CN102039088A - 用于氧气燃烧的化石燃料燃烧的分隔的原位强制氧化湿烟道气脱硫 - Google Patents

用于氧气燃烧的化石燃料燃烧的分隔的原位强制氧化湿烟道气脱硫 Download PDF

Info

Publication number
CN102039088A
CN102039088A CN2010105180981A CN201010518098A CN102039088A CN 102039088 A CN102039088 A CN 102039088A CN 2010105180981 A CN2010105180981 A CN 2010105180981A CN 201010518098 A CN201010518098 A CN 201010518098A CN 102039088 A CN102039088 A CN 102039088A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reaction zone
gas
liquid slurry
flue gas
configuration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010105180981A
Other languages
English (en)
Inventor
K·J·罗杰斯
D·K·麦克唐纳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Babcock and Wilcox Power Generation Group Inc
Original Assignee
Babcock and Wilcox Power Generation Group Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Babcock and Wilcox Power Generation Group Inc filed Critical Babcock and Wilcox Power Generation Group Inc
Publication of CN102039088A publication Critical patent/CN102039088A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
    • B01D53/504—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound characterised by a specific device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/79—Injecting reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/80—Semi-solid phase processes, i.e. by using slurries
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
    • F23J15/022—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material for removing solid particulate material from the gasflow
    • F23J15/025—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material for removing solid particulate material from the gasflow using filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
    • F23J15/04—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material using washing fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/10—Oxidants
    • B01D2251/11—Air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2215/00—Preventing emissions
    • F23J2215/20—Sulfur; Compounds thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2219/00—Treatment devices
    • F23J2219/50—Sorption with semi-dry devices, e.g. with slurries
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2900/00—Special arrangements for conducting or purifying combustion fumes; Treatment of fumes or ashes
