CN219663706U - 一种垃圾焚烧用消石灰浆制备系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垃圾焚烧用消石灰浆制备系统，包括：排污冷却井、石灰浆制备罐、石灰浆分配罐和消石灰仓，石灰浆制备罐和石灰浆分配罐内分别设有第一搅拌组件和第二搅拌组件，石灰浆制备罐分别与排污冷却井和消石灰仓连接，排污冷却井用于供应热水至石灰浆制备罐中，消石灰仓用于供应消石灰至石灰浆制备罐中，石灰浆分配罐的输入端与石灰浆制备罐连接，输出端与反应塔连接，用于实现石灰浆输送至反应塔中进行烟气脱酸。本实用新型具有结构紧凑、操作简单、可有效提高石灰浆反应效率等优点，解决了石灰浆脱酸反应不彻底、脱酸塔出口烟道温度低等技术问题，提高了石灰浆的反应效率，降低了干粉耗量以及消石灰单耗，达到了降本增效的目的。

Description

一种垃圾焚烧用消石灰浆制备系统

技术领域

本实用新型属于垃圾焚烧烟气净化技术领域，具体涉及一种垃圾焚烧用消石灰浆制备系统。

背景技术

现常用的烟气处理系统为“SNCR(炉内脱硝)+半干法(消石灰浆和反应塔)+干法(碳酸氢钠)+活性炭喷射+布袋除尘器”的综合烟气处理工艺，从余热锅炉来的高温烟气从反应塔顶部的水平烟道进入，螺旋状向下运动。消石灰浆制备系统则向旋转雾化器提供一定浓度的氢氧化钙悬浊液雾化喷射，与呈螺旋状向下运动的烟气形成逆流从而进行脱酸反应。在此过程中，消石灰浆与烟气中的酸性气体HC l、HF、SO₂等发生反应，同时冷却烟气。

消石灰浆是含有一定量的水和消石灰粉〔Ca(OH)₂〕混合而成的一种特殊流体，从单个雾化的消石灰浆液滴来看，液滴是由石灰微粒及其表面包裹的水膜所组成。如图1所示，脱酸过程可以理解为SO₂、HC l等酸性气体被消石灰浆液滴水膜吸收并发生电离后，与包裹的石灰微粒在反应界面发生离子反应。

实验研究表明：温度对脱酸效果的影响是明显的，并具有正面促进和反面抑制的双重特性。当消石灰浆与一定温度的入口烟气混合后，一方面消石灰浆液的表面液膜吸热汽化，酸性气体与碱性液滴的传质过程缩短，使得反应效率大大降低；而另一方面，消石灰浆液滴温度的提升加大了酸性离子在反应界面的扩散系数，使得水膜加快对酸性气体的吸收，从而提高脱酸效率。通过实验探究，可以认为，对于SO₂的脱除而言，消石灰浆温度一定程度下的升高所带来的正面促进效果是大于其消极影响的，因此温度增加使得脱硫效率增大；而对于HCl，两者作用大小类似，脱氯率基本保持不变。故此，提高消石灰浆反应效率可以通过改变温度来实现。

目前，消石灰浆在脱酸反应过程中与入口烟气进行换热，而在现行烟气排放标准下，通过调节入口烟气温度来提高消石灰浆温度是不可操作性的。同时，现有消石灰浆制备用水常为工业水(水温15℃左右)，且消石灰浆制备罐温度常在20℃左右，低温度的消石灰浆进入反应塔内与烟气进行换热，既会引起脱酸反应的不彻底，也容易导致半干式脱酸塔出口烟道的温度长时间低于150℃，从而引发材料的低温腐蚀。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种具有结构紧凑、操作简单、可有效提高石灰浆反应效率的垃圾焚烧用消石灰浆制备系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种垃圾焚烧用消石灰浆制备系统，包括：排污冷却井、石灰浆制备罐、石灰浆分配罐和消石灰仓，所述石灰浆制备罐和石灰浆分配罐内分别设有第一搅拌组件和第二搅拌组件，所述石灰浆制备罐分别与排污冷却井和消石灰仓连接，所述排污冷却井用于供应45℃～55℃的热水至石灰浆制备罐中，所述消石灰仓用于供应消石灰至石灰浆制备罐中，所述石灰浆分配罐的输入端与石灰浆制备罐连接，石灰浆分配罐的输出端与反应塔连接，用于实现石灰浆输送至反应塔中进行烟气脱酸。

