CN217340752U - 一种燃煤锅炉烟气处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃煤锅炉烟气处理系统，包括通过烟道与燃煤锅炉连接的脱硫装置，脱硫装置通过烟道连接有烟气预处理设备和二氧化碳捕集设备；二氧化碳捕集设备包括二氧化碳吸收装置、二氧化碳解吸装置和二氧化碳净化装置，二氧化碳吸收装置底部的进气口通过烟道与碱洗塔顶部的排气口相连，二氧化碳吸收装置顶部的排气口通过烟道与消白系统相连，消白系统通过烟道与烟囱相连。本实用新型能够高效补集燃煤锅炉烟气中的二氧化碳，减少了燃煤锅炉向大气中二氧化碳的排放，降低了温室效应，提高了空气质量，起到了保护环境的作用，适用于环保技术领域。

Description

一种燃煤锅炉烟气处理系统

技术领域

本实用新型属于环保技术领域，具体的说，涉及一种燃煤锅炉烟气处理系统。

背景技术

大气能使太阳的短波辐射到达地面，但是地面向外放出的长波热辐射会被大气部分吸收，而二氧化碳属于温室气体中的一种。如果地球大气层二氧化碳含量越高，吸收的长波热辐射就会越多，而地面也一直在吸收太阳的短波辐射，对于地球总体而言，吸收的热能越来越多却无法“散热”，这样导致的结果只有一种：地球被“加热”，因而产生温室效应，燃煤锅炉排放的二氧化碳是大气污染物中二氧化碳的重要来源之一。为减少二氧化碳的排放对环境造成的污染，降低温室效应，我们提供了一种燃煤锅炉烟气处理系统，用于补集燃煤锅炉烟气中的二氧化碳，以降低对大气中二氧化碳的排放。

实用新型内容

本实用新型提供一种燃煤锅炉烟气处理系统，用于解决用于补集燃煤锅炉烟气中的二氧化碳，以减少向大气中二氧化碳的排放，降低温室效应，提高空气质量，保护环境。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种燃煤锅炉烟气处理系统，包括通过烟道与燃煤锅炉连接的脱硫装置，所述脱硫装置通过烟道连接有烟气预处理设备和二氧化碳捕集设备，所述烟气预处理设备包括设于碱洗塔内部的清洗喷淋装置和除雾装置，碱洗塔底部的排液口通过管道经碱洗泵与清洗喷淋装置相连，碱洗塔顶部的排气口通过烟道经风机与二氧化碳捕集设备相连；

所述二氧化碳捕集设备包括二氧化碳吸收装置、二氧化碳解吸装置和二氧化碳净化装置，二氧化碳吸收装置底部的进气口通过烟道与碱洗塔顶部的排气口相连，二氧化碳吸收装置顶部的排气口通过烟道与消白系统相连，消白系统通过烟道与烟囱相连，同时，二氧化碳吸收装置通过管道与二氧化碳解吸装置和二氧化碳净化装置相连。

进一步的，所述二氧化碳吸收装置包括通过烟道与风机连接的吸收塔，吸收塔底部的排液口通过管道经吸收液收集泵与分相器相连，分相器的排液口通过管道经富液泵与贫富液换热器相连，贫富液换热器通过管道与二氧化碳解吸装置和二氧化碳净化装置相连，二氧化碳净化装置通过管道与储液槽相连，储液槽通过管道经贫液给料泵和贫液冷却器相连，贫液冷却器通过管道与吸收塔内的吸收剂回流水池相连，吸收塔顶部的排气口通过烟道与消白系统和烟囱相连，吸收塔内部设有吸收剂喷洒器和吸收剂冷却器，吸收剂喷洒器通过管道经水洗冷却器和吸收塔水洗泵与吸收塔内的吸收剂回流水池相连。

