CN111617623A - 一种基于碱渣掺配的燃煤机组湿法脱硫方法及脱硫系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于碱渣掺配的燃煤机组湿法脱硫方法及脱硫系统，将碱渣与水均匀混合后形成碱渣浆液，将碱渣浆液进行初步过滤；将碳酸钙粉料与水均匀混合后与初步过滤后的碱渣浆液按比例掺配形成脱硫用浆液；将脱硫用浆液输送至脱硫设备进行脱硫；将脱硫设备脱硫后形成的浆液进行一次脱水并形成溢流滤液和底流浆液，将底流浆液进行二次脱水后获得石膏；将一次脱水形成的溢流滤液和二次脱水形成的液体输送至过滤器进行过滤，过滤后的溢流滤液和液体进一步处理得到淡水和浓盐水，将部分淡水回收参与碱渣浆液的制备或碱渣浆液的掺配；其结构设计合理，可操作性强。

Description

一种基于碱渣掺配的燃煤机组湿法脱硫方法及脱硫系统

技术领域

本发明涉及湿法脱硫领域，特别是一种基于碱渣掺配的燃煤机组湿法脱硫方法及脱硫系统。

背景技术

基于碱渣（白泥）替代石灰石工业化应用试验，试验期间取石灰石石膏和碱渣（白泥）石膏进行化验，通过机组运行分析数据及试验化验数据比较，正常情况石灰石石膏含水率在12%以下，碱渣（白泥）石膏含水率在15%左右，石膏含水率大于15%即为固废，无法处理，由于湿法脱硫石膏影响因素较多，主要有：石灰石原料质量、吸收塔浆液质量和燃煤烟气成分影响等的不确定性，在湿法脱硫中碱渣（白泥）100%替代石灰石工业化应用，对碱渣（白泥）生产的石膏进行质量控制是关键步骤，根据试验后石膏化验结果分析：碱渣（白泥）与石灰石浆液混合后生产出的石膏含水在15.27%，由于石灰石石膏与碱渣石膏晶体结构不同、含水率不同，利用两者石膏含水特性不同，如果碱渣与石灰石进行掺配使用生产石膏，能有效的控制石膏质量，实现碱渣（白泥）工业化应用，故提出一种基于碱渣掺配的燃煤机组湿法脱硫方法及脱硫系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题，

然而，如背景技术中所述的那样，现有的用于脱硫塔脱硫用脱硫剂常采用石灰石或纯碱渣进行脱硫，现提出一种碱渣与石灰石通过按比例掺配后形成的脱硫浆液进行脱硫；

本发明的设计目的为，提供了在脱硫前通过；将碱渣与水均匀混合后形成碱渣浆液并将碱渣浆液进行初步过滤，将碳酸钙粉料与水均匀混合后与初步过滤后的碱渣浆液按比例掺配形成脱硫用浆液即可进行脱硫，根据脱硫副产物的含水率控制脱硫用浆液中碱渣浆液的掺配量来获得更低的含水率石膏。

用于解决技术问题的技术方案为，

其步骤如下：

（1）碱渣浆液的制备；

将碱渣与水均匀混合后形成碱渣浆液，将碱渣浆液进行初步过滤；

（2）碱渣浆液的掺配；

将碳酸钙粉料与水均匀混合后与初步过滤后的碱渣浆液按比例掺配形成脱硫用浆液；

（3）脱硫；

将脱硫用浆液输送至脱硫设备进行脱硫；

（4）脱硫副产物的处理；

将脱硫设备脱硫后形成的浆液进行一次脱水并形成溢流滤液和底流浆液，将底流浆液进行二次脱水后获得石膏；

（5）脱硫副产物处理期间的水处理；

将一次脱水形成的溢流滤液和二次脱水形成的液体输送至过滤器进行过滤，过滤后的溢流滤液和液体进一步处理得到淡水和浓盐水，将部分淡水回收参与碱渣浆液的制备或碱渣浆液的掺配。

