CN107998866A - 一种石灰浆液带压输送装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生活垃圾焚烧烟气处理领域，公开了一种石灰浆液带压输送装置及方法，用于解决石灰法处理生活垃圾焚烧烟气过程中石灰浆液堵塞管道的问题。本发明所述的石灰浆液带压输送装置包括石灰浆供浆槽、石灰浆输送管路、石灰浆回流管路和吸收塔，所述的石灰浆输送管路上沿浆液流动方向依次设置流量计、压力变送器和电动调节阀；所述的石灰浆回流管路上沿浆液流动方向依次设置压力变送器和电动调节阀。石灰浆液带压输送方法是控制石灰浆输送管路与回流管路的流量分配、石灰浆液流量与烟气流量之比、石灰浆输送管路管内压力。石灰浆在高压环境下，不易沉积在管壁上，可以有效的防止管道堵塞。
Description
技术领域
本发明涉及城市生活垃圾焚烧烟气净化领域，具体涉及一种石灰浆液带压输送装置及方法。
背景技术
生活垃圾焚烧发电作为一种无害化、减量化和资源化的固体废物处理方法，在世界各国得到广泛应用。然而，垃圾在燃烧时，会产生很多有害物质，特别是其中的酸性气体，如SO2和HCl，如果得不到有效净化处理，必将对环境产生严重污染。因此垃圾焚烧烟气净化方法研究已经成为环境保护研究中的一个重要课题。
目前，垃圾焚烧净化技术绝大部分采用旋转喷雾干燥工艺，该工艺过程简单，设备少，不需对脱酸产品进行二次处理，没有废水排放，运行费用低，具有广阔的应用前景。目前的旋转喷雾干燥垃圾焚烧烟气净化装置主要由石灰浆制备系统、喷雾干燥器、吸收塔和布袋除尘器等组成，石灰经石灰储仓送到石灰浆制备槽，生成石灰浆，石灰浆从制备槽送入石灰浆供浆槽备用。垃圾焚烧产生的烟气从吸收塔塔体顶部进入吸收塔。旋转喷雾器安装在吸收塔顶部，通过高速旋转将石灰浆雾化为细小的浆滴，雾化后的石灰浆液滴在塔内与烟气进行充分接触、换热，并与烟气中的HCl、SO2进行化学中和反应；同时向烟气喷水，降温。净化后烟气从吸收塔锥体上的连接烟道进入布袋除尘器，部分颗粒物反应残余物从塔底部排出。这种旋转喷雾干燥垃圾焚烧烟气净化装置由于采用石灰浆雾化，石灰浆浓度大或石灰浆管道较长时，容易因为石灰浆流速低导致石灰浆在管道内沉积，导致石灰浆输送管道堵塞，最终导致雾化装置无法雾化石灰浆，烟气直接排放，污染环境。CN203836609U公开了石灰浆输送系统，该实用新型通过控制管道内径来调节管内流体流量的方式实现高压管道内石灰浆的沉积堵塞问题，但该方案选用的浆液泵流量大，易导致浆液供应与烟气净化所需不匹配；同时该方案设计了酸洗系统，定时清理管路沉积的石灰浆是使其正常运行的必不可少的工艺过程。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是石灰法处理生活垃圾焚烧烟气过程中石灰浆液堵塞管道的问题，提供一种石灰浆液带压输送装置及方法。
本发明所要解决的上述技术问题，通过如下技术方案予以实现：
一种石灰浆液带压输送装置，包括石灰浆供浆槽、石灰浆输送管路、石灰浆回流管路和吸收塔，所述的石灰浆输送管路和石灰浆回流管路一起通过三通与供浆槽底部连接，所述的石灰浆输送管路连接吸收塔和三通，所述的石灰浆回流管路一端连接三通，另一端在石灰浆供浆槽液面上方，所述的三通与供浆槽底部的连接管道上设有石灰浆液泵，所述的石灰浆输送管路上沿浆液流动方向依次设置流量计，压力变送器和电动调节阀；所述的石灰浆回流管路上沿浆液流动方向依次设置压力变送器和电动调节阀。
石灰浆液在高压环境下，不易沉积在管壁上，可以有效的防止管道堵塞。所述的石灰浆输送管路和石灰浆回流管路之间可以有效分流，保证石灰浆输送管路压力稳定充足的同时保证石灰浆液的充分利用。压力变送器和电动调节阀保证输送管道压力，流量计用于检测石灰浆输送管路流量，保证吸收器内石灰浆液供应。石灰浆回流管路上的压力变送器和电动调节阀用于调节回流管路压力，确保石灰浆输送管路与石灰浆回流管路之间有效分配流量。
优选地，所述的吸收塔顶端设置有旋转雾化器，所述的旋转雾化器同石灰浆输送管路连接。旋转雾化器将石灰浆液雾化，加大与塔内空气的接触面积。
