CN102698590B - 干法湿法联合烟气脱硫系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种干法湿法联合烟气脱硫系统，该系统由干法脱硫系统和湿法脱硫系统组成，该湿法脱硫系统包括回流水箱、湿法吸收塔和石灰石浆液箱，所述干法脱硫系统包括干法吸收塔、水箱、消石灰仓和电除尘器；所述干法吸收塔与回流水箱相连，所述水箱分别连接有湿法吸收塔和石灰石浆液箱，所述电除尘器与湿法吸收塔相连。本发明提高电厂燃煤含硫量的冗余度；末端的湿法脱硫液气比可以减小，产生的废水可以用做半干法脱硫的工艺用水，从而实现废水零排放。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟气脱硫系统，具体涉及一种用于燃用高硫煤电站的干法湿法联合烟气脱硫系统。
背景技术
火电厂排放的二氧化硫形成的酸雨已严重危害人类的生存环境，国家强制要求火电厂必须安装烟气脱硫装置。但是，受技术和经济等条件的限制，必须发展对燃煤的适用性较强、脱硫率高、系统可利用率高、流程简化、系统电耗低、投资和运行费用低的脱硫技术和工艺。
目前湿法脱硫系统初期投资费用太高、运行费用也高、占地面积大、系统管理操作复杂、磨损腐蚀现象较为严重、副产物－石膏很难处理（由于销路问题只能堆放）、废水较难处理。受国内电煤供应现状影响，含硫量较高，很多电厂煤源不稳定，燃煤含硫量波动较大，对湿法脱硫系统运行造成了很大困难。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种用于燃用高硫煤电站的干法-湿法联合烟气脱硫系统。
为实现上述目的，本发明所设计一种干法湿法联合烟气脱硫系统，该系统由干法脱硫系统和湿法脱硫系统组成，该湿法脱硫系统包括回流水箱、湿法吸收塔和石灰石浆液箱；所述干法脱硫系统包括干法吸收塔、水箱、消石灰仓和电除尘器；所述干法吸收塔与回流水箱相连，所述水箱分别连接有湿法吸收塔和石灰石浆液箱，所述电除尘器与湿法吸收塔相连。所述水箱的一端与湿法吸收塔入口和石灰石浆液箱之间的管路上设置有除雾器冲洗水泵。所述水箱的另一端分别连接有干法吸收塔入口和消石灰仓的一端，所述水箱的另一端与干法吸收塔入口和消石灰仓的一端之间的管路上设置有工业水泵。所述消石灰仓的另一端与干法吸收塔入口相连。
所述干法吸收塔出口与电除尘器入口相连。所述电除尘器出口连接有残渣仓。
进一步地，所述电除尘器出口和回流水箱的一端与干法吸收塔入口之间通过吸收剂再循环斜槽相连。
再进一步地，所述电除尘器出口与湿法吸收塔之间的管路上设置有引风机。
再进一步地，所述吸收剂再循环斜槽与回流水箱的一端之间的管路上设置有废水泵。
本发明的工作原理：
在干法过程：
Ca(OH)2+ SO2→CaSO3·1/2H2O
湿法过程：
SO2+H2O→H2SO3
H2SO3+CaCO3→CaSO3+CO2↑+H2O
2CaSO3+4H2O+O2→2 CaSO4·2H2O
来自锅炉的空气预热器出来的烟气，从底部进入干法吸收塔，在此处高温烟气与吸收剂、循环脱硫灰充分预混合，进行初步的脱硫反应，然后循环脱硫灰受到气流的冲击作用而悬浮起来，形成流化床，进行第二步充分的脱硫反应。净化后的含尘烟气从吸收塔顶部侧向排出，然后进入脱硫除尘器，经除尘器捕集下来的固体颗粒，通过再循环系统，返回吸收塔继续反应，如此循环，少量脱硫灰渣通过物料输送至残渣仓，最后通过罐车送往用户或者抛弃。
来自干法脱硫系统的烟气进入湿法吸收塔后，烟气中的SO2被喷淋浆液所吸收，进入吸收塔下部的反应池中，在反应池中SO2与吸收剂CaCO3充分反应生成CaSO3。CaSO3继续与反应池中通入的过量氧化空气反应，生成CaSO4·2H2O。CaSO4·2H2O由石膏排出泵从反应池中排出，经过石膏旋流器和真空皮带脱水机脱水，生成含湿量10%左右的石膏固体。最后用卡车将石膏送往用户或者抛弃。
