CN101746979A - 燃煤电厂脱硫石膏的循环脱水系统装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃煤电厂脱硫石膏的循环脱水系统装置，特别是涉及利用电厂余热蒸汽将脱矿石膏进行脱水的系统装置，属废热利用脱水装备技术领域。本发明循环脱水系统装置主要包括有：一次干燥器(1a)、二次干燥器(1b)、前气固分离器(2a)、后气固分离器(2b)、左换热器(3a)、右换热器(3b)、冷却器(4)和冷水储罐(5)。本发明装置的特点是采用二次脱水，并采用直接接触式干燥，干燥效率较高；本发明方法另一特点是将由右换热器(3b)中经换热后出来的温度较低的二级蒸汽作为左换热器(3a)加热空气的热媒体并且利用该热空气来进行初次干燥脱水，故充分利用了蒸汽的余热，提高了热源的利用率。本发明装置不污染环境，可节约能源，降低生产成本。另外可利用再生资源。

Description

燃煤电厂脱硫石膏的循环脱水系统装置

技术领域

本发明涉及一种燃煤电厂脱硫石膏的循环脱水系统装置，特别是涉及利用电厂余热蒸汽将脱矿石膏进行脱水的系统装置，属废热下用脱水装备技术领域。

背景技术

脱硫石膏是烟气脱硫(FGD)过程中产生的废弃物，经过洗涤和滤水处理的烟气脱硫石膏含有10％-15％游离水，颗粒细小，松散均匀，粒径30-60μm，纯度90％-95％，含碱量低，有害杂质少。杂质的组成与脱硫所采用的吸收剂及烟气中物质成分的比例有关，杂质种类较天然石膏复杂。工业上生产的脱硫石膏是以二水硫酸钙的形式存在，脱去部分结晶水，通过煅烧可以使二水石膏转变成半水石膏。脱硫石膏在其生产、加工、应用等方面产生的对人体健康和环境有害的作用较小。在建筑建材业中生产建筑石膏、粉刷石膏、石膏砌块、纸面石膏板、石膏空心板、自然平地面石膏浆料、水泥缓凝剂等，农业方面有报道用于生产化肥、盐碱土壤改良等。

石膏的烘干和煅烧工艺装备技术决定了脱硫石膏生产线的成功和先进性。脱硫石膏自由水含量大多在10％左右，粘度较大，并且粒度很细，级配较差，极易粘附在设备上，造成积料、堵塞，在装载、提升、输送的过程中极易粘附在各种设备上，故脱硫石膏在煅烧和掺入水泥熟料之前，必须先进行干燥处理。二水石膏失去结晶水转变成半水石膏的温度在125-180℃。

脱硫石膏多为火电厂副产物，火电厂很多都有电厂余热的蒸汽，这部分蒸汽直接排出，对大气层会造成一定的影响，就能源来讲，也造成了损失和浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃煤电厂脱硫石膏的循环脱水系统装置。

本发明一种燃煤电厂脱硫石膏的循环脱水系统装置，该系统装置包括有：一次干燥器、二次干燥器、前气固分离器、后气固分离器、左换热器、右换热器、冷却器和冷水储罐。其特征在于：存放脱硫石膏原料并进行初次干燥脱水的一次干燥器通过管道与前气固分离器、二次干燥器、后气固分离器、冷却器相连接；接受并利用电厂初级余热蒸汽并使空气受热的右换热器，设置有热空气管路与进行二次干燥脱水的二次干燥器相连接；右换热器底部设置有将换热后的二级蒸汽输送供应给左换热器的管路，即在右换热器与左换热器之间设有二级蒸汽管路相连接；左换热器中经热交换而受热的空气通过热空气管路与一次干燥器的底部相连接；左换热器底部的蒸汽冷凝水或冷却水通过冷水管路与冷水储罐相连接；冷水储罐设有水管与冷却器相连相通，以冷却来自后气固分离器落入冷却器的脱水石膏；冷却器的底部开设有半水石膏的出口；在冷却器上部设有回水管与冷水储罐相连，以实现冷却水的回水循环；此外，补充进入的空气设有循环回路。

本发明循环脱水系统装置的优点如下：

(1)热空气可循环利用，充分利用其热量，节省了能源，而且无尾气排放，有利于环境保护。

(2)本发明装置的两级脱水装置，其第一级脱水是去除石膏的游离水及部分结合水，第二级脱水装置是去除结合水，最终得到半水石膏，其中一级脱水所使用的热源为二级脱水换热器出口的电厂余热蒸汽换热后的二次蒸汽，为蒸汽热源的直接利用，故充分利用了电厂蒸汽余热。

