一种硫酸铵浆液除灰结构及运行方法与流程

本发明涉及一种硫酸铵浆液除灰结构及运行方法，属于燃煤电厂烟气氨法脱硫技术领域。

背景技术：

燃煤电厂为提高燃煤效率多采用煤粉作为燃料，煤粉在锅炉的炉膛内燃烧，燃烧后形成的热烟气中含有较高浓度的粉尘和二氧化硫，高温烟气经锅炉尾部烟道进入除尘器除尘后再经脱硫装置脱除二氧化硫并进一步去除粉尘。经过除尘器后烟气中粉尘的浓度一般控制在30mg/nm³以内，但有些老电厂的除尘器除尘效率会低一些，除尘器后烟气中粉尘的浓度只能控制在50mg/nm³。

对氨法烟气脱硫工程而言，除灰一直都是运行过程中的重点和难点，特别是当除尘器后粉尘的浓度只能控制在50mg/nm³时，大量灰尘在脱硫塔浓缩段的硫酸铵浆液富集，产生了以下的缺点：

1、浓缩段内硫酸铵浆液中的灰尘会严重影响硫酸铵的结晶，硫酸铵产品也会由于灰尘含量高而晶体颜色变深变黑，造成硫铵产品无法正常销售，给企业带来较大损失。

2、硫酸铵浆液中所含的灰分较多，会造成管道和设备的堵塞，极大影响除灰系统在生产运行中的可靠性和持续运行能力。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理的硫酸铵浆液除灰结构及运行方法，可以有效除去脱硫塔浓缩段的硫酸铵浆液中的灰尘。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种硫酸铵浆液除灰结构，包括脱硫塔浓缩段；其特征在于：还包括进水箱、进水箱搅拌器、澄清槽、污泥输送泵、板框压滤机、连接管道组件、硫酸铵排出泵、工艺水箱和工艺水泵；进水箱上设置有进水箱进液口、出液口、工艺水进水口和排净口；进水箱搅拌器安装在进水箱中；澄清槽设置有澄清槽进液口和排泥口；连接管道组件包括逆止阀、进水阀、放空阀、污泥输送开关总阀、进口阀、进水管道、出口阀、冲洗管道、污泥冲洗阀、工艺水管道和硫酸铵输送管道；污泥输送开关总阀与排泥口连接；进口阀、污泥输送泵、出口阀依次连接，进口阀与污泥输送开关总阀通过管道连接，出口阀与板框压滤机的进液管道连接；进水箱进液口与逆止阀连接，逆止阀与硫酸铵输送管道连接，硫酸铵输送管道与硫酸铵排出泵连接，硫酸铵排出泵与脱硫塔浓缩段连接；工艺水进水口与进水阀连接，进水阀与进水管道连接；排净口与放空阀连接；出液口与放空阀与澄清槽进液口连接；工艺水管道的进口通过工艺水泵与工艺水箱连接，出口与进水管道和冲洗管道连接；污泥冲洗阀安装在冲洗管道上，冲洗管道与连接进口阀和污泥输送开关总阀的管道连接。

本发明所述的进水箱上设置有人孔门。

本发明所述的澄清槽包括筒体和锥体，锥体固定安装在筒体内，排泥口安装在锥体的底部。

本发明所述的澄清槽设置有分离管和溢流口，分离管和溢流口均设置在筒体上，澄清槽进液口与分离管连接；锥体位于分离管的下方。

本发明所述的锥体底部设有手孔。

本发明所述的筒体包括上部筒体和下部筒体，上部筒体和下部筒体固定在一起，锥体固定在下部筒体内。

本发明所述的进水箱安装在澄清槽的顶部。

本发明还包括压力变送器，压力变送器安装在板框压滤机的进液管道上。

本发明还包括污泥界面仪，污泥界面仪安装在澄清槽上。

一种硫酸铵浆液除灰结构的运行方法，其特征在于：步骤如下：

1）、往工艺水箱内注水后，开启工艺水泵；

2）、开启进水阀，往进水箱内加水，液位达到出液口高度时，工艺水会通过出液口流经澄清槽进液口和分离管进入澄清槽内，直到有水从溢流口流出时，开启进水箱搅拌器和逆止阀；

3）、脱硫塔浓缩段的液位在高于设定值时，开启硫酸铵排出泵，脱硫塔浓缩段内储存的硫酸铵浆液被泵送至进水箱内，在进水箱内被工艺水稀释，并通过进水箱搅拌器混合均匀后由出液口排出，经澄清槽进液口进入澄清槽；

5）、澄清槽内沉积的污泥高度达到设定值时，开启污泥输送开关总阀、进口阀和出口阀，并启动板框压滤机，最后启动污泥输送泵，澄清槽内的污泥被泵送至板框压滤机过滤；

6）、澄清槽内沉积的污泥高度下降到设定值时，关闭硫酸铵排出泵，为使澄清槽内污泥进一步排出，过一段时间后再关闭进水阀、污泥输送泵、污泥输送开关总阀，开启污泥冲洗阀冲洗后，再关闭板框压滤机、进口阀和出口阀；

