CN102357326A - 一种与脱硫系统整合的脱碳烟气预处理系统 - Google Patents

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牛红伟
郜时旺
许世森
刘练波
蔡铭
王金意
缑志斌
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Abstract

一种与脱硫系统整合的脱碳烟气预处理系统，包括烟气冷却洗涤塔，烟气冷却洗涤塔的顶部与烟气分离器相连通，烟气分离器的顶部设置有引风机，烟气分离器的底部与缓冲池相连通，烟气冷却洗涤塔底部通过冷却回水泵与凉水塔的上部相连通，凉水塔与缓冲池相连通，缓冲池的一侧通过烟气冷却上水泵与烟气冷却洗涤塔的上部相连通，缓冲池的另一侧通过冲洗水泵与脱硫塔相连通，本发明将循环洗涤液用作脱硫系统补水及除雾器冲洗水，通过循环洗涤液的置换，能够有效降低酸性物质富集的浓度，减轻系统腐蚀，并能够在一定程度上弥补夏季高温恶劣环境下凉水塔冷却性能不佳的缺点，且无需设置配套的废水处理系统，简化工艺，最终降低整套系统总体的水量消耗。

Description

一种与脱硫系统整合的脱碳烟气预处理系统
技术领域
本发明涉及烟气净化技术领域，特别涉及一种与脱硫系统整合的脱碳烟气预处理系统。
背景技术
当今中国仍然是以煤炭、石油和天然气等化石燃料为主体的经济，这种典型的碳基能源经济，使我国经济和能源结构的“高碳”特征十分突出，CO2排放强度相对较高，节能减排形势非常严峻。
我国80％的二氧化碳排放来自燃煤，而超过50％的煤炭消费用于火力发电，严峻的现实使人们不得不认真思考煤电的可持续发展问题。电厂具有CO2排放量大、集中和持续等特点，在电厂捕集CO2被认为是进行碳减排最重要的技术路径，具有现实的战略意义。
以碱性醇胺类吸收溶剂为主的烟气二氧化碳捕集回收工艺在化工行业已经成熟，类似的技术也已在燃煤电厂展开示范，然而，这类被称作燃烧后捕集二氧化碳的化学吸收法工艺对进入捕集吸收系统的烟气条件要求较为严格，例如，烟气温度过高，由于反应过程放热将抑制反应的进行，温度过低又导致反应速度降低，而且烟气中的含尘量、SOx及NOx含量分别从不同角度对吸收循环系统产生影响，造成单位溶剂消耗量大，致使运行成本升高，从而要求烟气具有较高的净化程度。
电厂燃烧后二氧化碳捕集工艺无需对发电机组本体进行改造，适应性广泛，因此，开发适用于燃煤电厂烟气特点的预处理系统，是推广此类捕集工艺的关键技术，具有极高的实用价值。但是，单一的烟气预处理系统，又有诸多缺点，主要包括：在夏季高气温环境下冷却性能不佳；由于酸性物质的富集对系统的防腐性能要求高，工程投资大；需设置配套的废水处理装置，系统复杂，处理费用高并造成工艺水的浪费。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种与脱硫系统整合的脱碳烟气预处理系统，适用于燃煤电厂烟气、能够冷却净化脱碳烟气，从而优化目前使用的燃烧后捕集二氧化碳的化学吸收法工艺，具有综合性能更优的特点。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种与脱硫系统整合的脱碳烟气预处理系统，包括烟气冷却洗涤塔3，烟气冷却洗涤塔3的顶部与烟气分离器4相连通，烟气分离器4的顶部设置有引风机5，烟气分离器4的底部经过第三调节阀门21与缓冲池8相连通，烟气冷却洗涤塔3底部通过冷却回水泵6与凉水塔7的上部相连通，凉水塔7与缓冲池8相连通，缓冲池8的一侧通过烟气冷却上水泵9与烟气冷却洗涤塔3的上部相连通，缓冲池8的另一侧通过冲洗水泵12与脱硫塔14相连通。
所述的缓冲池8与烟气冷却上水泵9连通的管路上设置有分析仪表17。
所述的缓冲池8与冲洗水泵12的输出端之间设置有压力调节阀门13。
所述的缓冲池8上端一侧设置有第一调节阀门11，并与电厂管网连接。
所述的缓冲池8上端另一侧设置有第二调节阀门16。
所述的冲洗水泵12至少设置一台。
本发明通过将洗涤液打入烟气冷却洗涤塔3用作脱硫系统补水或除雾器冲洗水，然后补充新鲜的工艺水不断置换烟气预处理系统内的洗涤液，可以有效减少内酸性物质的富集，降低系统的防腐性能要求，从而降低工程投资，而且系统无需定期排污也就降低了运行费用；由于夏季不断补入的工艺水温度相对较低，能够在一定程度上弥补夏季高温恶劣环境下凉水塔冷却性能不佳的缺点；得到降温净化处理的烟气进入脱碳吸收塔，有利于维持后序吸收再生系统水平衡，提高CO2吸收溶剂的效能，降低单位吸收溶剂的消耗。
附图说明
附图为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步详细说明。
参照附图，一种与脱硫系统整合的脱碳烟气预处理系统，包括烟气冷却洗涤塔3，烟气冷却洗涤塔3的顶部与烟气分离器4相连通，烟气分离器4的顶部设置有引风机5，烟气分离器4的底部经过第三调节阀门21与缓冲池8相连通，烟气冷却洗涤塔3底部通过冷却回水泵6与凉水塔7的上部相连通，凉水塔7与缓冲池8相连通，缓冲池8的一侧通过烟气冷却上水泵9与烟气冷却洗涤塔3的上部相连通，缓冲池8的另一侧通过冲洗水泵12与脱硫塔14相连通。
所述的缓冲池8与烟气冷却上水泵9连通的管路上设置有分析仪表17。
所述的缓冲池8与冲洗水泵12的输出端之间设置有压力调节阀门13。
所述的缓冲池8上端一侧设置有第一调节阀门11，并与电厂管网连接。
所述的缓冲池8上端另一侧设置有第二调节阀门16。
所述的冲洗水泵12至少设置有一台，当一台泵运行水量不满足要求时，可以启动另外的泵。
本发明的工作原理为：
主体机组脱硫装来的烟气1通过开启电动旁路挡板阀门2由底部进入烟气冷却洗涤塔3，烟气自下而上流动，与从洗涤塔上部入塔的洗涤液逆流接触，降温净化处理后的烟气由冷却洗涤塔顶部流出进入烟气分离器4，除去烟气中携带的游离态水分，分离液通过打开第三调节阀门21进入缓冲池8进行回收，烟气经过引风机5增压后进入后序的吸收再生系统。
烟气冷却洗涤塔3下部的液位18由烟气冷却回水泵6配套的变频控制器进行调节，塔底部流出的洗涤液经回水泵6升压后进入凉水塔7上部喷淋冷却，凉水塔下设置一个缓冲池8，从池子一侧流出的洗涤液又由烟气冷却上水泵9升压后进入烟气冷却洗涤塔3上部进行喷淋，从而形成洗涤液的循环流动，整个循环系统的流量20由上水泵9配套的变频控制器进行调节。
主体机组脱硫系统需要补水或进行除雾器冲洗时，从池子另一侧流出的洗涤液由除雾器冲洗水泵12进行升压，冲洗水泵12共设置两台，当一台泵运行水量不满足要求时，启动另外一台，泵后的母管压力由再循环回路上设置的压力调节阀门13进行控制，升压后的洗涤液进入脱硫塔14。
当缓冲池8的液位19低于设定值时，第一调节阀门11打开，从电厂管网来的工艺水10补充进入系统；当分析仪表17的测量值与控制要求不符时，第二调节阀门16打开，向系统内补充碱液15。