    • F23J2900/15061—Deep cooling or freezing of flue gas rich of CO2 to deliver CO2-free emissions, or to deliver liquid CO2
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

提供用于氧-燃料燃烧发电厂的原位强制氧化湿烟道气脱硫设备、方法和配置。所述设备是具有烟道气洗涤区和位于该气体洗涤区下方的反应区的塔形结构。将吸收硫氧化物的液体浆液供给气体洗涤区，与来自烟道气的硫氧化物反应。部分反应的液体浆液反应物和洗涤的产物排放到反应区中，升高至设定液面。将氧化空气引入反应区中的液体浆液中，迫使收集在反应区中的硫化合物原位氧化。壁将气体洗涤区和反应区分隔和连通，所述壁可防止氧化空气进入气体洗涤区，并延伸到液体浆液中，在形成并保持液体浆液密封所需的正常深度以下，因此基本上排除烟道气泄漏到反应区中，同时使部分反应的液体浆液反应物和洗涤的产物能排放到反应区中。

Description

用于氧气燃烧的化石燃料燃烧的分隔的原位强制氧化湿烟道气脱硫
技术领域
本发明总体涉及湿烟道气脱硫(WFGD)***，具体地，涉及在氧气燃烧的化石燃料燃烧(氧-燃料燃烧)中的原位强制氧化WFGD洗涤器应用。
背景技术
联邦政府和州政府都已经设立了越来越严格的排放标准的空气质量法规。这些法规往往特别关注化石燃料燃烧以及各种工业操作产生的二氧化硫和其他酸性气体。已知酸性气体对环境造成危害，因此酸性气体排放到大气中受到清洁空气条例的严格控制。
新的技术正在解决这一问题，这样化石燃料特别是煤可以在不污染大气并且不会促使全球变暖的条件下用于未来世代。采用气-液接触器或者其他类型的烟道气洗涤器来除去酸性气体的方法称作WFGD***。正在开发的一种技术具有对现有粉煤装置进行改造的可能性，所述装置是许多国家的发电的主要装置。这种技术是氧-燃料燃烧工艺，其是用富氧气体混合物代替空气在锅炉中燃烧化石燃料的工艺。从输入的空气中除去几乎所有的氮气，产生含约95％氧的气流。用纯氧气燃烧可能导致过高的火焰温度，因此所述混合物通过混合循环的烟道气进行稀释。循环的烟道气还可以将燃料携带到锅炉中，并保证充分的对流传热至锅炉的全部区域。氧-燃料燃烧产生的烟道气比空气燃料燃烧产生的烟道气减少约75％。由于管道和使用的限制，非常希望能产生切实可行的高浓度二氧化碳和低浓度氮、硫和水的烟道气。因此，必须将引入烟道气的空气减至最小或消除。
在氧-燃料燃烧装置中，可以采用WFGD***或湿洗器来除去高达99+％的硫。在这种方法中，含二氧化硫的烟道气用基于钙或钠的碱性浆液或浆液反应物进行洗涤，所述浆液或浆液反应物可包含各种添加剂，以提高除去率，控制化学过程，并且降低化学结垢(chemical scale)。当浆液反应物与二氧化硫接触时，二氧化硫被该浆液吸收，形成亚硫酸盐，收集在反应釜中。之后，浆液被氧化，使碱与吸收的二氧化硫反应，产生良好的、经常有用的产物。例如，在使用基于钙的碱性浆液(如石灰或石灰石)吸收二氧化硫的脱硫的情况，将空气注入收集在反应釜的浆液中，将含水亚硫酸盐氧化为硫酸盐；然后，硫酸盐与浆液中的钙离子反应形成石膏，这是一种畅销的产品。应注意，上述反应只是示例，本发明揭示的内容不限于在脱硫反应中使用基于钙的浆液。
湿法洗涤技术提供了在许多不同结构***中进行的气液接触。近年来，常规空气燃烧的化石燃料装置常用类型的WFGD***被称作原位强制氧化型，这种类型的装置一直是实现氧化的优选***。这些***包括两个主要组成部分：实际进行烟道气洗涤的吸收器或气体洗涤区，在气体洗涤区下方的槽或反应区，以便于有效利用反应物。在气体洗涤区亚硫酸盐不可避免地发生部分氧化，这种部分氧化被称作自然氧化，区别于将空气喷射通过反应釜中浆液的强制氧化。必须将亚硫酸盐氧化为硫酸盐，以保持反应釜一般不结垢。在常规强制氧化***中，用于氧化亚硫酸盐的空气鼓泡通过浆液，释放到输入烟道气中，并从湿洗器排出，通过烟囱排放。
现有技术的原位强制氧化WFGD塔的例子示于图1中的10，其中，未处理的烟道气11通过位于气体洗涤区14下端的烟道气进口12引入，并且使该烟道气向上流动，从多孔盘16通过，该多孔盘促进与吸收剂液体浆液的气液接触，浆液排入反应区或反应槽18。经部分处理的烟道气继续以向上流动，通过喷雾区20，在该区部分处理的烟道气与另一吸收剂液体浆液进行气液接触，该浆液是通过喷嘴22注入气体洗涤区14，能吸收部分处理的烟道气中仍存在的二氧化硫。因此，烟道气11从除雾器或脱水器23通过，并作为处理的烟道气从位于气体洗涤器10上端的气体出口24排出。通过喷嘴22注入的吸收剂浆液向下流动通过气体洗涤区14并通过多孔盘16，在该多孔盘16上二氧化硫被吸收到由烟道气与浆液的相互作用产生的泡沫中。因此，已从未处理的烟道气吸收二氧化硫的液体浆液排入位于气体洗涤器10的底部的反应区或反应槽18。当通过喷雾器28和/或喷头(未示出)将空气26注入基于钙的碱性液体浆液27时，在反应槽18中发生原位强制氧化，将亚硫酸钙氧化为硫酸钙。在反应槽18中还有一个或多个混合器30，该混合器距喷雾器28底部的最小高度由混合器叶片的物理尺寸以及混合器马达的马力设定。混合器30搅拌反应槽18中的浆液，通过在喷雾器28下方区域中进行混合促进氧化。氧化空气26鼓泡从浆液通过进入气体洗涤区14，在该区与从气体洗涤区14通过的烟道气混合。