7）、关闭进水箱搅拌器，打开放空阀将进水箱放空，并打开进水阀进行冲洗，澄清槽内的液体不放空。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、原理简单，操作方便，占地面积小，工程投资成本低，可以有效除去脱硫塔浓缩段的硫酸铵浆液中的灰尘，提高了硫铵产品质量，防止了管道和设备的堵塞；2、工程实际使用除灰效果好，能耗低，运行成本小，可靠性高；3、通过进水箱先把脱硫塔浓缩段的硫酸铵浆液稀释，很好地解决了除灰过程中管道和设备的堵塞问题；4、进水箱内设置进水箱搅拌器，使浓度较高的硫酸铵浆液与水混合均匀后再进入澄清槽，除灰效果好。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

本发明的硫酸铵浆液除灰结构，包括进水箱1、进水箱搅拌器2、澄清槽3、污泥界面仪4、污泥输送泵5、压力变送器6、板框压滤机7、连接管道组件8、脱硫塔浓缩段9、硫酸铵排出泵10、工艺水箱101和工艺水泵102。

进水箱1上设置有进水箱进液口11、出液口12、工艺水进水口13、排净口14和人孔门15。进水箱1采用q235-b制作并用玻璃鳞片做防腐处理，进水箱1的作用是将脱硫塔浓缩段高浓度的硫酸铵浆液稀释，避免设备和管道发生堵塞。进水箱1采用底部进液上部出液的方式，进水箱进液口11中心距离底板450mm、出液口12中心距离顶板100mm，进水箱进液口11和出液口12均为水平方向，进水箱进液口11管径小于出液口12。人孔门15设置在进水箱1下部，规格为dn600。工艺水进水口13设置在进水箱1顶部设置，竖直设置，长度200mm。排净口14设置在进水箱1底部，排净口14贴进水箱1底板，以将进水箱内液体排净。

进水箱搅拌器2安装在进水箱1的中心。进水箱搅拌器2为顶进式，叶片和轴的材质为碳钢衬胶，进水箱搅拌器2的作用是将稀释后的进水箱里的硫酸铵浆液搅拌均匀。进水箱搅拌器2的叶片距离箱底200mm。

澄清槽3包括筒体和锥体36，并设置有澄清槽进液口31、分离管32、溢流口33和排泥口34。澄清槽进液口31中心距离槽顶800mm，溢流口33中心距离槽顶300mm，澄清槽进液口31、溢流口33与进水箱出液口12的管径一致。

筒体采用q235-b制作并用玻璃鳞片做防腐处理，经过进水箱稀释后的脱硫塔浓缩段来的硫酸铵浆液在澄清槽内沉淀灰尘，上清液自流进入地沟，下部沉积的污泥经沉降后进入板框压滤机7。

分离管32和溢流口33均设置在筒体上，分离管32固定在澄清槽3的中心，溢流口33接到地沟。分离管32上细下粗，采用变径的设计，既可以减小对锥体36的冲击，又能避免分离管32在运行过程中发生堵塞。分离管32采用2205材质。硫酸铵浆液在分离管32内以较高流速向下流动，经锥体36后进入澄清槽内，但硫酸铵浆液的流速会大大降低，浆液中的颗粒物由于惯性继续向下运动，达到分离灰尘的效果。

澄清槽进液口31与分离管32连接。澄清槽进液口31伸入到分离管32的中心，出口向上，并采用2205材质。

锥体36固定安装在筒体内，并位于分离管32的下方。锥体36底部设有手孔，方便检修维护。

排泥口34安装在锥体36的底部，中心距离锥体36的下底面100mm，排泥口采用2205材质。

筒体包括上部筒体35和下部筒体37。上部筒体35和下部筒体37焊接在一起，锥体36焊接固定在下部筒体37内，位于上部筒体35下方600mm的位置。上部筒体35和下部筒体37的高度一致。下部筒体37贴底板开设检修人孔。上部筒体35和锥体36与硫酸铵浆液接触，采用玻璃鳞片做防腐处理。

进水箱1安装在澄清槽3的筒体顶部。

连接管道组件8包括逆止阀81、进水阀82、放空阀83、污泥输送开关总阀84、进口阀85、进水管道86、出口阀87、冲洗管道88、污泥冲洗阀89、工艺水管道810和硫酸铵输送管道811。

污泥输送开关总阀84与排泥口34连接。

进口阀85、污泥输送泵5、出口阀87依次通过管道连接形成污泥输送管路，进口阀85与污泥输送开关总阀84通过管道连接，出口阀87与板框压滤机7的进液管道连接；本实施例中，污泥输送管路为两条，并联设置。污泥输送泵5是将澄清槽内沉淀的灰尘输送到板框压滤机，采用气动隔膜泵，扬程约为80m，一用一备配置。