作为本实用新型的进一步改进，还包括DCS控制组件，所述排污冷却井、石灰浆制备罐、石灰浆分配罐和消石灰仓均与DCS控制组件连接，以实现石灰浆自动配制和自动输送。

作为本实用新型的进一步改进，所述排污冷却井的输出管道上设有与DCS控制组件连接的第一电动门、冷却泵和第二电动门；所述第一电动门与第二电动门并联，且第一电动门与第二电动门进行连锁控制；所述第一电动门用于控制排污冷却井与冷却塔的通断，所述第二电动门用于控制排污冷却井与石灰浆制备罐的通断，并控制输送至石灰浆制备罐的热水量，所述冷却泵用于泵送排污冷却井中的热水至冷却塔和/或石灰浆制备罐。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一电动门和第二电动门均为电动调节阀。

作为本实用新型的进一步改进，还包括与DCS控制组件连接的第一出口阀和螺旋输送机，所述螺旋输送机的输入端与消石灰仓的输出端连接，所述第一出口阀设置在螺旋输送机的输出端与石灰浆制备罐入口的连接管道上，所述第一出口阀用于定量输送消石灰至石灰浆制备罐。

作为本实用新型的进一步改进，所述石灰浆制备罐的输出管道上设有第二出口阀，所述第二出口阀与DCS控制组件连接，所述第二出口阀用于控制输送至石灰浆分配罐中的石灰浆量。

作为本实用新型的进一步改进，所述石灰浆制备罐的输出管道上还设有振动筛组件，所述振动筛组件用于过滤石灰浆中的固体杂质。

作为本实用新型的进一步改进，所述石灰浆分配罐的输出管道上设有石灰浆泵，用于输送石灰浆至反应塔中进行烟气脱酸。

作为本实用新型的进一步改进，所述排污冷却井、石灰浆制备罐和石灰浆分配罐均设有液位传感器，所述液位传感器与DCS控制组件连接，所述液位传感器用于监测液位，并将液位数据信息传送至DCS控制组件。

作为本实用新型的进一步改进，所述石灰浆制备罐上还连接有工业水输送管道，所述工业水输送管道上设有第三电动门。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的垃圾焚烧用消石灰浆制备系统，通过改造石灰浆制备的用水取水路线，采用从锅炉间排污冷却井出口管道取水来代替传统的工业用水的技术手段，排污冷却井接收锅炉间排污疏水等高温水源，由此处取水制浆，有效利用了锅炉的排出余热，降低了热量损耗；而且在原有管道上进行技术改造，降低了改造成本；采用DCS控制组件进行自动控制，具有集成度高、响应快的优点，有效防止了泵出力不足二影响制浆；实现了将石灰浆制备温度由20℃左右提升至45℃左右，最终解决了石灰浆脱酸反应不彻底、脱酸塔出口烟道温度低等技术问题，提高了石灰浆的反应效率，也就加快了脱酸反应，降低了干粉耗量以及消石灰单耗，提高了脱酸塔出口烟道温度，达到了降本增效的目的。

附图说明

图1为石灰浆脱酸过程示意图。

图2为本实用新型垃圾焚烧用消石灰浆制备系统的结构原理示意图。

图3为冬夏两季石灰单耗对比图。

图例说明：1、排污冷却井；2、第一电动门；3、冷却泵；4、第二电动门；5、石灰浆制备罐；6、第一出口阀；7、第一搅拌组件；8、石灰浆分配罐；9、消石灰仓；10、螺旋输送机；11、第三电动门；12、第二出口阀；13、振动筛组件；14、第二搅拌组件；15、石灰浆泵；16、反应塔；17、DCS控制组件；18、液位传感器。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