该技术方案中通过对碱渣浆液和碳酸钙粉料与水混合后的浆液进行掺配从而获得脱硫用脱硫剂，一定程度上的对碱厂产生的碱渣进行回收利用。

优选地，步骤（1）中，所述的碱渣浆液的固含量为20—25%。

优选地，步骤（2）中，碳酸钙粉纯度为90%—95%，碳酸钙粉料与水均匀混合后形成的碳酸钙浆液固含量为20—25%。

优选地，步骤（4）中，底流浆液的固含量为30—50%，溢流滤液的固含量为6—8%。

优选地，步骤（4）中，根据获得的石膏进行含水率检测，当石膏含水率大于15%时减少脱硫用浆液中碱渣浆液的掺配量直至检测出石膏含水率下降至14%以下。

优选地，一种脱硫系统，包括碱渣处理装置、脱硫塔、石膏处理装置和脱硫废水处理装置；

碱渣处理装置包括依次连接的混合设备、过滤设备和浆液箱，浆液箱的出口端接入脱硫塔；

石膏处理装置包括依次连接的一级脱水装置和二级脱水装置，一级脱水装置具有滤液出口端和底流出口端，一级脱水装置的进口端与脱硫塔的出口端连接；

脱硫废水处理装置包括过滤器和具有淡水出口端和浓盐水出口端的反渗透装置，过滤器的进口端与一级脱水装置的滤液出口端、二级脱水装置的液体出口端连接。

优选地，所述的混合设备采用均质混合机。

优选地，所述的过滤设备采用滚筒筛，滚筒筛的过滤精度为18μm。

所述的一级脱水装置采用石膏旋流器；

优选地，二级脱水装置采用真空皮带机，真空皮带机的进口端连接在石膏旋流器的底流出口端上。

优选地，所述的过滤器采用镁盐过滤器。

本申请中，通过对碱渣浆液和含有碳酸钙粉料的水溶液进行搅拌，一定程度上的对碱渣进行回收利用，根据脱硫期间产出的脱硫副产物进行检测，根据检测出的脱硫副产物的含水率从而控制碱渣浆液的掺配量，以此控制脱硫副产物的含水率低于15%。

附图说明

图1为本发明的运行流程示意图；

图2为本发明的碱渣浆液处理流程图；

图3为本发明的碱渣浆液处理的另一种流程图。

具体实施方式

以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

实施例1，参照图1—3，一种脱硫系统及其方法，其步骤如下：

（1）碱渣浆液的制备；

将碱渣与水均匀混合后形成碱渣浆液，将碱渣浆液进行初步过滤；

（2）碱渣浆液的掺配；

将碳酸钙粉料与水均匀混合后与初步过滤后的碱渣浆液按比例掺配形成脱硫用浆液；

（3）脱硫；

将脱硫用浆液输送至脱硫设备进行脱硫；

（4）脱硫副产物的处理；

将脱硫设备脱硫后形成的浆液进行一次脱水并形成溢流滤液和底流浆液，将底流浆液进行二次脱水后获得石膏；

（5）脱硫副产物处理期间的水处理；

将一次脱水形成的溢流滤液和二次脱水形成的液体输送至过滤器进行过滤，过滤后的溢流滤液和液体进一步处理得到淡水和浓盐水，将部分淡水回收参与碱渣浆液的制备或碱渣浆液的掺配。

其中，一次脱水形成的溢流滤液和二次脱水形成的液体进行过滤中形成的浓盐水盐度为11%；

步骤（1）中，具体的可通过外部运输得到碱渣，设置料仓并通过外部输料管对碱渣进行收容，根据需求可设置两台双辊螺旋输送机并设置大倾角皮带机，依次通过两台双辊螺旋输送机和大倾角皮带机将碱渣输送至滚筒筛中进行筛分处理；

需要注意的是，经过滚筒筛处理后的碱渣有两种方案进行处理，第一种是基于电厂备用机组进行碱渣浆液后续处理，另一种是非电厂备用机组进行的后续处理；

基于电厂备用机组进行碱渣浆液的后续处理中，可以使用电厂中现有的2000立方米规格浆液罐进行储存，再设置用于对碱渣浆液进行除杂所设的吸收塔，通过浆液泵实现2000立方米规格的浆液罐和吸收塔之间的碱渣浆液输送，设置用于碱渣浆液和碳酸钙粉料溶液掺配所设的浆液箱，通过外部石膏排除泵可实现吸收塔中的碱渣浆液被泵至浆液箱中，可在浆液箱中安装搅拌设备进行浆液的掺配即可，搅拌设备可根据需求自行选用；该方式使用了电厂中的备用设备，节省了资金成本，可操作性强；

