一種鍋爐尾部煙氣壓縮集中處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種鍋爐尾部煙氣壓縮集中處理系統(tǒng)，包括：空氣壓縮系統(tǒng)及多級(jí)處理系統(tǒng)，所述空氣壓縮系統(tǒng)包括依次連接的前置空氣壓縮機(jī)、能量回收裝置和后置空氣壓縮機(jī)，所述前置空氣壓縮機(jī)與原煙氣連接，所述后置空氣壓縮機(jī)與所述多級(jí)處理系統(tǒng)的入口連接，所述多級(jí)處理系統(tǒng)的出口與所述能量回收裝置連接。本實(shí)用新型在提高煙氣脫除效率的同時(shí)，降低了煙氣處理中的總能耗，及系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本。
【專利說(shuō)明】一種鍋爐尾部煙氣壓縮集中處理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于煙氣處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種鍋爐尾部煙氣壓縮集中處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)是當(dāng)今世界燃煤鍋爐生產(chǎn)和使用最多的國(guó)家。目前燃煤鍋爐的能源效率和環(huán)境污染問(wèn)題突出，解決和處理燃煤鍋爐尾部煙氣也是治理大氣污染的重中之重。燃煤鍋爐尾部煙氣處理技術(shù)，主要包括煙氣脫硝(氮)、除塵、脫硫、以及近年開始發(fā)展的脫碳、脫汞等處理技術(shù)。由于歷史和政策方面的原因，上述各項(xiàng)處理技術(shù)是逐步發(fā)展起來(lái)的，形成功能上相互獨(dú)立的模塊。目前的煙氣處理技術(shù)主要存在以下問(wèn)題:1、建設(shè)成本較高。由于各技術(shù)相互獨(dú)立，且是在接近于常溫常壓下進(jìn)行處理，煙氣體積較大，每進(jìn)行一次處理，就要設(shè)置一套完整的、體積龐大的處理裝置；2、運(yùn)行成本較高。由于煙氣體積較大，雜質(zhì)密度較低，處理難度相對(duì)較大，同時(shí)由于各系統(tǒng)是獨(dú)立的，各系統(tǒng)之間幾乎沒(méi)有公用設(shè)備，其維護(hù)成本必然要高；3、能耗高。由于各系統(tǒng)是相互獨(dú)立的，能耗必然高，對(duì)煙氣凈化的同時(shí)，容易對(duì)環(huán)境造成二次污染；4、空間配置不合理。由于系統(tǒng)是獨(dú)立的，業(yè)主方往往將各功能模塊分別以EPC形式招標(biāo)，最終由不同的承包方來(lái)完成。這必然導(dǎo)致各功能模塊相互之間在空間上是不連續(xù)的，有時(shí)甚至是不協(xié)調(diào)的。
[0003]中國(guó)專利201320080029.6公開了一種鍋爐煙氣處理裝置，其主要結(jié)構(gòu)包括收氣箱、氣管接頭、鋼絲網(wǎng)、水箱、噴槍、氣泵、風(fēng)扇。使用時(shí)，鍋爐煙氣不斷收集并送到氣泵，通過(guò)氣泵壓縮后與水接觸而達(dá)到除塵和煙氣液化目的。該鍋爐煙氣處理裝置雖然在進(jìn)行煙氣水處理之前對(duì)煙氣進(jìn)行了壓縮處理，但其采用的原縮設(shè)備為氣泵，氣泵的壓縮比較大，但流量較小，不能滿足當(dāng)前大型鍋爐的尾氣排量要求；而且該處理裝置直接壓縮對(duì)煙氣能耗是巨大的，對(duì)于較大蒸發(fā)量的鍋爐來(lái)說(shuō)，基本上不現(xiàn)實(shí)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種鍋爐尾部煙氣壓縮集中處