專利名稱：電廠碳捕集多旁路可調(diào)式煙氣預處理系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)保脫碳技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于電廠燃煤煙氣二氧化碳捕集 前煙氣凈化處理的多旁路可調(diào)式煙氣凈化處理裝置及其方法。
背景技術(shù)：
目前，燃煤電廠煙氣的碳捕集和封存技術(shù)是實現(xiàn)未來溫室氣體減排目標最有效的 技術(shù)途徑之一。該類技術(shù)多采用化學吸收工藝，其中，由于化學吸收工藝中吸收溶劑及電廠 燃煤煙氣成分的特點，二氧化碳捕集前基本都要設置煙氣洗滌系統(tǒng)對煙氣進行凈化處理， 基本除去煙氣中的二氧化硫和氮氧化物，減少二氧化碳捕集工藝中溶劑的損耗。煙氣洗滌系統(tǒng)通常包括煙氣進口煙道、洗滌塔、煙氣出口煙道、洗滌劑循環(huán)系統(tǒng)、 洗滌劑制備系統(tǒng)。煙氣洗滌基本流程如下煙氣經(jīng)進口煙道由洗滌塔下部引入，洗滌溶劑經(jīng) 洗滌溶劑循環(huán)系統(tǒng)由洗滌塔上部引入，煙氣與洗滌溶劑在洗滌塔內(nèi)逆流接觸，發(fā)生化學反 應除去煙氣中的二氧化硫和氮氧化物，洗滌后煙氣從洗滌塔上部經(jīng)煙氣出口煙道引出，完 成洗滌過程，進入二氧化碳捕集工藝的煙氣精凈化流程，該洗滌過程目的是使經(jīng)過預處理 洗滌塔后的煙氣二氧化硫、氮氧化物含量始終維持在設計值附近(小于10-50毫克/標立 方米)，合理減小二氧化碳捕集工藝的煙氣精凈化負荷，既降低二氧化碳捕集運行成本又保 證所得二氧化碳產(chǎn)品的質(zhì)量。目前，該煙氣洗滌系統(tǒng)的缺點是當洗滌前煙氣流量和二氧化硫和氮氧化物含量 在設計范圍內(nèi)經(jīng)常波動時，循環(huán)洗滌溶劑流量、濃度不能即時相應調(diào)整，從而不能使洗滌系 統(tǒng)經(jīng)濟優(yōu)化運行；當洗滌前煙氣二氧化硫、氮氧化物成分遠小于設計值時，循環(huán)洗滌劑流 量、濃度不能即時相應調(diào)整，造成洗滌系統(tǒng)較大運行能耗損失；當洗滌前煙氣二氧化硫和 氮氧化物含量遠大于設計值時，洗滌系統(tǒng)洗滌凈化能力不能保證洗滌塔的煙氣凈化處理效 果，從而增大后續(xù)煙氣精凈化工序負荷，惡劣情況下會對其后精凈化系統(tǒng)造成嚴重損失，急 劇增加二氧化碳捕集成本，嚴重時還會迫使二氧化碳捕集裝置進行停機保護，使二氧化碳 產(chǎn)品不能連續(xù)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種電廠碳捕集多旁路可調(diào)式煙氣預 處理系統(tǒng)，適用于電廠燃煤煙氣二氧化碳捕集前煙氣凈化處理，設置有多個旁路，并能根據(jù) 煙氣濃度，實時調(diào)節(jié)旁路的開啟和關(guān)閉，使煙氣凈化處理系統(tǒng)能經(jīng)濟優(yōu)化運行并保證煙氣 凈化處理效果。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，電廠碳捕集多旁路可調(diào)式煙氣預處理系統(tǒng)，包括洗 滌塔、燃煤煙氣進口煙道、煙氣出口煙道、洗滌劑循環(huán)系統(tǒng)，所述燃煤煙氣進口煙道一端連 接電廠燃煤煙氣系統(tǒng)，另一端與洗滌塔下部的煙氣進口連通，所述洗滌劑循環(huán)系統(tǒng)包括洗 滌劑循環(huán)水池和設置于洗滌塔內(nèi)的洗滌劑噴淋系統(tǒng)，洗滌劑循環(huán)水池通過洗滌劑循環(huán)泵與 洗滌劑噴淋系統(tǒng)的洗滌劑入口連通，所述煙氣出口煙道設置洗滌塔上部，用于與燃煤煙氣二氧化碳捕集系統(tǒng)連通，所述燃煤煙氣進口煙道內(nèi)設置有煙氣流量監(jiān)測及成分分析裝置，所述燃煤煙氣二氧化碳捕集前電廠碳捕集多旁路可調(diào)式煙氣預處理系統(tǒng)還包括第一控制 器以及連通于燃煤煙氣進口煙道與煙氣出口煙道之間的洗滌塔旁路煙道，所述洗滌塔旁路 煙道中設置有第一電動調(diào)節(jié)閥，所述第一控制器根據(jù)煙氣流量監(jiān)測及成分分析裝置的輸出 結(jié)果對第一電動調(diào)節(jié)閥進行控制。