CN109200783A - 锅炉烟气氨法脱硫装置及其工艺流程 - Google Patents
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Abstract
锅炉烟气氨法脱硫装置及其工艺流程,该装置包括吸收塔,氨水罐,浓缩结晶系统、结晶出料系统、循环吸收系统和水洗系统;所述循环吸收系统包括一段循环吸收系统和二段循环吸收系统。本发明中锅炉引风机高温烟气经浓缩结晶系统降温后进入循环吸收段,吸收液经喷淋与烟气中的SO2组分发生吸收反应,再回流至氧化槽,重新进入喷淋层,实现吸收反应的循环。经浓缩、吸收后的净烟气进入水洗段,除去雾滴,由脱硫塔烟囱排放。当浓缩浆液固含量达到一定值时,由结晶出料系统生成硫酸铵结晶颗粒包装储存或直接出售。通过相关运行方式的调整,避免因调整手段缺失或不及时,造成固液分离困难,出口烟气排放超标等严重后果。可广泛应用于烟气脱硫工艺中。
Description
技术领域
本发明涉及烟气脱硫领域,特别是一种氨法脱硫装置和工艺流程。
背景技术
目前,传统的氨法脱硫方法中,硫铵结晶颗粒的大小,对于氨法脱硫连续稳定运行至关重要。当结晶颗粒粒度细小、呈细长甚至针形时,会出现离心机振动大、脱水困难的情况。而由于热烟气的不断蒸发浓缩,此时浓缩箱中硫铵溶液密度及固含量仍在不断增大,出料泵及旋流器管道极易堵塞,出料泵及搅拌器存在过载跳闸风险,而旋流器和离心机也无法正常运行。此时,一旦处理不及时,严重时会导致氨法脱硫装置无法正常运行,停机处理也费时费力,难度很大。
发明内容
本发明的目的是提供一种锅炉烟气氨法脱硫装置及其工艺流程,要解决调整手段缺失或不及时、硫铵结晶颗粒细小、固液分离困难、出口烟气排放超标等技术问题。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种锅炉烟气氨法脱硫装置,包括吸收塔,氨水罐,浓缩结晶系统、结晶出料系统、循环吸收系统和水洗系统。
所述浓缩结晶系统包括浓缩箱、位于吸收塔进气口上方由下向上依次设置的浓缩回流层和浓缩喷淋层,其中浓缩箱通过浓缩液管路连通至浓缩喷淋层,由浓缩回流层收集浆液经过浓缩箱回流管路连通至浓缩箱内,形成循环回路,浓缩液管路上设置有浓缩循环泵。
所述循环吸收系统包括一段循环吸收系统和二段循环吸收系统。
所述一段循环吸收系统包括位于吸收塔底部的氧化槽Ⅰ、位于浓缩喷淋层上方由下向上依次设置的一段升气帽和一段喷淋层,其中氧化槽Ⅰ与一段喷淋层之间通过一段氧化液管路连通,由一段升气帽收集浆液经过一段回流管路连通至氧化槽Ⅰ内,形成循环回路,一段氧化液管路上设有一段吸收泵。
所述二段循环吸收系统包括位于吸收塔底部的氧化槽Ⅱ、位于一段喷淋层上方由下向上依次设置的二段升气帽和二段喷淋层,其中氧化槽Ⅱ与二段喷淋层之间通过二段氧化液管路连通,由二段升气帽收集浆液经过二段回流管路连通至氧化槽Ⅱ内,形成循环回路,二段氧化液管路上设有二段吸收泵。
所述氨水罐上连通有供氨主管,且供氨主管上设置有供氨泵。
所述供氨主管通过五条分支管路分别连通至一段吸收泵的入口管路、二段吸收泵的入口管路、氧化槽Ⅰ、氧化槽Ⅱ以及浓缩箱中。
所述氧化槽Ⅰ和氧化槽Ⅱ分别通过管路与氧化风机连通。