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)在提高煙氣脫除效率的同時(shí)，降低了煙氣處理中的總能耗，及系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種鍋爐尾部煙氣壓縮集中處理系統(tǒng)，其特征在于，包括:空氣壓縮系統(tǒng)及多級(jí)處理系統(tǒng)，所述空氣壓縮系統(tǒng)包括依次連接的前置空氣壓縮機(jī)、能量回收裝置和后置空氣壓縮機(jī)，所述前置空氣壓縮機(jī)與鍋爐尾部煙氣出口連接，所述后置空氣壓縮機(jī)與所述多級(jí)處理系統(tǒng)的入口連接，所述多級(jí)處理系統(tǒng)的出口與所述能量回收裝置連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述能量回收裝置包括壓力回收裝置和熱量回收裝置，所述壓力回收裝置和所述熱量回收裝置分別包括原煙氣側(cè)與凈煙氣側(cè)。
[0008]進(jìn)一步地，所述熱量回收裝置的凈煙氣側(cè)為升溫裝置，所述壓力回收裝置的凈煙氣側(cè)為降壓裝置，所述升溫裝置和所述降壓裝置構(gòu)成所述能量回收裝置的升溫降壓裝置。[0009]進(jìn)一步地，所述升溫降壓裝置出口與煙囪連通。
[0010]進(jìn)一步地，所述前置空氣壓縮機(jī)和后置空氣壓縮機(jī)為高壓風(fēng)機(jī)。
[0011]進(jìn)一步地，所述多級(jí)處理系統(tǒng)包括活性碳處理裝置、分子篩處理裝置、漿液處理裝置和氮氧化物分解裝置。
[0012]進(jìn)一步地，所述漿液處理裝置包括制漿裝置、煙氣漿液混合裝置、蛇形管混合裝置和煙氣漿液分離裝置。
[0013]進(jìn)一步地，所述蛇形管混合裝置包括內(nèi)螺紋管。
[0014]進(jìn)一步地，所述煙氣漿液分離裝置的出口連接有石膏脫水裝置和CO2分離及壓縮裝置。
[0015]本實(shí)用新型使用時(shí)，通過(guò)空氣壓縮系統(tǒng)對(duì)高溫低壓原煙氣進(jìn)行冷卻和壓縮，使其體積減小，最終壓縮比約為5%-25%，壓縮過(guò)程采用能量回收裝置，以降低能耗。
[0016]本實(shí)用新型中的能量回收裝置是由高壓凈煙氣通過(guò)多級(jí)方式，逐級(jí)將壓力傳遞給低壓原煙氣，使得原煙氣只需較少的能量補(bǔ)充即可實(shí)現(xiàn)較大的壓縮比，實(shí)現(xiàn)壓力回收；與此同時(shí)，利用原煙氣的高溫加熱凈煙氣(或者說(shuō)利用常溫凈煙氣冷卻高溫原煙氣)，實(shí)現(xiàn)熱量回收。
[0017]冷卻和壓縮處理后的高壓原煙氣，經(jīng)過(guò)多級(jí)處理系統(tǒng):可通過(guò)活性碳、分子篩、蛇形管混合裝置、氮氧化物分解裝置等裝置對(duì)有害物進(jìn)行分解、過(guò)濾和收集，從而脫除co2、SOx, NOx、汞和粉塵等，其中蛇形管混合裝置，可以使氣液混合物充分?jǐn)嚢?，保證了漿液對(duì)有害物充分吸收；為了配合壓力回收，需要利用能量回收裝置凈煙氣側(cè)的升溫降壓裝置對(duì)經(jīng)多級(jí)處理后的凈煙氣進(jìn)行升溫，凈煙氣升溫的過(guò)程，就是原煙氣降溫的過(guò)程，凈煙氣降壓的過(guò)程，也就是原煙氣升壓的過(guò)程，升溫后的煙氣壓力進(jìn)一步升高，經(jīng)過(guò)能量回收裝置后，將壓力傳遞給原煙氣。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型鍋爐尾部煙氣壓縮集中處理系統(tǒng)示意圖。
[0019]圖2是本實(shí)用新型能量回收裝置示意圖。