从氧-燃料燃烧装置的湿洗器排出的约75％的烟道气返回到锅炉，将氧气引入该锅炉产生燃烧氧化剂气体，同时将其余烟道气送入压缩和清洁***，准备输送至使用处或封存。因此，二氧化碳的浓度必须是实际操作和经济上所能达到的尽可能高的浓度，而硫、氮、氧和水浓度为尽可能低的浓度。但是，目前仍没有已知经济上可行的方法或***能提供原位强制氧化烟道气洗涤，同时不会使氧化空气进入气体洗涤区(如氧-燃料燃烧工艺所要求的)，以消除氮气引入烟道气流中。
发明内容
根据本发明，多孔壁或分隔板都能将WFGD塔的气体洗涤区和反应区分隔和连通，因而吸收剂液体浆液可以排入反应区，但是反应区中的氧化空气不能进入气体洗涤区，因此可防止将氮气引入从气体洗涤区通过的烟道气中。
本发明提供用于氧-燃料燃烧装置的原位强制氧化WFGD设备和方法。烟道气脱硫设备包括柱或塔状结构，该结构具有吸收剂区或气体洗涤区，和位于该气体洗涤区下方的槽或反应区。来自氧-燃料燃烧过程的烟道气从气体洗涤区通过。将吸收硫氧化物的液体浆液供给气体洗涤区，使其与来自烟道气的硫氧化物反应并洗涤。部分反应的液体浆液反应物和经洗涤的产物排入反应区，升至设定液面，通过喷雾器引入氧化空气，迫使收集在该反应区中的硫化合物发生原位氧化。一个或多个混合器或叶轮设置在喷雾器下方的反应区中，搅拌该液体浆液并促进在喷雾器的附近的混合。
根据本发明，壁将气体洗涤区和反应区隔开并连通。该壁可防止反应区中的氧化空气与气体洗涤区中的烟道气混合。在WFGD塔的操作期间，气体洗涤区处于正气压下，而反应区处于大气压下，因此，壁优选按照与WFGD塔壳气密的方式进行密封焊接。接近气密的焊接是可以接受的；但是，一部分烟道气会泄漏到反应室，并与氧化空气一起排放到大气中。所述壁的结构和设置应延伸到反应区的液体浆液中，在形成并保持液体浆液密封所需的正常深度以下，因而排除烟道气进入反应区，同时使部分反应的浆液反应物和洗涤的产物从气体洗涤区排放到反应区中。
在本发明的一个实施方式中，所述壁包括在气体洗涤区和反应区之间延伸横穿WFGD塔的分隔板。该分隔板上有一个或多个开孔，每个开孔与各自的排放管以气密方式连接，排放管尺寸为延伸到反应区的液体浆液中，在形成并保持液体浆液密封所需的正常深度以下。
在本发明的另一个实施方式中，所述壁是环形分隔板，其截面接近颠倒的截头圆锥体，其收敛端延伸到反应区液体浆液中，在形成并保持液体浆液密封所需的正常深度以下。
在本发明的又一个实施方式中，所述壁是环形分隔板，其截面接近颠倒的截头圆锥体，其收敛端面对反应区。下导排放管与收敛端相连并延伸到反应区液体浆液中，在形成并保持液体浆液密封所需的正常深度以下。
根据本发明，提供一种防止氧化空气与原位强制氧化WFGD塔中烟道气混合的方法，所述WFGD塔包括气体洗涤区和在气体洗涤区下方的反应区，该方法包括以下步骤：分隔并连通气体洗涤区和反应区；将硫氧化物的吸收反应物供给气体洗涤区；将来自气体洗涤区的部分反应的液体浆液反应物和洗涤的产物排入反应区中；保持反应区中设定的浆液液面并搅拌该液体浆液；在气体洗涤区和反应区之间形成液体浆液密封；将氧化空气引入反应区，迫使反应区中收集的硫化合物发生原位氧化；将氧化空气从反应区排放到大气中。
由以下优选实施方式，尤其参照附图的详细描述，可以更好地理解本发明的这些特征和其他特征，以及更容易地理解本发明的优点。
附图说明
图1是现有技术的原位强制氧化WFGD塔的截面侧视图；
图2是氧-燃料燃烧的锅炉***的流程图，该***包括本发明的原位强制氧化WFGD塔。
图3是根据本发明的原位强制氧化WFGD塔的实施方式的截面侧视图，其中，多孔分隔板将气体洗涤区和反应区隔开，该分隔板包括用于将部分反应的反应物和洗涤的产物从气体洗涤区排放到反应区中的管子；
图4是图3所示原位强制氧化WFGD塔沿4-4线的截面侧视图；
图5是根据本发明的原位强制氧化WFGD塔的另一个实施方式的截面侧视图，其中，向下倾斜的环形分隔板将气体洗涤区和反应区分隔，同时通过其中心开孔将部分反应的反应物和洗涤的产物从气体洗涤区排放到反应区中；
图6是图5所示原位强制氧化WFGD塔沿6-6线的截面侧视图；和
图7是根据本发明的原位强制氧化WFGD塔的又一个实施方式的截面侧视图，其中，向下倾斜的环形分隔板将气体洗涤区和反应区分隔，同时通过与其中心开孔相连的下导管将部分反应的反应物和洗涤的产物从气体洗涤区排放到反应区中。
具体实施方式
下面参见附图，所有附图中，相同的数字标号表示相同或功能类似的元件。
本发明涉及防止在原位强制氧化WFGD塔中的氧化空气进入气体洗涤区与烟道气混合，同时使部分反应的反应物和洗涤的产物从气体洗涤区能排放到反应区中。
参见图2，图2仅以示图方式显示结合图3所示原位强制氧化WFGD塔的氧-燃料燃烧***，本文中揭示的备选结构的实施方式可以容易地被认为是能够用于氧-燃料燃烧***的可行的备选方案。
再参见图2，图中所示的是根据本发明的实施方式，具有湿法洗涤装置的蒸汽发电厂的部分装置，湿法洗涤装置用于处理烟道气。如图2所示，氧-燃料燃烧锅炉101在燃烧室102中，在氧气和循环烟道气的混合物中燃烧粉煤，以减小来自该燃烧过程的烟道气的净体积和显著提高烟道气中二氧化碳的浓度，使之能够以有成本效益的方式收集二氧化碳。从锅炉101排放的烟道气送到预热器103。离开预热器103的烟道气被引入静电沉降器105或者其他粉尘分离器，如袋式过滤器中。将从静电沉降器105排出的烟道气送至原位强制氧化WFGD塔210，用于从烟道气除去硫氧化物。根据本发明，WFGD塔210包括将气体洗涤区214和反应区218分隔并连通的分隔板234。从原位强制氧化WFGD塔210排出的约75％的烟道气被再循环至锅炉101，与氧混合，因此形成能用于在锅炉101的燃烧室102内燃烧粉煤的燃烧氧化剂气体。将其余的烟道气送入压缩和清洁***107，准备输送或封存(例如作为液体二氧化碳)，与任何过量烟道气和气态成分一起通过烟囱109排放到大气中。