优选地，所述的石灰浆供浆槽内设置有搅拌桨和搅拌电机。进入供浆槽的石灰浆是已经预混好的石灰浆液，但由于石灰浆液是过饱和的，随着烟气净化装置的运行，供浆槽底部的石灰浆液浓度会不断增加，不断的搅拌可以使供浆槽内的溶液均匀，防止石灰含量过高的浆液进入管路。
优选地，所述的石灰浆输送管路和石灰浆回流管路的管材为钢管。钢管可以适应管道内的高压环境，同时管壁易进行防垢处理。
一种石灰浆液带压输送方法，控制石灰浆液流量与吸收塔内气体流量之比在1:6000~1:12000之间；控制石灰浆输送管路管内压力不小于0.1~0.5MPa；所述的石灰浆回流管路流量为石灰浆输送管路流量的1.5~6倍。通过压力变送器和电子调节阀控制管路流量；保证管道压力不低于0.1~0.5MPa，保证石灰浆液有效雾化同时有效防止管道结垢。例如80000m³/h风量的烟气，可用10m³/h的石灰浆液泵。
优选地，控制石灰浆液流量与吸收塔内气体流量之比在1:8000~1:10000之间；控制石灰浆输送管路管内压力不小0.1~0.3MPa；所述的石灰浆回流管路流量为石灰浆输送管路流量的2.5~4倍。通过压力变送器和电子调节阀控制管路流量；保证管道压力不低于0.1~0.3MPa，保证石灰浆液有效雾化同时有效防止管道结垢。
优选地，控制石灰浆液流量与吸收塔内气体流量之比在1:9000之间；控制石灰浆输送管路管内压力不小0.2MPa；所述的石灰浆回流管路流量为石灰浆输送管路流量的3倍。通过压力变送器和电子调节阀控制管路流量；保证管道压力不低于0.2MPa，保证石灰浆液有效雾化同时有效防止管道结垢，降低石灰浆液输送成本。
优选地，所述的石灰浆输送管路与石灰浆回流管路使用的钢管经防垢处理，所述的防垢处理为管路每隔90~120天使用投加了阻垢分散剂的清水冲洗。装置首次运行前，管路须经防垢处理，之后每隔90~120天再次进行防垢处理。阻垢分散剂处理后的管件内壁上，石灰浆液不易沉积结垢，降低了管道堵塞的可能性。
优选地，所述的阻垢分散剂按照质量百分比包括以下组分：聚天冬氨酸10~15%、氧化淀粉10~15%、聚丙烯酸10~12%、氯化锌0.5~1%，其余为去离子水。聚天冬氨酸是高效环保的阻垢剂，氧化淀粉可以减少聚天冬氨酸的投加量，同时提高阻垢剂的阻垢性能；聚丙烯酸可以提高阻垢剂的分散性能，同时分子量8000左右的聚丙烯酸也具有阻垢性能；氯化锌可以提高聚天冬氨酸的阻垢性能。
优选地，所述的阻垢分散剂投加量为70~90mg/L。阻垢分散剂为水溶液，将阻垢分散剂的投加量控制在70~90mg/L可以有效的防止管道结垢。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：本发明利用管道高压条件下石灰浆浆液不易沉积的特点，选用高压石灰浆液泵，进行带压供浆，可以有效的防止浆液沉积和管道堵塞；配套的石灰浆回流管路，可以有效分流，保证石灰浆输送管路的稳定运行；电动调节阀和压力变送器可以有效的调节管路的阻力，进一步保证石灰浆回流管路与石灰浆输送管路的合理的浆液流量分配。
附图说明
图1为本发明的石灰浆液带压输送装置结构示意图；
其中1、石灰浆供浆槽；2、石灰浆液泵；3、石灰浆回流管路；4、流量计；5、压力变送器；6、电动调节阀； 7、旋转雾化器；8、吸收塔；9、石灰浆输送管路；10、三通；11、搅拌电机；12、搅拌桨。
具体实施方式
以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
实施例1
如图1所示，本实施例的石灰浆液带压输送装置，包括石灰浆供浆槽1、石灰浆输送管路9、石灰浆回流管路3和吸收塔8，石灰浆输送管路9和石灰浆回流管路3一起通过三通10与石灰浆供浆槽1底部连接，所述的石灰浆输送管路9连接吸收塔8和三通10，所述的石灰浆回流管路3一端连接三通10，另一端在石灰浆供浆槽1液面上方，三通10与石灰浆供浆槽1底部的连接管道上设有石灰浆液泵2，石灰浆输送管路9上沿浆液流动方向依次设置流量计4，压力变送器5和电动调节阀6；石灰浆回流管路3上沿浆液流动方向依次设置压力变送器5和电动调节阀6。吸收塔8顶部上安有旋转雾化器7，所述的电动调节阀6与旋转喷雾器7相连，所述石灰浆回流管路系统与石灰浆浆液槽之间依次设置压力变送器5和电动调节阀6。石灰浆供浆槽1内设有搅拌桨12，搅拌桨12通过搅拌电机11驱动。管道为DN50钢管。
