CN104258719B - 锅炉烟气氨法脱硫脱硝除尘(去除pm2.5)三位一体工艺系统 - Google Patents

锅炉烟气氨法脱硫脱硝除尘(去除pm2.5)三位一体工艺系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种锅炉烟气氨法脱硫脱硝除尘(去除PM2.5)三位一体工艺系统,涉及一种锅炉烟气治理技术领域,该系统包括:吸收系统、循环系统、自动注氨系统、烟尘压滤除渣系统、氧化系统、副产物回收系统、自控系统七大系统,本发明彻底解决了空塔喷淋氨法脱硫装置脱硫后氨和气溶胶逃逸严重、很难调整脱硫效率、烟尘排放量不能达标排放而必须另设除尘装置增大投资的问题,节省了建设用地面积以及重复建设除尘设施费用,从而大大降低了一次性投资及运行费用,真正实现节能、环保、经济、稳定、达标运行,“以废治废、变废为宝”的环境治理理念。

Description

锅炉烟气氨法脱硫脱硝除尘(去除PM2.5)三位一体工艺系统

技术领域

[0001]本发明涉及锅炉烟气治理技术领域,具体为一种锅炉烟气氨法脱硫脱硝除尘(去除PM2.5)三位一体工艺系统。

背景技术

[0002]目前国内环保行业锅炉烟气治理中绝大多数使用空塔喷淋装置,其结构设计塔径小,一般在直径3〜8米,高度一般在30米左右,喷淋层设置3〜5层,液气比大,氨法脱硫的液气比一般在4〜5:1,其他方法的脱硫液气比一般在8〜12:1,因此循环系统所做的势能功较大、能耗高,从而造成运行费用高。由于烟气在空塔内是分散相(烟气中的S02、N0X、烟尘)对分散相(喷淋雾化浆液)的碰撞、反应、吸收不完全,致使空塔喷淋存在能耗高、脱硫脱硝除尘效率低的缺点。要想达到国家环保部门所要求的烟气排放标准,必须增设或改造原有除尘系统及建设目前常用的脱硝工艺(SCR或SNCR)装置。而SNCR脱硝工艺对锅炉后续辅助设备会造成一定的影响,缩短锅炉的使用寿命;而SCR脱硝工艺中催化剂在高粉尘环境中运行的原因致使该脱硝技术的投资和运行费用都很高,所以无论增加设施还是改造原有设备,无疑会给企业加大投资负担。烟气治理项目对建设企业本身来说虽能产生良好的社会效益,但一般不会给企业带来经济效益,况且即使增加设施或改造原有设备后,目前国内空塔喷淋装置也很难达到山东省2017年的烟尘排放标准:彡20mg/m3。因此,投资少、运行费用低、无二次污染、能够长期稳定、达标运行就成为该领域亟待解决的技术问题。

发明内容

[0003]本发明针对以上不足之处,提供了一种锅炉烟气氨法脱硫脱硝除尘(去除PM2.5)三位一体工艺系统,彻底解决了空塔喷淋氨法脱硫装置脱硫后氨和气溶胶逃逸严重、很难调整脱硫效率、烟尘排放量不能达标排放而必须另设除尘装置增大投资的问题,节省了建设用地面积以及重复建设除尘设施费用,从而大大降低了一次性投资及运行费用,真正实现节能、环保、经济、稳定、达标运行,“以废治废、变废为宝”的环境治理理念。

[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种锅炉烟气氨法脱硫脱硝除尘(去除PM2.5)三位一体工艺系统,包含有吸收系统、循环系统、注氨系统、氧化系统、烟尘压滤除渣系统、副产物回收系统、自控系统;

[0005] 所述吸收系统由喷射塔(PST)组成,喷射塔(PST)上设置有烟气入口,烟气入口处设置有强氧化剂管网,烟气入口连接一效脱硫、脱硝、除尘仓,一效脱硫、脱硝、除尘仓内侧连接二效脱硫、脱硝、除尘仓,一效脱硫、脱硝、除尘仓和二效脱硫、脱硝、除尘仓顶部安装有浆液喷淋管网,二效脱硫、脱硝、除尘仓的底板下部装有散射管,散射管下部插入设置于喷射塔(PST)底部的浆液池中,浆液池中设置有氧化风管网和扰动管网,浆液池液面处设置有第一液位计、第一 PH计检测仪、第一密度检测仪,喷射塔(PST)内设置有净烟气上升烟道,净烟气上升烟道顶部设置有逃逸氨和气溶胶拦截装置,逃逸氨和气溶胶拦截装置上部设置有除雾器,除雾器上方喷射塔(PST)顶部设置有烟气出口;