参见图3-7，显示体现本发明的原位强制氧化WFGD塔210，本发明提供一种原位强制氧化塔，该塔特别适合用于例如图2所示的氧-燃料燃烧装置，其中必须防止原位强制氧化WFGD塔的操作所需的氧化空气进入烟道气洗涤区，以消除将氮气引入烟道气流中，因此在烟道气中可保持尽可能高的二氧化碳浓度。
图3-7中所示的原位强制氧化WFGD塔210在气体洗涤区214下端具有烟道气进口212.烟道气211通过进口212进入WFGD塔210，向上流动通过多孔盘216，该多孔盘能促进与从喷雾区220排放至反应区或槽218的吸收剂浆液的气液接触。一组喷嘴222将吸收剂液体浆液或反应物注入气体洗涤区214的喷雾区220，当经过部分处理的烟道气211从喷雾区220通过时吸收该烟道气中仍存在的二氧化硫。处理后的烟道气211继续向上流动通过位于气体洗涤区214上端的除雾器或脱水器223，以收集和合并烟道气211中夹带的浆液液滴，这样使浆液液滴向下返回气体洗涤区214。将离开除雾器223的烟道气211通过气体出口224从WFGD塔210排放。当通过喷嘴222注入喷雾区220的吸收剂液体浆液以与向上流动的烟道气211成逆流方向向下流动时，吸收剂液体浆液从烟道气211吸收二氧化硫。向下流动的浆液在多孔分隔板216上产生泡沫，在与烟道气211相互作用时吸收另外的二氧化硫。液体浆液继续向下流动通过气体洗涤区214并进入反应区或槽218，所述反应区或槽位于气体洗涤器210的底部。当浆液与烟道气211中的二氧化硫接触时，失去碱性，形成亚硫酸盐和亚硫酸氢盐。为了保持反应区或槽218不结垢，必须将碱性液体浆液227中的亚硫酸盐氧化为硫酸盐。该氧化可以通过强制空气226从位于反应区218中的搅拌器231的上方或下方的一个或多个喷雾器228通过的方式进行。最佳定位的喷雾器228还能够有助于固体悬浮。空气226然后通过位于反应区或槽218上端的一个或多个放空管230排放到大气中。在反应区或槽218中提供一个或多个混合器或叶轮231，以促进喷雾器228下方区域中的混合。
空气或者可以单独通过喷枪或者与喷雾器228结合引入(未示出)。喷枪优选排列在一个或多个搅拌器231的周围，用于随后使空气分散在反应区218中。
特别参见图3和4，其图示本发明的实施方式，通过该实施方式，空气226被引入反应区218中以氧化液体浆液227中的亚硫酸盐，防止空气进入气体洗涤区214与烟道气211混合。如图3所示，气体洗涤区214和反应区218被多孔壁232隔开，多孔壁将气体洗涤区214和反应区218分隔并且连通。壁232包括在气体洗涤区214和反应区218之间延伸横穿WFGD塔210的多孔分隔板234，并将WFGD塔210的外壳固定在距反应区或槽218中液体浆液的表面240上方“x”距离处，该距离优选约为1-2英尺。通过溢流管241调节反应区或槽218中的液体浆液的液面。分隔板234上形成有多个开孔236，每个开孔236与各自的排放管238相连，排放管238的尺寸为延伸到反应区218中的液体浆液227中，在形成和保持液体浆液密封所需的正常深度以下，从而排除烟道气泄漏到反应区218中，同时使液体浆液227从气体洗涤区214能排放到反应区218中。排放管238必须延伸到反应区或槽218中液体浆液的表面240以下深度“h”，以形成和保持能抵抗在分隔板234上方的正烟道气压的液体浆液密封，该深度取决于分隔板234上的烟道气压差以及气体洗涤区214中的浆液密度；烟道气压力越高，排放管238穿入液体浆液表面240以下的深度越大，一般保持在大约大气压下。
参见图3，特别是图5和图6，其显示本发明的另一个实施方式，其中，气体洗涤区214和反应区218被环形分隔板242隔开，该环形分隔板的截面接近颠倒的截头圆锥体，其收敛端244延伸到反应区218中液体浆液的表面240以下至足够的深度“h”，以形成并保持抵抗在该环形分隔板242上方的正烟道气压力的液体浆液密封。
参见图3，特别是图7，其显示本发明的又一个实施方式，其中，气体洗涤区214和反应区218被环形分隔板242隔开，该环形分隔板的截面接近颠倒的截头圆锥体，其收敛端244面对反应区218。下导排放管246与收敛端244相连并延伸到反应区218中的液体浆液表面240以下至足够的深度“h”，以形成并保持抵抗在该分隔板242上方的正烟道气压力的液体浆液密封。下导排放管246设置在支承结构248上。在优选的实施方式中，下导排放管246的横截面构形尺寸为能够使浆液向下流动的速度大于气泡向上的速度，有助于防止空气通过下导排放管246进入吸收区。
虽然给出本发明的具体实施方式并且详细描述说明本发明原理的应用，但是，应理解，在不偏离本发明原理的情况下可以用其它方法体现本发明。例如，本发明可以应用于包括氧-燃料燃烧***的新的结构中，或者对现有空气燃料的燃烧***进行替代、改进或改造，将现有***转变为氧-燃料***。因此，虽然参照具体装置、材料和实施方式描述了本发明，以说明本发明原理的应用，但是应理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下本发明可以许多方式变化，因此本发明不限于揭示的这些具体内容，而可以扩展到以下权利要求书范围之内的所有等同体。

Claims (26)