实施例

如图2所示，本实用新型的垃圾焚烧用消石灰浆制备系统，包括：排污冷却井1、石灰浆制备罐5、石灰浆分配罐8和消石灰仓9。石灰浆制备罐5和石灰浆分配罐8内分别设有第一搅拌组件7和第二搅拌组件14，用于实现石灰浆搅拌；可以理解，搅拌组件可以采用电机与搅拌桨组合的形式。石灰浆制备罐5分别与排污冷却井1和消石灰仓9连接，排污冷却井1用于供应45℃～55℃的热水至石灰浆制备罐5中，消石灰仓9用于供应消石灰至石灰浆制备罐5中，石灰浆分配罐8的输入端与石灰浆制备罐5连接，石灰浆分配罐8的输出端与反应塔16连接，用于实现石灰浆输送至反应塔16中进行烟气脱酸。

本实施例中，通过改造石灰浆制备的用水取水路线，采用从锅炉间排污冷却井出口管道取水来代替传统的工业用水的技术手段，排污冷却井接收锅炉间排污疏水等高温水源，由此处取水制浆，有效利用了锅炉的排出余热，降低了热量损耗。而且在原有管道上进行技术改造，降低了改造成本。实现了将石灰浆制备温度由20℃左右提升至45℃左右，最终解决了石灰浆脱酸反应不彻底、脱酸塔出口烟道温度低等技术问题，提高了石灰浆的反应效率，也就加快了脱酸反应，降低了干粉耗量以及消石灰单耗，提高了脱酸塔出口烟道温度，达到了降本增效的目的。

本实施例中，还包括DCS控制组件17，排污冷却井1、石灰浆制备罐5、石灰浆分配罐8和消石灰仓9均与DCS控制组件17连接，以实现石灰浆自动配制和自动输送。采用DCS控制组件17进行自动控制，具有集成度高、响应快的优点，有效防止了泵出力不足二影响制浆。

本实施例中，排污冷却井1的输出管道上设有与DCS控制组件17连接的第一电动门2、冷却泵3和第二电动门4。第一电动门2与第二电动门4并联，且第一电动门2与第二电动门4进行连锁控制。第一电动门2用于控制排污冷却井1与冷却塔的通断，第二电动门4用于控制排污冷却井1与石灰浆制备罐5的通断，并控制输送至石灰浆制备罐5的热水量，冷却泵3用于泵送排污冷却井1中的热水至冷却塔和/或石灰浆制备罐5。进一步地，第一电动门2和第二电动门4均为电动调节阀。排污冷却井1上还设有一路备用管道，以便于将排污冷却井1中的热水输送至冷却塔。

本实施例中，还包括与DCS控制组件17连接的第一出口阀6和螺旋输送机10，螺旋输送机10的输入端与消石灰仓9的输出端连接，第一出口阀6设置在螺旋输送机10的输出端与石灰浆制备罐5入口的连接管道上，第一出口阀6用于定量输送消石灰至石灰浆制备罐5，以实现精准配制石灰浆。

本实施例中，石灰浆制备罐5的输出管道上设有第二出口阀12，第二出口阀12与DCS控制组件17连接，第二出口阀12用于控制输送至石灰浆分配罐8中的石灰浆量。

本实施例中，石灰浆制备罐5的输出管道上还设有振动筛组件13，振动筛组件13用于过滤石灰浆中的固体杂质。振动筛组件13可以采用振动筛与驱动电机组合的形式，驱动电机驱动振动筛振动，以实现石灰浆过滤，具有过滤效率高且可有效防止石灰浆堵塞筛网等优点，有效减缓了因石灰浆杂质过多对烟气净化系统的破坏。

