CN212817789U - 一种具有预热装置的粉煤灰除铵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种具有预热装置的粉煤灰除铵系统，其包括加药装置、预热装置、混合反应装置、干化装置和尾气净化装置；加药装置用于配置在混合反应装置中与粉煤灰中铵盐反应的碱液；预热装置利用蒸汽凝结水热量加热加药装置配置好的碱液；在混合反应装置内，粉煤灰与经过预热装置加热的碱液混合反应，促进氨气的释放；干化装置利用电厂蒸汽加热粉煤灰，促进粉煤灰中水分蒸发；尾气净化装置处理混合反应装置和干化装置产生的尾气。该系统利用蒸汽凝结水对碱液进行加热处理，能够有效地提高碱液与铵盐的反应效率，减少粉煤灰在系统内的停留时间，提高粉煤灰处理能力；同时梯级利用蒸汽及凝结水热量，提高能源利用率。

Description

一种具有预热装置的粉煤灰除铵系统

技术领域

本实用新型涉及固体废弃物再利用技术领域，尤其是涉及一种燃煤电厂粉煤灰品质优化系统。

背景技术

粉煤灰是燃煤电厂产生的主要固体废弃物之一，且每年产量巨大。燃烧一吨原煤，预计产生粉煤灰250～300kg。对于燃煤电厂来说，粉煤灰处置难题日益紧迫。经过几十年的研究和应用，粉煤灰在建筑工程、农业利用、重金属提取等方面均有一定的实际应用成果。其中，将粉煤灰作为水泥或混凝土添加剂为当前主流的利用方式。

目前，我国燃煤电厂脱硝改造已接近尾声。大量燃煤机组采用SCR技术(该技术以尿素或氨水为还原剂)降低烟气氮氧化物含量。但是在SCR工艺实际运行过程中，会不可避免地发生NH₃逃逸。而原煤中S经燃烧、催化氧化后生成的SO₃与逃逸的NH₃发生副反应，生成大量NH₄HSO₄和(NH₄)₂SO₄。两种铵盐较强的黏附性使其黏附并分散于粉煤灰中，影响粉煤灰质量及其资源化利用。

含铵盐的粉煤灰在水泥混凝土领域实际运用过程中，会发生浇筑后冒出刺激性气泡、水泥凝结时间延长、试件或工程实体浇筑后出现“涨模”等现象，使混凝土无法获得应有的性能，甚至威胁混凝土的质量和使用寿命。同时，释放的氨气也会危害施工人员或居民的身体健康。上述现象制约着粉煤灰的资源化利用。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供一种具有预热装置的粉煤灰除铵系统，该系统能够解决粉煤灰的资源化利用安全性差的问题；

本实用新型提供一种具有预热装置的粉煤灰除铵系统，其包括加药装置、预热装置、混合反应装置、干化装置和尾气净化装置；

所述加药装置用于配置在所述混合反应装置中与粉煤灰中铵盐反应的碱液；

所述预热装置利用蒸汽凝结水热量加热所述加药装置配置好的碱液；

在所述混合反应装置内，粉煤灰与经过所述预热装置加热的碱液混合反应，促进氨气的释放；

所述干化装置利用电厂蒸汽加热粉煤灰，促进粉煤灰中水分蒸发；

所述尾气净化装置处理所述混合反应装置和所述干化装置产生的尾气。

优选的，所述干化装置包括夹套，所述预热装置包括加热盘管；

所述夹套包括第一进口端、第一出口端和第二出口端；

所述第一进口端与汽轮机的蒸汽出口连通；

所述第一出口端和所述第二出口端用于排出蒸汽凝结水；

所述加热盘管包括第二进口端和第三出口端；

所述第一出口端与所述第二进口端连通，所述第二出口端和所述第三出口端与汽轮机后端凝结水管路连通。

优选的，所述加热盘管内的蒸汽凝结水间接加热所述预热装置中已配置好的碱液。

优选的，所述干化装置和所述混合反应装置内的粉煤灰输送装置为卧式桨叶。

优选的，所述混合反应装置中设置有喷淋装置，所述喷淋装置将预热后的碱液喷洒进所述混合反应装置中，促进碱液与粉煤灰的混合及反应。

优选的，所述尾气处理装置包括除尘装置和喷淋净化塔；所述混合反应装置和所述干化装置排出的尾气均通过所述除尘装置连接至所述喷淋净化塔。

优选的，所述混合反应装置和所述干化装置的尾气出口端设置有负压风机。

有益效果：

本实用新型提供的除铵系统能够去除粉煤灰中的铵盐，并对最终产生的含氨气尾气进行处理。该系统利用蒸汽凝结水对碱液进行加热处理，能够有效地提高碱液与铵盐的反应效率，减少粉煤灰在系统内的停留时间，提高粉煤灰处理能力；同时梯级利用蒸汽及凝结水热量，提高能源利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施方式提供的具有预热装置的粉煤灰除铵系统的流程结构示意图；