另一种非电厂备用机组的后续处理，可在滚筒筛的后程布置具有搅拌装置的浆液地坑，具有搅拌装置的中间储罐，浆液箱，通过外部输料泵将浆液地坑中的碱渣浆液输送至中间储罐中，通过外部浆液输送泵将中间储罐中的碱渣浆液输送至浆液箱中即可；

需要注意的是，步骤（2）中的掺配中，以脱硫的副产物石膏的质量检测为碱渣掺配量的控制依据，控制石膏含水率小于15%，氯根小于1000mg/l，具体的，可进行逐步递增，例如碱渣浆液与碳酸钙浆液的初始掺配中，碱渣浆液占总体积的50%，期间，可以逐步递增碱渣浆液至60%、70%、80%、90%，当通过脱硫副产物石膏的质量检测中，检测出石膏含水率接近14%时，可逐步递减碱渣浆液的掺配比例，期间不断检测石膏含水率直至含水率下降至14%以下及稳定状态；

需要注意的是，步骤（5）中，通过镁盐过滤器进一步的净化水质，通过镁盐过滤器处理后的一次脱水形成的溢流滤液和二次脱水形成的液体进行进一步处理，可通过海水反渗透装置及海水淡化装置进行进一步处理形成淡水和11%的浓盐水，淡水可以通过管道输送至碱渣浆液的制备或碱渣浆液的掺配工序中循环使用。

实施例2，实施例1所述的一种基于碱渣掺配的燃煤机组湿法脱硫方法，步骤（1）中，所述的碱渣浆液的固含量为20—25%。

实施例3，实施例1所述的一种基于碱渣掺配的燃煤机组湿法脱硫方法，步骤（2）中，碳酸钙粉纯度为90%—95%，碳酸钙粉料与水均匀混合后形成的碳酸钙浆液固含量为20—25%。

实施例3中，具体的，可根据需求自行选择碳酸钙纯度例如90%，自行选择碳酸钙浆液的固含量例如25%。

实施例4，实施例1所述的一种基于碱渣掺配的燃煤机组湿法脱硫方法，步骤（4）中，底流浆液的固含量为30—50%，溢流滤液的固含量为6—8%。

实施例4中，底流浆液的固含量可根据需求自行设置例如底流浆液的固含量为30%，溢流滤液的固含量为6%。

实施例5，实施例1所述的一种基于碱渣掺配的燃煤机组湿法脱硫方法，步骤（4）中，根据获得的石膏进行含水率检测，当石膏含水率大于15%时减少脱硫用浆液中碱渣浆液的掺配量直至检测出石膏含水率下降至14%以下。

实施例6，一种脱硫系统，该脱硫系统适用于实施例1—5中任意一种所述的基于碱渣掺配的燃煤机组湿法脱硫方法，包括碱渣处理装置、脱硫塔、石膏处理装置和脱硫废水处理装置；

碱渣处理装置包括依次连接的混合设备、过滤设备和浆液箱，浆液箱的出口端接入脱硫塔；

石膏处理装置包括依次连接的一级脱水装置和二级脱水装置，一级脱水装置具有滤液出口端和底流出口端，一级脱水装置的进口端与脱硫塔的出口端连接；

脱硫废水处理装置包括过滤器和具有淡水出口端和浓盐水出口端的反渗透装置，过滤器的进口端与一级脱水装置的滤液出口端、二级脱水装置的液体出口端连接。

实施例7，实施例6所述的一种脱硫系统，所述的混合设备采用均质混合机。

均质混合机为卧式，外形尺寸5650×2500×3000（h），公称容量15m³,主轴功率90kW,飞刀功率8×5.5 kW，碱渣浆液产能134t/h。

实施例8，实施例6所述的一种脱硫系统，所述的过滤设备采用滚筒筛，滚筒筛的过滤精度为18μm。

滚筒筛采用卧式，滚筒直径1500mm，长3000mm，筛网采用316不锈钢冲孔板，电机功率5.5kW, 处理碱渣浆液能力134t/h。

实施例9，实施例6所述的一种脱硫系统，所述的一级脱水装置采用石膏旋流器；

二级脱水装置采用真空皮带机，真空皮带机的进口端连接在石膏旋流器的底流出口端上。

其中，真空皮带机的滤布在127Pa的透气率为150～200（L/m²），气体流量值为30～40（ft³/min），在200Pa情况下真空皮带机的滤布透气率为200～250（L/m²），气体流量值为40～50（ft³/min），滤布厚度为1.20mm。

