专利名称：旁路部分烟气干燥法去除氯根离子的工艺的制作方法
旁路部分烟气干燥法去除氯根离子的工艺技术领域
本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种用于氨法烟气脱硫装置中去除氯根离子的工艺。
背景技术：
近年来，随着环保法规的日趋严厉和燃料价格的逐渐上涨，节能环保受到广泛的重视，对火力发电厂烟气的达标排放及烟气处理中节能降耗、运行可靠性提出了更高的要求。氨法烟气脱硫技术属新型清洁技术之一，尽管技术起步较晚，但其突出的优点是脱硫效率高、可资源化回收二氧化硫形成高附加值的硫铵化肥、电耗低(只有石灰石-石膏法的三分之一)、特别适合中高硫煤机组或对SO2排放要求非常严格的地区。因此，近几年来，氨法脱硫在国内有了很大发展。
同石灰石-石膏法工艺脱硫一样，氨法脱硫的循环液中也会富集烟气中的氯离子 (CL—)、氟离子(F—)，由于高浓度CL—对金属具有很大的腐蚀性，因此湿法脱硫中一般要求控制其浓度小于20000ppm(pH值越低，则要求CL_控制浓度也越低)。在石灰石_石膏法工艺脱硫吸收浆液中，副产品为难溶解的硫酸钙(CaSO4),因此，通过两级旋流分离和混凝沉淀处理后，溶液中的盐类以NaCUKCl为主，可以满足达标排放要求。所以石灰石-石膏法工艺中通过排放一定的溶液达到去除吸收塔浆液中氯离子浓度的要求，例如，对于典型的300MW 机组，一般只需排放3 4吨经处理废水，可使吸收塔内浆液氯离子浓度控制在IOOOOppm以内。在氨法脱硫装置中，是不能采用这一工艺的，因为氨法脱硫工艺中，副产品(硫酸)铵盐的溶解度(大于40%)很大，大量铵离子存在于废水中，是无法就地用经济合理的工艺进行彻底去除的。
根据某2X135mw机组氨法脱硫实际运行经验，在没有外排废水或其它去除氯根离子装置的条件下，塔内溶液中的氯根离子很快就上升到飞OOOOppm，在pH值4. 0附近，这种溶液可以对绝大部分的金属产生腐蚀破坏(由于腐蚀过程是隐性的、非突发性的，一旦发现，诸如泵的叶轮、蜗壳已经腐蚀破坏)。为保证氨法脱硫装置的正常运行，就需要定期定量外排部分高浓度铵盐溶液，如直接用槽罐车外运，这种方式的代价很大。所以迫切需要开发一种经济可行的、节能的、可靠的去除氯根离子的一种工艺。发明内容
本发明目的是针对上述问题，而提出的旁路部分烟气干燥法去除氯根离子工艺， 尤其是用于火力发电厂氨法烟气脱硫装置中去除氯根离子。本发明工艺的特点是采用旁路部分烟气干燥法去除氯根离子。
本发明的主要技术方案旁路部分烟气干燥法去除氯根离子的工艺，用于氨法烟气脱硫装置，其特征是原烟气在进入氨法脱硫装置前，旁路引出部分原烟气进入蒸发干燥器，其余原烟气仍进入氨法脱硫装置去除氯根离子。
具体地说，本发明的工艺是原烟气在进入氨法脱硫装置前，旁路引出体积百分比2(T30%的原烟气进入蒸发干燥器，709^80%原烟气仍进入氨法脱硫装置的蒸发、浓缩、结晶 + o
氨法脱硫装置排出的高浓度铵盐含氯根离子溶液(根据氯离子控制浓度进行量的核算)，在蒸发干燥器内与热烟气瞬间雾化混合，细小雾滴蒸发并干燥，大部分的固体颗粒进入下部料斗，铵盐溶液中的氯根离子、氟离子、飞灰杂质均随干燥后的硫铵颗粒排出，出蒸发干燥器的烟气与氨法脱硫装置蒸发、浓缩、结晶塔出口的烟气混合，进入氨法脱硫装置的主吸收塔进行净化处理后排出。