[0006]所述循环系统包含有循环栗、强氧化剂栗、扰动栗,所述循环栗的入口通过管道连接喷射塔(PST)内浆液池,出口连接喷射塔(PST)内喷淋管网,循环栗与浆液池之间的管道上设置有第一电动阀门及第一压力表,循环栗的入口还与注氨系统中注氨栗的出口连接,循环栗与注氨栗之间的管路上还设置有电磁流量计、第二电动阀门、第二压力表,注氨栗的入口连接氨水储存罐,注氨栗内设有第二液位计,注氨栗储存区设有溢氨报警器;所述强氧化剂栗入口与强氧化剂储存罐连接,出口与喷射塔(PST)内强氧化剂管网连接,强氧化剂栗与强氧化剂储存罐之间的管道上设置有第三电动阀门及第三压力表;所述扰动栗入口与喷射塔(PST)内浆液池连接,出口与喷射塔(PST)内扰动管网连接,扰动栗与浆液池之间的管路上设置有第四电动阀门和第四压力表;

[0007]喷射塔(PST)内氧化风管网与氧化系统中氧化风机的出口连接,氧化风机的入口通过空气滤清器直接与大气相连,氧化风管网与氧化风机连接的管路上设置有第五电动调节阀门和第五压力表;

[0008]所述喷射塔(PST)的浆液池依次连接烟尘压滤除渣系统和副产物回收系统;

[0009]自控系统包含有分散集中控制系统,所述分散集中控制系统连接设置于吸收系统的浆液池内的第一 PH测试仪、第一密度仪、第一液位计;所述分散集中控制系统连接循环系统中的循环栗、第一电动阀门、第一压力表;所述分散集中控制系统连接注氨系统中的注氨栗、电磁流量计、第二电动阀门、第二压力表、第二液位计、氨泄漏报警器;所述分散集中控制系统连接第三电动阀门及第三压力表、第四电动阀门及第四压力表;所述分散集中控制系统连接所述分散集中控制系统连接氧化系统中的氧化风机、第五电动调节阀门、第五压力表。

[0010]进一步的,所述散射管是由耐高温、耐磨、耐腐蚀的玻璃钢经自动纤维缠绕机制作而成,管径尺寸为Φ 10mm-Φ 200mm,长度为Φ 2000mm-Φ 3000mm,壁厚为5mm,所述散射管的上端设有一次缠绕、磨削成型的固定法兰,所述固定法兰下部设置有穿过散射管管体的固定孔板,所述固定孔板与散射管之间设置有密封圈,散射管下端为散射管气孔段,散射管气孔段由2205不锈钢板一次冲压制成,套装在散射管末端并用玻璃钢进行粘接固定,所述散射管气孔段的气孔宽为4mm—8mm,长为6mm—10mm,孔间距为6mm—8mm,所述散射管气孔段上部设置有穿过散射管管体的玻璃钢固定格栅,玻璃钢固定格栅与散射管之间设置有密封圈。

[0011]进一步的,所述逃逸氨和气溶胶的拦截装置包含有水膜仓,所述水膜仓底部设置有水膜仓底板,所述水膜仓底板的上部设置有循环水管网,所述循环水管网连接清水循环栗,所述水膜仓底板上设置有穿气孔,所述水膜仓底板下部设置有上升烟气分散管。

[0012]进一步的,所述拦截装置还包含有清水溢流管,所述清水溢流管下部连接浆液池,上部穿过水膜仓底板。

[0013]进一步的,所述所述拦截装置还包含有尘泥卸流管,所述尘泥卸流管下部连接浆液池,上部穿过水膜仓底板。

[OOM] 进一步的,所述水膜仓底板上的穿气孔直径为4mm—8mm,穿气孔间距为10mm—140mm,穿气孔成等边三角形均匀分布在水膜仓底板上,开孔率为水膜仓底板的20%—25%。

[0015]进一步的,所述水膜仓底板上部设置有液位计、PH计,所述尘泥卸流管下部设置有电动阀门,所述液位计、PH计、电动阀门连接分散集中控制系统;

[0016]进一步的,所述烟尘压滤除渣系统包含有浆液排出栗、压滤机,浆液排出栗的入口与喷射塔(PST)内浆液池连接,出口与压滤机连接,压滤机出口与浆液缓存罐相连,浆液缓存罐依次连接浆液排出栗和氧化罐,氧化罐的入口还连接氧化风机的出口,氧化罐的出口连接副产物回收系统,氧化风机入口通过空气滤清器直接与大气相连;浆液排出栗与压滤机连接的管道上设置有第六电动阀门及第六压力表,浆液排出栗、压滤机、第六电动阀门、第六压力表连接分散集中控制系统。

[0017]本发明的有益效果是:

