一种燃煤锅炉烟气脱硫酸性水中和方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种烟气脱硫酸性水中和方法及设备。以冲灰渣水作为燃煤锅炉烟气脱硫介质，脱硫后的酸性水用块状碱性矿物质对酸性水进行中和处理。中和处理采用中和池方式，中和池内堆放块状石灰石或块状菱镁石等碱性物质。本发明专利技术工艺过程合理，具有工艺流程短，设施简单、操作便捷、运行成本低廉等特点。适用于实施酸性吸收液中和反应的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种燃煤锅炉烟气脱硫酸性水中和方法及设备，属于环境治理方法和工业装置领域，适用于酸性水中和处理，尤其是一种以冲灰渣水作为燃煤锅炉烟气脱硫吸收液的中和方法及设备。
技术介绍
燃煤锅炉烟气湿法脱硫工艺均存在吸收液使用后酸度升高的问题，制约了吸收液的循环使用和达标排放。一般地，湿法脱硫中吸收液均需要制备碱性浆液中和酸性水，以石灰石—石膏法为例，为了实施吸收液的中和反应和循环使用，其中和过程包括石灰石存储、破碎、磨粉、筛分、制浆、喷淋吸收、石膏旋分、干化、储运及废水处理等环节，涉及设备数量之多可想而知。上述工艺均需要碱剂制备、制浆、输送、产物干化、废水处理及产物储运等环节，具有工艺流程长、设备台(套)数量多、占地大、投资大、运行费用高及产渣量大等缺点。石灰石-石膏法中，因为石灰石的溶解能力很低，有时需加入一些添加剂，如US5630991提出在以石灰石为吸收剂的烟气脱硫系统中添加500～7500ppm的铵离子，来提高石灰石的溶解速率，US5693301提出一种含有添加弱有机酸的石灰或石灰石浆液烟气脱硫系统等。但这些方法并没有解决石灰石—石膏法的上述不足，还增加了运行成本。《辽宁城乡环境科技》第23卷第4期45～47页所介绍的“用锅炉冲渣水为水源的湿式除尘器脱硫”，在冲渣油水中加入乙炔渣等碱性物质，采用文丘里管-麻石除尘器，在除尘的同时达到脱硫效果。《污染防治技术》第12卷第1期61～62页介绍的“燃煤锅炉烟气除尘系统改造”，采用文丘里麻石除尘器进行除尘脱硫，水源为新鲜水，除尘后的水进入冲渣池，冲渣水循环使用。《安全与环境工程》第11卷第3期第4～6页介绍了一种燃煤热力电厂除尘系统，将冲渣水去文丘里麻石水膜除尘，除尘水去冲渣。上述中小型燃煤锅炉烟气净化中采用的水膜除尘器，在达到除尘的同时，通过在液相中添加碱性物质，同时达到一定的脱硫效果。但水膜除尘器气液接触时间很短，其脱硫效果受到限制，压降较大，需要搅拌、加药等多个环节，设备台(套)数多，流程复杂，投资和运转费用较高。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种燃煤锅炉烟气脱硫酸性水中和方法及设备。该燃煤锅炉烟气脱硫装置工艺简单、设备数量少、占地面积小、运行成本低廉。本专利技术燃煤锅炉烟气脱硫酸性水中和方法包括以下内容，烟气脱硫酸性水首先进入灰渣池，在灰渣池内固液分离，灰渣排放，液相进入中和池，中和池内堆放块状碱性物质，烟气脱硫酸性水与碱性物质进行中和反应，中和池侧壁和/或底部设置格栅，中和后物流从格栅流入沉淀池，沉淀池上清液循环用作冲灰渣水和烟气脱硫水源。中和池内堆放的块状碱性物质可以是块状石灰石、块状菱镁矿石等一种或几种，块状形状任意，一般大块矿石经初步破碎后即可使用，投料块状碱性物质的当量直径可以为0.1～30cm，优选0.5～15cm，可以是均匀尺寸的块状物质，也可以是不同尺寸块状物质。烟气脱硫酸性水在中和池中的停留时间为5～50min(以空池计)，优选为20～30min，块状碱性物质投放量为中和池深度的1/3～4/5，并根据消耗情况定期补充。中和池采用灰渣铲等机械进行搅动。烟气脱硫酸性水可以直接作为输送锅炉灰渣的冲渣水，也可以直接进入灰渣池。本专利技术燃煤锅炉烟气脱硫酸性水中和方法包括的设备按工艺流程依次设置，即按循环水流向依次设置灰渣池、中和池、沉淀池、净水池、循环泵等主要设备，并设置灰渣场以存放灰渣及其它固体沉淀物，在灰渣池、中和池、沉淀池上方设置清渣铲，用于灰渣排放和中和池物料搅拌。池间物流通过格栅等过滤构件流动。