一种锅炉尾部烟气压缩集中处理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种锅炉尾部烟气压缩集中处理系统，包括：空气压缩系统及多级处理系统，所述空气压缩系统包括依次连接的前置空气压缩机、能量回收装置和后置空气压缩机，所述前置空气压缩机与原烟气连接，所述后置空气压缩机与所述多级处理系统的入口连接，所述多级处理系统的出口与所述能量回收装置连接。本实用新型在提高烟气脱除效率的同时，降低了烟气处理中的总能耗，及系统运营成本。
【专利说明】一种锅炉尾部烟气压缩集中处理系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于烟气处理【技术领域】，具体涉及一种锅炉尾部烟气压缩集中处理系统。
【背景技术】
[0002]中国是当今世界燃煤锅炉生产和使用最多的国家。目前燃煤锅炉的能源效率和环境污染问题突出，解决和处理燃煤锅炉尾部烟气也是治理大气污染的重中之重。燃煤锅炉尾部烟气处理技术，主要包括烟气脱硝(氮)、除尘、脱硫、以及近年开始发展的脱碳、脱汞等处理技术。由于历史和政策方面的原因，上述各项处理技术是逐步发展起来的，形成功能上相互独立的模块。目前的烟气处理技术主要存在以下问题:1、建设成本较高。由于各技术相互独立，且是在接近于常温常压下进行处理，烟气体积较大，每进行一次处理，就要设置一套完整的、体积庞大的处理装置；2、运行成本较高。由于烟气体积较大，杂质密度较低，处理难度相对较大，同时由于各系统是独立的，各系统之间几乎没有公用设备，其维护成本必然要高；3、能耗高。由于各系统是相互独立的，能耗必然高，对烟气净化的同时，容易对环境造成二次污染；4、空间配置不合理。由于系统是独立的，业主方往往将各功能模块分别以EPC形式招标，最终由不同的承包方来完成。这必然导致各功能模块相互之间在空间上是不连续的，有时甚至是不协调的。
[0003]中国专利201320080029.6公开了一种锅炉烟气处理装置，其主要结构包括收气箱、气管接头、钢丝网、水箱、喷枪、气泵、风扇。使用时，锅炉烟气不断收集并送到气泵，通过气泵压缩后与水接触而达到除尘和烟气液化目的。该锅炉烟气处理装置虽然在进行烟气水处理之前对烟气进行了压缩处理，但其采用的原缩设备为气泵，气泵的压缩比较大，但流量较小，不能满足当前大型锅炉的尾气排量要求；而且该处理装置直接压缩对烟气能耗是巨大的，对于较大蒸发量的锅炉来说，基本上不现实。
实用新型内容
[0004]针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种锅炉尾部烟气压缩集中处理系统，该系统在提高烟气脱除效率的同时，降低了烟气处理中的总能耗，及系统运营成本。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种锅炉尾部烟气压缩集中处理系统，其特征在于，包括:空气压缩系统及多级处理系统，所述空气压缩系统包括依次连接的前置空气压缩机、能量回收装置和后置空气压缩机，所述前置空气压缩机与锅炉尾部烟气出口连接，所述后置空气压缩机与所述多级处理系统的入口连接，所述多级处理系统的出口与所述能量回收装置连接。
[0007]进一步地，所述能量回收装置包括压力回收装置和热量回收装置，所述压力回收装置和所述热量回收装置分别包括原烟气侧与净烟气侧。
[0008]进一步地，所述热量回收装置的净烟气侧为升温装置，所述压力回收装置的净烟气侧为降压装置，所述升温装置和所述降压装置构成所述能量回收装置的升温降压装置。[0009]进一步地，所述升温降压装置出口与烟囱连通。
