專利名稱：生物質鍋爐煙氣脫硫裝置及工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種脫除二氧化硫的裝置及工藝，特別涉及一種應用于生物質鍋爐煙氣的脫除二氧化硫的裝置及工藝。
背景技術：
隨著國內利用生物質燃料發電的項目逐步增多，生物質電站(鍋爐容量通常小于 150t/h)煙氣排放控制也納入區域環境控制的范疇中。對于地處中心城市附近的生物質鍋爐，煙氣中Sh濃度雖較低約200mg/Nm3，但仍不能滿足區域控制要求，如北京市《鍋爐大氣污染物排放標準》(DBl 1/139-2007) 二氧化硫排放濃度要求不超過20mg/Nm3。有建設煙氣脫硫裝置的需求。國內已有的脫硫技術和工藝系統多適用于大型燃煤電站鍋爐，比如石灰石-石膏濕法脫硫工藝、循環流化床半干法脫硫工藝、氨法脫硫工藝、雙堿法脫硫工藝等。石灰石-石膏濕法脫硫工藝系統復雜，應用于小機組，經濟性差，故障率高；循環流化床半干法脫硫工藝要求高濃度的循環物料，不適合生物質鍋爐；氨法脫硫使用氨水作為脫硫劑，在小型鍋爐應用中將造成大量逃逸氨；雙堿法脫硫工藝以純堿為脫硫劑，運行費用高，可靠性差。截至目前，國內生物質鍋爐煙氣脫硫技術還處于空白，無法滿足生物質鍋爐的環保需求。
發明內容
本發明的目的是克服上述不足，而提供一種生物質鍋爐煙氣脫硫裝置及工藝，這種脫硫技術具有脫硫效率高、運行可靠、投資和運行費用低、無脫硫副產物處理問題、自動化程度高的特點，以適應新型的生物質鍋爐環保要求。為實現上述目的，本發明采用下述技術方案生物質鍋爐煙氣脫硫裝置，包括吸收塔，吸收塔的上段內設噴淋裝置與除霧器，吸收塔的中段連接生物質鍋爐煙氣導入裝置，吸收塔的下段通過氧氣鼓風機與空氣相通，吸收塔外設有實現漿液循環噴淋的循環漿液泵，吸收塔的下段通過計量泵與石灰乳吸附劑產生裝置相連，吸收塔的底部連有漿液排放系統，漿液排放系統包括與吸收塔相連的漿液地坑，漿液地坑通過兩個地坑泵分別與事故漿液箱和鍋爐排渣系統相連，事故漿液箱設有與漿液地坑相連的回流管。所述的石灰乳吸附劑產生裝置，包括石灰乳制備箱、石灰乳計量箱，石灰乳計量箱通過計量泵與吸收塔相通，并通過石灰乳循環泵與石灰乳制備箱相連，石灰乳制備箱連著工藝水箱和石灰粉倉。石灰乳制備箱內設攪拌器，石灰乳制備箱通過計量倉與石灰粉倉相連。生物質鍋爐煙氣導入裝置包括引入氣體的管道，引入氣體的管道連有兩個側路管道，一個側路管道通上設有擋板門密封風機、加熱器，另一個側路管道通過凈煙氣擋板門與煙囪相連，引入氣體的管道上設原煙氣擋板門和旁路擋板門。所述的噴淋裝置貼壁環形區域采用90°噴射角實心錐型，中心區域采用120°噴射角空心錐型。所述的除霧器通過工藝水泵與工藝水箱相連。生物質鍋爐煙氣脫硫工藝，以生物質鍋爐煙氣在吸收塔內通過石灰乳漿液的噴淋洗滌去除大量的SO2,反應生成的脫硫產物在吸收塔漿池中被通入的空氣強制氧化生成硫酸鈣并在漿池中結晶生成二水石膏；通過流量計調節進入吸收塔的石灰乳漿液量，使吸收塔漿池PH值維持在5. 6 5. 8，控制吸收塔內漿液以8% 10% (wt% )濃度排出，排出后的漿液泵送進入鍋爐排渣系統。所述的生物質鍋爐煙氣脫硫工藝，脫硫后凈煙氣經吸收塔上部的兩級除霧器除霧，使出口煙氣中液滴濃度小于75mg/Nm3。本發明為適用于以秸稈等天然植物為燃料的生物質鍋爐的高效煙氣脫硫工藝，以消石灰乳作為脫硫劑，通過計量倉定量給料，石灰乳計量泵定量輸送入吸收塔，計量控制的前饋信號來自煙囪入口的SO2濃度，反饋信號來自吸收塔漿池PH值，控制范圍為5. 6 5. 8， 并針對生物質鍋爐出口煙氣SO2濃度低、HCl濃度高的特點，為控制塔內氯離子，使吸收塔內漿液以較低濃度(8% 10% )排出，全部進入鍋爐排渣系統，以實現水量平衡，為避免對排渣系統的設備產生腐蝕，進入渣系統前可進行適當的PH值調節后。整個技術無需石膏脫水系統，也無任何副產物及廢水排出，解決了電站石膏二次污染的問題。通過設置于吸收塔地坑內的液下泵，一運一備，即可實現石膏排出、事故排放，漿液返回等多重系統功能。大大降低常規濕法脫硫的設備投資。吸收塔采用噴淋截面雙重策略，貼壁600mm環形區域采用90度噴射角實心錐型， 中心區域采用120度噴射角空心錐型，消石灰漿液從上層兩臺循環泵入口加入，充分保證與煙氣的活性接觸，實現200mg/Nm3超低入口濃度，大于90%的脫硫效率；吸收塔采用噴淋空塔，漿池低密度控制，高效氧化，無結垢風險。
