一种稳定运行超低排放氨法脱硫装置的制作方法

本发明属于氨法脱硫技术领域，具体涉及一种稳定运行超低排放氨法脱硫装置。

背景技术

中国是燃煤和钢铁生产大国，排放的烟气量十分巨大，烟气中的so2等污染物导致的酸雨对人类的生活、环境、生产活动产生的影响日趋严重。为了改善环境质量，控制so2的排放量，近年来各种脱硫工艺技术与装备发展迅速。其中，湿式氨法脱硫工艺是目前较为成熟的脱硫工艺之一，其烟气脱硫的原理是：采用碱性脱硫剂与酸性so2气体进行中和反应，该反应是在分离设备中进行的，具体地说，是在脱硫塔中完成的。

氨法脱硫包括三个具体反应步骤：

吸收：so2+2nh3.h2o＝(nh4)2so3+h20

氧化：2(nh4)2so3+o2＝2(nh4)2so4

结晶：(nh4)2so4(l)＝(nh4)2so4(s)

在脱硫塔中进行氨法脱硫的过程中，脱硫塔容易受烟气温度、设备故障等因素的影响而不能稳定运行，进而影响氨法脱硫的进程和脱硫质量，因此根据国家烟气超低排放要求，脱硫塔稳定运行成为当前重要工作。

技术实现要素：

本发明通过提供一种稳定运行超低排放氨法脱硫装置，解决了现有技术中脱硫塔内因温度过高而不能稳定运行的技术问题，通过采取多项技术使得氨法脱硫设备得以稳定运行。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种稳定运行超低排放氨法脱硫装置，包括脱硫塔，所述脱硫塔由下至上依次设有氧化段、浓缩段、吸收段，所述氧化段和浓缩段之间设有烟气入口，

所述氧化段设于塔底吸收液段上方；

所述浓缩段设有第一喷淋管、反冲洗和斜板，所述第一喷淋管通过浓缩泵与脱硫塔外的浓缩结晶槽连接，所述浓缩结晶槽上方设有溢流口，通过溢流管与母液槽连接，所述母液槽与母液泵连接，所述母液泵与浓缩结晶槽和脱硫塔连接，将母液输送至浓缩结晶槽或脱硫塔；所述斜板与第一回流管连接，将浓缩液送至浓缩结晶槽；

所述吸收段与浓缩段之间设有集液盘，所述吸收段设有三级喷淋管和三级吸收泵进行吸收循环喷淋，所述集液盘与第二回流管连接，所述第二回流管与脱硫塔底部吸收液段连接，使吸收液进入脱硫塔底部吸收液段或者氧化段；

所述烟气入口设有事故保护装置，所述事故保护装置包括事故喷淋管，所述事故喷淋管上设有事故阀，所述事故喷淋管与工艺水总管道和工艺水泵管道连接。

优选地，所述浓缩结晶槽与晶浆泵连接，通过晶浆泵将硫铵浆液送至硫铵装置，所述硫铵装置与母液槽连接，将硫铵液运送到母液槽。

优选地，所述母液泵与脱硫塔连接，将母液输送至脱硫塔。

优选地，所述母液泵还与事故槽和压滤机连接，所述压滤机与事故槽连接，将滤液送至事故槽。

优选地，所述事故槽通过事故泵与浓缩结晶槽连接。

优选地，所述事故槽通过事故泵与脱硫塔连接。

优选地，所述三级喷淋管由下至上分别为第二喷淋管、第三喷淋管、第四喷淋管，所述第二喷淋管、第三喷淋管、第四喷淋管分别与设于脱硫塔底部吸收液段的第一吸收泵、第二吸收泵、第三吸收泵连接。

优选地，所述浓缩段还设有反冲洗喷淋管，所述反冲洗喷淋管与所述三级喷淋管连接，且在连接处分别设有反冲洗阀门。

本发明的有益效果是：

1.本发明正常操作时浓缩和吸收功能区域完全分开，出现故障时，有足够空间相互利用，在保证两者功能同时，使两者的可控空间充分发挥，提高了装置的利用率，保证了装置安全性。

2.本发明在烟气入口处设计事故保护装置，当烟气进入脱硫塔后温度超过设计指标或浓缩段喷淋装置短时间故障时，浓缩段温度升高达到设计警戒指标70℃，事故阀自动打开进行喷淋降温并报警。

3.本发明设置母液槽通过母液泵将母液输送至脱硫塔吸收液段，反冲洗喷淋管通过三级吸收泵与脱硫塔吸收液段连接，以保证液体大循环，同时保证反冲洗的液体平衡，在脱硫塔内温度过高且难以降下来的时候，打开反冲洗阀门进行降温，脱硫塔可以不停运，保证长期稳定运行。

4.本发明设有事故槽，用于在当母液槽出现故障时，提供输送母液至脱硫塔和浓缩结晶槽，保证氨法脱硫系统的稳定运行。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1-脱硫塔；2-氧化段；3-浓缩段；4-吸收段；5-烟气入口；6-塔底吸收液段；7-浓缩泵；8-浓缩结晶槽；9-溢流管；10-母液槽；11-母液泵；12-第一回流管；13-集液盘；14-第二回流管；15-事故喷淋管；16-事故阀；17-工艺水总管道；18-工艺水泵管道；19-晶浆泵；20-硫铵装置；21-事故槽；22-压滤机；23-事故泵；24-三级喷淋管；25-三级吸收泵；26-反冲洗喷淋管；27-反冲洗阀门。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对本发明的技术方案进行详细的说明。