1.一种用于从烟道气除去硫氧化物的气液接触设备，该设备包括具有气体进口和出口的塔；位于进口和出口之间的气体洗涤区；用于向气体洗涤区提供吸收硫氧化物的液体浆液反应物的装置；位于塔内在气体洗涤区下方的反应区，用于收集部分反应的液体浆液反应物和来自气体洗涤区的洗涤的产物，所述反应物和洗涤的产物在反应区上升至设定液面；用于将氧化空气引入反应区中的液体浆液中，迫使收集在反应区中的硫化合物原位氧化的装置；将气体洗涤区和反应区分隔并连通的壁，该壁防止氧化空气进入气体洗涤区，并延伸到液体浆液中，在形成并保持液体浆液密封所需的正常深度以下，因而基本上排除烟道气泄漏到反应区中，同时使部分反应的液体浆液反应物和洗涤的产物能排放到所述反应区中。
2.如权利要求1所述的气液接触设备，其特征在于，所述壁包括在气体洗涤区和反应区之间延伸横穿塔的多孔板部件。
3.如权利要求2所述的气液接触设备，其特征在于，所述壁包括至少一个安装在所述板部件上的排放管，该排放管延伸到液体浆液中，在所述正常深度以下。
4.如权利要求1所述的气液接触设备，其特征在于，所述壁包括环形板部件，该部件的截面接近颠倒的截头圆锥体，其收敛端延伸到液体浆液中，在所述正常深度以下。
5.如权利要求1所述的气液接触设备，其特征在于，所述壁包括环形板部件，该部件的截面接近颠倒的截头圆锥体，其收敛端面对反应区，下导排放管与收敛端相连并延伸到液体浆液中，在所述正常深度以下。
6.如权利要求1所述的气液接触设备，其特征在于，该设备包括将氧化空气从反应区排放到大气中的装置。
7.如权利要求2所述的气液接触设备，其特征在于，该设备包括喷雾器装置，用于将氧化空气引入反应区中的液体浆液中。
8.如权利要求3所述的气液接触设备，其特征在于，该设备包括位于反应区中的搅拌装置，以促进氧化。
9.一种防止氧化空气与烟道气在原位强制氧化WFGD塔内混合的方法，该WFGD塔具有气体洗涤区、位于气体洗涤区下方的反应区，该方法包括以下步骤：
将气体洗涤区和反应区分隔并连通；
将吸收硫氧化物的反应物供给气体洗涤区；
将部分反应的液体浆液反应物和洗涤的产物从气体洗涤区排放到反应区中；
保持反应区中设定的浆液液面；
在气体洗涤区和反应区之间形成液体浆液密封，以阻止烟道气从洗涤区泄漏到反应区中；
将氧化空气引入反应区中的液体浆液中，迫使收集在反应区中的硫化合物原位氧化；和
防止氧化空气进入气体洗涤区。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法包括将氧化空气从反应区排放到大气中。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括搅拌反应区中液体浆液以促进氧化的步骤。
12.一种氧-燃料燃烧发电厂配置，包括：
蒸汽发生器；
位于蒸汽发生器中燃烧室；
用于在燃烧室燃烧含硫燃料和富氧烟道气以产生蒸汽和烟道气的装置；
预热器；
用于将烟道气从蒸汽发生器送至预热器的管道***；
集尘器；
用于将烟道气从预热器送至集尘器的管道***；
原位强制氧化WFGD塔；
用于将烟道气从集尘器送至原位强制氧化WFGD塔的管道***；和
用于将一部分烟道气从原位强制氧化WFGD塔再循环至燃烧室的管道***。
13.如权利要求12所述的氧-燃料燃烧发电厂配置，该配置包括压缩和清洁***。
14.如权利要求13所述的氧-燃料燃烧发电厂配置，该配置包括用于将其余烟道气从WFGD塔送至压缩和清洁***的管道***。
15.如权利要求14所述的氧-燃料燃烧发电厂配置，该配置包括烟囱。
16.如权利要求15所述的氧-燃料燃烧发电厂配置，该配置包括用于将烟道气和气态成分送至烟囱排放到大气中的管道***。
17.如权利要求12所述的氧-燃料燃烧发电厂配置，其特征在于，约75％烟道气是从WFGD塔再循环至燃烧室的部分。
18.如权利要求12所述的氧-燃料燃烧发电厂配置，其特征在于，约0％烟道气是从WFGD塔再循环至燃烧室的部分。
19.如权利要求12所述的氧-燃料燃烧发电厂配置，其特征在于，WFGD塔包括气体洗涤区；位于气体洗涤区下方的反应区，用于收集部分反应的液体浆液反应物和来自气体洗涤区的洗涤的产物，所述浆液反应物和洗涤的产物上升至设定液面；用于将氧化空气引入反应区中的液体浆液中的装置；将气体洗涤区和反应区分隔并连通的壁。
20.如权利要求18所述的氧-燃料燃烧发电厂配置，其特征在于，所述壁包括在气体洗涤区和反应区之间延伸横穿WFGD塔的多孔板部件。
21.如权利要求20所述的氧-燃料燃烧发电厂配置，其特征在于，所述壁包括至少一个安装在所述板部件上的排放管，该排放管延伸到液体浆液中，在形成并保持液体浆液密封所需的正常深度以下。
22.如权利要求18所述的氧-燃料燃烧发电厂配置，其特征在于，所述壁包括环形板部件，该部件的截面接近颠倒的截头圆锥体，其收敛端延伸到液体浆液中，在形成并保持液体浆液密封所需的正常深度以下。
23.如权利要求18所述的氧-燃料燃烧发电厂配置，其特征在于，所述壁包括环形板部件，该部件的截面接近颠倒的截头圆锥体，其收敛端面对反应区，下导排放管与收敛端相连并延伸到液体浆液中，在形成并保持液体浆液密封所需的正常深度以下。
24.如权利要20所述的氧-燃料燃烧发电厂配置，该配置包括用于将氧化空气从反应区排放到大气中的装置。
25.如权利要21所述的氧-燃料燃烧发电厂配置，该配置包括喷雾器装置，用于将氧化空气引入反应区中的液体浆液中。
26.如权利要22所述的氧-燃料燃烧发电厂配置，该配置包括搅拌装置，以促进氧化。
