氨法脱硫系统及其运行方法技术方案

本发明专利技术涉及一种氨法脱硫系统及其运行方法，该氨法脱硫系统包括氨法脱硫装置(1)，所述氨法脱硫装置构造成用于脱除烟气中的SO2，所述氨法脱硫装置具有溶液循环，该溶液循环具有循环管线，该溶液循环构造成，将氨法脱硫装置中的与烟气直接接触的溶液循环运行，所述氨法脱硫系统还包括热泵(11a、11b、11c)，所述循环管线与热泵的热源进口和热源出口连接，热泵构造成用于从作为热源的在循环管线中的循环液提取热量。通过这种氨法脱硫系统，能够实现氨法脱硫的余热回收和冷凝水回收以及氨逃逸和细微颗粒物排放的控制。细微颗粒物排放的控制。细微颗粒物排放的控制。

【技术实现步骤摘要】
氨法脱硫系统及其运行方法


[0001]本专利技术属于环保
，具体涉及一种氨法脱硫系统以及一种用于运行氨法脱硫系统的方法，借此能够实现氨法脱硫的余热回收和冷凝水回收以及氨逃逸和细微颗粒物排放的控制。

技术介绍

[0002]目前，在全球范围内，脱除气体中二氧化硫的主流工艺包括石灰石
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石膏方法，该方法在脱硫过程中会产生大量的废水和石膏渣，其中，每脱除1吨二氧化硫会同步产生0.7吨二氧化碳。处理这些废水、废渣需要大量的投资和运行成本。与钙法脱硫相比，氨法脱硫可以基本上不产生废水和废渣，投入的脱硫剂氨可以转化成硫酸铵化肥，变废为宝。通常，硫铵化肥的销售收入可以大于氨的投入成本。
[0003]在氨法脱硫过程中，吸收循环液和细微颗粒物洗涤循环液可以通过相应的气液分离器收集，回流至各自的循环槽，然后可以通过循环泵将循环液从循环槽中抽出，加压送至相应的喷淋层，经喷淋层的喷嘴分散之后与烟气接触。氨法脱硫装置一般包括冷却降温功能区、吸收功能区和细微颗粒物控制功能区。在吸收功能区的循环液中可以加入吸收剂氨，例如单质氨、氨水或者碳铵，加氨的吸收液可以吸收流经吸收功能区的烟气中的SO2，此时，吸收液中的氨可能会挥发而进入到气相中，这会造成氨逃逸。本申请的专利技术人在产品的研究和开发中发现，低的吸收液温度，可以降低氨分压和气溶胶，从而减少氨逃逸和颗粒物。
[0004]氨法脱硫的排放烟气温度一般超过50℃，因此，大量的热量以水蒸气的气化潜热的形式释放。本申请的专利技术人发现，在氨法脱硫中，如果通过在吸收循环液中设置换热器，将吸收循环液降温，于是降温的吸收循环液与烟气接触，移走烟气中的热量，降低烟气温度，但这需要消耗大量的冷源、如循环冷却水，增加运行成本。另外，锅炉尾部烟气温度较低，出水水温难以继续提升。
[0005]CN111457408A公开一种烟气旋流喷射脱白耦合吸收式热泵余热回收的装置及方法，该装置包括脱硫塔、风机、旋流喷射器、碱液罐、集液罐、蓄水箱、吸收式热泵和驱动热源，其中，旋流喷射器将液体切割雾化成小液滴，增加烟气与液滴的传热、传质系数，液滴吸收烟气热量后成为低温热源水，流进吸收式热泵放热降温后变成冷却水，冷却水一部分用于脱硫塔的浆液的补充用水，另一部分进入旋流喷射器，在被雾化之后吸收烟气热量。在此，需单独设置旋流喷射器，雾化液滴将烟气中的热量转移到雾化水中，然后该雾化水再作为热泵的低温热源水。
[0006]CN109045976A公开一种氨法脱硫烟气消白和余热深度回收系统，所述系统包括脱硫塔、循环水箱、换热器、吸收式热泵、烟气降温段、烟气升温段，所述换热器、吸收式热泵能够对循环水进行两级降温，同时对锅炉补水进行两级加热。在该现有技术中，只注重烟气中的余热回收和消白，没有解决氨法脱硫过程中的氨逃逸控制问题。另外，该现有技术与锅炉流程结合，改造难度及改造设备量大。此外，利用锅炉较高品质的蒸汽回收低位热能，有效的能效率低；对于排放烟气的复温，使用热管换热设备，这是高投资的。
