一種基於相變活性焦幹法的脫硫系統的製作方法

2023-06-07 08:04:51

本發明涉及一種脫硫系統，具體涉及一種基於相變活性焦幹法的脫硫系統。

背景技術：

在燃煤電站煙氣脫硫領域，目前90％以上採用的都是石灰石—石膏溼法煙氣脫硫工藝，該工藝雖然技術成熟，應用廣泛，但在應用過程中其缺點也逐漸顯現出來：1)水耗高：對於不設煙氣換熱器ggh的電站鍋爐煙氣脫硫裝置，折合每百萬千瓦機組的耗水量高達150～200m3/h；2)煙囪防腐和「石膏雨」問題：溼法脫硫裝置的出口煙氣為飽和溼煙氣，必須對煙囪進行高等級防腐，還可能出現煙囪「石膏雨」問題，對周邊環境造成二次汙染；3)淨煙氣液滴攜帶問題：淨煙氣中攜帶的液滴為20％左右濃度的石膏漿液，其中含有一定的固體顆粒，排入大氣中即為粉塵汙染；4)石灰石大量開採和石膏堆積問題：由於廣泛採用石灰石—石膏溼法煙氣脫硫工藝，導致大量石灰石山被開採，還造成部分地區的脫硫石膏堆積。

根據我國煤電發展規劃，未來將重點建設大型煤電基地，我國富煤地區主要位於北方，也正是缺水地區。活性焦幹法煙氣淨化工藝耗水量小，較傳統溼法脫硫節水90％以上，而且吸附劑活性焦由煤炭製取，副產物為濃硫酸可資源化利用，不會造成大量石灰石開採和石膏堆積問題。另外，在環境保護重點地區，環境容量小，環保標準嚴格，活性焦煙氣淨化工藝可以對so2、so3、nox、hcl、hf、hg、細微粉塵等進行同時高效脫除，而且沒有傳統溼法脫硫的「石膏雨」、淨煙氣液滴攜帶等問題，可以滿足十分嚴格的環保標準，適用於環境敏感地區的煙氣淨化。

此外，對於鋼鐵燒結煙氣、垃圾焚燒煙氣的淨化處理，活性焦可以同時吸附其中的二噁英汙染物，而傳統的溼法脫硫工藝無法對二噁英進行有效脫除。因此，活性焦適用於對燒結煙氣和垃圾焚燒煙氣中的多汙染物脫除和深度淨化。

活性焦吸附塔內要控制活性焦與煙氣接觸反應時間，吸附塔一般體積較大或者活性焦吸附塔脫硫單元數量增多，造成了活性焦幹法脫硫系統佔地面積大、初期建設投資高，另外，活性焦吸附脫硫效率受煙氣溫度影響較大，為了要達到較高的脫硫效率導致初期建設投資升高，這些因素對活性焦幹法脫硫推廣應用不利，因此亟需開發能夠降低活性焦脫硫系統投資成本的新系統。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服上述現有技術的缺點，提供了一種基於相變活性焦幹法的脫硫系統，該系統脫硫的成本低，並脫硫效率高。

為達到上述目的，本發明所述的基於相變活性焦幹法的脫硫系統包括煙氣輸入管道、冷凝水入口管道、冷凝水出口管道、煙氣相變換熱器、活性焦解析塔、振動篩、煙囪及n個活性焦脫硫吸附塔，其中，煙氣輸入管道與煙氣相變換熱器的煙氣入口相連通，煙氣相變換熱器的煙氣出口與n個活性焦脫硫吸附塔的煙氣入口相連通，n個活性焦脫硫吸附塔的煙氣出口與煙囪相連通，n個活性焦脫硫吸附塔的活性焦出口與活性焦解析塔的入口相連通，活性焦解析塔的出口經振動篩與n個活性焦脫硫吸附塔的活性焦入口相連通，冷凝水入口管道與煙氣相變換熱器的冷凝水入口相連通，冷凝水出口管道與煙氣相變換熱器的冷凝水出口相連通。

所述活性焦脫硫吸附塔包括原煙氣集氣室、淨煙氣集氣室、煙氣脫硫段、布料器及進料口，其中，原煙氣集氣室及淨煙氣集氣室均為圓環形結構，且淨煙氣集氣室及原煙氣集氣室自上到下依次套接於煙氣脫硫段的側面，煙氣脫硫段內設有中間集氣腔室，振動篩經進料口與布料器的入口相連通，布料器的出口與煙氣脫硫段頂部的活性焦入口相連通，煙氣脫硫段底部的活性焦出口與活性焦解析塔的入口相連通，原煙氣集氣室的入口與煙氣相變換熱器的煙氣出口相連通，淨煙氣集氣室的出口與煙囪相連通。

所述活性焦解析塔由自上到下依次相連通的給料段、預熱段、第一緩衝段、解析段、第二緩衝段、冷卻段及出料段組成，其中，給料段與煙氣脫硫段底部的活性焦出口，出料段與振動篩的入口相連通。