所述燃煤煙氣二氧化碳捕集前電廠碳捕集多旁路可調(diào)式煙氣預處理系統(tǒng)還包括第二控制器以及燃煤煙氣旁路煙道系統(tǒng)，所述燃煤煙氣旁路煙道系統(tǒng)包括連通于燃煤煙氣 進口煙道與電廠燃煤煙氣系統(tǒng)之間的燃煤煙氣旁路煙道、設置于燃煤煙氣旁路煙道內(nèi)的第 二電動閥，所述燃煤煙氣旁路煙道上設置有引風機，所述第二控制器根據(jù)煙氣流量監(jiān)測及 成分分析裝置的輸出結(jié)果對第二電動調(diào)節(jié)閥和引風機進行控制。進一步，所述洗滌劑循環(huán)系統(tǒng)還包括高濃度洗滌劑存槽和洗滌劑計量泵，所述高濃度洗滌劑存槽通過洗滌劑計量泵與洗滌劑噴淋系統(tǒng)的洗滌劑入口連通，所述燃煤煙氣二 氧化碳捕集前電廠碳捕集多旁路可調(diào)式煙氣預處理系統(tǒng)還包括第三控制器，所述第三控制 器根據(jù)煙氣流量監(jiān)測及成分分析裝置的輸出結(jié)果對洗滌劑計量泵和洗滌劑循環(huán)泵進行實 時控制。本發(fā)明還提供一種基于上述電廠碳捕集多旁路可調(diào)式煙氣預處理系統(tǒng)的多旁路 可調(diào)式煙氣預處理方法，包括以下步驟煙氣流量監(jiān)測及成分分析裝置檢測燃煤煙氣進口煙道內(nèi)的煙氣流量及成分，并將 檢測結(jié)果輸出到第一控制器和第二控制器；當檢測結(jié)果顯示燃煤煙氣進口煙道內(nèi)的煙氣中二氧化硫和氮氧化物含量小于第 一閾值時，第一控制器控制第一電動調(diào)節(jié)閥開啟，使部分煙氣通過洗滌塔旁路煙道直接排 往燃煤煙氣二氧化碳捕集系統(tǒng)；當檢測結(jié)果顯示燃煤煙氣進口煙道內(nèi)的煙氣中二氧化硫和氮氧化物成分大于第 二閾值時，第二控制器控制第二電動調(diào)節(jié)閥開啟，使部分煙氣通過燃煤煙氣旁路煙道系統(tǒng) 直接排回電廠燃煤煙氣系統(tǒng)。進一步，所述第一閾值為預設的小于洗滌塔的設計處理能力的值；進一步，所述第二閾值為預設的大于洗滌塔的設計處理能力的值；進一步，還包括如下步驟煙氣流量監(jiān)測及成分分析裝置還將燃煤煙氣進口煙道內(nèi)的煙氣流量及成分檢測 結(jié)果輸出到第三控制器；當檢測結(jié)果顯示燃煤煙氣進口煙道內(nèi)的煙氣中二氧化硫和氮氧化物含量在洗滌 塔的設計處理能力范圍內(nèi)時，第三控制器根據(jù)檢測結(jié)果，對洗滌劑計量泵和洗滌劑循環(huán)泵 進行實時控制，以實時調(diào)節(jié)進入洗滌劑噴淋系統(tǒng)的洗滌劑流量及濃度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于設置有多條旁路，可以根據(jù)燃煤煙氣進口煙 道內(nèi)的煙氣中二氧化硫和氮氧化物含量控制旁路的開啟與關(guān)閉，當二氧化硫和氮氧化物含 量小于洗滌塔的設計處理能力時，開啟洗滌塔旁路煙道，使部分煙氣通過洗滌塔旁路煙道 直接排往燃煤煙氣二氧化碳捕集系統(tǒng)，可降低煙氣凈化處理的成本，當二氧化硫和氮氧化 物含量大于洗滌塔的設計處理能力時，為保證煙氣凈化處理效果，防止增大后續(xù)煙氣精凈 化工序負荷和精凈化系統(tǒng)損壞，保證二氧化碳產(chǎn)品的連續(xù)生產(chǎn)，開啟燃煤煙氣旁路煙道系統(tǒng)，使部分煙氣通過燃煤煙氣旁路煙道系統(tǒng)直接排回電廠燃煤煙氣系統(tǒng)；進一步，當檢測結(jié) 果顯示燃煤煙氣進口煙道內(nèi)的煙氣中二氧化硫和氮氧化物含量在小于洗滌塔的設計處理 能力范圍內(nèi)時，實時調(diào)節(jié)進入洗滌劑噴淋系統(tǒng)的洗滌劑流量及濃度，使經(jīng)過洗滌塔后的煙 氣二氧化硫、氮氧化物含量始終維持在設計值附近，進一步優(yōu)化煙氣凈化處理系統(tǒng)本身的 運行成本。 