CN204865483U - 一种燃煤电站锅炉烟气多种污染物联合脱除装置 - Google Patents

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Abstract

一种燃煤电站锅炉烟气多种污染物联合脱除装置，由烟气水洗除尘塔、与烟气水洗除尘塔相接的烟气脱硫塔、与烟气脱硫塔相接的三级脱碳塔组成；三级脱碳塔以氨水作为吸收剂脱除烟气中的CO2，采用结晶处理器将除碳后得到的液态NH4HCO3进行结晶，固体结晶物作为农用化肥，液体NH4HCO3为脱硝装置提供吸收剂脱除NOx。该装置采用多塔进行脱除反应，实现了用一套装置对燃煤烟气中固体尘埃、SOx、CO2和NOx多种污染物联合脱除；污染物脱除率高；设备投资和设备制造及安装难度小；采用氨水作CO2吸收剂，脱碳成本低，脱碳副产物可资源化利用；用NH4HCO3脱除NOx，能耗低，工艺简单。

Description

一种燃煤电站锅炉烟气多种污染物联合脱除装置
技术领域
本发明涉及燃煤锅炉烟气处理，特别是一种对燃煤电站锅炉烟气中的多种污染物进行联合脱除的装置。
背景技术
我国是以煤为主要能源的大国，煤的燃烧是生态环境被破坏的最大污染源。尤其是燃煤电厂所排放的烟气中含有多种固态和气态污染物，其中一些污染物，包括重金属在内的固体尘埃颗粒、硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)等，会对环境等造成直接损害；其它一些污染物，如二氧化碳(CO2)气体，则通过温室效应对大气环境造成间接影响。
目前，世界上CO2的排放量几乎占到温室气体总排放量的82％，按现有的CO2排放速率，如不加治理，到21世纪中叶全球大气中的CO2浓度将达到现在的两倍。按照气候变化国际控制委员会(IPCC)的估计，到时将导致地球变暖，气温升高1.5～3.5℃，造成全球海平面上升。
目前，我国针对燃煤电站锅炉排放烟气中的固体尘埃(含部分重金属、超细颗粒物PM2.5)和SO2及NOx污染物的减排已有成熟技术。对烟气中的固体尘埃采用干法除尘(电除尘或布袋除尘)或湿法除尘(水洗除尘塔除尘)；对烟气中的SO2采用烟气脱硫塔脱除；对烟气中的NOx采用脱硝装置脱除。但对燃煤电站的CO2减排在工业上尚未应用。
国内外对CO2的捕集目前主要采用化学吸收法，其中以单乙醇胺(MEA)作为吸收剂的CO2脱除技术应用比较广泛。该技术的主要缺点是单位吸收率低；设备易腐蚀；吸收剂再生能耗高。该技术用于燃煤电站时仅能吸收CO2，吸收剂与SO2反应而易钝化，脱除CO2能耗高(约占厂用总能耗的35％)。
实用新型内容
针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种包括脱除CO2在内的燃煤电站锅炉烟气多种污染物联合脱除装置。
为实现上述目的，本实用新型提供的燃煤电站锅炉烟气多种污染物联合脱除装置，包括烟气水洗除尘塔，烟气水洗除尘塔的烟气出口经风机与烟气脱硫塔下部相接；1#氨水储罐经过1#氨水泵接烟气脱硫塔上部；烟气脱硫塔的烟气出口与一级除碳塔下部相接，一级除碳塔的烟气出口与二级除碳塔下部相接；二级除碳塔的烟气出口与三级除碳塔下部相接；三级除碳塔的烟气出口与氨气水洗吸收塔下部相接；氨气水洗吸收塔的烟气出口通过脱硝装置与大气相接；2#氨水储罐通过4#氨水泵接三级除碳塔上部；三级除碳塔底部通过3#氨水泵接二级除碳塔上部；二级除碳塔底部通过2#氨水泵接一级除碳塔上部；一级除碳塔底部通过结晶处理器与脱硝装置相接。
本实用新型的工作原理是：
燃煤电站锅炉排出的烟气首先进入烟气水洗除尘塔，脱除其中的固体尘埃；然后进入烟气脱硫塔，与吸收剂(氨水)接触，脱除其中的硫氧化物(SOx)；脱硫后的烟气进入一级除碳塔，与吸收剂在塔内反应，脱除烟气中的大部分CO2，然后再相继进入二级和三级除碳塔，与高浓度的吸收剂进一步反应，进一步脱除烟气中的CO2，经脱碳处理后的烟气经氨气水洗吸收塔水洗除氨气后通过脱硝装置，以脱碳得到的NH4HCO3为吸收剂脱除烟气中的NOx，最后排入大气，实现用一套装置将锅炉烟气中的固体尘埃、SOx2、CO2和NOx等多种污染物联合脱除。同时，利用与一级除碳塔底部相接的结晶处理器将除碳得到的液态NH4HCO3进行结晶处理，得到的固态NH4HCO3作为农用化肥，实现副产物的资源利用，除去结晶后的NH4HCO3饱和溶液作为脱硝装置的吸收剂。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：
(1)采用多塔进行脱除反应，实现了用一套装置对燃煤烟气中固体尘埃、SOx、CO2和NOx多种污染物联合脱除，简化了工艺，降低了设备投资和设备制造及安装难度。
(2)采用价格低廉、来源广的氨水作为CO2的吸收剂，不仅使脱碳成本降低，而且脱碳副产物得到了资源化利用。
(3)利用氨水吸收CO2的产物NH4HCO3脱除煤燃烧过程产生的，比用高耗能电氧化技术脱NOx的工艺简单，能耗低。
(4)污染物脱除率高，CO2脱除率可达到95％以上；SO2脱除率可达到99％以上；NOx脱除率可达到80％以上。
附图说明
图1为本实用新型燃煤电站锅炉烟气多种污染物联合脱除装置的结构示意图。
图中：1-烟气水洗除尘塔，2-烟气脱硫塔，3-一级除碳塔，4-二级除碳塔，5-三级除碳塔，6-风机，7-1#氨水储罐，8-2#氨水储罐，9-1#氨水泵，10-2#氨水泵，11-3#氨水泵，12-4#氨水泵，13-氨气水洗吸收塔，14-结晶处理器，15-脱硝装置。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实用新型燃煤电站锅炉烟气多种污染物联合脱除装置，前面是烟气水洗除尘塔1，烟气水洗除尘塔1的烟气出口经风机6与烟气脱硫塔2下部连接(烟气水洗除尘塔和烟气脱硫塔与现有技术相同)；1#氨水储罐7经过1#氨水泵9接烟气脱硫塔2上部；烟气脱硫塔2的烟气出口与一级除碳塔3下部相接，一级除碳塔3的烟气出口与二级除碳塔4下部相接；二级除碳塔4的烟气出口与三级除碳塔5下部相接；三级除碳塔5的烟气出口与氨气水洗吸收塔13下部相接；氨气水洗吸收塔13的烟气出口通过脱硝装置15(脱硝装置与现有技术相同)与大气相接；2#氨水储罐8通过4#氨水泵12接三级除碳塔5上部；三级除碳塔5底部通过3#氨水泵11接二级除碳塔上部；二级除碳塔4底部通过2#氨水泵10接一级除碳塔3上部；一级除碳塔3底部通过结晶处理器14接脱硝装置15。
烟气水洗除尘塔、烟气脱硫塔和各级除碳塔采用同样结构和尺寸。以处理烟气量一万立米为例，塔高11米，直径1.6米，塔内距底部1米处放置填料筛板，筛板上面放置陶瓷填料环。烟气由距底部1.5米处引入，从塔顶部排出；氨水从距塔顶部1米处引入，由塔下部流出。
燃煤电站锅炉排出的烟气首先进入烟气水洗除尘塔脱进行除尘，除去烟气中的固体尘埃颗粒；然后进入烟气脱硫塔进行脱硫；脱硫后的烟气再经三级烟气脱碳塔用氨水作吸收剂除去CO2；脱碳后的烟气经氨气水洗吸收塔水洗除氨气；然后通过脱硝装置，以脱碳得到的NH4HCO3为吸收剂脱除烟气中的NOx后排空，实现用一套装置将燃煤电站锅炉烟气中的固体尘埃、SO2、CO2和NOx多种污染物联合脱除；与一级除碳塔底部相接的结晶处理器将除碳得到的液体NH4HCO3进行结晶，作为农用化肥实现副产物的资源利用，除去结晶后的NH4HCO3饱和溶液作为脱硝装置的吸收剂。