本实施例中，石灰浆分配罐8的输出管道上设有石灰浆泵15，用于输送石灰浆至反应塔16中进行烟气脱酸，并且实现石灰浆均匀喷淋。

本实施例中，排污冷却井1、石灰浆制备罐5和石灰浆分配罐8均设有液位传感器18，液位传感器18与DCS控制组件17连接，液位传感器18用于监测液位，并将液位数据信息传送至DCS控制组件17。DCS控制组件17根据液位传感器18反馈的信息，控制第一电动门2、冷却泵3、第二电动门4、第一出口阀6、螺旋输送机10、第二出口阀12或石灰浆泵15的运行，以实现石灰浆自动配制和自动输送。具体地，液位传感器18为雷达液位计或超声波液位计。

本实施例中，石灰浆制备罐5上还连接有工业水输送管道，工业水输送管道上设有第三电动门11。进一步地，第三电动门11可以采用电磁阀。当排污冷却井1出现故障或是进行检修时，可以输送16℃左右的工业水进行石灰浆配制，以确保烟气净化的连续稳定运行。

本实施例中，整个石灰浆制备系统通过石灰浆分配罐8液位联锁控制，当石灰浆分配罐8液位低于3m，自动联锁进行石灰浆制备，制备步骤如下：

参数设置总制浆量17000kg，石灰浆浓度12％，以水、消石灰交替分批进入石灰浆制备罐5搅拌混合，物料参数为“水∶消石灰∶水＝1220∶2040∶3740”，单位：kg。

步骤(1)、打开第二电动门4，向石灰浆制备罐5加水至预设液位；

步骤(2)、关闭第二电动门4，启动第一搅拌组件7进行搅拌；

步骤(3)、打开第一出口阀6，启动螺旋输送机10，向石灰浆制备罐5加入消石灰，并等待消石灰加入完毕；

步骤(4)、关闭螺旋输送机10，打开第二电动门4，向石灰浆制备罐5加水至预设液位；

步骤(5)、关闭第二电动门4，制浆完成；

步骤(6)、打开第二出口阀12，启动振动筛组件13，石灰浆进入石灰浆分配罐8，由第二搅拌组件14搅拌均匀后，经石灰浆泵15泵打至反应塔16对烟气进行脱酸。

其中，制备步骤(1)、(2)、(4)和(5)中，制备用水的启用和停止由排污冷却井1、第一电动门2、冷却泵3和第二电动门4联锁控制。通过排污冷却井1液位联锁控制冷却泵3的启停，第一电动门2和第二电动门4互为联锁，以保证石灰浆制备用水流量，同时防止冷却泵3出力不足。具体控制逻辑如下：

1)排污冷却井1的液位达到1600mm时，联启冷却泵3；排污冷却井1的液位达到650mm时，联停冷却泵3；

2)开始制浆。石灰浆自动制备循环走步至步骤(1)开石灰浆制备罐进水阀时，打开第二电动门4，完全开到位后关第一电动门2，等待液位联锁启动冷却泵3。

3)进水结束。第二电动门4关闭，同时打开第一电动门2。

本实施例中，基于工业水温随季节温度变化的变化特性，选取冬夏两季时间段内，三组相近锅炉负荷、原湿烟气流量以及原烟气含酸量条件下处理烟气的石灰单耗原始数据进行分析，结果图3所示。通过对比三组原始数据可以看出，石灰浆液温度升高20℃，其脱S效率可以提高34％～39％，脱HC l效率可提高28％～41％。说明温度对石灰浆反应效率的影响是显著的。

同时，对目前原有石灰浆制备系统进行热水制浆前后对照试验。在相近锅炉负荷、原湿烟气流量以及原烟气含酸量条件下，保持石灰浆浓度(12％)，母管压力(0.45MPa)，布袋出口温度(147℃)不变，改为热水制浆。石灰浆进雾化器前需测温，直至石灰浆液温度稳定后开始记录试验时间及数据。表1为热水制浆前后10组实验干粉耗量比对表。

表1.热水制浆前后干粉耗量

从表1可以看出，热水制浆后干粉耗量下降的较为明显，这是由于热水制浆后石灰浆的脱酸反应更为彻底，达到相同的烟气处理效果需要投用干粉进行二次处理烟气的用量就减少，同样也验证了本技术的实际可行性。