所述水洗系统包括水洗箱、位于二段喷淋层上方由下向上依次设置的水洗升气帽和水洗喷淋层,其中水洗箱与水洗喷淋层之间通过水洗液管路连通,由水洗升气帽收集浆液经过水洗回流管路连通至水洗箱内,形成循环回路,水洗液管路上设有水洗吸收泵。
所述结晶出料系统包括依次连通的旋流器、离心机和干燥床。
所述旋流器通过结晶出料主管与浓缩箱底部连通,且结晶出料主管上设置有结晶出料泵。
所述旋流器和离心机上分别设有一根支管连通至母液箱中,母液箱与浓缩箱之间通过管路连通,该管路上设置有返回泵。
一种应用所述的锅炉烟气氨法脱硫装置的工艺流程,锅炉烟气依次经过浓缩过程,循环吸收过程和水洗过程后排放:
浓缩过程:
来自锅炉的高温烟气,烟气温度为130℃左右,由吸收塔进气口进入吸收塔,与由浓缩喷淋层喷淋的浓缩液逆流接触后,得以降温到饱和温度,一般在50℃左右,这个温度是主要由锅炉来的烟气温度及含湿量决定的,喷淋液的盐分高,也会略微提高浆液温度。
循环吸收过程:
被降温的烟气由下往上依次通过一段循环吸收系统和二段循环吸收系统,依次与一段喷淋层和二段喷淋层喷淋的吸收液液逆流接触,吸收烟气中的SO2;其中一段循环吸收系统为吸收SO2的主要阶段,二段循环吸收系统为吸收SO2的辅助阶段。
水洗过程:
经过喷淋液喷淋后的烟气继续上升经过水洗系统,与水洗喷淋层喷淋的水洗液逆流接触,降低烟气中的气溶胶含量和氨逃逸量,是补充吸收阶段。
通过以上过程,锅炉烟气得到净化再经除雾后由吸收塔塔顶烟囱排放。
所述浓缩过程中,与烟气接触后的浓缩液通过浓缩回流层收集经过回流管路回流至浓缩箱中,浓缩液蒸发水分而浓缩直至在浓缩箱中结晶出硫酸铵晶体,并通过结晶出料系统生成硫酸铵颗粒。
氨法脱硫装置运行期间,浓缩过程常规调节手段有:控制浓缩液的固含量和溶液PH值范围:
综合考虑系统的安全稳定性和结晶颗粒的成长,浓缩液的固含量控制在6~15%之间,当固含量高时,通过结晶出料系统降低固含量;当固含量低时,继续蒸发浓缩,提高固含量。
浓缩液的PH值控制在3.6~4.1之间,由进入浓缩箱的氨水供应量调节,在PH3.8左右时,硫铵结晶颗粒大粒径几率最大,在PH值调节中,确保PH值的波动缓慢。
当对成品硫酸铵颗粒粒径有要求时,通过消除现有浓缩溶液结晶颗粒,延长晶体生长时间实现:当浓缩液固含量在6~15%区间,达到出料的固含量的范围,但在出料时发现由于结晶颗粒细小,导致离心机脱水困难,不能够连续出料时,可暂停出料,通过一段或二段吸收泵出口除雾器冲洗阀,向浓缩箱引入氧化槽I或II区的PH值相近的未饱和的硫酸铵溶液,进入浓缩箱进行稀释,全部溶解其中已经结晶颗粒,继续浓缩一段时间,当固含量回升至6%以上时,再次启动出料程序,正常出料,稀释及浓缩期间,维持浓缩溶液PH稳定在3.6~4.1,必要时通过调节浓缩箱中供氨量来调整PH值,防止浓缩液PH波动剧烈,影响结晶颗粒的生长。
所述结晶出料系统,浓缩箱中过饱和的硫酸铵溶液通过结晶出料泵送入旋流器,旋流器底流依次进入离心机和干燥系统,溢流则回流至母液箱中,并经母液返回泵回到浓缩箱。
当浓缩箱内浓缩液固含量达到一定值时,由结晶出料泵引入至旋流器进行初级分离,再经离心机进行二次分离,旋流器和离心机中分离后的液相进入母液箱,经返回泵输送到浓缩箱进行再浓缩,固相硫酸铵颗粒干燥床进行干燥处理后,包装储存或直接出售。
