一种用于燃煤电厂二氧化碳捕集的循环预处理系统的制作方法

本实用新型涉及环保设备技术领域，更具体地说，涉及一种用于燃煤电厂二氧化碳捕集的循环预处理系统。

背景技术：

众所周知，温室效应将导致地球上的气温升高、海平面上升，严重时会破坏生态系统平衡，甚至危及人类的健康和生存。而二氧化碳是造成温室效应的最主要因素，据统计，全球每年因化石原料燃烧向大气中排放的二氧化碳高达200亿吨，而化石燃料电厂所排放的二氧化碳占到了二氧化碳排放总量的30％。及时并高效的进行烟气中二氧化碳的捕集，将极大的缓解温室效应。

燃煤电厂中的二氧化碳捕集工艺，对进入捕集吸收系统中的烟气指标要求较为严格，如果烟气中的烟尘、硫氧化物和氮氧化物等污染物的含量过高，会降低后续二氧化碳的捕集效率，并且增加能耗及运行成本。因此，对进入捕集吸收系统中的烟气进行净化，有助于提高二氧化碳捕集效果。

水洗塔是现有技术用以进行二氧化碳捕集的装置，烟气经水洗塔底部进入内部，经过喷淋洗涤后从塔顶流出，洗涤后的烟气中，硫氧化物和氮氧化物等污染物的含量依然不能满足下游碳捕集装置的要求，因而洗涤效果不佳。

如何提高水洗塔的烟气净化效果，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于燃煤电厂二氧化碳捕集的循环预处理系统，可以有效地去除烟气中的硫化物等酸性污染物，净化效率高，且净化效果好。

本实用新型所提供的用于燃煤电厂二氧化碳捕集的循环预处理系统，包括水洗塔，所述水洗塔内部设有用以吸收二氧化碳的填料层本体，所述填料层本体为多个自所述水洗塔的下部向所述水洗塔的上部依次设置的多个填料层本体；

还包括安装于所述水洗塔的外部、用以向所述水洗塔中自动加碱的自动加碱装置；

还包括安装于所述水洗塔与所述自动加碱装置之间、用以调节所述自动加碱装置内盐浓度的盐度调节装置；

还包括安装于所述水洗塔水循环外部管道上的循环水冷却器；

所述水洗塔、所述自动加碱装置、所述盐度调节装置以及循环水冷却器四者循环相通。

优选的，多个所述填料层本体具体为设于所述水洗塔内部上端的上填料层本体以及设于所述水洗塔内部下端的下填料层本体。

优选的，所述自动加碱装置包括加碱箱以及设于管道、用以检测液体ph值的ph值检测装置；还包括与所述ph值检测装置相连、用以当检测出的液体ph值低于预设ph值时，能够向泵前管道添加碱液的自动加碱调节阀控制装置。

优选的，所述盐度调节装置包括用以检测液体盐度的盐度检测装置，以及与所述盐度检测装置相连、用以当检测出的液体盐度超过预设盐度值时，能够向设于所述盐度检测装置前端的泵前管道加水稀释的自动加水调节阀控制装置。

优选的，所述下填料层本体具体为抗污耐堵下填料层本体；

所述上填料层本体具体为表面积大、传热效率高，且阻力小的上填料层本体。

优选的，所述循环水冷却器包括用以测量液体温度的测温部以及与所述测温部相连的制冷部。

优选的，所述水洗塔、所述盐度调节装置、所述自动加碱装置以及所述循环水冷却器的出水口均安装有过滤网。

优选的，还包括安装于所述水洗塔上端的除雾器。

优选的，还包括安装于所述除雾器上端的烛式纤维过滤器。

与上述现有技术相比，本实用新型所提供的预处理系统，包括水洗塔、设于水洗塔内部的多个填料层本体以及设于水洗塔外部的自动加碱装置和盐度调节装置，其中，多个填料层本体沿水洗塔的下部向其上部分布，水洗塔、自动加碱装置以及盐度调节装置三者循环相通。该预处理系统，采用多个填料层本体组合的方式，经由水洗塔底部进入的烟气，自下至向依次经过多层填料层本体的多重处理，增加了喷淋水与烟尘、so2等有害物质的接触时间和接触面积，从而将有害物质充分清除，提高了水洗效率；水洗塔外部设有自动加碱装置，能够根据循环洗涤液的ph值来自动调节加碱量，以有效地降低烟气中的酸性污染物含量，保证了烟气的水洗效果；此外，水洗塔外部还设有盐度调节装置，可根据循环水中的盐度数值，自动补水，以防止因盐度过高而结垢。

因此，本实用新型所提供的用于燃煤电厂二氧化碳捕集的循环预处理系统，其水洗效率高、效果好，并且可以实现循环水中ph值和盐度的自动控制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的用于燃煤电厂二氧化碳捕集的循环预处理系统的结构示意图。

其中，1水洗塔、2循环水冷却器、3盐度调节装置、4自动加碱装置、5下填料层本体、6上填料层本体、7除雾器、8烛式纤维过滤器。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种用于燃煤电厂二氧化碳捕集的循环预处理系统，其水洗效率高、效果好，并且可以实现循环水中ph值和盐度的自动控制。

需要说明的是，本文中出现的方位词“上、下”方向指的是图1中的上、下方向；“内”指的是图1中水洗塔内部的方向，“外”指的是图1中水洗塔外部的方向。本文中出现的方位词均是以本领域技术人员的习惯用法以及说明书附图为基准而设立的，它们的出现不应当影响本实用新型的保护范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的用于燃煤电厂二氧化碳捕集的循环预处理系统的结构示意图。