上述工艺中，蒸发干燥器出口的烟气温度控制105±5°C ;蒸发干燥器的进出口烟气侧压降小于600Pa。
一般地，本发明工艺中，进入蒸发干燥器的原烟气通过挡板门调节烟气量及断开芳路。
本发明工艺的处理过程无废水、废气产生，产生的固体为硫铵和很少量的氯化铵、 氟化铵，完成蒸发干燥功能后的烟气最终在吸收塔内得到净化处理。
本发明中，采用原烟气的废热作为热源，达到了节省了能量的目的。同时，又有足够的烟气和热量进入氨法脱硫装置的蒸发、浓缩、结晶塔。
本发明中，在蒸发干燥处置高浓铵盐溶液的同时，实际上也部分减轻了脱硫副产物——硫铵脱水干燥处理设备的容量，例如对于燃煤含硫2. 7%的135MW机组而言，总的硫铵产量lt/h，蒸发干燥器需处理高浓度铵盐溶液 3. 3t/h，其中含水 I t/h，副产物铵盐 ^1.4 t/h，即意味着副产物处理系统的运行负荷可减少15%。
本发明中，在蒸发干燥处置高浓铵盐溶液的同时，实际上也强制去除了吸收塔内的飞灰等杂质，可以明显改善氨法脱硫装置内的硫铵结晶环境，促进二氧化硫的吸收。
本发明中，由于对进入氨法脱硫装置中的蒸发、浓缩、结晶塔旁路了 2(T30%的烟气，减轻了蒸发、浓缩、结晶塔的烟气运行负荷，降低了塔内流速，减少了烟气夹带硫铵液滴进入到下一个吸收工段。
本发明工艺也可适用于石灰石-石膏双塔双循环烟气脱硫装置中的氯根离子脱除，用以取代该工艺中典型的脱硫废水处理系统。
本发明工艺适应的对象说明针对发电锅炉负荷在80%时，进入脱硫装置的烟气温度大于140°C，否则采用本发明工艺去除氯根离子的能力会明显减少。
综上所述，本发明的工艺中，通过旁路部分烟气完成对高浓度含氯根离子溶液进行蒸发、烘干、沉降分离的过程，烟气中的废热得到了部分利用，达到节能降排的目的。为火力发电厂氨法脱硫装置去除氯根离子提供一种可行、可靠、经济合理的工艺路线。
附图I是本发明实施例旁路部分烟气干燥法去除氯根离子工艺流程示意图。
图中，①-蒸发浓缩结晶塔.,②-蒸发干燥器-二氧化硫吸收塔-硫铵料仓。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明加以详细描述。
实施例I :如附图，原烟气在进入氨法脱硫装置前，旁路出体积百分比209^30%的原烟气，引至蒸发干燥器②。从吸收塔蒸发浓缩段或硫铵晶体水力旋流分选器出口引出一定量的含氯跟高浓度铵盐溶液，进入蒸发干燥器②。铵盐溶液经雾化，并与高温烟气瞬间充分混合，细小液滴被蒸发烘干，大部分颗粒沉降在蒸发干燥器②底部的硫铵料仓④，再经物料输送设备排出，经包装或汽车散装后外运。铵盐溶液中的氯根离子、氟离子、飞灰等杂质均随干燥后的硫铵颗粒排出，出蒸发干燥器②的烟气与氨法脱硫装置蒸发浓缩结晶塔①出口的烟气混合，进入氨法脱硫装置的主吸收塔-二氧化硫吸收塔③进行净化处理后排出。
上述中工艺流程中的蒸发浓缩结晶塔①、二氧化硫吸收塔③均为氨法装置的常规设备，其中蒸发干燥器②和挡板门为必须增加的设备。这两中设备的作用要求说明如下蒸发干燥器②可以采购市面上的定型产品。其作用是将高浓度铵盐溶液雾化并与烟气充分混合，达到快速蒸发干燥的目的。
挡板门可以采购市面上的定型产品。其作用是控制进入蒸发干燥器的烟气量及断开旁路。
本工艺的关键控制参数如下蒸发干燥器②出口烟气温度105±5°C，温度太低，则蒸发干燥不彻底，产生结块、糊壁现象。