虽然本实用新型以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种垃圾焚烧用消石灰浆制备系统，其特征在于，包括：排污冷却井(1)、石灰浆制备罐(5)、石灰浆分配罐(8)和消石灰仓(9)，所述石灰浆制备罐(5)和石灰浆分配罐(8)内分别设有第一搅拌组件(7)和第二搅拌组件(14)，所述石灰浆制备罐(5)分别与排污冷却井(1)和消石灰仓(9)连接，所述排污冷却井(1)用于供应45℃～55℃的热水至石灰浆制备罐(5)中，所述消石灰仓(9)用于供应消石灰至石灰浆制备罐(5)中，所述石灰浆分配罐(8)的输入端与石灰浆制备罐(5)连接，石灰浆分配罐(8)的输出端与反应塔(16)连接，用于实现石灰浆输送至反应塔(16)中进行烟气脱酸。

2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧用消石灰浆制备系统，其特征在于，还包括DCS控制组件(17)，所述排污冷却井(1)、石灰浆制备罐(5)、石灰浆分配罐(8)和消石灰仓(9)均与DCS控制组件(17)连接，以实现石灰浆自动配制和自动输送。

3.根据权利要求2所述的垃圾焚烧用消石灰浆制备系统，其特征在于，所述排污冷却井(1)的输出管道上设有与DCS控制组件(17)连接的第一电动门(2)、冷却泵(3)和第二电动门(4)；所述第一电动门(2)与第二电动门(4)并联，且第一电动门(2)与第二电动门(4)进行连锁控制；所述第一电动门(2)用于控制排污冷却井(1)与冷却塔的通断，所述第二电动门(4)用于控制排污冷却井(1)与石灰浆制备罐(5)的通断，并控制输送至石灰浆制备罐(5)的热水量，所述冷却泵(3)用于泵送排污冷却井(1)中的热水至冷却塔和/或石灰浆制备罐(5)。

4.根据权利要求3所述的垃圾焚烧用消石灰浆制备系统，其特征在于，所述第一电动门(2)和第二电动门(4)均为电动调节阀。

5.根据权利要求2所述的垃圾焚烧用消石灰浆制备系统，其特征在于，还包括与DCS控制组件(17)连接的第一出口阀(6)和螺旋输送机(10)，所述螺旋输送机(10)的输入端与消石灰仓(9)的输出端连接，所述第一出口阀(6)设置在螺旋输送机(10)的输出端与石灰浆制备罐(5)入口的连接管道上，所述第一出口阀(6)用于定量输送消石灰至石灰浆制备罐(5)。

6.根据权利要求2所述的垃圾焚烧用消石灰浆制备系统，其特征在于，所述石灰浆制备罐(5)的输出管道上设有第二出口阀(12)，所述第二出口阀(12)与DCS控制组件(17)连接，所述第二出口阀(12)用于控制输送至石灰浆分配罐(8)中的石灰浆量。

7.根据权利要求6所述的垃圾焚烧用消石灰浆制备系统，其特征在于，所述石灰浆制备罐(5)的输出管道上还设有振动筛组件(13)，所述振动筛组件(13)用于过滤石灰浆中的固体杂质。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的垃圾焚烧用消石灰浆制备系统，其特征在于，所述石灰浆分配罐(8)的输出管道上设有石灰浆泵(15)，用于输送石灰浆至反应塔(16)中进行烟气脱酸。

9.根据权利要求2至7中任意一项所述的垃圾焚烧用消石灰浆制备系统，其特征在于，所述排污冷却井(1)、石灰浆制备罐(5)和石灰浆分配罐(8)均设有液位传感器(18)，所述液位传感器(18)与DCS控制组件(17)连接，所述液位传感器(18)用于监测液位，并将液位数据信息传送至DCS控制组件(17)。

10.根据权利要求1至6中任意一项所述的垃圾焚烧用消石灰浆制备系统，其特征在于，所述石灰浆制备罐(5)上还连接有工业水输送管道，所述工业水输送管道上设有第三电动门(11)。