本发明的优点在于：
（1）提高电厂燃煤含硫量的冗余度；
（2）本发明脱硫工艺后，烟气中的SO3和氯化氢大幅减少，烟气温度降低，烟气量减小，能耗减少，烟囱腐蚀降低；
（3）末端的湿法脱硫液气比可以减小，产生的废水可以用做半干法脱硫的工艺用水，从而废水零排放。
附图说明
图1 本发明的干法-湿法联合烟气脱硫系统图。
图中，1.消石灰仓，2.干法吸收塔，2a.干法吸收塔入口，2b.干法吸收塔入口，2c.干法吸收塔出口，2d.干法吸收塔入口，3.电除尘器，（32.电除尘器入口，32.电除尘器出口，33.电除尘器出口，34.电除尘器出口），4.吸收剂再循环斜槽，5.残渣仓、6.水箱，7.工艺水泵，8.除雾器冲洗水泵，9.引风机，10.湿法吸收塔，10a.湿法吸收塔入口，10b湿法吸收塔入口，11.除雾器，12.循环泵，13.吸收塔搅拌器，14.氧化风机，15.石膏旋流站，16.皮带脱水机，17.回流水箱，18.回流水泵，19.废水泵，20.石灰石粉仓，21.石灰石浆液箱，22.石灰石浆液供给泵，23.烟囱，石膏排出泵24，管路25。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述，以便本领域技术人员理解。
实施例1
图中所示一种干法湿法联合烟气脱硫系统，该系统由干法脱硫系统和湿法脱硫系统组成，该湿法脱硫系统包括石灰石粉仓20、回流水箱17、湿法吸收塔10和石灰石浆液箱21。所述湿法吸收塔10还包括除雾器11、循环泵12、吸收塔搅拌器13和氧化风机14。所述石灰石粉仓20与湿法吸收塔10相连，石灰石粉仓20与湿法吸收塔10之间还设有石灰石浆液箱21。所述湿法吸收塔10分别连接有石膏脱水机15和烟囱23。所述湿法吸收塔10与石膏旋流站15之间的管路上还设有石膏排出泵24。石膏旋流站15的另一端依次连接有皮带脱水机16和回流水箱17。回流水箱17的另一端连接有湿法吸收塔10和石灰石浆液箱21。回流水箱17的另一端与湿法吸收塔10和石灰石浆液箱21之间的管路25上设置有回流水泵18
所述干法脱硫系统包括干法吸收塔2、水箱6、消石灰仓1和电除尘器3；所述干法吸收塔2与回流水箱17相连，所述水箱6分别连接有湿法吸收塔10和石灰石浆液箱21，所述电除尘器3与湿法吸收塔10相连。
所述水箱6的一端与湿法吸收塔入口10b和石灰石浆液箱21之间的管路上设置有除雾器冲洗水泵8。所述水箱6的另一端分别连接有干法吸收塔入口2a和消石灰仓1的一端，所述水箱6的另一端与干法吸收塔入口2a和消石灰仓1的一端之间的管路25上设置有工业水泵7。所述消石灰仓1的另一端与干法吸收塔入口2b相连。
所述干法吸收塔出口2d与电除尘器入口31相连。所述电除尘器出口32和回流水箱的一端与干法吸收塔入口2c之间通过吸收剂再循环斜槽4相连。所述电除尘器出口33与湿法吸收塔入口10a之间的管路25上设置有引风机9。所述吸收剂再循环斜槽4与回流水箱的一端之间的管路25上设置有废水泵19。所述电除尘器出口34连接有残渣仓5。
本发明的工作过程如下：
干法脱硫CFB系统：
首先生石灰与适量水在消石灰仓1中反应生成消石灰Ca(OH)2。消石灰顺着管路进入干法吸收塔2中。来自锅炉的空气预热器出来的烟气进入干法吸收塔2，在此处高温烟气与加入的吸收剂Ca(OH)2、循环脱硫灰充分预混合，进行初步的脱硫反应。然后通过干法吸收塔2底部的加速，消石灰、循环脱硫灰受到气流的冲击作用而悬浮起来，形成流化床，进行第二步充分的脱硫反应。净化后的含尘烟气从干法吸收塔出口2d进入电除尘器3，经电除尘器3捕集下来的固体颗粒由电除尘器出口32进去吸收剂再循环斜槽4，返回干法吸收塔2中继续反应，如此循环。