圖1為本發明的裝置結構圖；其中1.吸收塔、2.吸收塔攪拌器，3.循環漿液泵，4.氧氣鼓風機，5.地坑泵，6.地坑攪拌器，7.石灰粉倉，8.計量倉，9.石灰乳制備箱，10.攪拌器，11.石灰乳循環泵，12.石灰乳計量箱，13.石灰乳計量箱攪拌器，14.計量泵，15.擋板門密封風機，16.加熱器，17.旁路擋板門，18.原煙氣擋板門，19.凈煙氣擋板門，20.工藝水箱，21.工藝水泵，22.事故漿液箱，23.事故漿液箱攪拌器，24.鍋爐排渣系統，25.漿液地坑。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例進一步說明。生物質鍋爐煙氣脫硫裝置，包括吸收塔1，吸收塔1的上段內設噴淋裝置與除霧器，吸收塔1的中段連接生物質鍋爐煙氣導入裝置，吸收塔1的下段通過氧氣鼓風機4與空氣相通，吸收塔1外設有實現漿液循環噴淋的循環漿液泵3，吸收塔1的下段通過計量泵14 與石灰乳吸附劑產生裝置相連，吸收塔1的底部連有漿液排放系統，漿液排放系統包括與吸收塔1相連的漿液地坑25，漿液地坑25通過兩個地坑泵5分別與事故漿液箱22和鍋爐排渣系統M相連，事故漿液箱22設有與漿液地坑25相連的回流管。所述的石灰乳吸附劑產生裝置，包括石灰乳制備箱9、石灰乳計量箱12，石灰乳計量箱12通過計量泵14與吸收塔1相通，并通過石灰乳循環泵11與石灰乳制備箱9相連， 石灰乳制備箱9連著工藝水箱20和石灰粉倉7。石灰乳制備箱9內設攪拌器10，石灰乳制備箱9通過計量倉8與石灰粉倉7相連。生物質鍋爐煙氣導入裝置包括引入氣體的管道，引入氣體的管道連有兩個側路管道，一個側路管道通上設有擋板門密封風機15、加熱器16，另一個側路管道通過凈煙氣擋板門19與煙囪相連，引入氣體的管道上設原煙氣擋板門18和旁路擋板門17。所述的噴淋裝置貼壁環形區域采用90°噴射角實心錐型，中心區域采用120°噴射角空心錐型。所述的除霧器通過工藝水泵21與工藝水箱20相連。實施例1生物質鍋爐煙氣脫硫工藝，以生物質鍋爐煙氣在吸收塔內通過石灰乳漿液的噴淋洗滌去除大量的SO2,反應生成的脫硫產物在吸收塔漿池中被通入的空氣強制氧化生成硫酸鈣并在漿池中結晶生成二水石膏；通過流量計調節進入吸收塔的石灰乳漿液量，使吸收塔漿池PH值維持在5. 6 5. 8，控制吸收塔內漿液以8% 10%濃度排出，排出后的漿液泵送進入鍋爐排渣系統。吸收塔漿池pH值維持在合理的范圍內，以保證消石灰的溶解及的吸收。原煙氣進入吸收塔后，逆流通過噴淋區，與漿液充分接觸，二氧化硫、氯化氫這些有害成份被吸收。脫硫后凈煙氣由裝設于吸收塔上部的兩級除霧器除霧，使出口煙氣中液滴濃度小于 75mg/Nm3。除霧器配有帶噴嘴的沖洗管道，除霧器清洗水經噴嘴依次沖洗除霧器上沉積的固體顆粒，除霧器沖洗水還可以起到調節吸收塔漿池液位的作用。生物質鍋爐煙氣導入裝置的作用是將鍋爐原煙氣引入吸收塔，將脫硫后的凈煙氣引入煙囪排放。石灰乳吸附劑產生裝置的作用是儲存消石灰粉，并向吸收塔供應合格的石灰漿液。消石灰粉由罐車運送至電廠，氣力輸送入石灰粉倉。消石灰粉通過計量倉定量給料進入石灰乳制備箱，在石灰乳制備箱內與水混合成一定濃度的漿液，并通過石灰乳循環泵輸送至石灰乳計量箱，最后經石灰乳計量泵定量輸送入吸收塔。