CN103599690B - 一种复合型石灰石、氢氧化钙石膏湿法脱硫装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合型石灰石、氢氧化钙石膏湿法脱硫装置及工艺；它包括烟气净化部分、吸收剂供应部分、浆液氧化部分和石膏脱水部分，脱硫吸收剂采用石灰石和氢氧化钙浆液，氢氧化钙浆液从吸收塔的循环泵管道开口加入；本发明的有益效果：可在传统的石灰石石膏湿法工艺进行技术改造而成，对于二氧化硫浓度超标200mg/m3以内，能充分利用原有设备，可以用原有设备的余量不需要再增容；机组高负荷或燃煤含硫量高时，开启复合烟气脱硫工艺，运行灵活；投资费用低，系统运行阻力基本不变，造价省，改造工期短，运行成本低，吸收塔氧化系统、石膏脱水系统不受影响，脱硫副产品成分不变。
Description
技术领域
本发明涉及一种脱硫装置及工艺，尤其涉及一种复合型石灰石、氢氧化钙石膏湿法脱硫装置及工艺。
背景技术
火电厂烟气脱硫多采取石灰石—石膏湿法工艺，该工艺所用装置约占火电厂装机容量90%以上。随着新的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223—2011）实施，火电厂原有的石灰石—石膏烟气脱硫装置不能满足新的排放标准要求，面临技术改造。目前采取的改造技术一般采取以下方案：1) 将原吸收塔增容、加高，增加喷淋层；2) 新建一台吸收塔，与原吸收塔串联运行；3) 将原吸收塔拆除，新建吸收塔。以上的技术改造投资费用高，工期长，由于喷淋层增加、吸收塔串联运行等造成吸收塔运行阻力增大，往往同时需要对引风机或增压风机进行增容改造，投资和运行费用显著增加。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种复合型石灰石、氢氧化钙石膏湿法脱硫装置及工艺，它具有脱硫效率高、投资费用低、运行成本低等优点。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种复合型石灰石、氢氧化钙石膏湿法脱硫装置，其特征是，包括烟气净化部分、吸收剂供应部分、浆液氧化部分和石膏脱水部分，脱硫吸收剂采用石灰石和氢氧化钙浆液，氢氧化钙浆液从循环泵入口管道、循环泵出口管道至喷淋层之间的管道、循环泵管道内部、或者从吸收塔增设氢氧化钙浆液喷淋层加入；所述烟气净化部分，包括吸收塔，其中，吸收塔内由下至上依次设置有吸收塔浆池、喷淋层、除雾器，喷淋层下方设有烟气入口烟道，塔体顶端侧部设有烟气出口烟道，喷淋层和吸收塔浆池之间设有至少一个循环泵，循环泵入口和吸收塔浆池相通，循环泵出口和喷淋层相通；所述吸收剂供应部分，包括石灰石供应部分和氢氧化钙供应部分；所述石灰石供应部分包括石灰石浆液箱，其中，石灰石浆液箱内设有搅拌器，石灰石浆液箱经管道连接石灰石供浆泵，石灰石供浆泵连接吸收塔浆池，吸收塔浆池内部设有搅拌器；所述氢氧化钙供应部分，包括氢氧化钙/氧化钙粉仓和氢氧化钙浆液箱，其中，氢氧化钙/氧化钙粉仓底端连通着氢氧化钙浆液箱，氢氧化钙浆液箱设有搅拌器，氢氧化钙浆液箱通过管道分别与喷淋层和循环泵连通，管道上设有氢氧化钙供浆泵和调节阀门；所述浆液氧化部分，由氧化风机和氧化风管组成，氧化风机经氧化风管连接吸收塔浆池；所述石膏脱水部分，包括皮带脱水机和旋流器，皮带脱水机经旋流器连接石膏排出泵，石膏排出泵经管道与吸收塔浆池相连。
利用上述脱硫装置的脱硫工艺，烟气由烟气入口烟道进入吸收塔，同时氢氧化钙浆液由喷淋层喷出，烟气中二氧化硫与氢氧化钙浆液反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙进入吸收塔浆池，经过氢氧化钙浆液净化后的烟气经除雾器除去雾滴，然后经烟气出口烟道排出，通过向吸收塔浆池内通入石灰石浆液控制吸收塔浆池内浆液pH值为5.0～6.0，然后通过氧化风机向吸收塔浆池内鼓入空气，亚硫酸钙被氧化成二水硫酸钙，二水硫酸钙在吸收塔浆池停留结晶生成石膏，石膏经石膏排出泵排至皮带脱水机，进行脱水。
所述脱硫吸收剂，为氢氧化钙浆液和石灰石浆液。