[0018] —般空塔喷淋装置至少设置3—5层喷淋层并需要一定的喷淋高度,这种设计需要有大功率的循环栗去做很大的势能功以达到设计的脱硫效果,而本发明的喷射塔(PST)只设有一层喷淋层,液气比要求0.3-0.8:1即可,循环栗的功率会大大降低,可节能70%左右;

[0019]散射管及其模块的应用,完全解决了空塔喷淋装置当国家排放标准提高或煤质发生变化时,很难提高脱硫脱硝除尘效率的问题。而喷射塔(PST)中散射管及其模块的应用,只需增加散射管气孔段插入浆液面以下的深度即可,这样既不浪费过多能源、操作灵活方便,又可提高脱硫脱硝效率及达到去除PM2.5的目的;

[0020]逃逸氨和气溶胶拦截装置的应用,彻底解决了氨法脱硫工艺中氨和气溶胶逃逸的问题,完全实现了逃逸氨和气溶胶的达标排放;

[0021]自控系统的设置实现了整个过程的远程控制和就地操作,并可实现自动联锁运行无需人为操作。

附图说明

[0022]图1所示是本发明的喷射塔结构示意图;

[0023]图2所示是本发明的两炉一塔三位一体工艺系统示意图;

[0024]图3逃逸氨和气溶胶拦截装置的结构示意图;

[0025]图4副产物回收系统示意图;

[0026]图5自控系统示意图;

[0027]图6喷淋塔脱硫效率曲线;

[0028]图7所示为注氨量调节出口 SO2含量的方式示意图。

具体实施方式

[0029]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述:

[0030]如图所示为本发明的一个具体实施例,一种锅炉烟气氨法脱硫脱硝除尘(去除PM2.5)三位一体工艺系统,包含有吸收系统2、循环系统3、注氨系统4、氧化系统5、烟尘压滤除渣系统6、副产物回收系统7、自控系统8;

[0031]所述吸收系统由喷射塔I(PST)组成,喷射塔I(PST)上设置有烟气入口 11,烟气入口 11处设置有强氧化剂管网12,烟气入口 11连接一效脱硫、脱硝、除尘仓13,一效脱硫、脱硝、除尘仓13内侧连接二效脱硫、脱硝、除尘仓14,一效脱硫、脱硝、除尘仓13和二效脱硫、脱硝、除尘仓14顶部安装有浆液喷淋管网15,二效脱硫、脱硝、除尘仓14的底板下部装有散射管16,散射管16下部插入设置于喷射塔I(PST)底部的浆液池17中,所述散射管16是由耐高温、耐磨、耐腐蚀的玻璃钢经自动纤维缠绕机制作而成,管径尺寸为Φ 10mm-Φ 200mm,长度为Φ 2000mm- Φ 3000mm,壁厚为5mm,所述散射管16的上端设有一次缠绕、磨削成型的固定法兰,所述固定法兰下部设置有穿过散射管管体的固定孔板,所述固定孔板与散射管16之间设置有密封圈,散射管16下端为散射管气孔段,散射管气孔段由2205不锈钢板一次冲压制成,套装在散射管末端并用玻璃钢进行粘接固定,所述散射管气孔段的气孔宽为4mm—8mm,长为6mm—10mm,孔间距为6mm—8mm,所述散射管气孔段上部设置有穿过散射管管体的玻璃钢固定格栅18,玻璃钢固定格栅18与散射管16之间设置有密封圈;

[0032] 浆液池17中设置有氧化风管网19和扰动管网20,浆液池17液面处设置有第一液位计21、第一 PH计检测仪51、双法兰压力变送器52、第一密度检测仪53,第一液位计21为磁反板液位计,第一液位计21、第一 PH计检测仪51、双法兰压力变送器52、第一密度检测仪53,均与自控系统中的分散集中控制系统连接,浆液池17上部还设置有与自控系统中分散集中控制系统连接的现场监控摄像头,浆液池17上部设置有玻璃视窗口 ;喷射塔I(PST)中心设置有净烟气上升烟道22,净烟气上升烟道22顶部设置有逃逸氨和气溶胶拦截装置23,包含有水膜仓,水膜仓由2205不锈钢板或玻璃钢板制成,所述水膜仓底部设置有水膜仓底板24,所述水膜仓底板24的上部设置有循环水管网25,所述循环水管网25连接清水循环栗,所述拦截装置233还包含有清水溢流管26,所述清水溢流管26下部连接浆液池,上部穿过水膜仓底板24,所述拦截装置23还包含有尘泥卸流管27,所述尘泥卸流管27下部连接浆液池17,上部穿过水膜仓底板24,所述水膜仓底板24上部设置有第三液位计54、第二 PH计55,所述尘泥卸流管27下部设置有第七电动阀门56,所述第三液位计54、第二 PH计55、第七电动阀门56、循环水管网25的开关连接分散集中控制系统;