[0020]其中，1一前置空氣壓縮機(jī)；2—后置空氣壓縮機(jī)；3—能量回收裝置；31—熱交換器；32 —壓力交換器；4一活性碳處理裝置；5—分子篩處理裝置；6—氧化風(fēng)機(jī)；7—制漿裝置；8—煙氣漿液混合裝置；9一蛇形管混合裝置；10—煙氣漿液分離裝置；11一CO2分離及壓縮裝置；12—石膏分離裝置；13氮氧化物分解裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0021]一種鍋爐尾部煙氣壓縮集中處理系統(tǒng)，如圖1所示。包括:空氣壓縮系統(tǒng)及多級(jí)處理系統(tǒng)，空氣壓縮系統(tǒng)又包括依次連接的前置空氣壓縮機(jī)1、能量回收裝置3和后置空氣壓縮機(jī)2，能量回收裝置3包括位于其凈煙氣側(cè)的升溫降壓裝置，前置空氣壓縮機(jī)I與鍋爐尾部煙氣(原煙氣)出口連接，后置空氣壓縮機(jī)2與多級(jí)處理系統(tǒng)的入口連接，多級(jí)處理系統(tǒng)的出口與升溫降壓裝置的入口連接。
[0022]升溫降壓裝置與煙囪連通，將處理后的凈煙氣排出。
[0023]本實(shí)用新型能量回收裝置3如圖2所示，又包括熱量回收裝置即熱交換器31和壓力回收裝置即壓力交換器32。
[0024]熱交換器31和壓力交換器32分別包括原煙氣側(cè)與凈煙氣側(cè)。熱交換器31的凈煙氣側(cè)構(gòu)成能量回收裝置3中的升溫裝置，壓力交換器32的凈煙氣側(cè)構(gòu)成能量回收裝置3中的降壓裝置；升溫裝置和降壓裝置共同構(gòu)成能量回收裝置3的升溫降壓裝置。
[0025]本實(shí)用新型采用的前置空氣壓縮機(jī)I和后置空氣壓縮機(jī)2為高壓風(fēng)機(jī)，既能滿足壓縮比要求，又能滿足流量要求。
[0026]多級(jí)處理系統(tǒng)主要包括活性碳處理裝置4、分子篩處理裝置5、漿液處理裝置，也可以包括其它處理系統(tǒng)。漿液處理裝置又包括制漿裝置7、煙氣漿液混合裝置8 (主要功能是將煙氣與漿液充分混合，生成氣液混合物)、蛇形管混合裝置9、煙氣漿液分離裝置10。
[0027]煙氣漿液分離裝置10的出口連接有CO2分離及壓縮裝置11，CO2分離及壓縮裝置11還可以與石膏分離裝置11相連接。
[0028]鍋爐尾部煙氣流經(jīng)本實(shí)用新型鍋爐尾部煙氣壓縮集中處理系統(tǒng)的路線為:鍋爐尾部煙氣出口一前置空氣壓縮機(jī)I—能量回收裝置3原煙氣側(cè)一后置空氣壓縮機(jī)2 —多級(jí)處理系統(tǒng)一能量回收裝置3凈煙氣側(cè)一煙囪(大氣)。
[0029]具體地，在使用時(shí)，鍋爐尾部排出的低壓原煙氣由前置空氣壓縮機(jī)I進(jìn)行壓縮以后，進(jìn)入能量回收裝置3，該裝置包括多級(jí)壓力回收裝置和多級(jí)熱量回收裝置，已經(jīng)處理的高壓凈煙氣通過(guò)多級(jí)方式，逐級(jí)將壓力傳遞給低壓原煙氣，使得低壓原煙氣只需較少的能量補(bǔ)充即可實(shí)現(xiàn)較大的壓縮比，經(jīng)后置空氣壓縮機(jī)2進(jìn)一步壓縮后成為高壓原煙氣。
[0030]煙氣在壓縮狀態(tài)下集中處理，每一級(jí)處理的可能是一種或多種有害成份。高壓原煙氣經(jīng)過(guò)活性碳處理裝置4和分子篩裝置5逐級(jí)處理后進(jìn)入煙氣漿液混合裝置8，同時(shí)，由制漿裝置7制備的石灰石漿液被加入到煙氣漿液混合裝置8中，并由氧化風(fēng)機(jī)6通入空氣進(jìn)行混合，混合后的反應(yīng)物進(jìn)入蛇形管混合裝置9中，該裝置能夠保證石灰石漿液與煙氣的混合物充分接觸及反應(yīng)。
