一种脱硫废液的两段式燃烧耦合两段式换热工艺及系统技术方案

本发明专利技术涉及燃烧锅炉技术领域，尤其涉及一种脱硫废液的两段式燃烧耦合两段式换热工艺及系统；该系统包括用于粗硫磺燃烧的第一燃烧器，用于含硫废液燃烧的第二燃烧器，以及第一换热装置和第二换热装置，第一燃烧器内产生的Ⅰ段烟气通过第二换热装置后进入第二燃烧器内，第二燃烧器内产生的Ⅱ段烟气通过第一换热装置后用于制酸；第一换热装置和所述第二换热装置内依次流经冷却水，冷却水与第一换热装置中的Ⅱ段烟气以及第二换热装置中的Ⅰ段烟气换热后生成高品质蒸汽。本发明专利技术采用两段式燃烧耦合两段式换热后，蒸汽品质得到提升，继而提高发电效率，也保证了烟气中NO

【技术实现步骤摘要】
一种脱硫废液的两段式燃烧耦合两段式换热工艺及系统


[0001]本专利技术涉及燃烧锅炉
，尤其涉及一种脱硫废液的两段式燃烧耦合两段式换热工艺及系统。

技术介绍

[0002]我国焦化行业较多采用以HPF、PDS等为催化剂的氨法湿式氧化脱硫工艺脱除煤气中的H2S和HCN，在脱硫脱氰过程中产生富含硫泡沫和铵盐的脱硫废液，经分离工艺后得到低纯硫磺(粗硫磺)以及以硫氰酸铵和硫代硫酸铵为主要溶解物的含硫废液。粗硫磺中含有煤粉、焦油、萘等杂质，产品纯度低、市场销售难，此外，脱硫废液被国家环保部委认定为危险废物，导致各焦化企业都面临着巨大的粗硫磺和含硫废液处理压力。焦化粗硫磺、含硫废液焚烧制硫酸是一种有效的资源化利用手段，该技术流程大致如下：粗硫磺和含硫废液进入焚烧炉燃烧，产生富含SO2的高温烟气，烟气热量经废热锅炉后产生高压蒸汽用于发电，所含SO2在后续制酸工段被转化为成品硫酸。
[0003]现阶段，粗硫磺、含硫废液的焚烧工艺往往是将脱硫废液经简单浓缩后直接喷入燃烧炉进行燃烧，为防止焚烧烟气NO
x
超标，需要将烟气温度控制在1100℃以下，由此限制了废热锅炉所产生蒸汽的品质，继而限制了发电效率。另外，现场调研发现焚烧烟气中含有大量NH3，NH3来自于废液中铵盐的热分解，这部分NH3在制酸工段的烟气清洗装置内和烟气中的SO3结合形成硫铵盐，导致堵塞风险，干扰制酸过程。