Claims (1)

1.一种燃煤电站锅炉烟气多种污染物联合脱除装置，包括烟气水洗除尘塔(1)，烟气水洗除尘塔(1)的烟气出口经风机(6)与烟气脱硫塔(2)下部相接；其特征在于：1#氨水储罐(7)经过1#氨水泵(9)接烟气脱硫塔(2)上部；烟气脱硫塔(2)的烟气出口与一级除碳塔(3)下部相接，一级除碳塔(3)的烟气出口与二级除碳塔(4)下部相接；二级除碳塔(4)的烟气出口与三级除碳塔(5)下部相接；三级除碳塔(5)的烟气出口与氨气水洗吸收塔(13)下部相接；氨气水洗吸收塔(13)的烟气出口通过脱硝装置(15)与大气相接；2#氨水储罐(8)通过4#氨水泵(12)接三级除碳塔(5)上部；三级除碳塔(5)底部通过3#氨水泵(11)接二级除碳塔(4)上部；二级除碳塔(4)底部通过2#氨水泵(10)接一级除碳塔(3)上部；一级除碳塔(3)底部通过结晶处理器(14)与脱硝装置(15)相接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114146549A (zh) * 2021-11-29 2022-03-08 中国科学院过程工程研究所 一种烟气氨法脱硫脱硝脱碳的系统装置及方法
CN115212710A (zh) * 2022-07-22 2022-10-21 碳索(杭州)能源环境科技有限公司 一种适用于超低浓度co2烟气的碳捕集系统

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