CN2010105180981A 2009-10-12 2010-10-12 用于氧气燃烧的化石燃料燃烧的分隔的原位强制氧化湿烟道气脱硫 Pending CN102039088A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/577,456 US8795416B2 (en) 2009-10-12 2009-10-12 Segregated in-situ forced oxidation wet flue gas desulfurization for oxygen-fired fossil fuel combustion
US12/577,456 2009-10-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102039088A true CN102039088A (zh) 2011-05-04

Family

ID=43513829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010105180981A Pending CN102039088A (zh) 2009-10-12 2010-10-12 用于氧气燃烧的化石燃料燃烧的分隔的原位强制氧化湿烟道气脱硫

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8795416B2 (zh)
EP (1) EP2308585A3 (zh)
CN (1) CN102039088A (zh)
AU (1) AU2010227114B2 (zh)
CA (1) CA2717467A1 (zh)
NZ (2) NZ599263A (zh)
TW (1) TW201129416A (zh)
ZA (1) ZA201007087B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103062745A (zh) * 2012-12-17 2013-04-24 华中科技大学 一种用于煤粉锅炉的水蒸汽循环调节式富氧燃烧方法
CN103480228A (zh) * 2013-10-14 2014-01-01 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 可降低pm2.5排放的燃煤电厂烟气冷却除尘装置及方法
CN105423321A (zh) * 2015-12-30 2016-03-23 杨慧春 一种带过滤装置的环保节能锅炉设备
CN105709585A (zh) * 2016-01-27 2016-06-29 广西博世科环保科技股份有限公司 一种双塔高效湿法脱硫装置
CN106604772A (zh) * 2014-09-04 2017-04-26 株式会社 Ihi 脱硫装置

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5660771B2 (ja) * 2009-10-26 2015-01-28 千代田化工建設株式会社 排ガス処理装置
EP2572773A1 (en) * 2010-05-18 2013-03-27 Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha Flue gas desulfurization device, combustion system and combustion method
EP2644252B1 (en) * 2012-03-29 2014-12-17 Doosan Lentjes GmbH A flue gas purification device
JP5974741B2 (ja) * 2012-09-07 2016-08-23 株式会社Ihi 排煙脱硫装置
US8715600B1 (en) * 2013-05-16 2014-05-06 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. Circulating dry scrubber
US9643146B2 (en) 2013-11-29 2017-05-09 Uop Llc Unit for processing a liquid/gas phase mixture, mercaptan oxidation system including the same, and method of processing a liquid/gas phase mixture
EP3069781B1 (en) 2015-03-20 2019-05-08 General Electric Technology GmbH System for sulphur removal from a flue gas
WO2017012557A1 (zh) * 2015-07-21 2017-01-26 华能国际电力股份有限公司 一种高效渐变分级复合脱硫塔
CN105664657A (zh) * 2016-01-29 2016-06-15 大唐环境产业集团股份有限公司 一种顶出脱硫反应装置
CN105854538B (zh) * 2016-05-12 2019-01-29 陈有根 一种氨-亚硫酸铵法烟气脱硫装置
CN108006682B (zh) * 2017-11-22 2019-04-12 东莞顺裕纸业有限公司 烟气处理***
JP7084420B2 (ja) * 2017-12-27 2022-06-14 川崎重工業株式会社 脱硫装置