(3)利用蒸汽冷却的冷凝水来作为冷却器的冷水源，以冷却半水石膏粉粒，并且设有冷水回水循环系统，可节约水源。

(4)本发明装置采用直接接触式干燥方式，故干燥效率较高。

(5)通过本发明装置，可将本来废弃的脱硫石膏变成较优质的可利用资源。

附图说明

图1为本发明脱硫石膏循环脱水系统装置的示意图。

1a：一次干燥器，1b：二次干燥器，2a：前气固分离器，2b：后气固分离器，3a：左换热器，3b：右换热器，4：冷却器和5：冷水储罐。

图2为本发明所处理的电厂脱硫石膏A样品在不同温度下脱水后的XRD图。

图3为本发明所处理的电厂脱硫石膏B样品在不同温度下脱水后的XRD图。

具体实施方式

现将本发明的具体实施例叙述于后。

实施例1

本实施例中，参见图1，脱硫石膏循环脱水系统装置包括有：一次干燥器1a、二次干燥器1b、前气固分离器2a、后气固分离器2b、左换热器3a、右换热器3b、冷却器4和冷水储罐5以及管路系统。存放有含水脱硫石膏进行初次干燥脱水的一次干燥器1a通过管道与前气固分离器2a、二次干燥器1b、后气固分离器2b、冷却器4相连接；接受并利用电厂初级余热蒸汽并使空气受热的右换热器3b，设置有热空气管路与进行二次干燥脱水的二次干燥器1b相连接；右换热器3b底部设置有将换热后的二级蒸汽输送供应给左换热器3a的管路，即在右换热器3b与左换热器3a之间设有二级蒸汽管路相连接；左换热器3a中经热交换而受热的空气通过热空气管路与一次干燥器1a的底部相连接；左换热器3a底部的蒸汽冷凝水或冷却水通过冷水管路与冷水储罐5相连接；冷水储罐5设有水管与冷却器4相连相通，以冷却来自后气固分离器2b落入冷却器4的脱水石膏；冷却器4的底部开设有半水石膏的出口；在冷却器4上部设有回水管与冷水储罐5相连，以实现冷却水的回水循环；此外，补充进入的空气在换热器与气固分离器之间设有循环回路。

实施例2

本实施例循环脱水系统装置的运作过程简述如下：

参见图1，将脱硫石膏投入到一次干燥器1a中，用左换热器3a中的热空气进行初次干燥脱水，除去脱硫石膏中的自由水及部分结合水，保持前气固分离器2a空气出口温度在100～130℃之间；从前气固分离器2a中分离的脱硫石膏进入二次干燥器1b，进行二次干燥脱水，二次干燥器1b的热空气是由电厂利级余热蒸汽经右换热器3b换热后所得，二次干燥器1b热空气进口温度为170～190℃；后气固分离器2b空气出口温度为110～160℃；从后气固分离器2b中出来的半水石膏进入冷却器4中进行冷却即得半水石膏成品。右热换器3b中进入电厂初级余热蒸汽经换热后成二级蒸汽供送给左换热器3a，所得换热后的热空气供初次干燥脱水用。冷凝水或冷却水回路统可供脱水石膏冷却用。

关于本发明所处理的燃煤电厂脱硫石膏样品A和B在不同温度下脱水后的XRD图，可分别参见图2和图3。

Claims (1)

1.一种燃煤电厂脱硫石膏的循环脱水系统装置，该系统装置包括有：一次干燥器(1a)、二次干燥器(1b)、前气固分离器(2a)、后气固分离器(2b)、左换热器(3a)、右换热器(3b)、冷却器(4)和冷水储罐(5)，其特征在于：存放有脱硫石膏原料并进行初次干燥脱水的一次干燥器(1a)通过管道与前气固分离器(2a)、二次干燥器(1b)、后气固分离器(2b)、冷却器(4)相连接；利用电厂初级余热蒸汽并使空气受热的右换热器(3b)，设置有热空气管路与进行二次干燥脱水的二次干燥器(1b)相连接；右换热器(3b)底部设置有将换热后的二级蒸汽输送供应给左换热器(3a)的管路，即在右换热器(3b)与左换热器(3a)之间设有二级蒸汽管路相连接；左换热器(3a)中经热交换而受热的空气通过热空气管路与一次干燥器(1a)的底部相连接；左换热器(3a)底部的蒸汽冷凝水或冷却水通过冷水管路与冷水储罐(5)相连接；冷水储罐(5)设有水管与冷却器(4)相连相通，以冷却来自后气固分离器(2b)落入冷却器(4)的石膏；冷却器(4)的底部开设有半水石膏的出口；在冷却器(4)上部设有回水管与冷水储罐(5)相连，以实现冷却水的回水循环；此外，补充进入的空气设有循环回路。

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