Claims (6)

1.一种与脱硫系统整合的脱碳烟气预处理系统，其特征在于，包括烟气冷却洗涤塔(3)，烟气冷却洗涤塔(3)的顶部与烟气分离器(4)相连通，烟气分离器(4)的顶部设置有引风机(5)，烟气分离器(4)的底部经过第三调节阀门(21)与缓冲池(8)相连通，烟气冷却洗涤塔(3)底部通过冷却回水泵(6)与凉水塔(7)的上部相连通，凉水塔(7)与缓冲池(8)相连通，缓冲池(8)的一侧通过烟气冷却上水泵(9)与烟气冷却洗涤塔(3)的上部相连通，缓冲池(8)的另一侧通过冲洗水泵(12)与脱硫塔(14)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种与脱硫系统整合的脱碳烟气预处理系统，其特征在于，所述的缓冲池(8)与烟气冷却上水泵(9)连通的管路上设置有分析仪表(17)。
3.根据权利要求1所述的一种与脱硫系统整合的脱碳烟气预处理系统，其特征在于，所述的缓冲池(8)与冲洗水泵(12)的输出端之间设置有压力调节阀门(13)。
4.根据权利要求1所述的一种与脱硫系统整合的脱碳烟气预处理系统，其特征在于，所述的缓冲池(8)上端一侧设置有第一调节阀门(11)，并与电厂管网连接。
5.根据权利要求1所述的一种与脱硫系统整合的脱碳烟气预处理系统，其特征在于，所述的缓冲池(8)上端另一侧设置有第二调节阀门(16)。
6.根据权利要求1所述的一种与脱硫系统整合的脱碳烟气预处理系统，其特征在于，所述的冲洗水泵(12)至少设置一台。
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