[0033]所述水膜仓底板24上设置有穿气孔,所述水膜仓底板24上的穿气孔直径为4mm—8mm,穿气孔间距为10mm—140mm,穿气孔成等边三角形均勾分布在水膜仓底板24上,开孔率为水膜仓底板24的20%—25%,所述水膜仓底板24下部设置有上升烟气分散28,烟气分散管28设置为从下向上管径逐渐增大,所述外侧圆周上的烟气分散管28下部设置有调节阀门29 ο

[0034]逃逸氨和气溶胶拦截装置23上部设置有除雾器30,除雾器30为屋脊式除雾器,除雾器30上方喷射塔I (PST)上设置有烟气出口 31;

[0035]所述循环系统32包含有2台浆液循环栗,一用一备,2台强氧化剂栗,一用一备,2台扰动栗,一用一备,所述循环栗的入口通过管道连接喷射塔(PST)内浆液池,出口连接喷射塔(PST)内喷淋管网,循环栗与浆液池之间的管道上设置有第一电动阀门57及第一压力表58,循环栗59、第一电动阀门57及第一压力表58与自控系统中的分散集中控制系统连接,循环栗的入口上还连接注氨系统中的注氨栗的出口,循环栗与注氨栗之间的管路上还设置有电磁流量计60和第二电动阀门61及第二压力表62,注氨栗内设置有第二液位计63,注氨栗储存区域设置有氨泄漏报警器64,电磁流量计60、第二电动阀门61及第二压力表62、注氨栗63、注氨栗内的第二液位计64、氨泄漏报警器65与自控系统中的分散集中控制系统连接,注氨栗63的入口连接氨水储存罐;所述氧化剂栗入口与强氧化剂储存罐连接,出口与喷射塔内氧化剂管网连接,氧化剂栗与强氧化剂储存罐之间的管道上设置有第三电动阀门66及第三压力表67;第三电动阀门66及第三压力表67与自控系统中的分散集中控制系统连接,扰动栗入口与喷射塔(PST)内浆液池连接,出口与喷射塔(PST)内扰动管网连接,扰动栗与浆液池之间的管路上设置有第四电动阀门68和第四压力表69,第四电动阀门68和第四压力表69与自控系统中的分散集中控制系统连接;

[0036]喷射塔(PST)内氧化风管网与氧化系统的氧化风机70的出口连接,入口通过空气滤清器与大气相连,氧化风管网与氧化风机70连接的管路上设置有第五电动调节阀门71和第五压力表72,氧化风机70、第五电动阀门71和第五压力表72与自控系统8中的分散集中控制系统连接;

[0037]所述喷射塔(PST)的浆液池依次连接烟尘压滤除渣系统和副产物回收系统;所述烟尘压滤除渣系统包含有浆液排出栗、压滤机,浆液排出栗的入口与喷射塔(PST)内浆液池连接,出口与压滤机连接,压滤机出口与浆液缓存罐相连,浆液缓存罐依次连接浆液排出栗和氧化罐,氧化罐的入口还连接氧化风机的出口,氧化罐的出口连接副产物回收系统,氧化风机入口通过空气滤清器直接与大气相连;浆液排出栗与压滤机连接的管道上设置有第六电动阀门73及第六压力表74,浆液排出栗75、压滤机76、第六电动阀门73、第六压力表74连接分散集中控制系统。

[0038]副产物回收系统其主要特征是设有(NH4)2SO4溶液排出栗80,栗80的入料口与烟尘压滤除渣系统中的氧化罐81连接,入料口管路处设有电动阀门,栗的出料口与一效加热室82连接;一效强制循环栗83的入料口与一效蒸发室84的出料口连接,一效强制循环栗83的出料口与一效加热室82的入料口相连,一效加热室82的出料口与一效蒸发室84的入料口连接,二效强制循环栗85的入料口与二效蒸发室86的出料口连接,二效强制循环栗85的出料口与二效加热室87的入料口相连,二效加热室87出料口与二效蒸发室86的入料口连接;蒸气源首先进入一效加热室82的蒸气入口,过量蒸气与一效蒸发室84的蒸气一并进入二效加热室87蒸气入口,二效加热室87的少量富余蒸气及冷凝水由排空管直接排入地下收集池;二效蒸发室86的蒸发蒸气通过真空射流栗88被吸入冷凝器89进行冷却,冷凝水由真空射流栗88的排出管排入地下收集池;一效蒸发室84、二效蒸发室86外设有分设液面上下的两套真空压力变送器和两套玻璃视窗口及监控摄像头,一效蒸发室84、二效蒸发室86蒸气出口处设有真空压力表。当二效蒸发室86硫酸氨溶液达到一定浓度后,由出料栗排入稠厚器90。稠厚器90内设有搅拌器,稠厚器90外设有两套玻璃视窗口及监控摄像头,稠厚器90外部伴有循环冷却水箱,稠厚器90出口管路设有电动阀门,降至一定温度的硫酸氨溶液直接排入离心机91进行固液分离,母液回流至母液缓存罐,可重复利用;分离出的固体颗粒(化肥)进入包装机92进行打包外运。

