一种焦炉烟道气脱硫系统配液、供液方法及装置的制造方法_2

文档序号:9926530阅读:来源:国知局
br>[0038]所述供液顶罐16的溢流水位可设置一个或多个。
[0039]所述供液顶罐16与旋转雾化器21之间的输液管道上设有流量调节阀18,供液顶罐16中设温度调节装置。
[0040]从供液顶罐16或平衡容器26中溢流出的脱硫液,最终流回浆液混合容器9形成循环回路。
[0041]用于实现一种焦炉烟道气脱硫系统配液、供液方法的装置,所述脱硫系统包括脱硫塔,脱硫塔顶部设旋转雾化器21和烟气分配器,烟气分配器的烟气入口连接烟气输送管道,烟气输送管道上设入口 CEMS系统20 ;脱硫塔的烟气出口通过脱硫烟气输送管道连接除尘单元,脱硫烟气输送管道上设出口 CEMS系统23,除尘单元24的出灰口通过密闭输灰机13连接二次灰仓17;配液、供液装置包括消化容器4、循环二次灰浆液容器14和供液顶罐16,所述消化容器4和循环二次灰浆液容器14分别连接供液顶罐16,供液顶罐16通过输液管道连接脱硫塔顶的旋转雾化器21;消化容器4和循环二次灰浆液容器14分别连接工艺水管道25,消化容器4另外与生石灰料仓I连接,循环二次灰浆液容器14另外与二次灰仓17连接;消化容器4、循环二次灰浆液容器14和供液顶罐16中分别设搅拌器3。
[0042]所述消化容器4和循环二次灰浆液容器14分别连接浆液混合容器9,浆液混合容器9通过浆液输送管道连接供液顶罐16;浆液混合容器9中设搅拌器3,浆液输送管道上设浆液栗10,供液顶罐16前的浆液输送管道上可选择地设有平衡容器26。
[0043]所述消化容器4与浆液混合容器9/供液顶罐16之间还设有第一稀释容器8,循环二次灰浆液容器14与浆液混合容器9/供液顶罐16之间还设有第二稀释容器15;第一稀释容器8和第二稀释容器15分别与工艺水管道相连接,第一稀释容器8和第二稀释容器15中分别设搅拌器3。
[0044]本发明针对目前旋转喷雾脱硫系统中普遍存在的配液与供液方法不当问题,考虑焦炉烟道气温度低、含硫量少、含灰分少的实际情况,借鉴国外已有的成熟经验并结合我国焦化厂的实际情况,通过使用生石灰原料配置脱硫剂,在“精确控制”的思想下进行石灰浆液和循环二次灰浆液的配置、精磨、过滤与混合,通过配液装置、精磨装置、过滤装置、供液装置及平衡容器的组合使用,以及严格控制各浆液中固体质量分数和温度的方法,减少容器和管道的堵塞问题,提高系统稳定性,并且提高系统的脱硫效率和原料利用率。
[0045]本发明的基本原理是:生石灰料仓I中的生石灰原料,生石灰料仓I下部设消化容器4。消化容器4加入一定量的工艺水,首先通过伴热管线,将工艺水的初始温度调整到不超过60°C。之后打开生石灰料仓I下方的卸料阀2,将生石灰原料放入消化容器4中,与工艺水发生消化反应形成悬浊液。生石灰浆液在搅拌器3搅拌下,在消化容器4中停留一段时间进行消化反应,直至原料不再溶解,消化反应期间保持消化容器4内温度在一定范围内。每次消化过程最终配制的新鲜石灰悬浊液中的固体质量分数不小于20%。
[0046]消化容器4中配置好的新鲜石灰悬浊液通过消化容器4底部的管道导入到精磨设备5中精磨,之后再通过振动筛6等过滤设备进行过滤。其中未溶解的物质被筛除,几乎不含沉淀杂质的新鲜石灰悬浊液进入到第一稀释容器8中,根据脱硫工艺的实际情况可以继续加入工艺水调整新鲜石灰悬浊液的固体质量分数,并在搅拌器3的作用下使固定物质完全溶解,溶解完全的新鲜石灰悬浊液最终定量进入到浆液混合容器9中;新鲜石灰悬浊液在进入浆液混合容器9前的固体质量分数应在15 %?25 %之间。
[0047]另一方面,在脱硫工艺除尘单元中过滤后的粉末通过密闭输灰机13运送进二次灰仓17中。这些粉末一部分排到废料收集仓11中进行废弃处理,另一部分作为“循环二次灰”返回系统,继续参与到原料配液过程。使用二次灰配液的原因是,能够充分利用未在脱硫塔里反应的石灰原料,增加原料利用率,而且旋转喷雾过程形成的二次灰粉末大多粒径很小,在浆液中会起到凝絮剂的作用,不仅会提高原料在工艺水的溶解性,还会增加原料与二氧化硫的接触表面积,提尚脱硫效率。