本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標，和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并 且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可 以從本發(fā)明的實踐中得到教導。本發(fā)明的目標和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書，權(quán)利要 求書，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。


圖1為電廠碳捕集多旁路可調(diào)式煙氣預處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式
進行說明。參見圖1，本實施例的電廠碳捕集多旁路可調(diào)式煙氣預處理系統(tǒng)，包括洗滌塔8、 燃煤煙氣進口煙道13、煙氣出口煙道14和洗滌劑循環(huán)系統(tǒng)，所述燃煤煙氣進口煙道13—端 連接電廠燃煤煙氣系統(tǒng)的出口，另一端與洗滌塔8下部的煙氣進口連通，所述洗滌劑循環(huán) 系統(tǒng)包括洗滌劑循環(huán)水池9和設置于洗滌塔內(nèi)的洗滌劑噴淋系統(tǒng)，洗滌劑循環(huán)水池9通過 洗滌劑循環(huán)泵10與洗滌劑噴淋系統(tǒng)的洗滌劑入口連通，所述煙氣出口煙道14設置于洗滌 塔8上部，用于與燃煤煙氣二氧化碳捕集系統(tǒng)連通，所述燃煤煙氣進口煙道13內(nèi)設置有煙 氣流量監(jiān)測及成分分析裝置1，所述燃煤煙氣二氧化碳捕集前電廠碳捕集多旁路可調(diào)式煙 氣預處理系統(tǒng)還包括第一控制器3以及連通于燃煤煙氣進口煙道13與煙氣出口煙道14之 間的洗滌塔旁路煙道5，所述洗滌塔旁路煙道5中設置有第一電動調(diào)節(jié)閥15，所述第一控制 器3根據(jù)煙氣流量監(jiān)測及成分分析裝置1的輸出結(jié)果對第一電動調(diào)節(jié)閥15進行控制。所述燃煤煙氣二氧化碳捕集前電廠碳捕集多旁路可調(diào)式煙氣預處理系統(tǒng)還包括 第二控制器2以及燃煤煙氣旁路煙道系統(tǒng)，所述燃煤煙氣旁路煙道系統(tǒng)包括連通于燃煤煙 氣進口煙道13與電廠燃煤煙氣系統(tǒng)之間的燃煤煙氣旁路煙道6、設置于燃煤煙氣旁路煙道 6內(nèi)的第二電動閥16，由于通常煙氣預處理系統(tǒng)據(jù)電廠燃煤煙氣系統(tǒng)距離較遠，因此在燃 煤煙氣旁路煙道6上設置引風機7，所述引風機7用以增加排回電廠燃煤煙氣系統(tǒng)的煙氣的 壓力，所述第二控制器2根據(jù)煙氣流量監(jiān)測及成分分析裝置1的輸出結(jié)果對第二電動調(diào)節(jié) 閥16和引風機7進行控制。所述洗滌劑循環(huán)系統(tǒng)還包括高濃度洗滌劑存槽12和洗滌劑計量泵11，所述高濃 度洗滌劑存槽12通過洗滌劑計量泵11與洗滌劑噴淋系統(tǒng)的洗滌劑入口連通，所述燃煤煙 氣二氧化碳捕集前電廠碳捕集多旁路可調(diào)式煙氣預處理系統(tǒng)還包括第三控制器4，所述第 三控制器4根據(jù)煙氣流量監(jiān)測及成分分析裝置1的輸出結(jié)果對洗滌劑計量泵10和洗滌劑 循環(huán)泵11進行實時控制。