本专利技术是这样实现的，冲灰渣水作为吸收液在喷淋塔实施喷淋，完成SO2溶解过程；冲送灰渣进入灰渣池，在灰渣池内实现SO2与灰渣浸泡析出的碱性物质发生中和反应，灰渣与酸性水分离，并由灰渣铲清理出灰渣池，存放在灰渣场；实现初步中和反应后的酸性水自流入中和池，中和池内投加块状石灰石或菱镁矿石，酸性水与石灰石或菱镁矿石发生中和反应，反应产物及中和反应后的酸性水自流入沉淀池，进行固液自然沉降分离，净化后的酸性水自流入净水池，渣浆泵输送吸收液进烟气脱硫装置循环使用。本专利技术方法及装置的主要优点在于可以使用块状碱性物质(块状石灰石等)作为烟气中SO2的中和物质，烟气中SO2通过预先溶解在冲灰渣水中，溶解了SO2后的冲灰渣水再与块状碱生物质发生中和反应。而现有技术中采用石灰石浆液，需大量设备将块状石灰石粉碎、磨粉、筛分、制浆、保持浆液不沉淀，大大增加了设备投资和运行成本。本专利技术方法通过直接使用块状石灰石等碱性物质，即实现了酸性物质的中和，又大大减少了设备和运行费用。将中和设备排出物流直接用于输送锅炉灰渣具有较强的实用性，因为冲灰渣是敞开系统，或半敞开系统，主要利用冲灰渣水的流量，不需要高的压头。为了达到一定的脱硫效果，脱硫设备需要一定的液气比，由于烟气的量较大，因此脱硫设备的喷淋水量较大，排出水的流量可以满足冲灰渣的需要。采用喷淋排出水冲灰渣，可以将现有的两套循环水系统(一套喷淋循环系统，一套冲灰渣循环系统)简化为一套循环水系统，在不影响运行效果的同时，减少了设备数量和占地面积，降低了投资和运转费用。采用中和池进行烟气脱硫酸性水的中和设施，其优点在于结构简单，成本低，脱硫酸性水停留时间长，中和反应充分。烟气脱硫酸性水首先与锅炉灰渣接触，由于脱硫酸性水具有酸性，有利于灰渣中碱性物质溶解，利用了灰渣内的碱性物质，可以减少石灰石或菱镁矿石的消耗。本专利技术工艺过程合理，具有设备数量少、运行成本低廉、动力消耗小、操作方便、自动化程度高、占地面积少等特点，适用于燃煤锅炉烟气脱硫的要求。附图说明图1为本专利技术一种工艺流程及装置示意图。图2为图1设施平面示意图。图3为本专利技术一种工艺流程及装置示意图。图4为图3设施平面示意图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术做进一步详述。本专利技术由酸性水与灰渣分离—灰渣浸出碱性物质—该碱性物质与酸性水中溶解的SO2发生中和反应—中和池内投加块状碱性矿物实施中和反应—沉淀中和产物—净水存储等环节构成。如图1和图2所示，本专利技术设置灰渣池1、中和池3、沉淀池5及净水池7四个池子，每个池子间采用不同目数、不同高度的格栅2、6及水平格栅4将四个池子连通，灰渣池与中和池之间的格栅设置在中上部，中和池的格栅设置在底部，沉淀池和净水池之间的格栅设置在中上部。灰渣池和中和池的位置高于沉淀池和净水池。配套设置了天车灰渣铲10、循环泵9及管线8、灰渣场12及冲灰器11，上述设置构成了燃煤锅炉烟气脱硫酸性水中和设施。图3和图4的设备结构与图1和图2基本相同，区别在于四个池可以处于同一水平位置，灰渣池与中和池之间的格栅最好设置在中上部，中和池与沉淀池之间的格栅最好设置在中下部，沉淀池和净水池之间的格栅最好设置在中上部。池间格栅上部最好设置溢流管11A，以防止异常操作。工作时，冲灰渣水作为吸收液在喷淋塔实施喷淋后，完成SO2溶解过程，并冲送灰渣进入灰渣池1。灰渣在酸性水浸泡中溶出的碱性物质，与溶解在酸性水中的SO2实现初步中和反应，降低了酸性水酸度，灰渣与酸性水分离，并用灰渣铲10清理出灰渣池，储存在灰渣场12；仍然呈酸性的酸性水经灰渣池与中和池间的格栅2自流至中和池内，与投加在中和池内的块状石灰石或菱镁矿石继续中和反应，产物及中和反应后的酸性水自流入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃煤锅炉烟气脱硫酸性水中和方法，包括以下内容，烟气脱硫酸性水首先进入灰渣池，在灰渣池内固液分离，灰渣排放，液相进入中和池，其特征在于中和池内堆放块状碱性物质，烟气脱硫酸性水与碱性物质进行中和反应，中和池侧壁和／或底部设置格栅，中和后物流从格栅流入沉淀池，沉淀池上清液循环用作冲灰渣水和烟气脱硫水源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：齐慧敏，刘忠生，方向晨，彭德强，戴文军，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]