所述循环吸收过程中,一段循环吸收系统2中的吸收液由氧化槽Ⅰ21提供,吸收液由一段喷淋层喷淋接触烟气后由一段升气帽22收集、并经过一段回流管路回流至氧化槽Ⅰ21内,氧化后的吸收液在一段吸收循环泵入口补充氨水后,重新进入一段喷淋层,形成循环回路。
二段循环吸收系统3中的吸收液由氧化槽Ⅱ31提供,吸收液由二段喷淋层喷淋接触烟气后由二段升气帽32收集、并经过二段回流管路回流至氧化槽Ⅱ31内,氧化后的吸收液在二段吸收循环泵入口补充氨水后,重新进入二段喷淋层,形成循环回路。
SO2的吸收主要在一、二段喷淋层喷淋后,与烟气逆流接触过程中发生,吸收SO2的反应如下:2NH3+SO2+H2O=(NH4) 2SO3;SO2+(NH4) 2SO3+H2O=2NH4HSO3。
吸收SO2后的溶液循环回流至氧化槽中,发生氧化反应如下:2NH4HSO3+O2=2NH4HSO4;2(NH4) 2SO3+O2=2(NH4) 2SO4。
在一二段吸收泵入口加入氨水,将亚硫酸氢铵再生成亚硫酸铵,喷淋后吸收SO2;再生反应如下:NH3+NH4HSO3=(NH4) 2SO3,吸收烟气中的SO2成分;通过调节加入氧化槽中的氨水量,维持氧化槽的PH值,防止过低PH值,造成设备、管道腐蚀;在氧化槽中通入氧化风,进行强制氧化,将亚硫酸铵溶液氧化成硫酸铵溶液。
所述水洗过程中,水洗液由水洗循环泵从水洗箱抽取提供,由水洗喷淋层喷淋接触烟气后再由水洗升气帽收集经过水洗回流管路连通至水洗箱内,形成循环回路。
水洗液在启动初期为工艺水,随着脱硫装置运行,水洗液经水洗循环泵喷淋后,与净烟气接触后,由于工艺水中SO2的溶解度极低,很快吸收净烟气中的SO2而饱和,简而言之,水洗液就是饱和吸收SO2的工艺水。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果:
本发明采取15~20%浓度氨水作为脱硫剂,锅炉引风机高温烟气经浓缩结晶系统降温后进入循环吸收段,吸收液经喷淋与烟气中的SO2组分发生吸收反应,再回流至氧化槽;氧化后的吸收液在吸收泵入口补充氨水后,重新进入喷淋层,与烟气接触,实现吸收反应的循环。经浓缩、吸收后的净烟气进入水洗段,除去雾滴,由脱硫塔烟囱排放。浓缩箱液位由一或二段循环泵出口支路补充浆液,经蒸发浓缩,形成一定固含量的硫铵浆液。当浓缩浆液固含量达到一定值时,由结晶出料泵引入至旋流器进行初级分离,再经离心机进行二次分离。二次分离后液相回到母液箱,经返回泵输送到浓缩循环箱进行再浓缩,固相硫铵进如振动流化床干燥系统进行干燥处理后,包装储存或直接出售。
本发明通过相关运行方式的调整,培养氨法脱硫中硫铵晶体颗粒的生长,避免因调整手段缺失或不及时,硫铵结晶颗粒细小,造成固液分离困难,导致装置无法正常运行,出口烟气排放超标等严重后果。
本发明可广泛应用于氨法烟气脱硫。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的硫酸铵颗粒粒径与PH值的相关性示意图。
