CN110307558A - 一种氨法脱硫塔烟气消白结构及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种氨法脱硫塔烟气消白结构及其运行方法，投资更低、运行更稳定、方法更简单、消白效率高，且可用于已有的氨法脱硫塔装置，在不改变原有氨法脱硫塔结构的基础上进行消白改造。循环水溶液管道与水洗循环槽和与过滤器连接，过滤器与空气换热器连接，空气换热器与板式换热器连接，板式换热器与水洗循环槽连接；水洗循环槽与水洗循环泵和除雾器冲洗水泵连接；冷却水泵与自吸罐和冷却水管道连接，冷却水管道与板式换热器连接；离心风机与空气换热器连接，空气换热器与蒸气加热器连接，蒸汽加热器与热风管道连接。

Description

一种氨法脱硫塔烟气消白结构及其运行方法

技术领域

本发明涉及一种氨法脱硫塔烟气消白结构及其运行方法，用于烟气脱硫领域。

背景技术

由于氨法脱硫反应速率快，吸收剂利用率高，能保持脱硫效率95-99%，且无二次污染，兼具环保性和经济效益的优点，该烟气脱硫工艺越来越受重视。在氨法烟气脱硫***吸收塔出口，排出的净烟气由于处于湿饱和状态，由烟囱排入大气的烟气在与大气混合扩散过程中温度降低，烟气中的水析出，在烟囱周边形成白雾，俗称“烟羽”，促进雾霾的形成，对市民生活及视觉造成困扰。随着国家环保治理要求越来越严格，多地陆续出台了烟羽消白的要求。针对目前已有的氨法脱硫塔装置，在不改变原有氨法脱硫塔结构的基础上，开发一种氨法脱硫塔烟气消白结构及方法具有较高的工程实践价值。

现有的氨法脱硫烟气消白技术，如申请号为201810992331.6的中国专利所示，此方法是在水洗段集液器的出口与循环水箱之间设置换热器和蒸汽驱动型吸收式热泵机组，来实现烟气脱硫消白的目的。该方法存在较大的弊端，其中蒸汽驱动型吸收式热泵机组在实际运行时，其边界参数，如热源进口水温度及流量、驱动蒸汽压力和过热度等，由于受各种内在、外在因素影响而使吸收式热泵机组的运行工况远远偏离设计工况，达不到原先的冷却效果，从而影响烟气消白的效率；另外如仅仅通过设置换热器进行预冷却，循坏水溶液中的杂质可能会堵塞、腐蚀换热器，影响冷却效率及消白***的机组稳定性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的氨法脱硫塔烟气消白结构及其运行方法，投资更低、运行更稳定、方法更简单、消白效率高，且可利用已有的氨法脱硫塔装置，在不改变原有氨法脱硫塔结构的基础上进行消白改造。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种氨法脱硫塔烟气消白结构，包括脱硫塔、电厂余热蒸汽管道、电厂蒸汽管道和电厂冷却水塔蓄水池，脱硫塔设置有水洗段集液器、循环水冲洗分布器、除雾器和塔出口烟囱；

其特征在于：还包括过滤器、空气换热器、板式换热器、循环水溶液旁路管道、水洗循环槽、除雾器冲洗水泵、水洗循环泵、蒸气加热器、离心风机、自吸罐、冷却水泵、冷却水管道、热风管道和循环水溶液管道；水洗段集液器的循环水出口与循环水溶液管道的进口连接；循环水溶液管道的出口分为两路，一路通过循环水溶液旁路管道与水洗循环槽的进口连接，另一路与过滤器的进口连接，过滤器的出口与空气换热器的循环水溶液进口连接，空气换热器的循环水溶液出口与板式换热器的循环水溶液进口连接，板式换热器的循环水溶液出口与水洗循环槽的进口连接；水洗循环槽的出口分为两路，一路与水洗循环泵的进口连接，另一路与除雾器冲洗水泵的进口连接，水洗循环泵的出口与循环水冲洗分布器的进料口连接，除雾器冲洗水泵的出口与除雾器的冲洗口连接；电厂冷却水塔蓄水池与自吸罐连接；冷却水泵的进口与自吸罐连接，出口与冷却水管道的进口连接，冷却水管道的出口与板式换热器的冷却水进口连接，板式换热器的冷却水出口与电厂冷却水塔蓄水池连接；离心风机的出口与空气换热器的进气接口连接，空气换热器的出气接口与蒸气加热器的进气接口连接，蒸汽加热器的出气接口与热风管道连接，热风管道与脱硫塔的塔出口烟囱连接；电厂余热蒸汽管道与蒸汽加热器的蒸汽进口连接，蒸汽加热器的蒸汽出口与电厂蒸汽管道连接。