附图标记说明：

1：加药装置；2：预热装置；3：混合反应装置；4：干化装置；5：尾气净化处理装置。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实施方式提供了一种具有预热装置的粉煤灰除铵系统，该系统包括加药装置1、预热装置2、混合反应装置3、干化装置4和尾气净化装置5。

加药装置1用于配置在混合反应装置3中与粉煤灰中铵盐反应的碱液。

预热装置2利用蒸汽凝结水热量加热加药装置1中配置好的碱液.

在混合反应装置3内，粉煤灰与经过预热装置2加热的碱液混合反应，促进氨气的释放。

干化装置3利用电厂蒸汽加热粉煤灰，促进粉煤灰中水分蒸发。

上述各个部件具体的连接关系为：

加药装置1的出口端与预热装置2的进口端连通，预热装置2的出口端与混合反应装置3的喷淋装置连通，混合反应装置3的粉煤灰出口端和干化装置4的粉煤灰进口端相对接，混合反应装置3和干化装置5的尾气出口与尾气净化装置5连通。

在本实施方式中还提供了除铵系统的工作过程：

在加药装置1中进行碱液进行配比，加药装置1将配比后的碱液输送至预热装置2，经预热装置2加热的碱液通过混合反应装置3内的喷淋装置喷淋后与粉煤灰混合，碱液和粉煤灰在混合反应装置3中混合反应并产生氨气，最后将混合反应完的粉煤灰输送至干化装置4进行干燥处理。尾气净化装置5能够对混合反应装置3和干化装置4的尾气进行处理。

需要说明的，在利用水去除铵盐时，与利用碱液去除铵盐的区别主要在于，碱液需要在加药装置1中进行配比，水不需要配比，加药装置1仅将水输送至预热装置2。

本实施方式中除铵系统能够去除粉煤灰中的铵盐，并能够对最终产生的氨气进行处理。该系统利用蒸汽凝结水对碱液进行加热处理，能够有效地提高碱液与铵盐的反应效率，减少粉煤灰在系统内的停留时间，提高粉煤灰处理能力；同时梯级利用蒸汽及凝结水热量，提高能源利用率。

具体的，干化装置4包括夹套，预热装置2包括加热盘管，夹套包括第一进口端、第一出口端和第二出口端。加热盘管包括第二进口端和第三出口端。

第一进口端与汽轮机的蒸汽出口连通，第一出口端和第二出口端用于排出蒸汽凝结水。第一出口端与第二进口端连通，第二出口端和第三出口端与汽轮机后端凝结水管路连通。

本实施方式中，干化装置4和预热装置2通过上述连接关系，可以实现对煤电厂蒸汽余热的利用，提高能源利用率，减少运行成本。

具体的，夹套可以实现对汽轮机的蒸汽中的热量进行利用，蒸汽在夹套中换热后得到的凝结水，一部分输送至预热装置2对碱液或水进行加热，另一部分返回汽轮机后端凝结水管路。预热装置2内换热后的凝结水最终也会返回汽轮机后端凝结水管路。