漿液排放系統的功能是把吸收塔內多余的漿液輸送至鍋爐排渣裝置，做為鍋爐沖渣水的補充水之一。吸收塔內漿液液位高約5. 0m，利用自身液位形成的重力勢差，把吸收塔內漿液連續地排入漿液地坑，由地坑泵作為石膏排出泵負責把漿液送往鍋爐排渣系統。漿液地坑還接受整個脫硫系統正常運行、設備檢修及日常清洗維護中產生的排出液，可將其送往鍋爐沖渣系統或返回吸收塔內。吸收塔檢修時需排空漿池，塔內漿液通過地坑泵排入事故漿液箱。在吸收塔重新啟動時，事故漿液從事故漿液箱自流至漿液地坑，由地坑泵把漿液送回吸收塔，作為吸收塔再次啟動時的石膏晶種。工藝水系統提供除霧器和其他設備的沖洗水，提供運轉設備的冷卻水，由一座工藝水箱和兩臺工藝水泵組成。
權利要求
1.生物質鍋爐煙氣脫硫裝置，包括吸收塔，吸收塔的上段內設噴淋裝置與除霧器，吸收塔的中段連接生物質鍋爐煙氣導入裝置，吸收塔的下段通過氧氣鼓風機與空氣相通，吸收塔外設有實現漿液循環噴淋的循環漿液泵，其特征是，吸收塔的下段通過計量泵與石灰乳吸附劑產生裝置相連，吸收塔的底部連有漿液排放系統，漿液排放系統包括與吸收塔相連的漿液地坑，漿液地坑通過兩個地坑泵分別與事故漿液箱和鍋爐排渣系統相連，事故漿液箱設有與漿液地坑相連的回流管。
2.根據權利要求1所述的生物質鍋爐煙氣脫硫裝置，其特征是，所述的石灰乳吸附劑產生裝置，包括石灰乳制備箱、石灰乳計量箱，石灰乳計量箱通過計量泵與吸收塔相通，并通過石灰乳循環泵與石灰乳制備箱相連，石灰乳制備箱連著工藝水箱和石灰粉倉。
3.根據權利要求2所述的生物質鍋爐煙氣脫硫裝置，其特征是，石灰乳制備箱內設攪拌器，石灰乳制備箱通過計量倉與石灰粉倉相連。
4.根據權利要求1所述的生物質鍋爐煙氣脫硫裝置，其特征是，生物質鍋爐煙氣導入裝置包括引入氣體的管道，引入氣體的管道連有兩個側路管道，一個側路管道通上設有擋板門密封風機、加熱器，另一個側路管道通過凈煙氣擋板門與煙 相連，引入氣體的管道上設原煙氣擋板門和旁路擋板門。
5.根據權利要求1所述的生物質鍋爐煙氣脫硫裝置，其特征是，所述的噴淋裝置貼壁環形區域采用90°噴射角實心錐型，中心區域采用120°噴射角空心錐型。
6.根據權利要求1所述的生物質鍋爐煙氣脫硫裝置，其特征是，所述的除霧器通過工藝水泵與工藝水箱相連。
7.應用權利要求1所述的裝置進行生物質鍋爐煙氣脫硫的工藝，以生物質鍋爐煙氣在吸收塔內通過石灰乳漿液的噴淋洗滌去除大量的SO2,反應生成的脫硫產物在吸收塔漿池中被通入的空氣強制氧化生成硫酸鈣并在漿池中結晶生成二水石膏，其特征是，通過流量計調節進入吸收塔的石灰乳漿液量，使吸收塔漿池PH值維持在5. 6 5. 8，控制吸收塔內漿液以8% 10%濃度排出，排出后的漿液泵送進入鍋爐排渣系統。
8.根據權利要求7所述的生物質鍋爐煙氣脫硫的工藝，其特征是，脫硫后凈煙氣經吸收塔上部的兩級除霧器除霧，使出口煙氣中液滴濃度小于75mg/Nm3。
全文摘要
本發明涉及一種生物質鍋爐煙氣脫硫裝置及工藝，以生物質鍋爐煙氣在吸收塔內通過石灰乳漿液的噴淋洗滌去除大量的SO2，反應生成的脫硫產物在吸收塔漿池中被通入的空氣強制氧化生成硫酸鈣并在漿池中結晶生成二水石膏；通過流量計調節進入吸收塔的石灰乳漿液量，使吸收塔漿池pH值維持在5.6～5.8，控制吸收塔內漿液以小于8％～10％濃度排出，排出后的漿液泵送進入鍋爐排渣系統。本發明無需石膏脫水系統，也無任何廢水、廢渣及副產物排除，解決了電站石膏二次污染的問題；通過設置于吸收塔地坑內的液下泵，一運一備，即可實現石膏排出、事故排放，漿液返回等多重系統功能，大大降低常規濕法脫硫的設備投資。
文檔編號B01D53/80GK102357341SQ20111022308
公開日2012年2月22日 申請日期2011年8月5日 優先權日2011年8月5日
發明者劉強, 劉羽, 張軍梅, 曹小滿, 李學棟, 石榮桂, 陳安新 申請人:山東電力工程咨詢院有限公司