本发明还包括排水地坑，冷却水管道的出口与排水地坑连接。

本发明所述的板式换热器的冷却水出口与排水地坑连接。

本发明所述的离心风机为两台，一用一备。

一种氨法脱硫塔烟气消白结构的运行方法，其特征在于：过程如下：

水洗段集液器收集的循环水溶液依次经过过滤器过滤、空气换热器降温、板式换热器降温后进入水洗循环槽；离心风机向空气换热器鼓入空气对循环水溶液进行一级降温；由冷却水泵从电厂冷却水塔蓄水池内将工艺水泵入板式换热器，对一级降温后的循环水溶液进行二级降温，工艺水再回到电厂冷却水塔蓄水池重复循环利用，而降低温度后的循环水溶液的再进入水洗循环槽，通过水洗循环泵将降温后的循环水溶液送入循环水冲洗分布器对烟气进行再喷淋降温；

电厂余热蒸汽管道的蒸汽进入蒸汽加热器，对已经过空气换热器一级加热出来的空气进行二级加热，加热后的空气通过热风管道进入塔出口烟囱，与净烟气充分混合，使得最终排出烟囱的净烟气温度被提高，达到烟气除湿消白的目的。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、本发明对脱硫塔内已净化的烟气用被冷却的循环水连续多次喷淋冷却降温，低温的循环水降低了排烟温度和排烟的含湿量，从而降低进入烟囱的烟气中水汽的含量，进入烟囱的除湿后的烟气通过蒸汽加热器的热风混合升温后经烟囱出口排放，达到烟气消白的目的，且符合环保、节能要求，具有显著的经济、社会效益。

2、可利用已有的氨法脱硫塔装置，在不改变原有氨法脱硫塔结构的基础上进行消白改造，改造工艺路线简单，成本低。

3、由循环水去空气换热器之前管路上设置过滤器，过滤器可以过滤掉有可能会堵塞、腐蚀后续换热装置的杂质，很好地解决了换热器无法避免的堵塞问题，使循环水溶液冷却***工作更稳定。

4、利用空气换热器对循环水溶液进行一次降温的同时，对离心风机出口空气进行一级加热，即达到很好的换热效果又能降低装置能耗；板式换热器是利用电厂已有的冷却塔蓄水池内的工艺水，对从已经过空气换热器一级冷却降温后的循环水再进行二级降温，循环的工艺水再回到冷却塔蓄水池重复利用，符合环保、节能要求。

5、低温的循环水通过塔内水冲洗分布器***对烟气进行再喷淋降温，降低塔内净烟气的温度，进而达到降低塔内烟气含湿量的目的。

6、通过降低循环水的温度，使得水洗段和除雾段烟气中的NH₃在喷淋、除雾工艺过程中更易溶解到循环水中，氨气逃逸量更少、脱硫净烟气洁净度更高。

7、不仅达到了烟气消白的目的，且结构紧凑、方法简单、运行稳定、投资低、消白效率高。

附图说明

图1是本发明实施例的局部结构示意图一。

图2是本发明实施例的局部结构示意图二。

图3是本发明实施例的局部结构示意图三。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

参见图1-图3，本发明实施例包括脱硫塔1、过滤器12、空气换热器13、板式换热器14、循环水溶液旁路管道15、水洗循环槽16、除雾器冲洗水泵17、水洗循环泵18、蒸气加热器19、离心风机20、电厂余热蒸汽管道21、电厂冷却水塔蓄水池22、自吸罐23、冷却水泵24、冷却水管道25、排水地坑26、热风管道28、循环水溶液管道29和电厂蒸汽管道30。