所述氢氧化钙浆液，为氢氧化钙粉加水配制而成，或者氧化钙加水消化生成氢氧化钙后加水配制而成。
所述氢氧化钙浆液质量浓度为15～30%，石灰石浆液质量浓度为15～30%。
本发明将石灰石—石膏湿法工艺与氢氧化钙—石膏湿法工艺的复合脱硫技术，解决单靠石灰石—石膏湿法工艺无法达到的脱硫效率和很低的二氧化硫排放浓度。根据氢氧化钙与二氧化硫反应速度快的特点，在吸收塔的喷淋管注入，能快速与烟气中二氧化硫进行反应，提高脱硫效率，实现二氧化硫达标排放；同时由于从喷淋层加入，缩短了氢氧化钙与吸收塔浆液中酸性物质的接触时间，能大大减少氢氧化钙的消耗量；氢氧化钙加入到最高喷淋层的下一层，能避免吸收塔出口烟气pH值过高造成除雾器结垢；吸收塔的副产品仍为石膏，吸收塔内氧化和石膏脱水系统不受影响，投资和运行费用低。
本发明的有益效果：本发明是一种新型的石灰石、氢氧化钙湿法脱硫技术，可在传统的石灰石石膏湿法工艺进行技术改造而成，对于二氧化硫浓度超标200mg/m3以内，能充分利用原有设备，可以用原有设备的余量不需要再增容；机组高负荷或燃煤含硫量高时，开启复合烟气脱硫工艺，运行灵活；投资费用低，系统运行阻力基本不变，造价省，改造工期短，运行成本低，吸收塔氧化系统、石膏脱水系统不受影响，脱硫副产品成分不变。
附图说明
图1为是本发明的结构示意图。
其中，1.烟气入口烟道，2.喷淋层，3.除雾器，4.烟气出口烟道，5.循环泵，6.循环泵入口管道，7.循环泵出口管道，8.氢氧化钙/氧化钙粉仓，9.氢氧化钙浆液箱，10.氢氧化钙供浆泵，11.调节阀门，12.氢氧化钙浆液加入口，13.搅拌器，14.氧化风机，15.石灰石供浆泵，16.皮带脱水机，17.吸收塔浆池。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种复合型石灰石、氢氧化钙石膏湿法脱硫装置，包括烟气净化部分、吸收剂供应部分、浆液氧化部分和石膏脱水部分，脱硫吸收剂采用石灰石和氢氧化钙浆液，氢氧化钙浆液从循环泵入口管道6、循环泵出口管道7至喷淋层2之间的管道、循环泵5管道内部、或者从吸收塔增设氢氧化钙浆液喷淋层加入；所述烟气净化部分，包括吸收塔，其中，吸收塔内由下至上依次设置有吸收塔浆池17、喷淋层2、除雾器3，喷淋层2下方设有烟气入口烟道1，塔体顶端侧部设有烟气出口烟道4，喷淋层2和吸收塔浆池17之间设有至少一个循环泵5，循环泵5入口和吸收塔浆池17相通，循环泵5出口和喷淋层2相通；所述吸收剂供应部分，包括石灰石供应部分和氢氧化钙供应部分；所述石灰石供应部分包括石灰石浆液箱，其中，石灰石浆液箱内设有搅拌器13，石灰石浆液箱经管道连接石灰石供浆泵15，石灰石供浆泵15连接吸收塔浆池17，吸收塔浆池17内部设有搅拌器13；所述氢氧化钙供应部分，包括氢氧化钙/氧化钙粉仓8和氢氧化钙浆液箱9，其中，氢氧化钙/氧化钙粉仓8底端连通着氢氧化钙浆液箱9，氢氧化钙浆液箱9设有搅拌器13，氢氧化钙浆液9箱通过管道分别与喷淋层2和循环泵5连通，管道上设有氢氧化钙供浆泵10和调节阀门11；所述浆液氧化部分，由氧化风机14和氧化风管组成，氧化风机14经氧化风管连接吸收塔浆池17；所述石膏脱水部分，包括皮带脱水机16和旋流器，皮带脱水机16经旋流器连接石膏排出泵，石膏排出泵经管道与吸收塔浆池17相连。
一种利用如图1所示的脱硫装置的脱硫工艺，烟气由烟气入口烟道1进入吸收塔，同时氢氧化钙浆液由喷淋层2喷出，氢氧化钙浆液供浆量根据吸收塔出口二氧化硫浓度控制，烟气中二氧化硫与氢氧化钙浆液反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙进入吸收塔浆池17，经过氢氧化钙浆液净化后的烟气经除雾器3除去雾滴，然后经烟气出口烟道4排出，通过向吸收塔浆池17内通入石灰石浆液控制吸收塔浆池17内浆液pH值为5.0～6.0，然后通过氧化风机14向吸收塔浆池17内鼓入空气，亚硫酸钙被氧化成二水硫酸钙，二水硫酸钙在吸收塔浆池17停留结晶生成石膏，石膏经石膏排出泵排至皮带脱水机16，进行脱水。