[0010]进一步地，所述前置空气压缩机和后置空气压缩机为高压风机。
[0011]进一步地，所述多级处理系统包括活性碳处理装置、分子筛处理装置、浆液处理装置和氮氧化物分解装置。
[0012]进一步地，所述浆液处理装置包括制浆装置、烟气浆液混合装置、蛇形管混合装置和烟气浆液分离装置。
[0013]进一步地，所述蛇形管混合装置包括内螺纹管。
[0014]进一步地，所述烟气浆液分离装置的出口连接有石膏脱水装置和CO2分离及压缩装置。
[0015]本实用新型使用时，通过空气压缩系统对高温低压原烟气进行冷却和压缩，使其体积减小，最终压缩比约为5%-25%，压缩过程采用能量回收装置，以降低能耗。
[0016]本实用新型中的能量回收装置是由高压净烟气通过多级方式，逐级将压力传递给低压原烟气，使得原烟气只需较少的能量补充即可实现较大的压缩比，实现压力回收；与此同时，利用原烟气的高温加热净烟气(或者说利用常温净烟气冷却高温原烟气)，实现热量回收。
[0017]冷却和压缩处理后的高压原烟气，经过多级处理系统:可通过活性碳、分子筛、蛇形管混合装置、氮氧化物分解装置等装置对有害物进行分解、过滤和收集，从而脱除co2、SOx, NOx、汞和粉尘等，其中蛇形管混合装置，可以使气液混合物充分搅拌，保证了浆液对有害物充分吸收；为了配合压力回收，需要利用能量回收装置净烟气侧的升温降压装置对经多级处理后的净烟气进行升温，净烟气升温的过程，就是原烟气降温的过程，净烟气降压的过程，也就是原烟气升压的过程，升温后的烟气压力进一步升高，经过能量回收装置后，将压力传递给原烟气。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型锅炉尾部烟气压缩集中处理系统示意图。
[0019]图2是本实用新型能量回收装置示意图。
[0020]其中，1一前置空气压缩机；2—后置空气压缩机；3—能量回收装置；31—热交换器；32 —压力交换器；4一活性碳处理装置；5—分子筛处理装置；6—氧化风机；7—制浆装置；8—烟气浆液混合装置；9一蛇形管混合装置；10—烟气浆液分离装置；11一CO2分离及压缩装置；12—石膏分离装置；13氮氧化物分解装置。
【具体实施方式】
[0021]一种锅炉尾部烟气压缩集中处理系统，如图1所示。包括:空气压缩系统及多级处理系统，空气压缩系统又包括依次连接的前置空气压缩机1、能量回收装置3和后置空气压缩机2，能量回收装置3包括位于其净烟气侧的升温降压装置，前置空气压缩机I与锅炉尾部烟气(原烟气)出口连接，后置空气压缩机2与多级处理系统的入口连接，多级处理系统的出口与升温降压装置的入口连接。
[0022]升温降压装置与烟囱连通，将处理后的净烟气排出。
[0023]本实用新型能量回收装置3如图2所示，又包括热量回收装置即热交换器31和压力回收装置即压力交换器32。
[0024]热交换器31和压力交换器32分别包括原烟气侧与净烟气侧。热交换器31的净烟气侧构成能量回收装置3中的升温装置，压力交换器32的净烟气侧构成能量回收装置3中的降压装置；升温装置和降压装置共同构成能量回收装置3的升温降压装置。
[0025]本实用新型采用的前置空气压缩机I和后置空气压缩机2为高压风机，既能满足压缩比要求，又能满足流量要求。
[0026]多级处理系统主要包括活性碳处理装置4、分子筛处理装置5、浆液处理装置，也可以包括其它处理系统。浆液处理装置又包括制浆装置7、烟气浆液混合装置8 (主要功能是将烟气与浆液充分混合，生成气液混合物)、蛇形管混合装置9、烟气浆液分离装置10。
[0027]烟气浆液分离装置10的出口连接有CO2分离及压缩装置11，CO2分离及压缩装置11还可以与石膏分离装置11相连接。