[0048]二次灰仓17底部设有卸灰阀12和称重给料装置,可控地将二次灰导入到循环二次灰浆液容器14中。循环二次灰与工艺水在循环二次灰浆液容器14中的搅拌器3搅拌作用下充分混合、溶解。当循环二次灰与工艺水混合完毕后,通过循环二次灰浆液容器14底部的管道将循环二次灰悬浊液导入到精磨设备5,再经振动筛6等过滤设备过滤,未溶解物质被筛除,几乎不含沉淀杂质的循环二次灰悬浊液进入到第二稀释容器15中。根据脱硫工艺的实际情况可以继续加入工艺水调整循环二次灰悬浊液的固体质量分数,使循环二次灰悬浊液的固体质量分数在30 %?70 %之间。混合完全的循环二次灰悬浊液最终定量加入到浆液混合容器9中。
[0049]需要说明的是,新鲜石灰悬浊液和循环二次灰悬浊液的精磨过程不是必须的,而应根据工程实际决定是否采用。新鲜石灰悬浊液内固体粒径小于Imm时,可省略精磨步骤。新鲜石灰悬浊液的过滤步骤则必须具备,因为生石灰中有效成分的纯度相对较低,必须进行提纯。进一步地,还可以在两种悬浊液混合前不进行精磨、过滤或稀释,而是将上述步骤放在新鲜石灰悬浊液和循环二次灰悬浊液混合之后进行,这样可以节省一定的空间和费用,使工艺更加经济。另一方面,如果生石灰原料或循环二次灰中的杂质多,粒径大,则可能需要多次稀释,提高溶解效果。不过焦炉烟道气含灰量小,循环二次灰的杂质较少,稀释过程一般只需要一道或者不需要。
[0050]参与混合的新鲜石灰悬浊液的量与二次灰悬浊液的量需要由脱硫系统烟气进出口的二氧化硫含量和烟气温度决定,配液工艺根据工艺需求控制两种悬浊液的用量,达到“精确控制”。因为使用生石灰作为脱硫剂的脱硫工艺中需要脱硫液的固体质量分数范围是30 %?40 %,所以两种悬浊液混合后形成的脱硫液中的固体质量分数也应被控制在这一范围内。
[0051 ] 两种悬浊液配制脱硫液的位置可以有两种选择:在供液顶罐16之前进行混合以及在供液顶罐16内进行混合。在供液顶罐16之前进行混合时,相比在供液顶罐16内混合方式所需的设备和场地更多,而且在供液顶罐16内混合时调整脱硫液氢氧化钙质量分数更加灵活;不过,在供液顶罐16之前进行混合时,脱硫液比较均匀,系统稳定性较高。
[0052]本发明采用的供液顶罐16具有溢流功能,溢流水位19可以设置一个或多个。在多个溢流水位19存在时,可以只开启其中一个溢流水位19的溢流阀门,其他溢流阀门全部关闭,从而达到调控溢流水位的作用。超过溢流水位19的脱硫液会通过溢流管道流出供液顶罐16。这样可以保证液体在供液顶罐16中的流动性,防止脱硫液在供液顶罐16中淤积或结垢。
[0053]供液顶罐16上通过输液管道与旋转雾化器21的进料口相连,将脱硫液输送到旋转雾化器21中。为了使输送的脱硫液流量满足脱硫工艺的要求,并体现“精确控制”思想,在输液管道上需要安装流量调节阀18。另外,为了调节供液顶罐16的内部压力与流速,可以在供液顶罐16的上方设置具有溢流功能的平衡容器26,进一步优化供液效果。
[0054]配液系统中需要控制固体质量分数的位置,可以通过控制原料加入量的方法实现,也可以通过密度计测定后进行调节;配液系统中需要控制流量与液体配比的位置,可以通过设置流量控制装置实现。
[0055]为了提高本发明所述方法的稳定性,可以将所有可能发生堵塞的管道连接冲洗水管道,以便在堵塞时随时进行清洗。还可以对所有容器设置事故处理管道和统一的事故水池,在检修时将对应容器中的溶液进行排空。需要设置栗的位置都要同时安装备用浆液栗,防止栗设备故障时影响配液和供液。
[0056]除此之外,可以在所有容器上和冲洗水管线以外的输液管道上设置温度监控装置。在温度监控装置的影响下,系统中的浆液温度应维持在一定温度范围内。这个温度范围应该不仅可以减少浆液的粘度,防止堵塞现象发生,还不影响脱硫工艺中脱硫液对二氧化硫的吸附作用和对烟气的降温作用。
[0057]以上方案的溶液固体质量分数控制,其中一个作用是减少管道堵塞问题。经实验证明,采用本发明所述方案后工况堵塞次数明显减少。
[0058]以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
[0059]【实施例1】
[0060]如图1所示,是本发明一个具体实施例,上述两种悬浊液采用在供液顶罐16之前进行混合的方式。
[0061]生石灰料仓I中装有生石灰原料,消化容器4中设有搅拌器3。首先在消化容器4中放入一定量工艺水,将工艺水加热到60 °C后,生石灰料
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