[0039]自控系统8包含有分散集中控制系统,分散集中控制系统包括数据采集和处理系统(DAS)、模拟量控制系统(MCS)、顺序控制系统(SCS)、电气控制系统(ECS),数据采集和处理系统,可完成对七大系统的自动控制。本系统主要特征是:由操作员站、PCL总站、因特网、交换器及连接设备来实现的DP电缆和网线组成完整的分散集中控制系统。

[0040] 原烟气由喷射塔(PST)烟气入口进入喷射塔(PST),然后进入一效脱硫、脱硝、除尘仓和二效脱硫、脱硝、除尘仓后,烟气流速急剧下降,增加了S02、N0x、烟尘与浆液的碰撞、反应、吸收几率,通过设在一效脱硫、脱硝、除尘仓、二效脱硫、脱硝、除尘仓顶部的一层循环浆液喷淋管网(喷淋覆盖面积控制在喷射塔(PST)截面积的150〜200 % )喷射浆液,该工艺装置因不强调液气比喷射塔(PST)氨法脱硫液气比一般控制在0.5〜0.8:1),只需喷液量能使烟气降温和进行初步反应,利用喷淋塔脱硫效率曲线斜率最大段,即脱硫效率最高处(因液气比为I〜2处如图6所示,此时一效脱硫、脱硝、除尘仓、二效脱硫、脱硝、除尘仓内为微正压,所以烟气密度相对提高,即S02、NOx、烟尘在一效脱硫、脱硝、除尘仓、二效脱硫、脱硝、除尘仓中的分布更加密集、单位体积内的SO2、NOx、烟尘被浆液液滴吸收、捕获的概率提高。)对烟气进行第一次脱硫、脱硝、除尘处理及对PST内散射管管口进行防堵清洗,至此完成喷射塔(PST)内第一次脱硫、脱硝、除尘。一般空塔喷淋装置至少设置3—5层喷淋层并需要一定的喷淋高度,这种设计需要有大功率的循环栗去做很大的势能功以达到设计的脱硫效果,而喷射塔(PST)只设有一层喷淋层,液气比要求0.3-0.8:1即可,循环栗的功率会大大降低,可节能70%左右。

[0041 ]第一次处理后的烟气经散射管使烟气再次进入塔底浆液池内,因烟气进入喷射塔一效脱硫、脱硝、除尘仓、二效脱硫、脱硝、除尘仓后,烟气速度急剧下降,然后烟气被分散至多根散射管内,烟气速度又被提高,这种扩大、缩小、变向等过程,加剧了烟气的湍流程度,从而提高了浆液液滴与SO2、NOx、烟尘的碰撞几率。散射管由耐高温、耐腐蚀、耐磨玻璃钢制作而成,上端设有玻璃钢法兰,固定于二效脱硫、脱硝、除尘仓底板,下端设有200mm长的2205双向钢气孔段,该气孔段由一次冲压成型,气孔长一般为6mm — 1mm,气孔宽一般为4mm一 8mm,孔间距一般为5 mm—8mm。气孔段一般置于楽液液面以下8 Omm— 15 Omm处(如锅炉风机压头余量不够,可适当加设增压风机)。当烟气通过散射管末端的无数气孔时,被均匀分散至浆液中,由于浆液是连续相,烟气中S02、NOx、烟尘是分散相,进而大大增加了烟气中的SO2、NOx、烟尘与浆液有充分接触时间和碰撞频率,对烟气进行深度净化,达到彻底去除SO2, NOx、烟尘(去除PM2.5)的目的,从而完成第二次脱硫、脱硝、除尘。至此,处理过的净烟气基本符合国家环保部门所要求的排放标准。据相关工程实例证明,如果适当增加风机压头,散射管气孔段插入液面以下150mm左右,烟气中的SO#放浓度可以达到20mg/m3,烟尘排放浓度可以达到10mg/m3以内。喷射塔(PST)外浆液外处设有直径200mm的玻璃视窗口、双法兰压力变风器、磁翻板液位计及监控摄像头,将检测数据实时反馈至自控系统的主控制界面,并有主控人员进行联锁调整控制,以精确控制液面高度,确保锅炉烟气的达标排放。

[0042]当煤质变化、锅炉负荷变化、浆液吸收剂品级变化、国家对烟气排放标准要求变化时,喷射塔(PST)都可以通过适当调整浆液面与散射孔的高度来确保锅炉烟气的达标排放,且不浪费过多能源,操作非常灵活、方便。

