[發明專利]氨法脫硫系統及其運行方法

在審

• 申請號: 202210175019.4
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114534478A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 張軍;羅靜
• 申請（專利權）人: 江蘇新世紀江南環保股份有限公司
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/50;B01D53/96;B01D47/06;F25B27/02;F25B30/00
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 董華林

本發明涉及一種氨法脫硫系統及其運行方法，該氨法脫硫系統包括氨法脫硫裝置(1)，所述氨法脫硫裝置構造成用于脫除煙氣中的SO₂，所述氨法脫硫裝置具有溶液循環，該溶液循環具有循環管線，該溶液循環構造成，將氨法脫硫裝置中的與煙氣直接接觸的溶液循環運行，所述氨法脫硫系統還包括熱泵(11a、11b、11c)，所述循環管線與熱泵的熱源進口和熱源出口連接，熱泵構造成用于從作為熱源的在循環管線中的循環液提取熱量。通過這種氨法脫硫系統，能夠實現氨法脫硫的余熱回收和冷凝水回收以及氨逃逸和細微顆粒物排放的控制。

技術領域

本發明屬于環保技術領域，具體涉及一種氨法脫硫系統以及一種用于運行氨法脫硫系統的方法，借此能夠實現氨法脫硫的余熱回收和冷凝水回收以及氨逃逸和細微顆粒物排放的控制。

背景技術

目前，在全球范圍內，脫除氣體中二氧化硫的主流工藝包括石灰石-石膏方法，該方法在脫硫過程中會產生大量的廢水和石膏渣，其中，每脫除1噸二氧化硫會同步產生0.7噸二氧化碳。處理這些廢水、廢渣需要大量的投資和運行成本。與鈣法脫硫相比，氨法脫硫可以基本上不產生廢水和廢渣，投入的脫硫劑氨可以轉化成硫酸銨化肥，變廢為寶。通常，硫銨化肥的銷售收入可以大于氨的投入成本。

在氨法脫硫過程中，吸收循環液和細微顆粒物洗滌循環液可以通過相應的氣液分離器收集，回流至各自的循環槽，然后可以通過循環泵將循環液從循環槽中抽出，加壓送至相應的噴淋層，經噴淋層的噴嘴分散之后與煙氣接觸。氨法脫硫裝置一般包括冷卻降溫功能區、吸收功能區和細微顆粒物控制功能區。在吸收功能區的循環液中可以加入吸收劑氨，例如單質氨、氨水或者碳銨，加氨的吸收液可以吸收流經吸收功能區的煙氣中的SO₂，此時，吸收液中的氨可能會揮發而進入到氣相中，這會造成氨逃逸。本申請的發明人在產品的研究和開發中發現，低的吸收液溫度，可以降低氨分壓和氣溶膠，從而減少氨逃逸和顆粒物。

氨法脫硫的排放煙氣溫度一般超過50℃，因此，大量的熱量以水蒸氣的氣化潛熱的形式釋放。本申請的發明人發現，在氨法脫硫中，如果通過在吸收循環液中設置換熱器，將吸收循環液降溫，于是降溫的吸收循環液與煙氣接觸，移走煙氣中的熱量，降低煙氣溫度，但這需要消耗大量的冷源、如循環冷卻水，增加運行成本。另外，鍋爐尾部煙氣溫度較低，出水水溫難以繼續提升。

CN111457408A公開一種煙氣旋流噴射脫白耦合吸收式熱泵余熱回收的裝置及方法，該裝置包括脫硫塔、風機、旋流噴射器、堿液罐、集液罐、蓄水箱、吸收式熱泵和驅動熱源，其中，旋流噴射器將液體切割霧化成小液滴，增加煙氣與液滴的傳熱、傳質系數，液滴吸收煙氣熱量后成為低溫熱源水，流進吸收式熱泵放熱降溫后變成冷卻水，冷卻水一部分用于脫硫塔的漿液的補充用水，另一部分進入旋流噴射器，在被霧化之后吸收煙氣熱量。在此，需單獨設置旋流噴射器，霧化液滴將煙氣中的熱量轉移到霧化水中，然后該霧化水再作為熱泵的低溫熱源水。

CN109045976A公開一種氨法脫硫煙氣消白和余熱深度回收系統，所述系統包括脫硫塔、循環水箱、換熱器、吸收式熱泵、煙氣降溫段、煙氣升溫段，所述換熱器、吸收式熱泵能夠對循環水進行兩級降溫，同時對鍋爐補水進行兩級加熱。在該現有技術中，只注重煙氣中的余熱回收和消白，沒有解決氨法脫硫過程中的氨逃逸控制問題。另外，該現有技術與鍋爐流程結合，改造難度及改造設備量大。此外，利用鍋爐較高品質的蒸汽回收低位熱能，有效的能效率低；對于排放煙氣的復溫，使用熱管換熱設備，這是高投資的。

CN113144875A公開一種適用于供熱鍋爐的煙氣的濕法脫硫的余熱利用裝置，該裝置包括與脫硫塔并聯的依次相連的漿液循環泵、漿液冷卻器。所述漿液冷卻器與噴淋層相連，所述漿液冷卻器并聯連接蒸汽源熱泵。在該現有技術中，需要用循環水先冷卻漿液，冷卻水接著進入熱泵作為低溫熱源，被回收余熱。在此，需要增加一道換熱器，因此，換熱效率大幅降低，回收熱品位也被降低。該現有技術只注重煙氣的余熱回收。