附图标记:1-吸收塔、11-吸收塔进气口、12-吸收塔塔顶烟囱、2-一段循环吸收系统、21-氧化槽Ⅰ、22-一段升气帽、23-一段喷淋层、24-一段吸收泵、3-二段循环吸收系统、31-氧化槽Ⅱ、32-二段升气帽、33-二段喷淋层、34-二段吸收泵、4-水洗系统、41-水洗箱、42-水洗升气帽、43-水洗喷淋层、44-水洗吸收泵、5-浓缩结晶系统、51-浓缩箱、52-浓缩循环泵、53-浓缩喷淋层、54-浓缩回流层、6-结晶出料系统、61-结晶出料泵、62-旋流器、63-离心机、64-母液箱、65-干燥床、66-返回泵、7-氨水罐、71-供氨泵、72-供氨主管、8-氧化风机。
具体实施方式
实施例参见图1所示,这种锅炉烟气氨法脱硫装置,包括吸收塔1,氨水罐7,浓缩结晶系统5、结晶出料系统6、循环吸收系统和水洗系统4。
所述浓缩结晶系统5包括浓缩箱51、位于吸收塔进气口上方由下向上依次设置的浓缩回流层54和浓缩喷淋层53,其中浓缩箱51通过浓缩液管路连通至浓缩喷淋层53,由浓缩回流层收集浆液经过浓缩箱回流管路连通至浓缩箱内,形成循环回路,浓缩液管路上设置有浓缩循环泵52。
所述循环吸收系统包括一段循环吸收系统2和二段循环吸收系统3。
所述一段循环吸收系统2包括位于吸收塔底部的氧化槽Ⅰ21、位于浓缩喷淋层上方由下向上依次设置的一段升气帽22和一段喷淋层23,其中氧化槽Ⅰ21与一段喷淋层23之间通过一段氧化液管路连通,由一段升气帽22收集浆液经过一段回流管路连通至氧化槽Ⅰ21内,形成循环回路,一段氧化液管路上设有一段吸收泵24。
所述二段循环吸收系统3包括位于吸收塔底部的氧化槽Ⅱ31、位于一段喷淋层上方由下向上依次设置的二段升气帽32和二段喷淋层33,其中氧化槽Ⅱ31与二段喷淋层33之间通过二段氧化液管路连通,由二段升气帽32收集浆液经过二段回流管路连通至氧化槽Ⅱ31内,形成循环回路,二段氧化液管路上设有二段吸收泵34。
所述氨水罐7上连通有供氨主管72,且供氨主管72上设置有供氨泵71;氨水罐中为15~20%浓度氨水。
所述供氨主管72通过五条分支管路分别连通至一段吸收泵24的入口管路、二段吸收泵34的入口管路、氧化槽Ⅰ21、氧化槽Ⅱ31以及浓缩箱51中。
所述氧化槽Ⅰ21和氧化槽Ⅱ31分别通过管路与氧化风机8连通。
所述水洗系统4包括水洗箱41、位于二段喷淋层上方由下向上依次设置的水洗升气帽42和水洗喷淋层43,其中水洗箱41与水洗喷淋层43之间通过水洗液管路连通,由水洗升气帽32收集浆液经过水洗回流管路连通至水洗箱41内,形成循环回路,水洗液管路上设有水洗吸收泵44。
所述结晶出料系统6包括依次连通的旋流器62、离心机63和干燥床65;所述旋流器62通过结晶出料主管与浓缩箱底部连通,且结晶出料主管上设置有结晶出料泵61;所述旋流器62和离心机63上分别设有一根支管连通至母液箱64中,母液箱与浓缩箱之间通过管路连通,该管路上设置有返回泵66。
一种应用所述的锅炉烟气氨法脱硫装置的工艺流程,锅炉烟气依次经过浓缩过程,循环吸收过程和水洗过程后排放:
浓缩过程:
来自锅炉的高温烟气,烟气温度为130℃左右,由吸收塔进气口进入吸收塔1,与由浓缩喷淋层喷淋的浓缩液逆流接触后,得以降温到饱和温度,一般在50℃左右,这个温度是主要由锅炉来的烟气温度及含湿量决定的,喷淋液的盐分高,也会略微提高浆液温度。