石灰浆液带压输送方法：控制石灰浆液流量与吸收塔内气体流量之比在1:9000之间；控制石灰浆输送管路管内压力不小0.2MPa；所述的石灰浆回流管路流量为石灰浆输送管路流量的3倍。管路每隔90天使用投加了阻垢分散剂的清水冲洗，阻垢剂成分为聚天冬氨酸15%、氧化淀粉15%、聚丙烯酸10%、氯化锌0.5%，其余为去离子水。所述的阻垢分散剂投加量为70mg/L。
实施例2
如图1所示，本实施例的石灰浆液带压输送装置同实施例1。
石灰浆液带压输送方法：控制石灰浆液流量与吸收塔内气体流量之比在1:12000之间；控制石灰浆输送管路管内压力不小0.5MPa；所述的石灰浆回流管路流量为石灰浆输送管路流量的6倍。管路每隔90天使用投加了阻垢分散剂的清水冲洗，阻垢剂成分为聚天冬氨酸15%、氧化淀粉15%、聚丙烯酸10%、氯化锌0.5%，其余为去离子水。所述的阻垢分散剂投加量为70mg/L。
实施例3
如图1所示，本实施例的石灰浆液带压输送装置同实施例1。
石灰浆液带压输送方法：控制石灰浆液流量与吸收塔内气体流量之比在1:10000之间；控制石灰浆输送管路管内压力不小0.3MPa；所述的石灰浆回流管路流量为石灰浆输送管路流量的4倍。管路每隔90天使用投加了阻垢分散剂的清水冲洗，阻垢剂成分为聚天冬氨酸15%、氧化淀粉15%、聚丙烯酸10%、氯化锌0.5%，其余为去离子水。所述的阻垢分散剂投加量为70mg/L。
实施例4
如图1所示，本实施例的石灰浆液带压输送装置同实施例1。
石灰浆液带压输送方法：控制石灰浆液流量与吸收塔内气体流量之比在1:8000之间；控制石灰浆输送管路管内压力不小0.3MPa；所述的石灰浆回流管路流量为石灰浆输送管路流量的2.5倍。管路每隔90天使用投加了阻垢分散剂的清水冲洗，阻垢剂成分为聚天冬氨酸15%、氧化淀粉15%、聚丙烯酸10%、氯化锌0.5%，其余为去离子水。所述的阻垢分散剂投加量为70mg/L。
实施例5
如图1所示，本实施例的石灰浆液带压输送装置同实施例1。
石灰浆液带压输送方法：控制石灰浆液流量与吸收塔内气体流量之比在1:6000之间；控制石灰浆输送管路管内压力不小0.5MPa；所述的石灰浆回流管路流量为石灰浆输送管路流量的1.5倍。管路每隔90天使用投加了阻垢分散剂的清水冲洗，阻垢剂成分为聚天冬氨酸15%、氧化淀粉15%、聚丙烯酸10%、氯化锌0.5%，其余为去离子水。所述的阻垢分散剂投加量为70mg/L。
实施例6
如图1所示，本实施例的石灰浆液带压输送装置同实施例1。
石灰浆液带压输送方法：控制石灰浆液流量与吸收塔内气体流量之比在1:6000之间；控制石灰浆输送管路管内压力不小0.5MPa；所述的石灰浆回流管路流量为石灰浆输送管路流量的1.5倍。管路每隔120天使用投加了阻垢分散剂的清水冲洗，阻垢剂成分为聚天冬氨酸10%、氧化淀粉10%、聚丙烯酸10%、氯化锌1%，其余为去离子水。所述的阻垢分散剂投加量为90mg/L。
对比例1
如图1所示，本实施例的石灰浆液带压输送装置同实施例1。
石灰浆液带压输送方法：控制石灰浆液流量与吸收塔内气体流量之比在1:9000之间；控制石灰浆输送管路管内压力不小0.2MPa；所述的石灰浆回流管路流量为石灰浆输送管路流量的3倍。
表1 几种石灰浆液带压输送装置与方法的处理效果
| 90天管路情况 | 处理效率 | 出口SO2 | |
| 实施例1 | 无沉积 | 92% | 42 mg/ m³ |
| 实施例2 | 无沉积 | 72% | 150mg/ m³ |
| 实施例3 | 无沉积 | 82% | 96mg/ m³ |
| 实施例4 | 微量沉积 | 89% | 59 mg/ m³ |
| 实施例5 | 微量沉积 | 87% | 69 mg/ m³ |
| 实施例6 | 无沉积 | 91% | 48 mg/ m³ |
| 对比例1 | 微量沉积 | 86% | 75 mg/ m³ |
