[發明專利]煙氣脫硫解吸汽與煙道氣能量綜合平衡的工藝方法及裝置

無效

• 申請號: 201210036128.4
• 申請日: 2012-02-17
• 公開（公告）號: CN102580469A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 趙秀鳳;王武謙;陳家歡;徐倪生;李要武;何西民
• 申請（專利權）人: 江蘇科圣熱能設備工程有限公司;銅陵有色金屬集團控股有限公司銅冠冶化分公司
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;B01D53/18
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標事務所 32110
• 代理人: 韓曉斌

技術領域

????本發明涉及煙氣脫硫的方法及裝置，特別是煙氣脫硫解吸汽與煙道氣能量綜合平衡的工藝方法及裝置。

背景技術

目前低濃度SO₂煙氣脫硫重要工藝方法為有機胺吸收法，有機胺吸收工藝以有機胺的水溶液為吸收劑。該工藝需要將二氧化硫從有機溶液中解吸出來，以便吸收劑重復使用，降低脫硫成本。

隨著節能和環保要求的提高，許多小型火電廠和小型冶煉廠將逐步淘汰。進而火電廠和冶煉廠向大型化裝置方向發展，現在火電廠和冶煉廠的脫硫裝置也向大型化發展，工藝系統中的蒸汽量和煙道氣量巨大，在低碳節能的今天，如何進行能量的綜合平衡對節能減排具有重要意義。

以有機胺溶液吸收工藝典型操作為例，從吸收塔出來的煙道氣溫度大多為40℃～60℃，從解吸塔塔頂出來解吸汽主要成分是飽和的水蒸汽，溫度在110℃左右，其中二氧化硫含量一般小于10%，解吸汽在常壓或微正壓的條件下冷卻到40℃左右，大量的水蒸汽冷凝為液態水，二氧化硫則為不凝性氣體，通過分離器實現水蒸汽和二氧化硫的分離。

煙道氣在大氣中的排放溫度需要在80℃以上，才能有利于煙道氣在空氣中的擴散，保證周邊空氣環境質量。現在通常的處理方法是將加熱到一定溫度的熱空氣與40℃的煙道氣混合后一起從煙囪排到大氣中。?

在二氧化硫氣體解吸過程中，需要將大量的解吸汽冷卻到40℃左右，冷凝液（主要是水）重新回到塔內進行回流，分離回收的二氧化硫進入后續的工段。為了冷凝冷卻解吸汽需要消耗大量的冷卻水，根據冷卻水出口溫度的高低，通常回收一噸二氧化硫需要消耗冷卻水300～600噸左右。

現有的工藝方法中，一方面加熱大量的熱空氣將40℃左右的煙道氣升溫到80℃以上排放，消耗能量；另一方面解吸汽冷凝過程中消耗大量的冷卻水，如果將解吸汽和低溫煙道氣的能量進行綜合平衡，則可以節省加熱低溫煙道氣的能量同時降低解吸過程中冷卻水的消耗，達到能量綜合利用、節能減排的目標。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種煙氣脫硫解吸汽與煙道氣能量綜合平衡的工藝方法及裝置，該方法及裝置綜合平衡煙氣脫硫過程中低溫煙道氣與解吸汽的能量，能量利用效率高，能耗低，解決現有工藝中存在的能量利用率低的技術問題。

本發明的技術解決方案是：該能量綜合平衡的工藝方法包括以下步驟：首先，從解吸塔塔頂出來的解吸汽從一級冷凝器上部進入一級冷凝器的管程，從吸收塔出來的40℃低溫煙道氣走一級冷凝器殼程，解吸汽被冷卻并部分冷凝，煙道氣從40℃被加熱到80℃去煙囪排放；其次，從一級冷凝器出來的含有二氧化硫和水蒸汽的飽和氣體進入二級冷凝器的管程，在二級冷凝器內二氧化硫氣體和冷凝水被冷卻到后續工段的指定溫度；最后，從二級冷凝器管程出口出來的冷凝水和二氧化硫氣體進入氣液分離器，從氣液分離器上部出來的二氧化硫氣體去后續工段，從氣液分離器下部出來的冷凝水回到解吸塔。

其中，煙氣脫硫解吸汽與煙道氣能量綜合平衡的裝置包括一級冷凝器和二級冷凝器及氣液分離器，解吸塔的塔頂經解吸汽管連接一級冷凝器的管程，一級冷凝器殼程上連接低溫煙道氣進氣管和低溫煙道氣出氣管，一級冷凝器的管程出口連接飽和蒸汽管與二級冷凝器的管程連接，二級冷凝器殼程上連接進水管和出水管，二級冷凝器的管程出口經氣水混合管連接氣液分離器，氣液分離器頂部經二氧化硫氣管連接后續工段，氣液分離器底部經冷凝水管連接解吸塔。

其中，一級冷凝器和二級冷凝器為列管式固定管板換熱器或其他形式的間壁式換熱器。

其中，一級冷凝器的換熱管管外焊有翅片增加煙氣有效換熱面積。

其中，一、二級冷凝器可以垂直或臥式安裝。

其中，一級冷凝器為耐蝕不銹鋼制造。

其中，二級冷凝器的殼程筒體由碳鋼材料制造，二級冷凝器的管板在管程一側襯6～10毫米的耐蝕不銹鋼材料，采用復合或堆焊方式在管板襯耐蝕不銹鋼材料，管程封頭和管程筒體直管段采用耐蝕不銹鋼材料制造。

其中，二級冷凝器管程法蘭采用碳鋼制造，密封面采用復合或堆焊方式襯耐蝕不銹鋼材料。

脫硫解吸時，從解吸塔塔頂出來的解吸汽進入一級冷凝器管程，與來自殼程的煙道氣進行換熱，解吸汽被冷卻并部分冷凝，40℃的低溫煙道氣被加熱到80℃以上；從一級冷凝器出來的含有二氧化硫、飽和水蒸汽、和冷凝水的解吸汽進入二級冷凝器的管程，二氧化硫氣體和水蒸汽被冷卻冷凝到后續工段的指定溫度，從二級冷凝器管程出來的冷凝水和二氧化硫氣體進入氣液分離器，從氣液分離器上部出來的二氧化硫氣體去后續工段，從氣液分離器下部出來的冷凝水回到解吸塔內。