[0007]CN113144875A公开一种适用于供热锅炉的烟气的湿法脱硫的余热利用装置，该装置包括与脱硫塔并联的依次相连的浆液循环泵、浆液冷却器。所述浆液冷却器与喷淋层相连，所述浆液冷却器并联连接蒸汽源热泵。在该现有技术中，需要用循环水先冷却浆液，冷却水接着进入热泵作为低温热源，被回收余热。在此，需要增加一道换热器，因此，换热效率大幅降低，回收热品位也被降低。该现有技术只注重烟气的余热回收。
[0008]CN211177999U公开一种烟气水热回收利用系统，其中，利用热泵将烟气温度降低，以达到水热回收的目的。在该系统中，流程复杂，其中，使用换热设备对烟气进行多次降温，这投资大而且后期运行维护费用高。
[0009]CN112023639A公开一种燃煤电厂烟气处理潜热回收利用装置及方法，其中，烟气在进入脱硫塔之前进行余热回收制冷，通过换热器对脱硫塔之后的烟气进行降温，回收烟气中的冷凝液，这种换热器投资高并且运行维护费用高。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是，提供一种氨法脱硫系统以及一种用于运行氨法脱硫系统的方法，借此能够实现氨法脱硫的余热回收和冷凝水回收以及氨逃逸和细微颗粒物排放的控制。
[0011]本专利技术的第一方面涉及一种氨法脱硫系统，其包括氨法脱硫装置，所述氨法脱硫装置构造成用于脱除烟气中的SO2，所述氨法脱硫装置具有溶液循环，该溶液循环具有循环管线，该溶液循环构造成，将氨法脱硫装置中的与烟气直接接触的溶液循环运行，其中，所述氨法脱硫系统还包括热泵，所述循环管线与热泵的热源进口和热源出口连接，热泵构造成用于从作为热源的在循环管线中的循环液提取热量。
[0012]通过利用热泵从氨法脱硫装置的被烟气流过的溶液中回收余热，溶液的温度可以被降低，这可以使得流经的烟气的温度可以被降低，这可以有助于控制氨逃逸和气溶胶产生，有助于控制细微颗粒物排放，有利于从烟气中回收冷凝水或者说减少出口烟气中的水分。
[0013]在一些实施方式中，所述溶液循环可以具有设置在循环管线中的循环泵。所述热泵可以处于循环泵的下游。替选地，热泵可以处于循环泵的上游。
[0014]在一些实施方式中，在循环管线中，在热泵上游，可以设置有用于分离溶液中的固体杂质的固液分离装置。通过固液分离装置，可以防止固体杂质进入到热泵中，在热泵中结垢，造成热泵堵塞，影响热泵的工作性能。分离出的固体颗粒可以输送至硫铵后处理系统。固液分离装置例如可以是压滤机。
[0015]在一些实施方式中，所述氨法脱硫装置可以包括冷却降温功能区、吸收功能区和细微颗粒物控制功能区，其中，冷却降温功能区具有用于将待脱除SO2的烟气输入至氨法脱硫装置的烟气入口，冷却降温功能区构造成用于对流经的烟气进行冷却降温，吸收功能区构造成用于以含有氨吸收剂的吸收液从流经的烟气中吸收SO2，细微颗粒物控制功能区构造成用于以洗涤液脱除流经的烟气中的细微颗粒物。
[0016]在一些实施方式中，吸收功能区可以配设有吸收液循环，该吸收液循环具有吸收液循环管线。
[0017]在一些实施方式中，所述吸收液循环管线可以与第一热泵的热源进口和热源出口
连接，第一热泵构造成用于从作为热源的在吸收液循环管线中的吸收循环液提取热量。
[0018]在一些实施方式中，细微颗粒物控制功能区可以配设有洗涤液循环，该洗涤液循环具有洗涤液循环管线，所述洗涤液循环管线与配设的第二热泵的热源进口和热源出口连接，所述第二热泵构造成用于从作为热源的在洗涤液循环管线中的洗涤循环液提取热量。