循环吸收过程:
被降温的烟气由下往上依次通过一段循环吸收系统2和二段循环吸收系统3,依次与一段喷淋层和二段喷淋层喷淋的吸收液液逆流接触,吸收烟气中的SO2;其中一段循环吸收系统2为吸收SO2的主要阶段,二段循环吸收系统3为吸收SO2的辅助阶段。
水洗过程:
经过喷淋液喷淋后的烟气继续上升经过水洗系统4,与水洗喷淋层喷淋的水洗液逆流接触,降低烟气中的气溶胶含量和氨逃逸量,是补充吸收阶段。
水洗液在启动初期为工艺水,随着脱硫装置运行,水洗液经水洗循环泵喷淋后,与净烟气接触后,由于工艺水中SO2的溶解度极低,很快吸收净烟气中的SO2而饱和,简而言之,水洗液就是饱和吸收SO2的工艺水。
通过以上过程,锅炉烟气得到净化再经除雾后由吸收塔塔顶烟囱排放。
所述浓缩过程中,与烟气接触后的浓缩液通过浓缩回流层收集经过浓缩箱回流管路回流至浓缩箱中,在浓缩箱中,浓缩液蒸发水分而浓缩直至结晶出硫酸铵晶体,并通过结晶出料系统生成硫酸铵颗粒。
影响硫铵晶体颗粒成长因素较多,结晶是氨法脱硫生产控制过程的一个重要操作单元。氨法脱硫装置中硫铵颗粒的结晶过程在浓缩箱里完成。涵盖过饱和溶液的形成,晶核出现,晶体成长等阶段。浓缩箱溶液温度、PH等运行参数,都会影响到结晶过程,最终影响硫铵颗粒的大小和形状。
在设计条件下,锅炉燃煤组分和排烟温度,确定了浓缩段浆液的饱和温度在50℃左右。浓缩箱搅拌器减速比,确定了搅拌速度。液气比确定了硫铵溶液的结晶停留时间。硫铵晶体颗粒成长过程,是一个影响因素众多,各因素之间又相互影响,纷纭繁杂的化学和物理过程。这里不对各种影响因素做全面探讨和分析,只针对通过在氨法脱硫装置现场实施,降低细小硫铵结晶颗粒,保障氨法脱硫装置稳定运行,创造性的调整部分运行参数和运行方式做出说明,包括初次启动及正常启动全过程的调整方案。
在氨法脱硫装置启动初期或大修后再次启动时,需要增大浓缩浆液设备、管道的滤网清理频次,一般一两天清理一次,尽可能除去系统外的杂质,防止因杂质沉积,塔内防腐鳞片、衬胶脱落以及由于系统水冲洗后残留的施工杂质等,过饱和溶液在在沉积杂质中结晶、生长,防止形成坚硬、巨大的结晶颗粒。氨法脱硫装置,在启动初期需在箱罐外部管道增设临时滤网,以尽快提高系统的洁净度。
在正常运行期间,进入氨法脱硫装置的锅炉燃煤烟气温度及含湿量,决定了浓缩蒸发后的饱和烟气温度,也就确定了浓缩浆液的温度。搅拌器的减速比确定了搅拌速率。在实际运行中,浓缩过程常规调节手段有:控制浓缩液的固含量和溶液PH值范围:
浓缩溶液的固含量须控制在一定范围内,固含量太高,会造成设备、管道堵塞,严重时,会导致设备过流,跳闸。一旦处理不及时,溶液中固含量会进一步提高,运行工况将进一步恶化。同时,高含固量还会引发、增大爆发性结晶的几率,即在高固含量下,结晶速率和晶体成长速率加快的现象,对于固含量的调整手段,在运行过程中需以尽力避免高固含量的发生。当固含量过低时,会导致一次、二次固液分离时,固相量少,分离干燥系统运行不稳定。控制浓缩溶液的固含量,也就控制硫铵母液的晶比在一定范围。
综合考虑系统的安全稳定性和结晶颗粒的成长,浓缩液的固含量控制在6~15%之间,当固含量高时,通过结晶出料系统降低固含量;当固含量低时,继续蒸发浓缩,提高固含量。