活性焦脫硫吸附塔的活性焦入口還連通有活性焦儲倉。

振動篩的活性焦出口與進料口相連通，振動篩的破損活性焦出口連通有鍋爐。

煙氣脫硫段底部的活性焦出口與活性焦解析塔的入口通過活性焦a輸送鏈條相連通；

振動篩與進料口通過活性焦b輸送鏈條相連通。

原煙氣集氣室的入口與煙氣相變換熱器的煙氣出口通過原煙氣分配管道相連通。

淨煙氣集氣室的出口與煙囪通過淨煙氣分配管道相連通。

煙氣脫硫段底部的活性焦出口處設有卸料閥。

冷凝水入口管道上設有冷凝水增壓泵。

本發明具有以下有益效果：

本發明所述的基於相變活性焦幹法的脫硫系統在具體工作時，原煙氣先通過煙氣相變換熱器進行熱量的收集，從而降低原煙氣的溫度，提高煙氣的脫硫效率，同時使原煙氣中的水蒸氣進行凝結，降低進入到活性焦脫硫吸附塔中煙氣的實際量，降低需脫硫煙氣體積，減少活性焦脫硫吸附塔的數量及體積，降低煙氣脫硫的成本。另外，通過煙氣中水蒸氣的冷凝實現煙氣中粉塵顆粒的捕集，降低進入到活性焦脫硫吸附塔中煙氣的煙塵量，提高系統的除塵效率。脫硫後的活性焦進入到活性焦解析塔中進行解析，實現活性焦的還原，還原後的活性焦再進入到活性焦脫硫吸附塔中，實現活性焦的重複利用，降低煙氣脫硫的成本。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

其中，1為冷凝水入口管道、2為煙氣相變換熱器、3為冷凝水出口管道、4為清灰系統、5為冷凝水增壓泵、6為原煙氣分配管道、7為活性焦儲倉、8為原煙氣集氣室、9為鍋爐、10為中間集氣腔室、11為淨煙氣集氣室、12為煙氣脫硫段、13為布料器、14為進料口、15為振動篩、16為淨煙氣分配管道、17為煙囪、18為卸料閥、19為活性焦a輸送鏈條、20為活性焦b輸送鏈條、21為給料段、22為預熱段、23為第一緩衝段、24為解析段、25為第二緩衝段、26為冷卻段、27為出料段。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述：

參考圖1，本發明所述的基於相變活性焦幹法的脫硫系統包括煙氣輸入管道、冷凝水入口管道1、冷凝水出口管道3、煙氣相變換熱器2、活性焦解析塔、振動篩15、煙囪17及n個活性焦脫硫吸附塔，其中，煙氣輸入管道與煙氣相變換熱器2的煙氣入口相連通，煙氣相變換熱器2的煙氣出口與n個活性焦脫硫吸附塔的煙氣入口相連通，n個活性焦脫硫吸附塔的煙氣出口與煙囪17相連通，n個活性焦脫硫吸附塔的活性焦出口與活性焦解析塔的入口相連通，活性焦解析塔的出口經振動篩15與n個活性焦脫硫吸附塔的活性焦入口相連通，冷凝水入口管道1與煙氣相變換熱器2的冷凝水入口相連通，冷凝水出口管道3與煙氣相變換熱器2的冷凝水出口相連通。

所述活性焦脫硫吸附塔包括原煙氣集氣室8、淨煙氣集氣室11、煙氣脫硫段12、布料器13及進料口14，其中，原煙氣集氣室8及淨煙氣集氣室11均為圓環形結構，且淨煙氣集氣室11及原煙氣集氣室8自上到下依次套接於煙氣脫硫段12的側面，煙氣脫硫段12內設有中間集氣腔室10，振動篩15經進料口14與布料器13的入口相連通，布料器13的出口與煙氣脫硫段12頂部的活性焦入口相連通，煙氣脫硫段12底部的活性焦出口與活性焦解析塔的入口相連通，原煙氣集氣室8的入口與煙氣相變換熱器2的煙氣出口相連通，淨煙氣集氣室11的出口與煙囪17相連通。

所述活性焦解析塔由自上到下依次相連通的給料段21、預熱段22、第一緩衝段23、解析段24、第二緩衝段25、冷卻段26及出料段27組成，其中，給料段21與煙氣脫硫段12底部的活性焦出口，出料段27與振動篩15的入口相連通。

活性焦脫硫吸附塔的活性焦入口還連通有活性焦儲倉7；振動篩15的活性焦出口與進料口14相連通，振動篩15的破損活性焦出口連通有鍋爐9；煙氣脫硫段12底部的活性焦出口與活性焦解析塔的入口通過活性焦a輸送鏈條19相連通；振動篩15與進料口14通過活性焦b輸送鏈條20相連通。

原煙氣集氣室8的入口與煙氣相變換熱器2的煙氣出口通過原煙氣分配管道6相連通；淨煙氣集氣室11的出口與煙囪17通過淨煙氣分配管道16相連通。

煙氣脫硫段12底部的活性焦出口處設有卸料閥18；冷凝水入口管道1上設有冷凝水增壓泵5。

煙氣相變換熱器2收集的顆粒進入到清灰系統4中實現清除。

本發明的具體工作過程為：

原煙氣從煙氣相變換熱器2的煙氣入口進入煙氣相變換熱器2內，並與煙氣相變換熱器2中的管束進行換熱，使原煙氣的溫度降低，並使原煙氣中的水蒸氣凝結，再經原煙氣分配管道6調節後進入活性焦脫硫吸附塔的原煙氣集氣室8中，並在原煙氣集氣室8中均勻分散後穿過煙氣脫硫段12進入到中間集氣腔室10內，然後再穿過煙氣脫硫段12進入到淨煙氣集氣室11內，實現煙氣的脫硫，淨煙氣集氣室11內的淨煙氣經煙囪17排出，其中，煙氣經煙氣脫硫段12中的活性焦進行脫硫處理，脫硫後的活性焦經煙氣脫硫段12底部的活性焦出口排出，再經活性焦a輸送鏈條19進入到活性焦解析塔中；

在活性焦解析塔中，脫硫後的活性焦依次經過給料段21、預熱段22、第一緩衝段23、解析段24、第二緩衝段25及冷卻段26解析再生，再生的活性焦經出料段27進入到振動篩15中，然後再經活性焦b輸送鏈條20進入到活性焦脫硫吸附塔的進料口14內，再經布料器13分配後在重力的作用下進入到煙氣脫硫段12中。