实施例2和3使用输送管道压力大，浆液量小，处理效率较低；实施例4和5的浆液量大，处理效率也较高，可见在相同的压力下浆液量越大，处理效率越高，但输送压力大会导致运行成本增加；实施例1平衡了输送管道压力与浆液量，获得了更高的处理效率，控制了成本；实施例6防垢处理用的阻垢分散剂配方、投加量与防垢处理间隔不同于实施例1，而二者90天后管路内沉积情况相同，表明将防垢处理控制为：聚天冬氨酸10~15%、氧化淀粉10~15%、聚丙烯酸10~12%、氯化锌0.5~1%，其余为去离子水；投加量控制在70~90mg/L；防垢处理间隔90~120天，可以保证石灰浆液的正常输送。
实施例4和5的浆液量大，90天后管道内有微量石灰浆沉积，但通过阻垢分散剂冲洗可以有效的清理管道；对比例1管道内有微量石灰浆沉积，主要是由于没有进行管道防垢处理，防垢处理对保证管路的稳定运行有一定的作用。
对比例1同实施例1的差别在于没有进行定期的管道防垢处理。对比例1和实施例1对应的处理效果有一定的差别，这表明通过控制管道压力来防止石灰浆液在管道中沉积是可行的，但可以通过对管道的防垢处理来提高输送效率和处理效果。对比例1和实施例1处理效果的差别应该源于石灰浆液输送装置长期运行后输送管路内浆液的少量沉积。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，以上实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
Claims (10)
1.一种石灰浆液带压输送装置，包括石灰浆供浆槽、石灰浆输送管路、石灰浆回流管路和吸收塔，所述的石灰浆输送管路和石灰浆回流管路一起通过三通与供浆槽底部连接，所述的石灰浆输送管路连接吸收塔和三通，所述的石灰浆回流管路一端连接三通，另一端在石灰浆供浆槽液面上方，其特征在于，所述的三通与供浆槽底部的连接管道上设有石灰浆液泵，所述的石灰浆输送管路上沿浆液流动方向依次设置流量计，压力变送器和电动调节阀；所述的石灰浆回流管路上沿浆液流动方向依次设置压力变送器和电动调节阀。
2.根据权利要求1所述的一种石灰浆液带压输送装置，其特征在于，所述的吸收塔顶端设置有旋转雾化器，所述的旋转雾化器同石灰浆输送管路连接。
3.根据权利要求1所述的一种石灰浆液带压输送装置，其特征在于，所述的石灰浆供浆槽内设置有搅拌桨和搅拌电机。
4.根据权利要求1所述的一种石灰浆液带压输送装置，其特征在于，所述的石灰浆输送管路和石灰浆回流管路的管材为钢管。
5.一种石灰浆液带压输送方法，其特征在于，使用权利要求1~4任一项所述的装置，控制石灰浆液流量与吸收塔内气体流量之比在1:6000~1:12000之间；控制石灰浆输送管路管内压力不小于0.1~0.5MPa；所述的石灰浆回流管路流量为石灰浆输送管路流量的1.5~6倍。
6.根据权利要求5所述的一种石灰浆液带压输送方法，其特征在于，控制石灰浆液流量与吸收塔内气体流量之比在1:8000~1:10000之间；控制石灰浆输送管路管内压力不小0.1~0.3MPa；所述的石灰浆回流管路流量为石灰浆输送管路流量的2.5~4倍。
7.根据权利要求6所述的一种石灰浆液带压输送方法，其特征在于，控制石灰浆液流量与吸收塔内气体流量之比在1:9000之间；控制石灰浆输送管路管内压力不小0.2MPa；所述的石灰浆回流管路流量为石灰浆输送管路流量的3倍。
8.根据权利要求5所述的一种石灰浆液带压输送方法，其特征在于，所述的石灰浆输送管路与石灰浆回流管路使用的钢管经防垢处理，所述的防垢处理为管路每隔90~120天使用投加了阻垢分散剂的清水冲洗。
9.根据权利要求5所述的一种石灰浆液带压输送方法，其特征在于，所述的阻垢分散剂按照质量百分比包括以下组分：聚天冬氨酸10~15%、氧化淀粉10~15%、聚丙烯酸10~12%、氯化锌0.5~1%，其余为去离子水。
10.根据权利要求8所述的一种石灰浆液带压输送方法，其特征在于，所述的阻垢分散剂投加量为70~90mg/L。
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2018
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