以试验为例，本发明应用于300MW机组烟气脱硫试验，单一采用石灰石石膏湿法工艺，4层喷淋层，主要参数如下：入口烟气二氧化硫浓度：3857mg/m3，出口二氧化硫浓度186mg/m3，脱硫效率95.2%；采用本发明的复合石灰石、氢氧化钙石膏湿法烟气脱硫工艺，入口烟气二氧化硫浓度：3942mg/m3，出口二氧化硫浓度46mg/m3，脱硫效率98.8%，消耗氢氧化钙量与多消减的二氧化硫量的钙硫比1.15。与单一石灰石石膏湿法脱硫工艺相比，脱硫效率提高3.6%。
在上述试验中，利用本发明的复合石灰石、氢氧化钙石膏湿法烟气脱硫工艺，烟气由烟气入口烟道1进入吸收塔，氢氧化钙浆液经氢氧化钙浆液加入口12通入喷淋层2，烟气中二氧化硫和氢氧化钙浆液反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙进入吸收塔浆池17，亚硫酸钙经氧化风机14鼓入的空气氧化成二水硫酸钙，净化后的烟气经除雾器3除去雾滴后经烟气出口烟道4排出。二水硫酸钙经吸收塔浆池17停留结晶后，由石膏排出泵排出至皮带脱水机16，脱水得到含水率小于10%的石膏。
吸收塔内浆液PH值主要由石灰石供浆泵15向吸收塔的供浆流量控制，吸收塔出口二氧化硫浓度由氢氧化钙供浆调节阀门11和石灰石供浆泵15向吸收塔的供浆流量双重控制，PH值控制在5.0～6.0。
氢氧化钙浆液供浆量根据吸收塔出口二氧化硫浓度控制，氢氧化钙浆液部分脱硫率控制在10%以内。
对于技改项目，根据新增的氢氧化钙脱硫率，考虑增加氧化风机风量、吸收塔浆池容积和皮带脱水机容量。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (5)
1.一种复合型石灰石、氢氧化钙石膏湿法脱硫装置，其特征是，包括烟气净化部分、吸收剂供应部分、浆液氧化部分和石膏脱水部分，脱硫吸收剂采用石灰石和氢氧化钙浆液，氢氧化钙浆液从循环泵入口管道、循环泵出口管道至喷淋层之间的管道、循环泵管道内部、或者从吸收塔增设氢氧化钙浆液喷淋层加入；所述烟气净化部分，包括吸收塔，其中，吸收塔内由下至上依次设置有吸收塔浆池、喷淋层、除雾器，喷淋层下方设有烟气入口烟道，塔体顶端侧部设有烟气出口烟道，喷淋层和吸收塔浆池之间设有至少一个循环泵，循环泵入口和吸收塔浆池相通，循环泵出口和喷淋层相通；所述吸收剂供应部分，包括石灰石供应部分和氢氧化钙供应部分；所述石灰石供应部分包括石灰石浆液箱，其中，石灰石浆液箱内设有搅拌器，石灰石浆液箱经管道连接石灰石供浆泵，石灰石供浆泵连接吸收塔浆池，吸收塔浆池内部设有搅拌器；所述氢氧化钙供应部分，包括氢氧化钙/氧化钙粉仓和氢氧化钙浆液箱，其中，氢氧化钙/氧化钙粉仓底端连通着氢氧化钙浆液箱，氢氧化钙浆液箱设有搅拌器，氢氧化钙浆液箱通过管道分别与喷淋层和循环泵连通，管道上设有氢氧化钙供浆泵和调节阀门；所述浆液氧化部分，由氧化风机和氧化风管组成，氧化风机经氧化风管连接吸收塔浆池；所述石膏脱水部分，包括皮带脱水机和旋流器，皮带脱水机经旋流器连接石膏排出泵，石膏排出泵经管道与吸收塔浆池相连。
2.一种利用权利要求1的脱硫装置的脱硫工艺，其特征是，烟气由烟气入口烟道进入吸收塔，同时氢氧化钙浆液由喷淋层喷出，烟气中二氧化硫与氢氧化钙浆液反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙进入吸收塔浆池，经过氢氧化钙浆液净化后的烟气经除雾器除去雾滴，然后经烟气出口烟道排出，通过向吸收塔浆池内通入石灰石浆液控制吸收塔浆池内浆液pH值为5.0～6.0，然后通过氧化风机向吸收塔浆池内鼓入空气，亚硫酸钙被氧化成二水硫酸钙，二水硫酸钙在吸收塔浆池停留结晶生成石膏，石膏经石膏排出泵排至皮带脱水机，进行脱水。
3.如权利要求2所述的脱硫工艺，其特征是，所述脱硫吸收剂，为氢氧化钙浆液和石灰石浆液。
4.如权利要求2所述的脱硫工艺，其特征是，所述氢氧化钙浆液，为氢氧化钙粉加水配制而成，或者氧化钙加水消化生成氢氧化钙后加水配制而成。
5.如权利要求2所述的脱硫工艺，其特征是，所述氢氧化钙浆液质量浓度为15～30％，石灰石浆液质量浓度为15～30％。
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