[0031]然后，充分混合反應(yīng)后的漿液進(jìn)入煙氣漿液分離裝置10進(jìn)行分離，高壓凈煙氣通入到能量回收裝置3中，利用升溫降壓裝置實(shí)現(xiàn)能量回收，最終產(chǎn)生的低壓凈煙氣可以直接通過(guò)煙氣出口排放到大氣中；含硫漿液則進(jìn)入CO2分離及壓縮裝置11，經(jīng)該裝置處理得到的CO2可以裝罐及運(yùn)輸，其余的漿液則進(jìn)入石膏分離裝置12，得到的石膏可以直接排出，廢水則排放至廢水處理車間。
[0032]此外，本實(shí)用新型中，低溫高壓凈煙氣在經(jīng)過(guò)能量回收裝置3之熱交換器31后，返回到多級(jí)處理系統(tǒng)之氮氧化物分解裝置13，完成分解后，再次返回能量回收裝置3之壓力交換器32，經(jīng)過(guò)壓力交換后通過(guò)煙?排到大氣。
【權(quán)利要求】
1.一種鍋爐尾部煙氣壓縮集中處理系統(tǒng)，其特征在于，包括:空氣壓縮系統(tǒng)及多級(jí)處理系統(tǒng)，所述空氣壓縮系統(tǒng)包括依次連接的前置空氣壓縮機(jī)、能量回收裝置和后置空氣壓縮機(jī)，所述前置空氣壓縮機(jī)與鍋爐尾部煙氣出口連接，所述后置空氣壓縮機(jī)與所述多級(jí)處理系統(tǒng)的入口連接，所述多級(jí)處理系統(tǒng)的出口與所述能量回收裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐尾部煙氣壓縮集中處理系統(tǒng)，其特征在于，所述能量回收裝置包括壓力回收裝置和熱量回收裝置，所述壓力回收裝置和所述熱量回收裝置分別包括原煙氣側(cè)與凈煙氣側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鍋爐尾部煙氣壓縮集中處理系統(tǒng)，其特征在于，所述熱量回收裝置的凈煙氣側(cè)為升溫裝置，所述壓力回收裝置的凈煙氣側(cè)為降壓裝置，所述升溫裝置和所述降壓裝置構(gòu)成所述能量回收裝置的升溫降壓裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍋爐尾部煙氣壓縮集中處理系統(tǒng)，其特征在于，所述升溫降壓裝置出口與煙囪連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐尾部煙氣壓縮集中處理系統(tǒng)，其特征在于，所述前置空氣壓縮機(jī)和后置空氣壓縮機(jī)為聞壓風(fēng)機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐尾部煙氣壓縮集中處理系統(tǒng)，其特征在于，所述多級(jí)處理系統(tǒng)包括活性碳處理裝置、分子篩處理裝置、漿液處理裝置和氮氧化物分解裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鍋爐尾部煙氣壓縮集中處理系統(tǒng)，其特征在于，所述漿液處理裝置包括制漿裝置、煙氣漿液混合裝置、蛇形管混合裝置和煙氣漿液分離裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鍋爐尾部煙氣壓縮集中處理系統(tǒng)，其特征在于，所述蛇形管混合裝置包括內(nèi)螺紋管。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鍋爐尾部煙氣壓縮集中處理系統(tǒng)，其特征在于，所述煙氣漿液分離裝置的出口連接有石膏脫水裝置和CO2分離及壓縮裝置。
【文檔編號(hào)】B01D53/75GK203737087SQ201320842937
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】王占林 申請(qǐng)人:大唐科技產(chǎn)業(yè)有限公司