参见图1，一种稳定运行超低排放氨法脱硫装置，包括脱硫塔1，所述脱硫塔1由下至上依次设有塔底吸收液段6、氧化段2、浓缩段3、吸收段4，所述氧化段2和浓缩段3之间设有烟气入口5，所述氧化段2设于脱硫塔1的塔底吸收液段6上方；所述浓缩段3设有第一喷淋管、反冲洗喷淋管26和斜板，所述第一喷淋管通过浓缩泵7与脱硫塔1外的浓缩结晶槽8连接，所述浓缩结晶槽8上方设有溢流口，通过溢流管9与母液槽10连接，所述母液槽10与母液泵11连接，所述母液泵11与浓缩结晶槽8和脱硫塔1连接，将母液输送至浓缩结晶槽8和脱硫塔1的吸收液段6；所述斜板与第一回流管12连接，将浓缩液送至浓缩结晶槽8；所述吸收段4与浓缩段3之间设有集液盘13，所述吸收段4设有三级喷淋管24和三级吸收泵25进行吸收循环喷淋，所述集液盘13与第二回流管14连接，所述第二回流管14与脱硫塔1的底部吸收液段6连接，使吸收液进入脱硫塔1的底部吸收液段6或者氧化段2；所述反冲洗喷淋管26与三级喷淋管24连接，且在连接处分别设有反冲洗阀门27；所述烟气入口5设有事故保护装置，所述事故保护装置包括事故喷淋管15，所述事故喷淋管上设置事故阀16，所述事故喷淋管15与工艺水总管道17和工艺水泵管道18连接。

以上实施例中，锅炉的高温烟气进入脱硫塔烟气入口5以及事故喷淋管15处，再进入脱硫塔1的浓缩段3，用于喷淋烟气的硫铵溶液由第一喷淋管、浓缩泵7、浓缩结晶槽8以及第一回流管12构成循环回路进行循环喷淋，使得高温烟气温度得到降低，热烟气把硫铵液中的部分水分蒸发，浓缩液被浓缩得到硫铵晶浆，硫铵晶浆在浓缩段3的斜板上汇集并通过第一回流管12回流至浓缩结晶槽8中，浓缩结晶槽8中的硫铵晶浆置于底层，上层的硫铵溶液可以从溢流管9溢流到母液槽10，再由母液泵11将母液输送至浓缩结晶槽8和脱硫塔1中。上升的含so2的烟气穿过集液盘13后进入吸收段4，烟气中的so2被吸收；吸收液吸收so2后经第二回流管14进入脱硫塔1的底部吸收液段6，部分吸收浆液进入氧化段2；此处吸收液通过三级喷淋管24、三级吸收泵25、集液盘13、第二回流管14构成的循环回路进行吸收循环喷淋。

设置反冲洗喷淋管26通过三级吸收泵25与脱硫塔吸收液段6连接，为保证反冲洗的液体平衡，设计母液槽10通过母液泵11将母液输送至脱硫塔吸收液段6，以保证液体大循环，在脱硫塔内温度过高且难以降下来的时候，打开反冲洗阀门27进行降温，脱硫塔可以不停运，进一步保证氨法脱硫系统的稳定运行。

在烟气入口5处设置事故喷淋保护装置，当锅炉烟气进入脱硫塔1后温度超过设计指标或浓缩段3喷淋装置短时间故障时，浓缩段3温度升高达到设计警戒指标70℃，事故阀16自动打开进行喷淋降温并报警，以保证氨法脱硫系统的稳定运行。为保证设备绝对安全，事故喷淋装置水源来自工艺水总管道17或工艺水泵管道18。

在另一种优选的实施例中，所述浓缩结晶槽8与晶浆泵19连接，通过晶浆泵19将硫铵浆液送至硫铵装置20，所述硫铵装置20与母液槽10连接，将硫铵液送到母液槽10。

以上实施例中，当浓缩结晶槽8的溶液过饱和时析出硫铵晶体，硫铵溶液浓缩达到设定的结晶指标后，用晶浆泵19将硫铵浆液送至硫铵装置20，硫铵回流液送到母液槽10。

在另一种优选的实施例中，所述母液泵11还与事故槽21和压滤机22连接，所述压滤机22与事故槽21连接，将滤液送至事故槽21；所述事故槽21通过事故泵23与浓缩结晶槽8连接；所述事故槽21通过事故泵23与脱硫塔1连接。

以上实施例中，母液泵11将母液输送到事故槽21和压滤机22，滤液从压滤机22流回事故槽21，并可通过事故泵23将滤液输送至浓缩结晶槽8或者脱硫塔1中。

在另一种优选的实施例中，所述三级喷淋管24由下至上分别为第二喷淋管、第三喷淋管、第四喷淋管，所述第二喷淋管、第三喷淋管、第四喷淋管分别与设于脱硫塔底部吸收液段6的三级吸收泵25连接。

在以上实施例中，设置三级喷淋管和三级吸收泵连接，三级喷淋管、三级吸收泵以及第二回流管14构成的循环回路，利于烟气中的so2被充分吸收，降低排入空气中的烟气中有害物质的含量，实现超低排放。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。