浓缩浆液的PH值,对于结晶形状和结晶环境都有一定影响。溶液PH值由进入浓缩箱的氨水供应量调节。在现场调试运行过程中,通过出料时成品硫铵的粒径分析,对照出料时浓缩溶液的PH值分析,得出粒径与PH值的相关性参见图2所示,其中横坐标为浓缩箱PH值,纵坐标为两种粒径以上颗粒的占比百分数。
从图中可以看出,浓缩液的PH值控制在3.6~4.1之间,由进入浓缩箱的氨水供应量调节,在PH3.8左右时,硫铵结晶颗粒大粒径几率最大,在PH值调节中,确保PH值的波动缓慢,剧烈波动会影响晶体的生长环境,从而导致结晶细小。
当对大硫铵成品粒径有生产需求时,可以通过消除现有浓缩溶液结晶颗粒,延长晶体生长时间来获取。在溶液达到出料的固含量时,可通过引入氧化槽相同PH,未饱和硫铵溶液,进入浓缩箱稀释,全部溶解已经成形的结晶颗粒,继续浓缩一段时间(一般为8~10h)。期间维持浓缩溶液PH稳定,同时取样观察固含量的增长速度。当再次达到出料固含量时,启动出料程序,可增大硫铵结晶颗粒的粒径。当氨法脱硫装置由于结晶颗粒细小,一、二次固液分离装置分离困难,进一步恶化可能造成设备、管道堵塞,从而导致系统无法正常运行时,采用该运行方式,培养硫铵结晶颗粒的粒径,可调整系统恢复到正常结晶工况:当浓缩液固含量在6~15%区间,达到出料的固含量的范围,但在出料时发现由于结晶颗粒细小,导致离心机脱水困难,不能够连续出料时,可暂停出料,通过一段或二段吸收泵出口除雾器冲洗阀,向浓缩箱引入氧化槽I或II区的PH值相近的未饱和硫酸铵溶液,进入浓缩箱进行稀释,全部溶解其中已经结晶颗粒,继续浓缩一段时间,当固含量回升至6%以上时,再次启动出料程序,正常出料,稀释及浓缩期间,维持浓缩溶液PH稳定在3.6~4.1,必要时通过调节浓缩箱中供氨量来调整PH值,防止浓缩液PH波动剧烈,影响结晶颗粒的生长。
所述结晶出料系统,当浓缩箱内浓缩液固含量达到一定值时,浓缩箱中过饱和的硫酸铵溶液由结晶出料泵引入至旋流器进行初级分离,再经离心机进行二次分离,旋流器和离心机中分离后的液相进入母液箱,经返回泵输送到浓缩箱进行再浓缩,固相硫酸铵颗粒干燥床进行干燥处理后,包装储存或直接出售。
所述循环吸收过程中,一段循环吸收系统2中的吸收液由氧化槽Ⅰ21提供,吸收液由一段喷淋层喷淋接触烟气后由一段升气帽22收集、并经过一段回流管路回流至氧化槽Ⅰ21内,氧化后的吸收液在一段吸收循环泵入口补充氨水后,重新进入一段喷淋层,形成循环回路。
二段循环吸收系统3中的吸收液由氧化槽Ⅱ31提供,吸收液由二段喷淋层喷淋接触烟气后由二段升气帽32收集、并经过二段回流管路回流至氧化槽Ⅱ31内,氧化后的吸收液在二段吸收循环泵入口补充氨水后,重新进入二段喷淋层,形成循环回路。
SO2的吸收主要在一、二段喷淋层喷淋后,与烟气逆流接触过程中发生。
吸收SO2的反应如下:2NH3+SO2+H2O=(NH4) 2SO3;SO2+(NH4) 2SO3+H2O=2NH4HSO3。
吸收SO2后的溶液循环回流至氧化槽中,发生氧化反应如下:2NH4HSO3+O2=2NH4HSO4;2(NH4) 2SO3+O2=2(NH4) 2SO4。