在SO2吸收的过程中，少量脱硫灰渣由电除尘器出口34送至残渣仓5，最后通过罐车送往用户或者抛弃。
湿法脱硫系统过：
外购的石灰石粉储存石灰石粉仓20中，输送至石灰石浆液箱21后与水混合形成石灰石浆液，再通过石灰石浆液供给泵22送至湿法吸收塔10作为SO2的吸收剂。
经电除尘器出口33通过引风机9的烟气进入10 干法吸收塔10，烟气中的SO2被喷淋石灰石浆液吸收。在湿法吸收塔10下部反应，SO2与吸收剂CaCO3充分反应生成CaSO3。CaSO3与氧化风机14送入反应池中的过量空气所含O2反应，生成CaSO4。清洁的烟气经过除雾器11除去液态水后通过烟囱23排入大气。
随着烟气中的SO3的不断被吸收，不断的沉淀出固体CaSO4·2H2O。不断将产生CaSO4·2H2O送入脱水系统，以维持物料平衡。反应池中的浆液首先被送入石膏旋流站15进行水力分流，含固量较低的溢流返回湿法吸收塔10继续使用，含水量约为50%的底流被送至皮带脱水机16，在皮带脱水机16上被脱水至含水量10%石膏堆入石膏库，最后通过罐车送往用户或者抛弃。皮带脱水机16脱除的水流入回流水箱17，通过回流水泵18一部分返回湿法吸收塔10继续使用，另一部分进入石灰石浆液箱21制备吸收剂Ca（OH）2。为了控制过程中可溶性盐，当回流水箱17中液体Cl-浓度过高时，废水泵19可以将回流水送至干法吸收塔2。
以下是干法-湿法联合烟气脱硫系统与在高硫条件下湿法脱硫参数对比
从上表可知：相同规模的干法湿法联合脱硫法投资与湿法脱硫大致相等，并均能达到较高的脱硫率。但干法湿法联合脱硫法运行方式更为灵活，可以更好的适应当前煤质不稳定，含硫量波动较大的现状。以上表为例，当煤质改变烟气量含硫降低至3000mg/Nm3或锅炉在70%BMCR工况以下运行时，干法-湿法联合脱硫中的吸收塔可以不投入运行，排放烟气也能达到含硫量不超过100mg/Nm3的标准，从而大大降低运行费用；而湿法脱硫运行费用下降有限。当煤质改变烟气量含硫升高至4400mg/Nm3以上时，增加干法脱硫剂的耗量就可以满足更高的脱硫率的要求，无需对脱硫系统进行任何改造；而使用湿法脱硫则只能降低主机负荷，以满足环保需要。
Claims (1)
1.一种干法湿法联合烟气脱硫系统，该系统包括湿法脱硫系统，所述湿法脱硫系统主要包括回流水箱(17)、湿法吸收塔(10)和石灰石浆液箱(21)，其特征在于：它还包括干法脱硫系统，所述干法脱硫系统包括干法吸收塔(2)、水箱(6)、消石灰仓(1)和电除尘器(3)；所述干法吸收塔(2)与回流水箱(17)相连，所述水箱(6)分别连接有湿法吸收塔(10)和石灰石浆液箱(21)，所述电除尘器(3)与湿法吸收塔(10)相连；所述水箱(6)的一端与湿法吸收塔入口(10b)和石灰石浆液箱(21)之间的管路上设置有除雾器冲洗水泵(8)；所述水箱(6)的另一端分别连接有干法吸收塔入口(2a)和消石灰仓(1)的一端，所述水箱(6)的另一端与干法吸收塔入口(2a)和消石灰仓(1)的一端之间的管路上设置有工业水泵(7)；消石灰仓(1)的另一端与干法吸收塔入口(2b)相连；所述干法吸收塔出口(2d)与电除尘器入口(31)相连，所述电除尘器出口(34)连接有残渣仓(5)，所述电除尘器出口(32)和回流水箱的一端与干法吸收塔入口(2c)之间通过吸收剂再循环斜槽(4)相连，所述电除尘器出口(33)与湿法吸收塔入口(10a)之间的管路上设置有引风机(9)，所述吸收剂再循环斜槽(4)与回流水箱的一端之间的管路上设置有废水泵(19)。
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