脱硫塔1由下往上依次设置有氧化段2、预洗段3、吸收段集液器5、吸收段6、下层除雾器7、水洗段集液器8、循环水冲洗分布器9、上层除雾器11、塔出口烟囱4。脱硫塔1的下部设置有塔进口烟道27，塔进口烟道27位于预洗段3的下方。

水洗段集液器8的循环水出口与循环水溶液管道29的进口连接；循环水溶液管道29的出口分为两路，一路通过循环水溶液旁路管道15与水洗循环槽16的进口连接，进行消白时，循环水溶液旁路管道15关闭，不进行消白时，循环水溶液旁路管道15打开；循环水溶液管道29出口的另一路与过滤器12的进口连接，过滤器12的出口与空气换热器13的循环水溶液进口连接，空气换热器13的循环水溶液出口与板式换热器14的循环水溶液进口连接，板式换热器14的循环水溶液出口与水洗循环槽16的进口连接，水洗循环槽16的出口分为两路，一路与水洗循环泵18的进口连接，另一路与除雾器冲洗水泵17的进口连接，水洗循环泵18的出口与循环水冲洗分布器9的进料口连接，除雾器冲洗水泵17的出口与下层除雾器7和上层除雾器11的冲洗口连接。

电厂冷却水塔蓄水池22通过自吸泵与自吸罐23连接。冷却水泵24的进口与自吸罐23连接，出口与冷却水管道25的进口连接，冷却水管道25的出口分为两路，一路与板式换热器14的冷却水进口连接，另一路与排水地坑26连接。板式换热器14的冷却水出口与电厂冷却水塔蓄水池22和排水地坑26连接。

离心风机20的出口与空气换热器13的进气接口连接，空气换热器13的出气接口与蒸气加热器19的进气接口连接，蒸汽加热器19的出气接口与热风管道28连接，热风管道28与脱硫塔1的塔出口烟囱4连接。电厂余热蒸汽管道21与蒸汽加热器19的蒸汽进口连接，蒸汽加热器19的蒸汽出口与电厂蒸汽管道30连接。离心风机20为两台，一用一备。

烟气流向：来自***外的原烟气通过塔进口烟道27进入脱硫塔1，被预洗段3的预洗循环液降温洗涤，与此同时借助原烟气的预热来浓缩预洗循环液；烟气被吸收段集液器5收集循环水后上升经过吸收段6，被吸收循环液洗涤脱硫，并且被下层除雾器7除雾、水洗段集液器8收集循环水，然后烟气再经过两级的循环水冲洗分布器9，被冷却循环水溶液除去细微颗粒物并降低温度，并且被上层除雾器11除雾；最后净烟气从塔出口烟囱4排出。

循环水溶液流向：水洗段集液器8收集循环水冲洗分布器9喷淋后下来的循环水溶液，然后循环水溶液依次经过过滤器12过滤、空气换热器13降温、板式换热器14降温后进入水洗循环槽16；离心风机20向空气换热器13鼓入空气对循环水溶液进行一级降温；由冷却水泵24从电厂冷却水塔蓄水池22内将工艺水泵入板式换热器14，对一级降温后的循环水溶液进行二级降温，降低温度后的循环水溶液的再进入水洗循环槽16，通过水洗循环泵18将降温后的循环水溶液送入循环水冲洗分布器9对烟气进行再喷淋降温，达到降低塔内净烟气的温度、降低塔内烟气含湿量的目的。