混合反应装置3和干化装置4内的粉煤灰输送装置为卧式桨叶。

喷淋装置设置在混合反应装置3的顶部，粉煤灰输送装置设置在混合反应装置3的底部。

混合反应装置3中的卧式桨叶通过旋转能够提高碱液或水与粉煤灰之间混合和反应的效率，并推动粉煤灰向干化装置4的方向移动。

混合反应装置3和干化装置4之间通过螺旋输送机连接，反应后的粉煤灰经过螺旋输送机送入间接干化装置4，去除水分。

尾气处理装置5包括除尘装置和喷淋净化塔，混合反应装置3和干化装置4均通过除尘装置连接至喷淋净化塔。

除尘装置能够对尾气中的灰尘进行去除，除尘后的尾气通过喷淋净化塔回收水及氨气，剩余尾气排出。

混合反应装置3和干化装置4的尾气出口端设置有负压风机。负压风机能够使混合反应装置3和干化装置4中处于负压装置，并为尾气进行尾气处理装置提供动力。

在本实施方式中，还提供了一种粉煤灰除铵方法，该方法采用如以上所述的具有预热装置的粉煤灰除铵系统，其包括以下步骤：

对水或者配置好的碱液进行加热；

将加热后的水或者碱液与粉煤灰混合，粉煤灰中释放出含有氨气的尾气；

对释放氨气后的粉煤灰进行干化处理，得到干燥粉煤灰；

对混合反应过程中和干化过程中产生的尾气进行尾气处理。

具体的，利用汽轮机的蒸汽对粉煤灰进行干燥，利用蒸汽干燥粉煤灰后产生的高温凝结水对碱液进行加热。

控制粉煤灰与碱液的质量比为10:1～20:1。

为了对上述方法进行进一步的解释，本实施方式提供了粉煤灰除铵系统在实际生产过程中的具体步骤：

1)经加药装置1配好的碱液(或水)在预热装置2内升温，碱液或水的预热温度为40℃-70℃。

2)高温碱液(或水)通过混合反应装置3内的喷淋系统喷洒，与通过皮带输送进入混合反应装置3内的粉煤灰混合；

3)通过皮带调速和喷淋量调整，可控制粉煤灰与碱液(或水)质量比，粉煤灰与碱液(或水)质量比为10:1～20:1；

4)混合反应装置3内有卧式桨叶，通过旋转加快粉煤灰与碱液(或水)的混合及反应，并推动粉煤灰向前移动；

5)反应后的粉煤灰经过螺旋输送机送入干化装置4，去除水分；

6)干化装置4外壳含夹套，通入夹套内的蒸汽用于加热含湿粉煤灰；

7)干化装置4中同样设有卧式桨叶，通过旋转加快水分蒸发并推动粉煤灰向前移动；

8)干化装置4中加热介质为汽轮机后端蒸汽；

9)干化装置4排出的蒸汽凝结水分为两路，其中一路通入预热装置2，加热碱液(或水)；

10)预热装置2排出的蒸汽凝结水与干化装置4排出的另一路蒸汽凝结水混合后，经管道通往汽轮机后端凝结水管路；

11)混合反应装置3和干化装置4内通过风机维持负压，并将两个装置的尾气收集后经除尘后净化；

12)除尘后的尾气通过喷淋净化塔回收水及氨气，剩余尾气排出。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种具有预热装置的粉煤灰除铵系统，其特征在于，包括加药装置、预热装置、混合反应装置、干化装置和尾气净化装置；

所述加药装置用于配置在所述混合反应装置中与粉煤灰中铵盐反应的碱液；

所述预热装置利用蒸汽凝结水热量加热所述加药装置配置好的碱液；

在所述混合反应装置内，粉煤灰与经过所述预热装置加热的碱液混合反应，促进氨气的释放；

所述干化装置利用电厂蒸汽加热粉煤灰，促进粉煤灰中水分蒸发；

所述尾气净化装置处理所述混合反应装置和所述干化装置产生的尾气。

2.根据权利要求1所述的具有预热装置的粉煤灰除铵系统，其特征在于，所述干化装置包括夹套，所述预热装置包括加热盘管；

所述夹套包括第一进口端、第一出口端和第二出口端；

所述第一进口端与汽轮机的蒸汽出口连通；

所述第一出口端和所述第二出口端用于排出蒸汽凝结水；

所述加热盘管包括第二进口端和第三出口端；

所述第一出口端与所述第二进口端连通，所述第二出口端和所述第三出口端与汽轮机后端凝结水管路连通。

3.根据权利要求2所述的具有预热装置的粉煤灰除铵系统，其特征在于，所述加热盘管内的蒸汽凝结水间接加热所述预热装置中已配置好的碱液。

4.根据权利要求1所述的具有预热装置的粉煤灰除铵系统，其特征在于，所述干化装置和所述混合反应装置内的粉煤灰输送装置为卧式桨叶。

5.根据权利要求1所述的具有预热装置的粉煤灰除铵系统，其特征在于，所述混合反应装置中设置有喷淋装置，所述喷淋装置将预热后的碱液喷洒进所述混合反应装置中，促进碱液与粉煤灰的混合及反应。

6.根据权利要求1所述的具有预热装置的粉煤灰除铵系统，其特征在于，所述尾气净化装置包括除尘装置和喷淋净化塔；所述混合反应装置和所述干化装置排出的尾气均通过所述除尘装置连接至所述喷淋净化塔。

7.根据权利要求1所述的具有预热装置的粉煤灰除铵系统，其特征在于，所述混合反应装置和所述干化装置的尾气出口端设置有负压风机。

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