进一步的，所述分相器的另一排液口通过管道与储液槽相连。

进一步的，所述二氧化碳解吸装置包括经管道与贫富液换热器相连的解吸塔，解吸塔底部的贫液出口通过管道经贫液泵与储液槽相连，且解吸塔底部的精馏填料区通过管道连接有解吸塔再沸器；

所述解吸塔顶部的排气口通过管道经解吸塔冷凝器与二氧化碳净化装置的进气口相连，二氧化碳净化装置顶部的排气口通过管道经二氧化碳升压机压缩后存储备用，二氧化碳净化装置底部的排液口通过管道经解吸塔回流泵与储液槽相连。

进一步的，所述二氧化碳净化装置包括回流收集罐，回流收集罐顶部的排气口通过管道经二氧化碳升压机压缩后存储备用，回流收集罐底部的排液口通过管道经解吸塔回流泵与储液槽相连。

进一步的，所述再沸器的加热管路与蒸汽系统相连。

进一步的，所述回流收集罐顶部的排气口通过管道与消白系统和烟囱相连。

进一步的，所述回流收集罐底部的液体出口通过管道与解吸塔顶部的精馏填料区相连。

进一步的，所述水洗塔冷却器的冷却水路与冷却水相连通；所述贫液冷却器的冷却水路与冷却水相连通；所述胺液冷却器的冷却水路与冷却水相连通；所述解吸塔冷却器的冷却水路与冷却水相连通。

本实用新型由于采用了上述的结构，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

燃煤锅炉产生的烟气通过脱硫装置脱硫后经烟道的临时出口引出，从碱洗塔底部的进气口进入，烟气自下往上流动，与从碱洗塔上部清洗喷淋装置喷出的冷却工艺水逆流接触，降温及洗涤净化后的烟气进入除雾装置除去烟气中携带的游离态水分，使烟气中的雾滴浓度小于75mg/Nm³，后进入二氧化碳捕集装置，二氧化碳被捕集后的超洁净烟气返回消白系统再通过烟囱排放。通过对燃煤锅炉烟气深度治理二氧化碳捕集的研究回收利用，可以捕集回收燃煤锅炉烟气中≧90％的二氧化碳气体，一方面节约了园区原材料的采购，降低了运行成本，另一方面，减少了燃煤锅炉向大气中二氧化碳的排放，降低了温室效应，提高了空气质量，起到了保护环境的作用，适用于环保技术领域。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1为本实用新型实施例的系统结构示意图。

标注部件：1-碱洗塔，2-碱洗泵，3-风机，4-吸收塔，5-吸收液收集泵，6-分相器，7-富液泵，8-贫液泵，9-贫富液换热器，10-解吸塔，11-解吸塔再沸器，12-解吸塔回流泵，13-回流收集罐，14-解吸塔冷却器，15-储液槽，16-贫液给料泵，17-消白系统，18-贫液冷却器，19-水洗冷却器，20-吸收塔水洗泵，01-燃煤锅炉，02-脱硫装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型公开了一种燃煤锅炉烟气处理系统，如图1所示，包括通过烟道与燃煤锅炉01连接的脱硫装置02，所述脱硫装置02通过烟道连接有烟气预处理设备和二氧化碳捕集设备，所述烟气预处理设备包括设于碱洗塔1内部的清洗喷淋装置和除雾装置，碱洗塔1底部的排液口通过管道经碱洗泵2与清洗喷淋装置相连，碱洗塔1顶部的排气口通过烟道经风机3与二氧化碳捕集设备相连；

所述二氧化碳捕集设备包括二氧化碳吸收装置、二氧化碳解吸装置和二氧化碳净化装置，二氧化碳吸收装置底部的进气口通过烟道与碱洗塔1顶部的排气口相连，二氧化碳吸收装置顶部的排气口通过烟道与消白系统17相连，消白系统17通过烟道与烟囱相连，同时，二氧化碳吸收装置通过管道与二氧化碳解吸装置和二氧化碳净化装置相连，并设置相应的配套系统。本实用新型拟将燃煤锅炉01烟气脱硫后所排出的“净烟气”进行二氧化碳捕集(烟气量按120000Nm³/h设计)，设计年捕集二氧化碳量约200000吨(年运行时间8000h)，设计捕集效率≧90％，捕获的二氧化碳直接作为企业自需生产原料。本实用新型的烟气抽气点在脱硫后的净烟气临时烟囱接口位置，脱碳后的烟气送回至烟气消白系统17的进口端烟道。