蒸汽-热空气流向：电厂余热蒸汽管道21的蒸汽进入蒸汽加热器19，对已经过空气换热器13一级加热出来的空气进行二级加热，加热后的空气通过热风管道28进入塔出口烟囱4，与净烟气充分混合，使得最终排出烟囱的净烟气温度被提高到≥80℃，达到烟气除湿消白的目的。蒸汽加热器19出口安装疏水装置，换热后的蒸汽再进入综合管架上的电厂蒸汽管道30。

冷却水流向：电厂冷却水塔蓄水池22内的工艺水用冷却水泵24泵入板式换热器14，对从已经过空气换热器13一级冷却降温后的循环水溶液再进行二级降温，工艺水再回到电厂冷却水塔蓄水池22重复循环利用。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种氨法脱硫塔烟气消白结构，包括脱硫塔、电厂余热蒸汽管道、电厂蒸汽管道和电厂冷却水塔蓄水池，脱硫塔设置有水洗段集液器、循环水冲洗分布器、除雾器和塔出口烟囱；

其特征在于：还包括过滤器、空气换热器、板式换热器、循环水溶液旁路管道、水洗循环槽、除雾器冲洗水泵、水洗循环泵、蒸气加热器、离心风机、自吸罐、冷却水泵、冷却水管道、热风管道和循环水溶液管道；水洗段集液器的循环水出口与循环水溶液管道的进口连接；循环水溶液管道的出口分为两路，一路通过循环水溶液旁路管道与水洗循环槽的进口连接，另一路与过滤器的进口连接，过滤器的出口与空气换热器的循环水溶液进口连接，空气换热器的循环水溶液出口与板式换热器的循环水溶液进口连接，板式换热器的循环水溶液出口与水洗循环槽的进口连接；水洗循环槽的出口分为两路，一路与水洗循环泵的进口连接，另一路与除雾器冲洗水泵的进口连接，水洗循环泵的出口与循环水冲洗分布器的进料口连接，除雾器冲洗水泵的出口与除雾器的冲洗口连接；电厂冷却水塔蓄水池与自吸罐连接；冷却水泵的进口与自吸罐连接，出口与冷却水管道的进口连接，冷却水管道的出口与板式换热器的冷却水进口连接，板式换热器的冷却水出口与电厂冷却水塔蓄水池连接；离心风机的出口与空气换热器的进气接口连接，空气换热器的出气接口与蒸气加热器的进气接口连接，蒸汽加热器的出气接口与热风管道连接，热风管道与脱硫塔的塔出口烟囱连接；电厂余热蒸汽管道与蒸汽加热器的蒸汽进口连接，蒸汽加热器的蒸汽出口与电厂蒸汽管道连接。

2.根据权利要求1所述的氨法脱硫塔烟气消白结构，其特征在于：还包括排水地坑，冷却水管道的出口与排水地坑连接。

3.根据权利要求1所述的氨法脱硫塔烟气消白结构，其特征在于：所述的板式换热器的冷却水出口与排水地坑连接。

4.根据权利要求1所述的氨法脱硫塔烟气消白结构，其特征在于：所述的离心风机为两台，一用一备。

5.一种权利要求1-4任一权利要求所述的氨法脱硫塔烟气消白结构的运行方法，其特征在于：过程如下：

水洗段集液器收集的循环水溶液依次经过过滤器过滤、空气换热器降温、板式换热器降温后进入水洗循环槽；离心风机向空气换热器鼓入空气对循环水溶液进行一级降温；由冷却水泵从电厂冷却水塔蓄水池内将工艺水泵入板式换热器，对一级降温后的循环水溶液进行二级降温，工艺水再回到电厂冷却水塔蓄水池重复循环利用，而降低温度后的循环水溶液的再进入水洗循环槽，通过水洗循环泵将降温后的循环水溶液送入循环水冲洗分布器对烟气进行再喷淋降温；

电厂余热蒸汽管道的蒸汽进入蒸汽加热器，对已经过空气换热器一级加热出来的空气进行二级加热，加热后的空气通过热风管道进入塔出口烟囱，与净烟气充分混合，使得最终排出烟囱的净烟气温度被提高，达到烟气除湿消白的目的。