在一二段循环泵入口加入氨水,将亚硫酸氢铵再生成亚硫酸铵,喷淋后吸收SO2;再生反应如下:NH3+NH4HSO3=(NH4) 2SO3,吸收烟气中的SO2成分;通过调节加入氧化槽中的氨水量,维持氧化槽的PH值,防止过低PH值,造成设备、管道腐蚀;在氧化槽中通入氧化风,进行强制氧化,将亚硫酸铵溶液氧化成硫酸铵溶液。
所述水洗过程中,水洗液由水洗循环泵从水洗箱抽取提供,由水洗喷淋层喷淋接触烟气后再由水洗升气帽32收集经过水洗回流管路连通至水洗箱41内,形成循环回路。
水洗液在启动初期为工艺水,随着脱硫装置运行,水洗液经水洗循环泵喷淋后,与净烟气接触后,由于工艺水中SO2的溶解度极低,很快吸收净烟气中的SO2而饱和,简而言之,水洗液就是饱和吸收SO2的工艺水。
Claims (10)
1.一种锅炉烟气氨法脱硫装置,包括吸收塔(1),氨水罐(7),浓缩结晶系统(5)、结晶出料系统(6)、循环吸收系统和水洗系统(4),其特征在于:
所述浓缩结晶系统(5)包括浓缩箱(51)、位于吸收塔进气口上方由下向上依次设置的浓缩回流层(54)和浓缩喷淋层(53),其中浓缩箱(51通过浓缩液管路连通至浓缩喷淋层(53),由浓缩回流层收集浆液经过浓缩箱回流管路连通至浓缩箱内,形成循环回路,浓缩液管路上设置有浓缩循环泵(52);
所述循环吸收系统包括一段循环吸收系统(2)和二段循环吸收系统(3);
所述一段循环吸收系统(2)包括位于吸收塔底部的氧化槽Ⅰ(21)、位于浓缩喷淋层上方由下向上依次设置的一段升气帽(22)和一段喷淋层(23),其中氧化槽Ⅰ(21)与一段喷淋层(23)之间通过一段氧化液管路连通,由一段升气帽(22)收集浆液经过一段回流管路连通至氧化槽Ⅰ(21)内,形成循环回路,一段氧化液管路上设有一段吸收泵(24);
所述二段循环吸收系统(3)包括位于吸收塔底部的氧化槽Ⅱ(31)、位于一段喷淋层上方由下向上依次设置的二段升气帽(32)和二段喷淋层(33),其中氧化槽Ⅱ(31)与二段喷淋层(33)之间通过二段氧化液管路连通,由二段升气帽(32)收集浆液经过二段回流管路连通至氧化槽Ⅱ(31)内,形成循环回路,二段氧化液管路上设有二段吸收泵(34)。
2.根据权利要求1所述的锅炉烟气氨法脱硫装置,其特征在于:所述氨水罐(7)上连通有供氨主管(72),且供氨主管(72)上设置有供氨泵(71);
所述供氨主管(72通过五条分支管路分别连通至一段吸收泵(24)的入口管路、二段吸收泵(34)的入口管路、氧化槽Ⅰ(21)、氧化槽Ⅱ(31)以及浓缩箱(51)中。
3.根据权利要求1所述的锅炉烟气氨法脱硫装置,其特征在于:所述氧化槽Ⅰ(21)和氧化槽Ⅱ(31)分别通过管路与氧化风机(8)连通。
4.根据权利要求1所述的锅炉烟气氨法脱硫装置,其特征在于:所述水洗系统(4)包括水洗箱(41)、位于二段喷淋层上方由下向上依次设置的水洗升气帽(42)和水洗喷淋层(43),其中水洗箱(41)与水洗喷淋层(43)之间通过水洗液管路连通,由水洗升气帽(32)收集浆液经过水洗回流管路连通至水洗箱(41)内,形成循环回路,水洗液管路上设有水洗吸收泵(44)。
5.根据权利要求1所述的锅炉烟气氨法脱硫装置,其特征在于:所述结晶出料系统(6)包括依次连通的旋流器(62)、离心机(63)和干燥床(65);