本實施例的多旁路可調(diào)式煙氣預處理方法，包括以下步驟煙氣流量監(jiān)測及成分分析裝置1檢測燃煤煙氣進口煙道13內(nèi)的煙氣流量及成分，并將檢測結(jié)果輸出到第一控制器2、第二控制器3以及第三控制器4 ；當檢測結(jié)果顯示燃煤煙氣進口煙13道內(nèi)的煙氣中二氧化硫和氮氧化物含量小于 第一閾值時，第一控制器2控制第一電動調(diào)節(jié)閥15開啟，使部分煙氣通過洗滌塔旁路煙道 5直接排往燃煤煙氣二氧化碳捕集系統(tǒng)；所述第一閾值為預設的遠小于洗滌塔的設計處理 能力的值。當檢測結(jié)果顯示燃煤煙氣進口煙道13內(nèi)的煙氣中二氧化硫和氮氧化物成分大于 第二閾值時，第二控制器3控制第二電動調(diào)節(jié)閥16開啟，使部分煙氣通過燃煤煙氣旁路煙 道系統(tǒng)直接排回電廠燃煤煙氣系統(tǒng)；所述第二閾值為預設的遠大于洗滌塔的設計處理能力 的值；當檢測結(jié)果顯示燃煤煙氣進口煙道13內(nèi)的煙氣中二氧化硫和氮氧化物 含量在洗 滌塔的設計處理能力范圍內(nèi)時，第三控制器4根據(jù)檢測結(jié)果，對洗滌劑計量泵11和洗滌劑 循環(huán)泵10進行實時控制，以實時調(diào)節(jié)進入洗滌劑噴淋系統(tǒng)的洗滌劑流量及濃度。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人 員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的 這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些 改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
電廠碳捕集多旁路可調(diào)式煙氣預處理系統(tǒng)，包括洗滌塔、燃煤煙氣進口煙道、煙氣出口煙道、洗滌劑循環(huán)系統(tǒng)，所述燃煤煙氣進口煙道一端連接電廠燃煤煙氣系統(tǒng)，另一端與洗滌塔下部的煙氣進口連通，所述洗滌劑循環(huán)系統(tǒng)包括洗滌劑循環(huán)水池和設置于洗滌塔內(nèi)的洗滌劑噴淋系統(tǒng)，洗滌劑循環(huán)水池通過洗滌劑循環(huán)泵與洗滌劑噴淋系統(tǒng)的洗滌劑入口連通，所述煙氣出口煙道設置洗滌塔上部，用于與燃煤煙氣二氧化碳捕集系統(tǒng)連通，其特征在于所述燃煤煙氣進口煙道內(nèi)設置有煙氣流量監(jiān)測及成分分析裝置，所述燃煤煙氣二氧化碳捕集前電廠碳捕集多旁路可調(diào)式煙氣預處理系統(tǒng)還包括第一控制器以及連通于燃煤煙氣進口煙道與煙氣出口煙道之間的洗滌塔旁路煙道，所述洗滌塔旁路煙道中設置有第一電動調(diào)節(jié)閥，所述第一控制器根據(jù)煙氣流量監(jiān)測及成分分析裝置的輸出結(jié)果對第一電動調(diào)節(jié)閥進行控制；所述燃煤煙氣二氧化碳捕集前電廠碳捕集多旁路可調(diào)式煙氣預處理系統(tǒng)還包括第二控制器以及燃煤煙氣旁路煙道系統(tǒng)，所述燃煤煙氣旁路煙道系統(tǒng)包括連通于燃煤煙氣進口煙道與電廠燃煤煙氣系統(tǒng)之間的燃煤煙氣旁路煙道、設置于燃煤煙氣旁路煙道內(nèi)的第二電動閥，所述燃煤煙氣旁路煙道上設置有引風機，所述第二控制器根據(jù)煙氣流量監(jiān)測及成分分析裝置的輸出結(jié)果對第二電動調(diào)節(jié)閥和引風機進行控制。