蒸发干燥器②的进出口烟气侧压降小于600Pa，使得略低于同蒸发、浓缩、结晶塔的烟气总压降，否则要依靠调节挡板控制进入蒸发干燥器的烟气量，这样会增加整个脱硫装置的烟气系统阻力，增加系统电耗。因此蒸发干燥器的进出口烟气侧压降应越低越好。
另外，本实施例中的蒸发干燥器系统(含烟道)，均采用耐稀硫酸腐蚀的材料，或采用耐酸胶泥防腐。
实施例2 :某电厂50丽机组采用氨法脱硫工艺，烟气量18500Nm3/h，入口烟气温度145°C设计燃煤含硫量2. 7%，设计硫铵产量3. Ot/h。控制吸收塔溶液内的率根离子浓度 lOOOOppm，经物料平衡计算需要排放的高浓度铵盐溶液量I. 26t/h，其中含水0. 74t/h，铵盐 0.52t/h。
按本发明工艺方法去除氯根离子，主要设计计算参数确定如下I.进入蒸发干燥器的烟气量为46000 NmVh (增加10%余量)，控制出口烟气温度 105±5°C。蒸发干燥器的进出口烟气侧压降参数550Pa。
2.进入蒸发、浓缩、结晶塔的烟气量14000 Nm3/h。烟气压降50(T600Pa。
基本的启动运行控制过程开启蒸发干燥器进出口旁路挡板，同时对蒸发干燥器入口的铵盐溶液流量缓慢增加，控制蒸发干燥器出口温度在105±5°C，直到铵盐溶液流量达到设计值，如果达不到设计值，可将蒸发、浓缩、结晶塔入口挡板门作适当的关闭调节(控制增加烟气阻力小于IOOPaX在运行过程中，出口烟气温度和入口铵盐溶液量是连锁控制的。
从以上实例可知，本发明的工艺系统运行控制方式简便，可靠。
权利要求
1.一种旁路部分烟气干燥法去除氯根离子的工艺，用于氨法烟气脱硫装置，其特征是原烟气在进入氨法脱硫装置前，旁路引出部分原烟气进入蒸发干燥器，其余原烟气仍进入氨法脱硫装置去除氯根离子。
2.如权利要求I所述的工艺，其特征是旁路引出体积百分比2(T30%的原烟气进入蒸发干燥器，709^80%原烟气进入氨法脱硫装置的蒸发、浓缩、结晶塔。
3.如权利要求I或2所述的工艺，其特征是氨法脱硫装置排出的高浓度铵盐含氯根离子溶液，在蒸发干燥器内与热烟气瞬间雾化混合，细小雾滴蒸发并干燥，大部分的固体颗粒进入下部料斗，铵盐溶液中的氯根离子、氟离子、飞灰杂质均随干燥后的硫铵颗粒排出，出蒸发干燥器的烟气与氨法脱硫装置蒸发、浓缩、结晶塔出口的烟气混合，进入氨法脱硫装置的主吸收塔进行净化处理后排出。
4.如权利要求I或2所述的工艺，其特征是蒸发干燥器出口的烟气温度控制105±5°C; 蒸发干燥器的进出口烟气侧压降小于600Pa。
5.如权利要求I或2所述的工艺，其特征是蒸发干燥器入口烟气温度大于140°C。
6.如权利要求I或2所述的工艺，其特征是进入蒸发干燥器的原烟气通过挡板门调节烟气量及断开旁路。
全文摘要
本发明属于环境保护技术领域，涉及用于氨法烟气脱硫装置的旁路部分烟气干燥法去除氯根离子工艺。其特点是与利用较高温度的部分旁路烟气，蒸发、烘干来自氨法脱硫装置来的高浓度铵盐溶液。通过烟气量和干燥器出口烟气温度的控制，达到了去除氨法脱硫装置内高浓度铵盐溶液中的氯根离子，同时也可去除其中的飞灰等杂质，从而不仅优化了氨法脱硫装置的吸收、反应、结晶条件，还部分减轻了硫铵脱水、烘干设备的运行负荷。本工艺系统运行灵活，控制简便。
文档编号B01D53/50GK102527203SQ20121007980
公开日2012年7月4日 申请日期2012年3月23日 优先权日2012年3月23日
发明者曹彦, 王生公 申请人:南京龙源环保有限公司