CN109035109A (zh) * 2018-07-17 2018-12-18 江苏安泰安全技术有限公司 一种酸性毒气泄漏应急处理***
CN109210551A (zh) * 2018-10-12 2019-01-15 岳阳钟鼎热工电磁科技有限公司 一种低浓度含钠盐有机废液焚烧炉、焚烧***及焚烧工艺
CN112540158B (zh) * 2020-11-25 2023-03-31 广西电网有限责任公司电力科学研究院 石灰石湿法脱硫强制氧化空气利用率的测试方法
CN112675655A (zh) * 2020-12-28 2021-04-20 山东诺方电子科技有限公司 一种自洁净的水滤除尘装置及方法
CN114307606A (zh) * 2022-01-13 2022-04-12 河北中科朗博环保科技有限公司 烧结烟气超低排放***中so3脱除装置
CN117323810B (zh) * 2023-11-13 2024-06-11 江苏优普环境科技有限公司 一种双级分区喷淋脱硫***及其工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2629812Y (zh) * 2002-10-22 2004-08-04 熊天渝 除去二氧化硫并同时生产石膏的加镁石灰/石灰石洗涤装置
US20080267847A1 (en) * 2007-04-26 2008-10-30 Marsulex Environmental Technologies Process and system for removing hydrogen sulfide and mercaptans in ammonia-based desulfurization systems

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3218470C2 (de) * 1982-05-15 1990-10-25 Gottfried Bischoff Bau kompl. Gasreinigungs- und Wasserrückkühlanlagen GmbH & Co KG, 4300 Essen Vorrichtung für eine Anlage zur Entschwefelung von Rauchgas
JPS60179120A (ja) 1984-02-28 1985-09-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 石膏とダストを分離回収する排ガス処理方法
JPS60227816A (ja) 1984-04-27 1985-11-13 Babcock Hitachi Kk 湿式排煙脱硫装置の吸収塔
US5209905A (en) * 1990-12-14 1993-05-11 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Wet-type exhaust gas desulfurization system having a means for supplying air
US5362458A (en) * 1993-03-22 1994-11-08 General Electric Environmental Services, Incorporated Process for the simultaneous absorption of sulfur oxides and production of ammonium sulfate
GB2296490B (en) * 1994-05-11 1998-04-08 Babcock Hitachi Kk Wet-type flue gas desulfurization plant and method making use of a solid desulfurizing agent
US5451250A (en) * 1994-05-11 1995-09-19 The Babcock & Wilcox Company Method of convert a double-loop flue gas desulfurization system to a single-loop system
US5494614A (en) * 1994-05-23 1996-02-27 The Babcock & Wilcox Company Wet flue gas desulfurization scrubber in situ forced oxidation retrofit
US5665317A (en) * 1995-12-29 1997-09-09 General Electric Company Flue gas scrubbing apparatus
DE102007050904B4 (de) * 2007-10-23 2013-07-25 Babcock Noell Gmbh Anlage und Verfahren zur Reinigung von Rauchgasen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2629812Y (zh) * 2002-10-22 2004-08-04 熊天渝 除去二氧化硫并同时生产石膏的加镁石灰/石灰石洗涤装置
