[發明專利]一種增壓富氧燃煤鍋爐排煙冷凝除塵的方法

無效

• 申請號: 201110173348.7
• 申請日: 2011-06-26
• 公開（公告）號: CN102287841A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 閻維平;馬凱;高正陽;魯曉宇;董靜蘭;孫俊威
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: F23J15/04
• 分類號: F23J15/04;F23J15/06;F23J3/00
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;周曉萍

技術領域

????本發明涉及一種鍋爐煙氣冷凝除塵方法，特別是回收增壓富氧燃煤鍋爐低溫煙氣中的顯熱和水分凝結熱量、脫除水分與粉塵，避免積灰，并具有回收稀硫酸溶液及自給水吹灰功能的方法，屬鍋爐技術領域。?

背景技術

以捕集CO₂為目的的增壓富氧燃燒整體化發電系統，使鍋爐燃燒與捕集CO₂的全過程在約6.0-8.0MPa的壓力下完成。在此高壓下，鍋爐排煙中的水分凝結溫度提高到200℃左右，因此可將原本無法利用的水分凝結熱量回收，加熱汽輪機凝結水，減少鍋爐排煙損失，也增加了汽輪機出力，降低了大型火電鍋爐機組捕集CO₂的費用。增壓富氧煤燃燒煙氣中的主要成分為CO₂和水蒸汽，還有少量的O₂、SO₂、SO₃、NO_x和粉塵等。在高壓及富氧條件下，SO₂轉化為SO₃的比例遠高于常壓鍋爐，煙氣SO₃的分壓力提高，并與煙氣中的水分結合生成硫酸蒸汽，其凝結溫度也遠高于常壓，因此，在煙氣冷凝過程中產生的冷凝水中不僅存在粉塵、還存在硫酸溶液。傳統的列管式排煙冷凝器，在用于增壓富氧燃煤鍋爐回收煙氣水分的凝結熱量過程中，無法避免管間堵灰和腐蝕，從而給業界帶來極大的困惑。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種增壓富氧燃煤鍋爐排煙冷凝除塵的方法，它能在回收增壓富氧燃煤鍋爐排煙中的冷凝熱量同時，除去煙氣中的粉塵和硫酸溶液，并具有自給水吹灰功能。

本發明所稱問題是由以下技術方案解決的：

一種增壓富氧燃煤鍋爐排煙冷凝除塵的方法，它設有一個高壓水冷式旋風除塵冷凝裝置，所述高壓水冷式旋風除塵冷凝裝置的內壁設有水冷壁，水冷壁中設置盤管，內充流動冷卻水，改進后，它將增壓富氧燃煤鍋爐省煤器排出的煙氣引入高壓水冷式旋風除塵冷凝裝置，煙氣經進氣管在高壓水冷式旋風除塵冷凝裝置的上部筒形室內與水冷壁換熱冷凝，煙氣中的粉塵、液滴、被甩向水冷壁的內壁，冷凝形成的液膜在重力作用下向下流動，并沖刷內壁面上的粉塵；同時，煙氣中的硫酸蒸汽也被冷凝，流向高壓水冷式旋風除塵冷凝裝置的下部錐形室底部，處理后的煙氣旋轉向上，由出氣管排出；聚集在錐形室底部排灰筒的酸性液體和粉塵混合物中的灰分經排灰閥排出，酸液被排放至酸液處理回收裝置，分離其中的稀硫酸；用水泵將分離后的水抽回高壓水冷式旋風除塵冷凝裝置內，并用固定在高壓水冷式旋風除塵冷凝裝置軸線的噴管通過噴嘴對高壓水冷式旋風除塵冷凝裝置進行噴水除塵；經換熱后的水冷壁冷卻水送回鍋爐給水加熱系統。?

上述增壓富氧燃煤鍋爐排煙冷凝除塵的方法，所述高壓水冷式旋風除塵冷凝裝置工作壓力為6.0-8.0Mpa，所述高壓水冷式旋風除塵冷凝裝置由外至內分別設置壓力層、保溫層、水冷壁和防腐層。

上述增壓富氧燃煤鍋爐排煙冷凝除塵的方法，所述水冷壁內冷卻水經冷卻水泵由高壓水冷式旋風除塵冷凝裝置底部的入口聯箱泵入、由頂部的出口聯箱流出，與煙氣逆向換熱。

上述增壓富氧燃煤鍋爐排煙冷凝除塵的方法，所述高壓水冷式旋風除塵冷凝裝置為多級串聯布置。

上述增壓富氧燃煤鍋爐排煙冷凝除塵的方法，所述排灰閥由多個高壓容器和高壓閥門串聯組成多級排灰機構。

上述增壓富氧燃煤鍋爐排煙冷凝除塵的方法，所述酸液處理回收裝置采用閃蒸分離、膜分離或離子交換分離方法將稀硫酸分離成水和硫酸。

本發明方法在回收增壓富氧燃煤鍋爐排煙中的冷凝熱量同時，可有效除去煙氣中粉塵及硫酸，回收煙氣中硫酸溶液，并利用凝結下來的水進行吹灰。該方法在承受高壓的水冷式旋風除塵冷凝裝置上實現，一體化解決高壓煙氣冷凝、凝結水收集、煙氣顯熱和水分凝結熱量回收、煙氣除塵、硫酸溶液回收及冷凝器堵灰問題，具有設備簡單可靠、能耗小、占地空間小、簡化了捕集CO₂流程中的煙氣脫水工藝等特點，有效提高了燃煤火力發電裝置整合CO₂捕集系統整體運行的經濟性。

附圖說明

圖1是本發明示意圖；

圖2是逐級擴容降壓排灰原理示意圖；

圖3是采用多級串聯布置的水冷式旋風除塵冷凝裝置的原理示意圖。