本实用新型所提供的用于燃煤电厂二氧化碳捕集的循环预处理系统，包括水洗塔1，水洗塔1的内部设有填料层本体，该填料层本体由不同规格的填料组成。本实用新型中，填料层本体为多个，多个填料层本体沿水洗塔1的下部向其上部依次设置，实现了烟气的洗涤，从而将烟气中固体颗粒充分去除，并强化气水换热，达到降低烟气温度的目的。

水洗塔1的外部设有自动加碱装置4，自动加碱装置4与水洗塔1之间通过管路连通，自动加碱装置4能够根据循环水中的ph设定值自动加碱，通过向洗涤水循环系统加碱，并通过多个填料层本体的增强气液传质功能，去除酸性气态污染物，从而将ph控制在需要的范围内，以减少烟气中so2、so3等酸性物质的含量，提高烟气的水洗效果。具体调节控制过程为：通过安装在循环泵出口管道上的ph测量探头ae来测量循环洗涤水的ph值，变送器at将ae的测量值转变为电信号的形式，发送给控制系统的调节器aic，aic控制系统的输出信号反馈到输入端与控制参数给定值信号相比较，得到的偏差控制信号返给调节阀执行机构,通过控制阀门的开度调节所需的碱液投加量。

此外，水洗塔1的外部还设有盐度调节装置3，该盐度调节装置3设于水洗塔1和自动加碱装置4之间，与水洗塔1和自动加碱装置4均通过管路连接，以此构成循环系统；当循环水中的盐浓度较高时，盐度调节装置3可以根据循环水中的盐度自动补水，以防止因盐度过高而结垢。具体调节控制过程为：通过安装在循环泵出口管道上的电导率测量探头ae来测量代表循环洗涤水盐度的电导率，变送器at将ae的测量值转变为电信号的形式，发送给控制系统的调节器aic，aic控制系统的输出信号反馈到输入端与控制参数给定值信号相比较，得到的偏差控制信号返给调节阀执行机构,通过控制阀门的开度调节所需的工艺水补充量。

为防止烟气温度过高而影响后续二氧化碳捕集工艺的捕集效率，可在上述水循环外部管道上增加用以对水洗塔1中的液体进行冷却的循环水冷却器2，该循环水冷却器2安装于水洗塔1与盐度调节装置3之间，水洗塔1、自动加碱装置4、循环水冷却器2以及盐度调节装置3四者循环相通，水体由水洗塔1中流出后进入循环水冷却器2中，使高温液体得到循环冷却，从而降低烟气的温度。

这样一来，烟气由水洗塔1底部进入水洗塔1内部，与塔内的液体逆流接触，依次经过多层填料层本体的多重处理，将固体颗粒清除；冷却塔1内部的洗涤水通过管路不断循环，循环至盐度调节装置3时，盐度调节装置3可根据循环水中的盐度数值，自动补水，以防止因盐度过高而结垢；循环至自动加碱装置4时，自动加碱装置4能够根据循环水的ph值来自动调节水体中的碱浓度，以有效地去除烟尘中的酸性物质，保证了烟气的水洗效果。

具体来说，多个填料层本体具体为设于水洗塔1内部上端的上填料层本6以及设于上填料层本体6下端的下填料层本体5，经过两层填料过滤后，烟气中的固体颗粒等有害物质得到有效地去除；由于经过下填料层本体5的固体颗粒杂质较多，因此，下填料层本体5可采用抗污、耐堵的填料，以防止固体颗粒堵塞填料层，也方便移出清理；此外，上填料层本体6可以采用表面积大、传热传质效率高，且阻力小的填料，以提高洗涤效果、降温、脱除二氧化硫等酸性污染物。

上述自动加碱装置4包括加碱箱以及安装于加碱箱前端的管道，该加碱箱与加碱箱前端的管道相通、用以检测循环水中ph值的ph值检测装置，还包括与ph值检测装置相连、用以向加碱箱中加碱的自动加碱调节阀控制装置，这样一来，当ph值检测装置检测出的循环喷淋水ph值低于预设值时，自动加碱调节阀控制装置向加碱箱中自动加碱，以提高水体的ph值。

上述盐度调节装置3包括用以检测循环水盐度的盐度检测装置，还包括与盐度检测装置相连的自动加水调节阀控制装置。当盐度检测装置3检测出的循环水中的盐度超过预设的盐度值时，自动加水调节阀控制装置随即将阀门打开，向泵前管道注水，从而降低循环喷淋水的盐度值，以防止结垢。

具体来说，循环水冷却器2的内部设有测温部和制冷部，当测温部检测出的水体温度高于预设温度值时，制冷部将自动调节制冷量，将水温度降低，进而降低水洗后烟气的温度。

为了防止循环洗涤水里的颗粒物杂质在各装置内沉积，可在水洗塔1，和/或盐度调节装置3，和/或自动加碱装置4，和/或循环水冷却器2的出、入水口处安装过滤网，以防止杂质堵塞水洗塔1。

为了有效地去除水洗后烟气中夹带的液滴，以减少对后续装置的影响，可以在水洗塔1的顶部设置除雾器7，水洗后的烟气经由除雾器7除去微小的液滴，有利于增强烟气净化效果。

为了有效地脱除水洗后烟气中的三氧化硫等气溶胶类污染物，可以在除雾器7的上端进一步设置烛式纤维过滤器8，经除雾器7除雾后的烟气进入烛式纤维过滤器8中，烟气内部的三氧化硫气溶胶被截留，得到温度、so2、so3、固体颗粒物等污染物均满足要求的烟气。

上述除雾器7和烛式纤维过滤器8均为现有技术，本文不再赘述。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的用于燃煤电厂二氧化碳捕集的循环预处理系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。