[0043]经过散射管气孔段的烟气在浆液中进行完全、充分的“洗澡”和反应后,形成连续的气泡浮涌至浆液表面,并将浆液面吹起500_左右的气泡层。由于气泡能够提供巨大的气液接触表面,以及这些表面在气泡合并、增大、破裂、再形成的激烈过程中不断更新,为使烟气中夹带的微尘颗粒最大限度的粘附到液膜及气泡表面上提供了充分的条件,进而达到洗涤、过滤、分离烟气中微尘颗粒的效果(去除PM2.5),实现该气泡层第三次对SO2、NOx、微尘进行净化和去除。该装置的设置能够精细、深度、彻底去除烟气中的SO2、NOx,微尘,使SO2排放浓度达到30 mg/m3以内,尘的排放浓度达到10mg/m3以内,NOx排放浓度达到50 mg/m3以内。

[0044] 其反应、吸收原理如下:SO2和SO3的吸收

[0045] SO2 + H2O = H2SO3

[0046] 2NH3.H2O + H2SO3 = (NH4)2SO3

[0047] (NH4)2SO3 + SO2 + H2O = 2NH4HS03

[0048] 2NH3.H2O + SO3 = (NH4)2SO4 + H2O

[0049] NH4HSO3 + NH3.H2O = (NH4)2SO3 + H2O

[0050] NOx 吸收

[0051 ] 2N02+H20 = HNO3+HNO2

[0052] NH3.H2O+HNO3 = NH4NO3+H2O

[0053] NH3.H2O+HNO2 = NH4NO2+H2O

[0054] 2(NH3.Η20)+Ν0+Ν02 = 2NH4NO2+H2O

[0055] 6N0+4 NH3 =5N2+6H20

[0056] 亚盐对NOx的吸收

[0057] 2(NH4)2S03+2N0 = (NH4)2S04+N2T

[0058] 4(NH4)HS03+2N02 = 4(NH4)HS04+N2T

[0059]反应、洗涤后的净烟气由多个上升烟道进入一效脱硫、脱硝、除尘仓、二效脱硫、脱硝、除尘仓上部的逃逸氨和气溶胶的拦截装置,该拦截装置简单地讲就是一个清水膜仓,水膜仓底板上设有无数孔径为4mm—8mm的圆形穿气孔,孔间距一般为10mm—140mm,穿气孔一般成等边三角形均匀布置(详见附图四),开孔率一般为20%—25%,烟气通过穿气孔的流速一般为6—13m/s。水膜仓底板由2205双向不锈钢(厚度5mm左右)或玻璃钢(厚度1mm左右)制成,水膜仓设有循环栗、循环水管网、溢流管、尘泥排泄管、液位计、PH计,并分别与主控系统连接,以便主控人员对缓存清液进行及时调整。当预处理过的净烟气按设定的流速通过水膜仓底板的穿气孔时,在孔眼处形成气泡,一个个不连接的气泡通过清液层后,会在水膜仓底板上面形成一层300mm左右厚度的气泡层,气泡层下面是鼓泡区,主要是液体;中间为运动的气泡区,由运动着的一个个气泡连接在一起组成;上部为爆沫区,液体在此由于爆裂而变成泡沫,大的液滴落下,小的液滴被气流带至除雾器后,绝大部分被分离出来,净烟器由烟囱排放到大气中,完全达到国家环保部门所要求的各项排放标准。

[0060]当原烟气进入吸收系统后,通过业主方设置在原烟道和净烟道的在线检测装置(CEMS)测量喷射塔前原烟气与塔后净化后的烟气中S02、N0X、烟尘排放浓度、氧含量、烟气温度、压力和烟气量,根据这些测量数据计算进入喷射塔中S02、N0X的总量及S02、N0X的脱除效率,依据S02脱除的总量和喷射塔内浆液实测PH值与设定PH值的偏差值e及原、净烟道在线检测所测定的NOX含量作为校正值,当浆液PH值超出设定范围值时,设置于浆液池中的PH计将测量数值反馈给自控系统,自控系统会通过自动联锁控制装置启动注氨系统的注氨栗及电动阀门,向浆液池中注入氨水,当PH计反馈会的PH值达到设定范围值时,自控系统会通过自动联锁控制装置自动停止注氨栗及电动阀门,电磁流量计可通过运行调试制定好标准流量,不再作重复调整。然后调用PLC编程软件中的PID模块调节注氨及强氧化剂调节阀的开度量来实现注入到喷射塔中注氨量及强氧化剂量的精确控制,以便精确、稳定控制脱硫脱硝效率;当主控制界面显示的烟尘排放浓度超过要求的标准时,系统会通过自动联锁控制装置启/停补水装置,调整散射管气孔段插入浆液面的深度,以实现烟尘浓度的达标排放。当吸收系统的密度测试仪测试浆液浓度达到设定范围值时,系统会自动启动与浆液池相连的浆液排出栗,将达到一定浓度的(NH4 ) 2S04溶液送入烟尘压滤系统,同时启动烟尘压滤系统的压滤机对浆液进行压滤,压滤后的清液自流到浆液缓存罐,浆液缓存罐内的浆液通过自动液位控制器启/停清浆液排出栗,将清浆液送入氧化罐进一步氧化。系统运行过程中,塔内浆液池的氧化风管网产生的氧化风及氧化罐内的氧化风24小时运行,以保证浆液中(NH4)2S04的最大生成量,氧化罐内氧化完全的(NH4)2S04溶液通过主控系统控制界面启动氧化系统的浆液排出栗及电动阀门,将(NH4)2S04溶液送入副产物回收系统,进行蒸发、结晶、分离进而生产出优质化肥。