US20080267847A1 (en) * 2007-04-26 2008-10-30 Marsulex Environmental Technologies Process and system for removing hydrogen sulfide and mercaptans in ammonia-based desulfurization systems

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103062745A (zh) * 2012-12-17 2013-04-24 华中科技大学 一种用于煤粉锅炉的水蒸汽循环调节式富氧燃烧方法
CN103480228A (zh) * 2013-10-14 2014-01-01 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 可降低pm2.5排放的燃煤电厂烟气冷却除尘装置及方法
CN106604772A (zh) * 2014-09-04 2017-04-26 株式会社 Ihi 脱硫装置
CN105423321A (zh) * 2015-12-30 2016-03-23 杨慧春 一种带过滤装置的环保节能锅炉设备
CN105709585A (zh) * 2016-01-27 2016-06-29 广西博世科环保科技股份有限公司 一种双塔高效湿法脱硫装置
CN105709585B (zh) * 2016-01-27 2018-09-28 广西博世科环保科技股份有限公司 一种双塔高效湿法脱硫装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2308585A2 (en) 2011-04-13
TW201129416A (en) 2011-09-01
CA2717467A1 (en) 2011-04-12
EP2308585A3 (en) 2012-12-26
US8795416B2 (en) 2014-08-05
NZ600408A (en) 2013-12-20
ZA201007087B (en) 2011-07-27
US20110083592A1 (en) 2011-04-14
AU2010227114B2 (en) 2017-03-30
AU2010227114A1 (en) 2011-04-28
NZ599263A (en) 2013-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102039088A (zh) 用于氧气燃烧的化石燃料燃烧的分隔的原位强制氧化湿烟道气脱硫
US10143957B2 (en) High-efficiency gradient hierarchy complex desulfurizing tower
Zheng et al. Experimental investigation of a pilot-scale jet bubbling reactor for wet flue gas desulphurisation
US20170029343A1 (en) Sulfur enhanced nitrogen production from emission scrubbing
CN201543380U (zh) 燃煤工业锅炉高效双碱法湿式烟气脱硫装置
US20120189522A1 (en) Method of Desulfurizing Flue Gas, an Arrangement for Desulfurizing Flue Gas, and a Method of Modernizing a Desulfurization Arrangement
CN101259364A (zh) 烧结烟气的湿法脱硫工艺
KR20110020194A (ko) 연도 가스 세정용 시스템 및 방법
BRPI0616068A2 (pt) métodos de remoção de so3 de uma corrente de gás de combustão, e de fornecimento de um sorvente seco para injeção de gás de combustão
CN205164488U (zh) 燃煤-催化混合烟气湿法脱硫装置
CN104607021B (zh) 双循环烟气除尘脱硫塔及烟气脱硫方法
CN101543724A (zh) 一种适合烧结烟气处理的氨法脱硫方法
KR100285102B1 (ko) 습식 연도 가스 탈황장치 및 연도 가스 탈황장치의 산소 함유가스 송풍장치
CN110479077A (zh) 一种氨法脱硫氧化装置及方法
KR102059185B1 (ko) 습식배연 탈황장치
KR102048537B1 (ko) 습식배연 탈황장치
CN105983307A (zh) 一种碱—水法脱硫除尘工艺技术
CN212942249U (zh) 一种烟气脱硫装置
CN212369921U (zh) 一种新型喷淋鼓泡脱硫塔
CN101791513A (zh) 顶进式排气处理装置和处理方法
CN201394430Y (zh) 液浸除尘复合脱硫装置
CN104607020B (zh) 烟气除尘脱硫反应器及烟气脱硫方法
CN202538596U (zh) 一种集脱硫、除尘为一体的净化装置
CN101306321B (zh) 煤烟脱硫除尘器及其使用方法
CN101502755A (zh) 液浸除尘复合脱硫装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20110504