进水箱进液口11与逆止阀81通过法兰连接，逆止阀81与硫酸铵输送管道811连接，硫酸铵输送管道811与硫酸铵排出泵10连接，硫酸铵排出泵10与脱硫塔浓缩段9连接。本实施例中，硫酸铵排出泵10为两台，并联设置。脱硫塔浓缩段9采用q235-b制作并用玻璃鳞片做防腐处理，作用是储存硫酸铵浆液。硫酸铵排出泵10是用来将脱硫塔浓缩段高浓度的硫酸铵浆液输送到进水箱。

工艺水进水口13与进水阀82通过法兰连接，进水阀82与进水管道86连接。

排净口14与放空阀83通过法兰连接。

出液口12与放空阀83分别与出液和排净管道连接后汇合成一根母管与澄清槽3的澄清槽进液口31连接。工艺水管道810的进口通过工艺水泵102与工艺水箱101连接，出口与进水管道86和冲洗管道88连接。本实施例中，工艺水泵102为两台，并联设置。

污泥冲洗阀89安装在冲洗管道88上，冲洗管道88与连接进口阀85和污泥输送开关总阀84的管道连接。

污泥界面仪4安装在澄清槽3的顶部。污泥界面仪4是用来测量澄清槽内沉积的污泥高度。

压力变送器6安装在板框压滤机7的进液管道上，用来测量板框压滤机入口的压力。板框压滤机7进液管道的压力不低于0.6mpa。

污泥输送泵5、硫酸铵排出泵10和工艺水泵102均按一用一备配置，可大大提高除灰系统运行的稳定性。硫酸铵排出泵10和工艺水泵102采用离心泵，其中硫酸铵排出泵10采用变频电机。

一种硫酸铵浆液除灰结构的运行方法，步骤如下：

1）、将本发明系统内的设备、阀门、仪表、管道等安装完成，并做相应的检测试验，完成设备送电和单体调试。检查设备和阀门的状态，除仪表阀外，所有设备、阀门处于关闭状态。

2）、往工艺水箱101内注水，待液位达到4m以上时，开启工艺水泵102中任意一台。脱硫装置运行时，工艺水泵102持续运行。

3）、开启进水阀82，往进水箱1内加水，液位达到出液口12高度时，工艺水会通过出液口12流经澄清槽进液口31和分离管32进入澄清槽3内，直到有水从溢流口33流出时，开启进水箱搅拌器2和逆止阀81。

4）、脱硫塔浓缩段9液位在1.5m以上时，开启硫酸铵排出泵10中任意一台。脱硫塔浓缩段9内储存的硫酸铵浆液被泵送至进水箱1内，在进水箱1内被工艺水稀释，并通过进水箱搅拌器2混合均匀后由出液口12排出，经澄清槽进液口31进入分离管32，硫酸铵浆液在分离管32内以较高流速下落，然后进入澄清槽3内，在澄清槽3内硫酸铵浆液的流速会大大降低，硫酸铵浆液中的颗粒物由于惯性继续向下运动，最后沉积在锥体36内，上清液则由溢流口33流入地沟，收集到地坑再次使用。

5）、待污泥界面仪4显示锥体36内沉积的污泥高度达到2m以上时，开启污泥输送开关总阀84、进口阀85和出口阀87，并启动板框压滤机7，最后启动污泥输送泵5，压力变送器6的示数在0.6mpa左右，澄清槽3内的污泥被泵送至板框压滤机7过滤，滤饼进入污泥库堆积，由车运走，滤液及上清液自流进入地沟，收集到地坑再次使用。

6）、待污泥界面仪4显示锥体36内污泥高度下降到0.5m时，关闭硫酸铵排出泵10，为使锥体36内污泥进一步排出，再过约10min后关闭进水阀82、污泥输送泵5、污泥输送开关总阀84，开启污泥冲洗阀89冲洗5min后关闭，再关闭板框压滤机7、进口阀85和出口阀87。

7）、关闭进水箱搅拌器2，打开放空阀83将进水箱1放空，并打开进水阀82进行冲洗。澄清槽3内的液体不放空，方便再次启用除灰系统。

实施案例：以某化工厂烟气氨法脱硫工程为例，脱硫塔入口粉尘的浓度为50mg/nm³，进水箱1的尺寸为∅1000mm×h1400mm，澄清槽3的尺寸为∅3500mm×h6000mm，上部筒体35和下部筒体37高均为3000mm、锥体36高2500mm，污泥输送泵5的流量5m³/h、扬程60m，板框压滤机7的流量5m³/h、过滤面积40m²，硫酸铵排出泵10的流量60m³/h、扬程48m，脱硫塔浓缩段9的直径为13.5m。进水箱1进水箱进液口11为dn65、出液口12为dn100、工艺水进水口13为dn25、排净口14为dn50。澄清槽3澄清槽进液口31为dn100、分离管32上部为dn300下部为dn400、溢流口33为dn100、排泥口34为dn80。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。