[0061]本系统所有电气设备可实现远程控制和就地操作,并可实现自动联锁运行无需人为操作。主控人员在主控室通过LCD显示屏及控制界面即可完成对整个系统进行启/停控制、正常运行监视和调整、以及异常事故状况的处理。

[0062]喷射塔(PST)内的浆液通过循环系统进行反复循环利用,当浆液密度和PH值超出设定范围值时,系统会通过密度和PH值自动监测仪的数据显示并反馈至主控系统,通过自动联锁控制启动/停止注氨系统、循环系统、进行注氨、补水和浆液排除。排出的浆液经烟尘压滤除渣系统的浆液输入栗注入压滤机进行压滤除尘,烟尘压滤除渣系统会全时运行以保证输出的(NH4)2S04溶液尘含量达到最低值,压滤后的清浆液自流至硫酸氨溶液缓存罐,再由硫酸氨溶液排出栗注入氧化系统氧化罐的待氧化仓,进行充分、完全氧化,从而确保生产出优质的(NH4)2S04肥料。因氧化罐中间设有隔仓板,将氧化罐分为待氧化仓和氧化仓,两个仓内均设有来自氧化系统的氧化风管网及注氨系统的注氨管网,使含有部分亚盐的浆液完全氧化、还原成(NH4)2S04溶液,以提高氨的利用率及化肥的生产量。

[0063] 其氧化、还原原理如下:2NH4N02+02=2NH4N03

[0064] 2(NH4)2S03+02=2(NH4)2S04

[0065] 2NH4HS03+02=2NH4HS04

[0066] NH4HSO4+NH3.H20=(NH4)2S04+H20

[0067 ]氧化完全的(NH4 ) 2 SO4溶液由排出栗注入副产物回收系统的一效、二效加热室、蒸发室,通过强制循环栗及蒸气源进行强制循环加热、蒸发、结晶。因该系统中设有真空射流栗,一般控制一效、二效蒸发室的负压在60Pa左右以便使浆液在75°C左右即可蒸发。二效蒸发室的蒸汽经冷凝器和真空射流栗后凝结成水,流入收集池,进行重复利用。当二效蒸发室的溶液达到一定浓度后由(NH4)2SO4溶液排出栗送入稠厚器进行冷却降温、再次结晶后注入离心机,对(NH4)2SO4饱和溶液进行脱水分离,母液回流重复利用,分离出的固体颗粒即为化肥。