所述旋流器(62)通过结晶出料主管与浓缩箱底部连通,且结晶出料主管上设置有结晶出料泵(61);
所述旋流器(62)和离心机(63)上分别设有一根支管连通至母液箱(64)中,母液箱与浓缩箱之间通过管路连通,该管路上设置有返回泵(66)。
6.一种应用权利要求1至5任意一项所述的锅炉烟气氨法脱硫装置的工艺流程,其特征在于,锅炉烟气依次经过浓缩过程,循环吸收过程和水洗过程后排放:
浓缩过程:
来自锅炉的高温烟气,由吸收塔进气口进入吸收塔(1),与由浓缩喷淋层喷淋的浓缩液逆流接触后,得以降温到饱和温度;
循环吸收过程:
被降温的烟气由下往上依次通过一段循环吸收系统(2)和二段循环吸收系统(3),依次与一段喷淋层和二段喷淋层喷淋的吸收液液逆流接触,吸收烟气中的SO2;其中一段循环吸收系统(2)为吸收SO2的主要阶段,二段循环吸收系统(3)为吸收SO2的辅助阶段;
水洗过程:
经过喷淋液喷淋后的烟气继续上升经过水洗系统(4),与水洗喷淋层喷淋的水洗液逆流接触,降低烟气中的气溶胶含量和氨逃逸量,是补充吸收阶段;
通过以上过程,锅炉烟气得到净化再经除雾后由吸收塔塔顶烟囱排放。
7.根据权利要求6所述的工艺流程,其特征在于:所述浓缩过程中,与烟气接触后的浓缩液通过浓缩回流层收集经过浓缩箱回流管路回流至浓缩箱中,浓缩液蒸发水分而浓缩直至在浓缩箱中结晶出硫酸铵晶体,并通过结晶出料系统生成硫酸铵颗粒;
氨法脱硫装置运行期间,浓缩过程常规调节手段有:控制浓缩液的固含量和溶液PH值范围:
浓缩液的固含量控制在6~15%之间,当固含量高时,通过结晶出料系统降低固含量;当固含量低时,继续蒸发浓缩,提高固含量;
浓缩液的PH值控制在3.6~4.1之间,由进入浓缩箱的氨水供应量调节,在PH值调节中,确保PH值的波动缓慢;
当对成品硫酸铵颗粒粒径有要求时,通过消除现有浓缩溶液结晶颗粒,延长晶体生长时间实现。
8.根据权利要求7所述的工艺流程,其特征在于:所述结晶出料系统,当浓缩箱内浓缩液固含量达到一定值时,浓缩箱中过饱和的硫酸铵溶液由结晶出料泵引入至旋流器进行初级分离,再经离心机进行二次分离,固相硫酸铵颗粒干燥床进行干燥处理,旋流器和离心机中分离后的液相进入母液箱,经返回泵输送到浓缩箱进行再浓缩。
9.根据权利要求6所述的工艺流程,其特征在于:所述循环吸收过程中,一段循环吸收系统(2)中的吸收液由氧化槽Ⅰ(21)提供,吸收液由一段喷淋层喷淋接触烟气后由一段升气帽(22)收集、并经过一段回流管路回流至氧化槽Ⅰ(21)内,氧化后的吸收液在一段吸收循环泵入口补充氨水后,重新进入一段喷淋层,形成循环回路;
二段循环吸收系统(3)中的吸收液由氧化槽Ⅱ(31)提供,吸收液由二段喷淋层喷淋接触烟气后由二段升气帽(32)收集、并经过二段回流管路回流至氧化槽Ⅱ(31)内,氧化后的吸收液在二段吸收循环泵入口补充氨水后,重新进入二段喷淋层,形成循环回路。
10.根据权利要求6所述的工艺流程,其特征在于:所述水洗过程中,水洗液由水洗循环泵从水洗箱抽取提供,由水洗喷淋层喷淋接触烟气后再由水洗升气帽(32)收集经过水洗回流管路连通至水洗箱(41)内,形成循环回路。
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