本实施例中烟气预处理设备采用降温净化一体化设备，设置烟气预处理设备，目的是降低烟气中的污染物的浓度，减轻对后续二氧化碳捕集装置的腐蚀程度，减少二氧化碳捕集的化学品的消耗与损耗；同时，控制烟气温度满足二氧化碳捕集装置的入口要求，有利于提高常用的二氧化碳吸收溶剂的效能，降低单位吸收剂消耗，提高出口二氧化碳产品的纯度。本实用新型中，二氧化碳采用胺液作为吸收剂进行二氧化碳的捕集吸收。

燃煤锅炉01产生的烟气通过脱硫装置02脱硫后经烟道的临时出口引出，从碱洗塔1底部的进气口进入，烟气自下往上流动，与从碱洗塔1上部清洗喷淋装置喷出的冷却工艺水逆流接触，降温及洗涤净化后的烟气进入除雾装置除去烟气中携带的游离态水分，使烟气中的雾滴浓度小于75mg/Nm³，后进入二氧化碳捕集装置，二氧化碳被捕集后的超洁净烟气返回消白系统17再通过烟囱排放。

作为本实用新型一个优选的实施例，所述二氧化碳吸收装置包括通过烟道与风机3连接的吸收塔4，吸收塔4底部的排液口通过管道经吸收液收集泵5与分相器6相连，分相器6的排液口通过管道经富液泵7与贫富液换热器9相连，贫富液换热器9通过管道与二氧化碳解吸装置和二氧化碳净化装置相连，二氧化碳净化装置通过管道与储液槽15相连，储液槽15通过管道经贫液给料泵16和贫液冷却器18相连，贫液冷却器18通过管道与吸收塔4内的吸收剂回流水池相连，吸收塔4顶部的排气口通过烟道与消白系统17和烟囱相连，吸收塔4内部设有吸收剂喷洒器和吸收剂冷却器，吸收剂喷洒器通过管道经水洗冷却器19和吸收塔水洗泵20与吸收塔4内的吸收剂回流水池相连。吸收后干净的烟气通过消白系统17和烟囱排出，被吸收的二氧化碳随吸收剂进入二氧化碳解吸装置，进行解吸分离，解吸后的吸收剂再次回收利用，分离出来的二氧化碳经二氧化碳增压机增压存储备用。

进一步的，所述分相器6的另一排液口通过管道与储液槽15相连。一方面可以使分相器6内上部较轻的贫液自流到储液槽15，另一方面，起到防止溢流的作用。

吸收塔4底部的富液从排液口排出，通过吸收液收集泵5输送到分相器6，分相器6上部较轻的贫液自流到储液槽15，分相器6底部的富液通过富液泵7集中运输到贫富液交换器中进行热交换，以回收利用解吸塔10底部排出的高温富液的热量，随后富液通过管道进入解吸塔10解吸区的顶部，进行胺液再生和二氧化碳回收。富液向下流入到底部的精馏填料区，与再沸器中产生的水蒸气对流，烟气中的二氧化碳就会被彻底分离出来。

设立吸收剂冷却器是为了防止水蒸发进入烟气而损失，巩固溶液的吸收性能，并保持吸收剂直流库存中整体的水平衡。二氧化碳吸收是一个放热反应，吸收所产生的热量必须消除，防止吸收剂的温度升高，从而降低胺液的吸收能力。吸收塔4外设置水洗冷却器19，吸收塔4中间设置了吸收剂冷却器，进一步确保了吸收剂的吸收效率得到优化。

