lián)合脫除裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1-煙氣水洗除塵塔，2-煙氣脫硫塔，3- 一級(jí)除碳塔，4- 二級(jí)除碳塔，5-三級(jí)除碳塔，6-風(fēng)機(jī)，7-1#氨水儲(chǔ)罐，8-2#氨水儲(chǔ)罐，9-1#氨水栗，10-2#氨水栗，11-3#氨水栗，12-4#氨水栗，13-氨氣水洗吸收塔，14-結(jié)晶處理器，15-脫硝裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型燃煤電站鍋爐煙氣多種污染物聯(lián)合脫除裝置，前面是煙氣水洗除塵塔1，煙氣水洗除塵塔I的煙氣出口經(jīng)風(fēng)機(jī)6與煙氣脫硫塔2下部連接(煙氣水洗除塵塔和煙氣脫硫塔與現(xiàn)有技術(shù)相同);1#氨水儲(chǔ)罐7經(jīng)過1#氨水栗9接煙氣脫硫塔2上部；煙氣脫硫塔2的煙氣出口與一級(jí)除碳塔3下部相接，一級(jí)除碳塔3的煙氣出口與二級(jí)除碳塔4下部相接；二級(jí)除碳塔4的煙氣出口與三級(jí)除碳塔5下部相接；三級(jí)除碳塔5的煙氣出口與氨氣水洗吸收塔13下部相接；氨氣水洗吸收塔13的煙氣出口通過脫硝裝置15 (脫硝裝置與現(xiàn)有技術(shù)相同)與大氣相接.’2#氨水儲(chǔ)罐8通過4#氨水栗12接三級(jí)除碳塔5上部；三級(jí)除碳塔5底部通過3#氨水栗11接二級(jí)除碳塔上部；二級(jí)除碳塔4底部通過2#氨水栗10接一級(jí)除碳塔3上部；一級(jí)除碳塔3底部通過結(jié)晶處理器14接脫硝裝置15。
[0019]煙氣水洗除塵塔、煙氣脫硫塔和各級(jí)除碳塔采用同樣結(jié)構(gòu)和尺寸。以處理煙氣量一萬立米為例，塔高11米，直徑1.6米，塔內(nèi)距底部I米處放置填料篩板，篩板上面放置陶瓷填料環(huán)。煙氣由距底部1.5米處引入，從塔頂部排出；氨水從距塔頂部I米處引入，由塔下部流出。
[0020]燃煤電站鍋爐排出的煙氣首先進(jìn)入煙氣水洗除塵塔脫進(jìn)行除塵，除去煙氣中的固體塵埃顆粒；然后進(jìn)入煙氣脫硫塔進(jìn)行脫硫；脫硫后的煙氣再經(jīng)三級(jí)煙氣脫碳塔用氨水作吸收劑除去0)2;脫碳后的煙氣經(jīng)氨氣水洗吸收塔水洗除氨氣；然后通過脫硝裝置，以脫碳得到的NH4HCO3S吸收劑脫除煙氣中的NOx后排空，實(shí)現(xiàn)用一套裝置將燃煤電站鍋爐煙氣中的固體塵埃、SO2, 0)2和NOx多種污染物聯(lián)合脫除；與一級(jí)除碳塔底部相接的結(jié)晶處理器將除碳得到的液體冊(cè)14!10)3進(jìn)行結(jié)晶，作為農(nóng)用化肥實(shí)現(xiàn)副產(chǎn)物的資源利用，除去結(jié)晶后的NH4HCO3飽和溶液作為脫硝裝置的吸收劑。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種燃煤電站鍋爐煙氣多種污染物聯(lián)合脫除裝置，包括煙氣水洗除塵塔(I)，煙氣水洗除塵塔(I)的煙氣出口經(jīng)風(fēng)機(jī)(6)與煙氣脫硫塔(2)下部相接；其特征在于:1#氨水儲(chǔ)罐(7)經(jīng)過1#氨水栗(9)接煙氣脫硫塔(2)上部；煙氣脫硫塔(2)的煙氣出口與一級(jí)除碳塔(3)下部相接，一級(jí)除碳塔(3)的煙氣出口與二級(jí)除碳塔(4)下部相接；二級(jí)除碳塔(4)的煙氣出口與三級(jí)除碳塔(5)下部相接；三級(jí)除碳塔(5)的煙氣出口與氨氣水洗吸收塔(13)下部相接；氨氣水洗吸收塔(13)的煙氣出口通過脫硝裝置(15)與大氣相接.’2#氨水儲(chǔ)罐(8)通過4#氨水栗(12)接三級(jí)除碳塔(5)上部；三級(jí)除碳塔(5)底部通過3#氨水栗(11)接二級(jí)除碳塔(4)上部；二級(jí)除碳塔(4)底部通過2#氨水栗(10)接一級(jí)除碳塔(3)上部；一級(jí)除碳塔(3)底部通過結(jié)晶處理器(14)與脫硝裝置(15)相接。
【專利摘要】一種燃煤電站鍋爐煙氣多種污染物聯(lián)合脫除裝置，由煙氣水洗除塵塔、與煙氣水洗除塵塔相接的煙氣脫硫塔、與煙氣脫硫塔相接的三級(jí)脫碳塔組成；三級(jí)脫碳塔以氨水作為吸收劑脫除煙氣中的CO2，采用結(jié)晶處理器將除碳后得到的液態(tài)NH4HCO3進(jìn)行結(jié)晶，固體結(jié)晶物作為農(nóng)用化肥，液體NH4HCO3為脫硝裝置提供吸收劑脫除NOx。該裝置采用多塔進(jìn)行脫除反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了用一套裝置對(duì)燃煤煙氣中固體塵埃、SOx、CO2和NOx多種污染物聯(lián)合脫除；污染物脫除率高；設(shè)備投資和設(shè)備制造及安裝難度??；采用氨水作CO2吸收劑，脫碳成本低，脫碳副產(chǎn)物可資源化利用；用NH4HCO3脫除NOx，能耗低，工藝簡(jiǎn)單。
【IPC分類】B01D53/78, B01D53/62, B01D53/75, B01D53/56, B01D53/50, B01D47/00
【公開號(hào)】CN204865483
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520566524
【發(fā)明人】于遂影, 董建勛, 張德祥, 張敏, 龐開宇, 孫昕, 高繼錄, 李文穎
【申請(qǐng)人】遼寧中電投電站燃燒工程技術(shù)研究中心有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年7月31日