[0028]锅炉尾部烟气流经本实用新型锅炉尾部烟气压缩集中处理系统的路线为:锅炉尾部烟气出口一前置空气压缩机I—能量回收装置3原烟气侧一后置空气压缩机2 —多级处理系统一能量回收装置3净烟气侧一烟囱(大气)。
[0029]具体地，在使用时，锅炉尾部排出的低压原烟气由前置空气压缩机I进行压缩以后，进入能量回收装置3，该装置包括多级压力回收装置和多级热量回收装置，已经处理的高压净烟气通过多级方式，逐级将压力传递给低压原烟气，使得低压原烟气只需较少的能量补充即可实现较大的压缩比，经后置空气压缩机2进一步压缩后成为高压原烟气。
[0030]烟气在压缩状态下集中处理，每一级处理的可能是一种或多种有害成份。高压原烟气经过活性碳处理装置4和分子筛装置5逐级处理后进入烟气浆液混合装置8，同时，由制浆装置7制备的石灰石浆液被加入到烟气浆液混合装置8中，并由氧化风机6通入空气进行混合，混合后的反应物进入蛇形管混合装置9中，该装置能够保证石灰石浆液与烟气的混合物充分接触及反应。
[0031]然后，充分混合反应后的浆液进入烟气浆液分离装置10进行分离，高压净烟气通入到能量回收装置3中，利用升温降压装置实现能量回收，最终产生的低压净烟气可以直接通过烟气出口排放到大气中；含硫浆液则进入CO2分离及压缩装置11，经该装置处理得到的CO2可以装罐及运输，其余的浆液则进入石膏分离装置12，得到的石膏可以直接排出，废水则排放至废水处理车间。
[0032]此外，本实用新型中，低温高压净烟气在经过能量回收装置3之热交换器31后，返回到多级处理系统之氮氧化物分解装置13，完成分解后，再次返回能量回收装置3之压力交换器32，经过压力交换后通过烟?排到大气。
【权利要求】
1.一种锅炉尾部烟气压缩集中处理系统，其特征在于，包括:空气压缩系统及多级处理系统，所述空气压缩系统包括依次连接的前置空气压缩机、能量回收装置和后置空气压缩机，所述前置空气压缩机与锅炉尾部烟气出口连接，所述后置空气压缩机与所述多级处理系统的入口连接，所述多级处理系统的出口与所述能量回收装置连接。
2.根据权利要求1所述的锅炉尾部烟气压缩集中处理系统，其特征在于，所述能量回收装置包括压力回收装置和热量回收装置，所述压力回收装置和所述热量回收装置分别包括原烟气侧与净烟气侧。
3.根据权利要求2所述的锅炉尾部烟气压缩集中处理系统，其特征在于，所述热量回收装置的净烟气侧为升温装置，所述压力回收装置的净烟气侧为降压装置，所述升温装置和所述降压装置构成所述能量回收装置的升温降压装置。
4.根据权利要求3所述的锅炉尾部烟气压缩集中处理系统，其特征在于，所述升温降压装置出口与烟囱连通。
5.根据权利要求1所述的锅炉尾部烟气压缩集中处理系统，其特征在于，所述前置空气压缩机和后置空气压缩机为闻压风机。
6.根据权利要求1所述的锅炉尾部烟气压缩集中处理系统，其特征在于，所述多级处理系统包括活性碳处理装置、分子筛处理装置、浆液处理装置和氮氧化物分解装置。
7.根据权利要求6所述的锅炉尾部烟气压缩集中处理系统，其特征在于，所述浆液处理装置包括制浆装置、烟气浆液混合装置、蛇形管混合装置和烟气浆液分离装置。
8.根据权利要求7所述的锅炉尾部烟气压缩集中处理系统，其特征在于，所述蛇形管混合装置包括内螺纹管。
9.根据权利要求7所述的锅炉尾部烟气压缩集中处理系统，其特征在于，所述烟气浆液分离装置的出口连接有石膏脱水装置和CO2分离及压缩装置。
【文档编号】B01D53/75GK203737087SQ201320842937
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】王占林 申请人:大唐科技产业有限公司