作为本实用新型一个优选的实施例，所述二氧化碳解吸装置包括经管道与贫富液换热器9相连的解吸塔10，解吸塔10底部的贫液出口通过管道经贫液泵8与储液槽15相连，且解吸塔10底部的精馏填料区通过管道连接有解吸塔再沸器11；

所述解吸塔10顶部的排气口通过管道经解吸塔10冷凝器与二氧化碳净化装置的进气口相连，二氧化碳净化装置顶部的排气口通过管道经二氧化碳升压机压缩后存储备用，二氧化碳净化装置底部的排液口通过管道经解吸塔回流泵12与储液槽15相连。

所述二氧化碳净化装置包括回流收集罐13，回流收集罐13顶部的排气口通过管道经二氧化碳升压机压缩后存储备用，回流收集罐13底部的排液口通过管道经解吸塔回流泵12与储液槽15相连。

解吸塔10中的水蒸气含有吸收的二氧化碳，向上流入解吸塔10顶部的精馏填料区，部分蒸汽在此通过循环回流实现冷凝，从而让塔顶馏出的二氧化碳气流富集。

解吸塔10顶部富集馏出气体在解吸塔10冷凝器完成部分冷凝，部分冷凝的两相混合气体借助重力流入到回流收集罐13，两相气体在此分开。回流收集罐13底部的回流水通过解吸塔回流泵12集中返回到解吸塔10顶部的精馏填料区或储液槽15。接着捕集后的二氧化碳产品气通过管道被输送到二氧化碳升压机。解吸塔10的压力由二氧化碳产品气的控制阀控制。

作为本实用新型一个优选的实施例，所述再沸器的加热管路与蒸汽系统相连。流入再沸器的蒸汽与进入解吸塔10的富液成比例。为再沸器给料的低压蒸汽流量控制器的设定值要根据解吸塔10最高温度控制器而定。蒸汽与胺液流比率的设定值需要根据这个温度控制器进行调整。解吸塔10顶部温度要设定成能按需要维持蒸汽流量和解吸效率的值。蒸汽流速可以通过调节蒸汽流量控制阀或凝结水流量控制阀来进行控制。

作为本实用新型一个优选的实施例，所述回流收集罐13顶部的排气口通过管道与消白系统17和烟囱相连。当回流收集罐13内部气体足够干净，可以直接排出，其中各连接管路需要设置相应的阀门。

作为本实用新型一个优选的实施例，所述回流收集罐13底部的液体出口通过管道与解吸塔10顶部的精馏填料区相连。此设置，可以将回流收集罐13内的液体再次输送至解吸塔10内的解吸区，实现二次解吸，提高解吸效率。

作为本实用新型一个优选的实施例，所述水洗塔冷却器的冷却水路与冷却水相连通；所述贫液冷却器18的冷却水路与冷却水相连通；所述胺液冷却器的冷却水路与冷却水相连通；所述解吸塔冷却器14的冷却水路与冷却水相连通。

综上所述，本实用新型将燃煤锅炉01产生的烟气通过脱硫装置02脱硫后经烟道的临时出口引出，从碱洗塔1底部的进气口进入，烟气自下往上流动，与从碱洗塔1上部清洗喷淋装置喷出的冷却工艺水逆流接触，降温及洗涤净化后的烟气进入除雾装置除去烟气中携带的游离态水分，使烟气中的雾滴浓度小于75mg/Nm³，后进入二氧化碳捕集装置，二氧化碳被捕集后的超洁净烟气返回消白系统17再通过烟囱排放。通过对燃煤锅炉01烟气深度治理二氧化碳捕集的研究回收利用，可以捕集回收燃煤锅炉01烟气中≧90％的二氧化碳气体，一方面节约了园区原材料的采购，降低了运行成本，另一方面，减少了燃煤锅炉01向大气中二氧化碳的排放，降低了温室效应，提高了空气质量，起到了保护环境的作用，适用于环保技术领域。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型权利要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种燃煤锅炉烟气处理系统，包括通过烟道与燃煤锅炉连接的脱硫装置，其特征在于：所述脱硫装置通过烟道连接有烟气预处理设备和二氧化碳捕集设备，所述烟气预处理设备包括设于碱洗塔内部的清洗喷淋装置和除雾装置，碱洗塔底部的排液口通过管道经碱洗泵与清洗喷淋装置相连，碱洗塔顶部的排气口通过烟道经风机与二氧化碳捕集设备相连；