2.如權(quán)利要求1所述的電廠碳捕集多旁路可調(diào)式煙氣預處理系統(tǒng)，其特征在于所述 洗滌劑循環(huán)系統(tǒng)還包括高濃度洗滌劑存槽和洗滌劑計量泵，所述高濃度洗滌劑存槽通過洗 滌劑計量泵與洗滌劑噴淋系統(tǒng)的洗滌劑入口連通，所述燃煤煙氣二氧化碳捕集前電廠碳捕 集多旁路可調(diào)式煙氣預處理系統(tǒng)還包括第三控制器，所述第三控制器根據(jù)煙氣流量監(jiān)測及 成分分析裝置的輸出結(jié)果對洗滌劑計量泵和洗滌劑循環(huán)泵進行實時控制。
3.基于權(quán)利要求1或2所述的電廠碳捕集多旁路可調(diào)式煙氣預處理系統(tǒng)的多旁路可調(diào) 式煙氣預處理方法，其特征在于包括以下步驟煙氣流量監(jiān)測及成分分析裝置檢測燃煤煙氣進口煙道內(nèi)的煙氣流量及成分，并將檢測 結(jié)果輸出到第一控制器和第二控制器；當檢測結(jié)果顯示燃煤煙氣進口煙道內(nèi)的煙氣中二氧化硫和氮氧化物含量小于第一閾 值時，第一控制器控制第一電動調(diào)節(jié)閥開啟，使部分煙氣通過洗滌塔旁路煙道直接排往燃 煤煙氣二氧化碳捕集系統(tǒng)；當檢測結(jié)果顯示燃煤煙氣進口煙道內(nèi)的煙氣中二氧化硫和氮氧化物成分大于第二閾 值時，第二控制器控制第二電動調(diào)節(jié)閥開啟，使部分煙氣通過燃煤煙氣旁路煙道系統(tǒng)直接 排回電廠燃煤煙氣系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求3所述的多旁路可調(diào)式煙氣預處理方法，其特征在于所述第一閾值為 預設的小于洗滌塔的設計處理能力的值。
5.如權(quán)利要求3所述的電廠碳捕集多旁路可調(diào)式煙氣預處理方法，其特征在于所述 第二閾值為預設的大于洗滌塔的設計處理能力的值。
6.如權(quán)利要求3至5中任一項所述的多旁路可調(diào)式煙氣預處理方法，其特征在于還 包括如下步驟煙氣流量監(jiān)測及成分分析裝置還將燃煤煙氣進口煙道內(nèi)的煙氣流量及成分檢測結(jié)果 輸出到第三控制器；當檢測結(jié)果顯示燃煤煙氣進口煙道內(nèi)的煙氣中二氧化硫和氮氧化物含量在洗滌塔的設計處理能力范圍內(nèi)時，第三控制器根據(jù)檢測結(jié)果，對洗滌劑計量 泵和洗滌劑循環(huán)泵進行 實時控制，以實時調(diào)節(jié)進入洗滌劑噴淋系統(tǒng)的洗滌劑流量及濃度。
全文摘要
本發(fā)明屬于環(huán)保脫碳技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于電廠燃煤煙氣二氧化碳捕集前煙氣凈化處理的電廠碳捕集多旁路可調(diào)式煙氣預處理系統(tǒng)及其方法；本發(fā)明的電廠碳捕集多旁路可調(diào)式煙氣預處理系統(tǒng)及其方法中，設置洗滌塔旁路煙道和燃煤煙氣旁路煙道系統(tǒng)兩條旁路，根據(jù)二氧化硫和氮氧化物含量控制旁路的開啟和關(guān)閉，可降低煙氣凈化處理的成本，并保證煙氣凈化處理效果；當檢測結(jié)果顯示燃煤煙氣進口煙道內(nèi)的煙氣中二氧化硫和氮氧化物含量在小于洗滌塔的設計處理能力范圍內(nèi)時，實時調(diào)節(jié)進入洗滌劑噴淋系統(tǒng)的洗滌劑流量及濃度，使經(jīng)過洗滌塔后的煙氣二氧化硫、氮氧化物含量始終維持在設計值附近，進一步優(yōu)化煙氣凈化處理系統(tǒng)本身的運行成本。
文檔編號B01D47/06GK101816883SQ200910250889
公開日2010年9月1日 申請日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者余宇, 劉藝, 周濤, 唐小健, 喻江濤, 張金倫, 李紫龍, 杜云貴, 洪燕, 王強, 秦福初, 蒙劍, 隋建才 申請人:中電投遠達環(huán)保工程有限公司