技术实现思路

[0004]针对粗硫磺、含硫废液焚烧工艺中存在的烟气温度较低限制蒸汽品质及生成NH3干扰制酸的两大问题，开发两段式燃烧耦合两段式换热工艺，通过提升粗硫磺焚烧的烟气温度来提高蒸汽品质，利用含硫废液焚烧热分解产生的NH3来还原粗硫磺焚烧中因温度提升而增加的NO
x
，在保证NO
x
不超标的同时降低NH3含量，削弱NH3对后续制酸过程的干扰。
[0005]为达到上述目的，一方面，本专利技术提供了一种脱硫废液的两段式燃烧耦合两段式换热工艺，所述脱硫废液经分离后得到粗硫磺和含硫废液，所述粗硫磺燃烧后的Ⅰ段烟气进入第二换热装置中降温；降温后的所述Ⅰ段烟气进入所述含硫废液的燃烧区域进行燃烧，燃烧后的Ⅱ段烟气进入第一换热装置中冷却，冷却后的Ⅱ段烟气进入制酸工段；用于换热的冷却水依次通过所述第一换热装置和第二换热装置内与所述Ⅱ段烟气和Ⅰ段烟气进行换热，形成高品质蒸汽。
[0006]进一步地，所述粗硫磺燃烧时通入富氧空气，燃烧温度高于1300℃。
[0007]进一步地，所述含硫废液燃烧时还通入补充空气和补燃煤气，所述Ⅰ段烟气进入所述含硫废液的燃烧区域的温度不高于1000℃。
[0008]进一步地，所述含硫废液的燃烧温度为900～1200℃。
[0009]另一方面，本专利技术还提供了一种实施上述的脱硫废液的两段式燃烧耦合两段式换热工艺的系统，包括用于粗硫磺燃烧的第一燃烧器，用于含硫废液燃烧的第二燃烧器，以及
第一换热装置和第二换热装置，所述第一燃烧器内产生的Ⅰ段烟气通过所述第二换热装置后进入所述第二燃烧器内，所述第二燃烧器内产生的Ⅱ段烟气通过所述第一换热装置后用于制酸；所述第一换热装置和所述第二换热装置内依次流经冷却水。
[0010]进一步地，所述第一换热装置还连接有给水管道，所述第一换热装置和第二换热装置之间通过蒸汽管道连接，所述第二换热装置还设置有蒸汽输出总管。
[0011]进一步地，所述第一燃烧器和第二燃烧器为焚烧炉。
[0012]进一步地，所述第一燃烧器、第二燃烧器、第一换热装置和第二换热装置集成在一个壳体内。
[0013]进一步地，所述第一燃烧器、第二燃烧器、第一换热装置、第二换热装置分别独立设置，各装置之间通过管道连接。
[0014]进一步地，所述第一燃烧器和第二燃烧器上还分别设置有至少一个用于上料的第一上料管道和第二上料管道。
[0015]本专利技术的脱硫废液的两段式燃烧耦合两段式换热工艺及系统的工作原理是，将粗硫磺以液态形式喷入第一燃烧器，在富氧空气气氛中燃烧，产生温度高于1300℃的Ⅰ段烟气，随着第一燃烧器中的燃烧温度越高，在提升蒸汽品质的同时Ⅰ段烟气中的NO
x
含量越大，Ⅰ段烟气与流经第二换热装置的冷却水或蒸汽换热后，温度降至1000℃以下并进入第二燃烧器，第二燃烧器用于含硫废液的燃烧，含硫废液中的铵盐分解生成NH3，NH3未能全部燃烧，Ⅰ段烟气中的NO
x
在第二燃烧器中被残余的NH3经选择性非催化还原成N2，在保证NO
x
不超标的同时降低了NH3含量，得到SO2高含量的Ⅱ段烟气，Ⅱ段烟气经第一换热装置冷却至400℃以下用于制酸工段；另一方面，Ⅰ段烟气和Ⅱ段烟气分别经过第二换热装置和第一换热装置冷却，冷却水依次经过第一换热装置和第二换热装置并与Ⅱ段烟气和Ⅰ段烟气进行热量交换，冷却水经过第一换热装置换热后，冷却水蒸发不完全，Ⅰ段烟气的温度高于1300℃，从第一换热装置出来后的冷却水继续与Ⅰ段烟气进行换热，可以得到高品质的蒸汽，可用于发电工段。
[0016]本专利技术由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0017]1)本专利技术中通过采用两段式燃烧耦合两段式换热，可以提高第一燃烧器中粗硫磺燃烧时的温度，进而可以提高所产生的蒸汽的品质，继而提高发电效率；
[0018]2)本专利技术中含硫废液中的铵盐热分解产生的残余的NH3，可以与粗硫磺燃烧产生的NO
x
气体反应生成N2，在保证NO
x
不超标的同时降低了NH3含量，避免NH3在制酸过程中的烟气清洗装置内和烟气中的SO3结合形成硫铵盐，降低生成酸产率的同时导致堵塞风险，干扰制酸过程。
[0019]3)本专利技术中系统结构简单，将极大地促进粗硫磺、含硫废液焚烧制硫酸技术的普及，可极大的对危险废物进行资源化利用，具有较高的经济效益。
附图说明
[0020]图1为本专利技术脱硫废液的两段式燃烧耦合两段式换热工艺及系统的流程示意图。
[0021]1、2
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第一上料管道；3
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第一燃烧器；4
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第一烟气管道；5
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第二换热装置；6
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第二烟气管道；7、8、9
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第二上料管道；10
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第二燃烧器；11
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第三烟气管道；12
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第一换热装置；13
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制酸单元；14
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给水管道；15
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蒸汽管道；16
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蒸汽输出总管。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。附图中，为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脱硫废液的两段式燃烧耦合两段式换热工艺，所述脱硫废液经分离后得到粗硫磺和含硫废液，其特征在于，所述粗硫磺燃烧后的Ⅰ段烟气进入第二换热装置中降温；降温后的所述Ⅰ段烟气进入所述含硫废液的燃烧区域进行燃烧，燃烧后的Ⅱ段烟气进入第一换热装置中冷却，冷却后的Ⅱ段烟气进入制酸工段；用于换热的冷却水依次通过所述第一换热装置和第二换热装置内与所述Ⅱ段烟气和Ⅰ段烟气进行换热，形成高品质蒸汽。2.根据权利要求1所述的脱硫废液的两段式燃烧耦合两段式换热工艺，其特征在于，所述粗硫磺燃烧时通入富氧空气，燃烧温度高于1300℃。3.根据权利要求1所述的脱硫废液的两段式燃烧耦合两段式换热工艺，其特征在于，所述含硫废液燃烧时还通入补充空气和补燃煤气，所述Ⅰ段烟气进入所述含硫废液的燃烧区域的温度不高于1000℃。4.根据权利要求3所述的脱硫废液的两段式燃烧耦合两段式换热工艺，其特征在于，所述含硫废液的燃烧温度为900～1200℃。5.一种实施权利要求1
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4任一项所述的脱硫废液的两段式燃烧耦合两段式换热工艺的系统，其特征在于，包括用于粗硫磺燃烧的第一燃烧器，用于含硫废液燃烧的第二燃烧器，以及第一换热...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊劲，邵雁，向浩，刘子豪，陶惠祥，张兵，施飞，夏阳，皮鎏，汪远，许晓明，郭华军，胡国峰，陈堃，李姗姗，姜明明，刘颖，史记熙，
申请(专利权)人：中冶南方都市环保工程技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：