所述二氧化碳捕集设备包括二氧化碳吸收装置、二氧化碳解吸装置和二氧化碳净化装置，二氧化碳吸收装置底部的进气口通过烟道与碱洗塔顶部的排气口相连，二氧化碳吸收装置顶部的排气口通过烟道与消白系统相连，消白系统通过烟道与烟囱相连，同时，二氧化碳吸收装置通过管道与二氧化碳解吸装置和二氧化碳净化装置相连。

2.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉烟气处理系统，其特征在于：所述二氧化碳吸收装置包括通过烟道与风机连接的吸收塔，吸收塔底部的排液口通过管道经吸收液收集泵与分相器相连，分相器的排液口通过管道经富液泵与贫富液换热器相连，贫富液换热器通过管道与二氧化碳解吸装置和二氧化碳净化装置相连，二氧化碳净化装置通过管道与储液槽相连，储液槽通过管道经贫液给料泵和贫液冷却器相连，贫液冷却器通过管道与吸收塔内的吸收剂回流水池相连，吸收塔顶部的排气口通过烟道与消白系统和烟囱相连，吸收塔内部设有吸收剂喷洒器和吸收剂冷却器，吸收剂喷洒器通过管道经水洗冷却器和吸收塔水洗泵与吸收塔内的吸收剂回流水池相连。

3.根据权利要求2所述的一种燃煤锅炉烟气处理系统，其特征在于：所述分相器的另一排液口通过管道与储液槽相连。

4.根据权利要求2所述的一种燃煤锅炉烟气处理系统，其特征在于：所述二氧化碳解吸装置包括经管道与贫富液换热器相连的解吸塔，解吸塔底部的贫液出口通过管道经贫液泵与储液槽相连，且解吸塔底部的精馏填料区通过管道连接有解吸塔再沸器；

解吸塔顶部的排气口通过管道经解吸塔冷凝器与二氧化碳净化装置的进气口相连，二氧化碳净化装置顶部的排气口通过管道经二氧化碳升压机压缩后存储备用，二氧化碳净化装置底部的排液口通过管道经解吸塔回流泵与储液槽相连。

5.根据权利要求4所述的一种燃煤锅炉烟气处理系统，其特征在于：所述二氧化碳净化装置包括回流收集罐，回流收集罐顶部的排气口通过管道经二氧化碳升压机压缩后存储备用，回流收集罐底部的排液口通过管道经解吸塔回流泵与储液槽相连。

6.根据权利要求4所述的一种燃煤锅炉烟气处理系统，其特征在于：所述再沸器的加热管路与蒸汽系统相连。

7.根据权利要求5所述的一种燃煤锅炉烟气处理系统，其特征在于：所述回流收集罐顶部的排气口通过管道与消白系统和烟囱相连。

8.根据权利要求5所述的一种燃煤锅炉烟气处理系统，其特征在于：所述回流收集罐底部的液体出口通过管道与解吸塔顶部的精馏填料区相连。

9.根据权利要求5所述的一种燃煤锅炉烟气处理系统，其特征在于：水洗塔冷却器的冷却水路与冷却水相连通；贫液冷却器的冷却水路与冷却水相连通；胺液冷却器的冷却水路与冷却水相连通；解吸塔冷却器的冷却水路与冷却水相连通。

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