[0068]当然,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种锅炉烟气氨法脱硫脱硝除尘三位一体工艺系统,其特征在于:包含有吸收系统、循环系统、注氨系统、氧化系统、烟尘压滤除渣系统、副产物回收系统; 所述吸收系统由喷射塔组成,喷射塔上设置有烟气入口,烟气入口处设置有强氧化剂管网,烟气入口连接一效脱硫、脱硝、除尘仓,一效脱硫、脱硝、除尘仓内侧连接二效脱硫、脱硝、除尘仓,一效脱硫、脱硝、除尘仓和二效脱硫、脱硝、除尘仓顶部安装有浆液喷淋管网,二效脱硫、脱硝、除尘仓的底板下部装有散射管,散射管下部插入设置于喷射塔底部的浆液池中,楽液池中设置有氧化风管网和扰动管网,楽液池液面处设置有第一液位计、第一PH计检测仪、第一密度检测仪,喷射塔内设置有净烟气上升烟道,净烟气上升烟道顶部设置有逃逸氨和气溶胶拦截装置,逃逸氨和气溶胶拦截装置上部设置有除雾器,除雾器上方喷射塔顶部设置有烟气出口; 所述循环系统包含有循环栗、强氧化剂栗、扰动栗,所述循环栗的入口通过管道连接喷射塔内浆液池,出口连接喷射塔内喷淋管网,循环栗与浆液池之间的管道上设置有第一电动阀门及第一压力表,循环栗的入口还与注氨系统中注氨栗的出口连接,循环栗与注氨栗之间的管路上还设置有电磁流量计、第二电动阀门、第二压力表,注氨栗的入口连接氨水储存罐,注氨栗内设有第二液位计,注氨栗储存区设有溢氨报警器;所述强氧化剂栗入口与强氧化剂储存罐连接,出口与喷射塔内强氧化剂管网连接,强氧化剂栗与强氧化剂储存罐之间的管道上设置有第三电动阀门及第三压力表;所述扰动栗入口与喷射塔内浆液池连接,出口与喷射塔内扰动管网连接,扰动栗与浆液池之间的管路上设置有第四电动阀门和第四压力表; 喷射塔内氧化风管网与氧化系统中氧化风机的出口连接,氧化风机的入口通过空气滤清器直接与大气相连,氧化风管网与氧化风机连接的管路上设置有第五电动调节阀门和第五压力表; 所述喷射塔的浆液池依次连接烟尘压滤除渣系统和副产物回收系统; 所述散射管是由耐高温、耐磨、耐腐蚀的玻璃钢经自动纤维缠绕机制作而成,管径尺寸为Φ 10mm-Φ 200mm,长度为Φ 2000mm-Φ 3000mm,壁厚为5mm,所述散射管的上端设有一次缠绕、磨削成型的固定法兰,所述固定法兰下部设置有穿过散射管管体的固定孔板,所述固定孔板与散射管之间设置有密封圈,散射管下端为散射管气孔段,散射管气孔段由2205不锈钢板一次冲压制成,套装在散射管末端并用玻璃钢进行粘接固定,所述散射管气孔段的气孔宽为4mm—8mm,长为6mm— I Omm,孔间距为6mm—8mm,所述散射管气孔段上部设置有穿过散射管管体的玻璃钢固定格栅,玻璃钢固定格栅与散射管之间设置有密封圈。
2.根据权利要求1所述的锅炉烟气氨法脱硫脱硝除尘三位一体工艺系统,其特征在于:所述三位一体系统还包括自控系统,所述自控系统包含有分散集中控制系统,所述分散集中控制系统连接设置于吸收系统的浆液池内的第一 PH测试仪、第一密度仪、第一液位计;所述分散集中控制系统连接循环系统中的循环栗、第一电动阀门、第一压力表;所述分散集中控制系统连接注氨系统中的注氨栗、电磁流量计、第二电动阀门、第二压力表、第二液位计、氨泄漏报警器;所述分散集中控制系统连接第三电动阀门及第三压力表、第四电动阀门及第四压力表;所述分散集中控制系统连接所述分散集中控制系统连接氧化系统中的氧化风机、第五电动调节阀门、第五压力表。
3.根据权利要求1所述的锅炉烟气氨法脱硫脱硝除尘三位一体工艺系统,其特征在于:所述逃逸氨和气溶胶的拦截装置包含有水膜仓,所述水膜仓底部设置有水膜仓底板,所述水膜仓底板的上部设置有循环水管网,所述循环水管网连接清水循环栗,所述水膜仓底板上设置有穿气孔,所述水膜仓底板下部设置有上升烟气分散管。
4.根据权利要求3所述的锅炉烟气氨法脱硫脱硝除尘三位一体工艺系统,其特征在于:所述拦截装置还包含有清水溢流管,所述清水溢流管下部连接浆液池,上部穿过水膜仓底板。
5.根据权利要求3所述的锅炉烟气氨法脱硫脱硝除尘三位一体工艺系统,其特征在于:所述拦截装置还包含有尘泥卸流管,所述尘泥卸流管下部连接浆液池,上部穿过水膜仓底板。
6.根据权利要求3所述的锅炉烟气氨法脱硫脱硝除尘三位一体工艺系统,其特征在于:所述水膜仓底板上的穿气孔直径为4mm—8mm,穿气孔间距为10mm—140mm,穿气孔成等边三角形均匀分布在水膜仓底板上,开孔率为水膜仓底板的20%—25%。
7.根据权利要求1或2所述的锅炉烟气氨法脱硫脱硝除尘三位一体工艺系统,其特征在于:所述烟尘压滤除渣系统包含有浆液排出栗、压滤机,浆液排出栗的入口与喷射塔内浆液池连接,出口与压滤机连接,压滤机出口与浆液缓存罐相连,浆液缓存罐依次连接浆液排出栗和氧化罐,氧化罐的入口还连接氧化风机的出口,氧化罐的出口连接副产物回收系统,氧化风机入口通过空气滤清器直接与大气相连;浆液排出栗与压滤机连接的管道上设置有第六电动阀门及第六压力表,浆液排出栗、压滤机、第六电动阀门、第六压力表连接分散集中控制系统。
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