[0019]在一些实施方式中，细微颗粒物控制功能区可以沿着烟气流动方向依次配设有第一和第二洗涤液循环和第二洗涤液循环。
[0020]在一些实施方式中，第一和第二洗涤液循环可以构造成，在第一洗涤液循环中运行的第一洗涤循环液与在第二洗涤液循环中运行的第二洗涤循环液相比具有较高的硫铵浓度。
[0021]在一些实施方式中，第一和第二洗涤液循环可以构造成，在第一洗涤液循环中运行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氨法脱硫系统，其包括氨法脱硫装置(1)，所述氨法脱硫装置构造成用于脱除烟气中的SO2，所述氨法脱硫装置具有溶液循环，该溶液循环具有循环管线，该溶液循环构造成，将氨法脱硫装置中的与烟气直接接触的溶液循环运行，其特征在于，所述氨法脱硫系统还包括热泵(11a、11b、11c)，所述循环管线与热泵的热源进口和热源出口连接，所述热泵构造成用于从作为热源的在循环管线中的循环液提取热量，优选地，所述热泵是压缩式热泵或吸收式热泵，进一步优选地，所述热泵是电驱动的压缩式热泵，或者是燃气驱动、蒸汽驱动或热水驱动的吸收式热泵。2.根据权利要求1所述的氨法脱硫系统，其特征在于，所述溶液循环具有设置在循环管线中的循环泵(10、12a、12b、12c)；优选地，在循环管线中，在热泵上游，设置有用于分离溶液中的固体杂质的固液分离装置(16a、16b、16c)。3.根据权利要求1至2中任一项所述的氨法脱硫系统，其特征在于，所述氨法脱硫装置包括冷却降温功能区(3)、吸收功能区(4)和细微颗粒物控制功能区(5)，其中，冷却降温功能区具有用于将待脱除SO2的烟气输入至氨法脱硫装置的烟气入口(2)，冷却降温功能区构造成用于对流经的烟气进行冷却降温，吸收功能区构造成用于以含有氨吸收剂的吸收液从流经的烟气中吸收SO2，细微颗粒物控制功能区构造成用于以洗涤液脱除流经的烟气中的细微颗粒物。4.根据权利要求3所述的氨法脱硫系统，其特征在于，吸收功能区配设有吸收液循环(21)，该吸收液循环具有吸收液循环管线，所述吸收液循环管线与第一热泵的热源进口和热源出口连接，第一热泵构造成用于从作为热源的在吸收液循环管线中的吸收循环液提取热量；和/或细微颗粒物控制功能区配设有洗涤液循环(22、22a、22b)，该洗涤液循环具有洗涤液循环管线，所述洗涤液循环管线与配设的第二热泵的热源进口和热源出口连接，所述第二热泵构造成用于从作为热源的在洗涤液循环管线中的洗涤循环液提取热量；优选地，细微颗粒物控制功能区沿着烟气流动方向依次配设有第一和第二洗涤液循环，第一和第二洗涤液循环构造成，在第一洗涤液循环中运行的第一洗涤循环液与在第二洗涤液循环中运行的第二洗涤循环液相比具有较高的硫铵浓度；进一步优选地，第一和第二洗涤液循环构造成，在第一洗涤液循环中运行的第一洗涤循环液具有50～400g/L、优选100～350g/L的硫铵浓度，在第二洗涤液循环中运行的第二洗涤循环液具有0～80g/L、优选0～20g/L的硫铵浓度。5.根据权利要求1至4中任一项所述的氨法脱硫系统，其特征在于，第一洗涤液循环配设有一个用于从作为热源的在第一洗涤液循环管线中的第一洗涤循环液提取热量的第二热...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，罗静，
申请(专利权)人：江苏新世纪江南环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：