实施例10，实施例6所述的一种脱硫系统，所述的过滤器采用镁盐过滤器。其中，镁盐过滤器为利菲尔特大流量保安过滤器，其型号为SDGL30L。

Claims (10)

1.一种基于碱渣掺配的燃煤机组湿法脱硫方法，其特征在于：其步骤如下：

（1）碱渣浆液的制备；

将碱渣与水均匀混合后形成碱渣浆液，将碱渣浆液进行初步过滤；

（2）碱渣浆液的掺配；

将碳酸钙粉料与水均匀混合后与初步过滤后的碱渣浆液按比例掺配形成脱硫用浆液；

（3）脱硫；

将脱硫用浆液输送至脱硫设备进行脱硫；

（4）脱硫副产物的处理；

将脱硫设备脱硫后形成的浆液进行一次脱水并形成溢流滤液和底流浆液，将底流浆液进行二次脱水后获得石膏；

（5）脱硫副产物处理期间的水处理；

将一次脱水形成的溢流滤液和二次脱水形成的液体输送至过滤器进行过滤，过滤后的溢流滤液和液体进一步处理得到淡水和浓盐水，将部分淡水回收参与碱渣浆液的制备或碱渣浆液的掺配。

2.根据权利要求1所述的一种基于碱渣掺配的燃煤机组湿法脱硫方法，其特征在于：步骤（1）中，所述的碱渣浆液的固含量为20—25%。

3.根据权利要求1所述的一种基于碱渣掺配的燃煤机组湿法脱硫方法，其特征在于：步骤（2）中，碳酸钙粉纯度为90%—95%，碳酸钙粉料与水均匀混合后形成的碳酸钙浆液固含量为20—25%。

4.根据权利要求1所述的一种基于碱渣掺配的燃煤机组湿法脱硫方法，其特征在于：步骤（4）中，底流浆液的固含量为30—50%，溢流滤液的固含量为6—8%。

5.根据权利要求1所述的一种基于碱渣掺配的燃煤机组湿法脱硫方法，其特征在于：步骤（4）中，根据获得的石膏进行含水率检测，当石膏含水率大于15%时减少脱硫用浆液中碱渣浆液的掺配量直至检测出石膏含水率下降至14%以下。

6.一种脱硫系统，其特征在于：该脱硫系统适用于权利要求1—5中任意一种所述的基于碱渣掺配的燃煤机组湿法脱硫方法，包括碱渣处理装置、脱硫塔、石膏处理装置和脱硫废水处理装置；

碱渣处理装置包括依次连接的混合设备、过滤设备和浆液箱，浆液箱的出口端接入脱硫塔；

石膏处理装置包括依次连接的一级脱水装置和二级脱水装置，一级脱水装置具有滤液出口端和底流出口端，一级脱水装置的进口端与脱硫塔的出口端连接；

脱硫废水处理装置包括过滤器和具有淡水出口端和浓盐水出口端的反渗透装置，过滤器的进口端与一级脱水装置的滤液出口端、二级脱水装置的液体出口端连接。

7.根据权利要求6所述的一种脱硫系统及其方法，其特征在于：所述的混合设备采用均质混合机。

8.根据权利要求6所述的一种脱硫系统及其方法，其特征在于：所述的过滤设备采用滚筒筛，滚筒筛的过滤精度为18μm。

9.根据权利要求6所述的一种脱硫系统及其方法，其特征在于：所述的一级脱水装置采用石膏旋流器；

二级脱水装置采用真空皮带机，真空皮带机的进口端连接在石膏旋流器的底流出口端上。

10.根据权利要求6所述的一种脱硫系统及其方法，其特征在于：所述的过滤器采用镁盐过滤器。

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