[发明专利]一种燃煤锅炉尾气膜过滤富氧循环利用方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及尾气回收技术领域，特别涉及一种燃煤锅炉尾气膜过滤富氧循环利用方法及装置。

背景技术

随着社会的发展，人民生活水平的不断提高，城市规模不断增大，能耗也越来越大，同时一次性能源的日益枯竭，能源的供需矛盾日益突出。为了持续发展，国家对节能减排也越来越重视。

由于煤中含有硫，因此中、小型燃煤锅炉燃烧产生的尾气中夹杂着大量的二氧化硫（SO₂）等有害气体，伴随着燃煤锅炉尾气的排出，对周边环境及大气带来了严重的污染。公知的燃煤锅炉尾气处理采用干法或湿法脱硫脱硝技术，干法脱硫率在85%左右，湿法脱硫率在90%左右，一些火电厂为了使尾气排放的SO₂和NO_x主要污染物浓度不超标，不惜加大引风机的引风量，不但没有减少SO₂的排放总量，而且造成尾气中大量富氧，煤炭因燃烧不充分，炉渣中含有8-10%未燃烧煤炭，并增加了空气预热成本，形成新的资源浪费等问题，同时燃烧生产的二氧化碳（CO₂）全部排入空气中，是造成全球温室效应的主要因素，现有控制和减排CO₂的主要方法是改进锅炉燃烧方式、提高锅炉燃烧效率即采用洗净煤、煤气化等技术，无法从根本上解决CO₂的大量排放问题。

目前，低温精馏工艺技术是工业上空气分离市场的主流技术，在大规模空气分离领域，具有较低的分离运行成本以及较高的产品纯度，而且，该技术更重要的特点是该方法可以同时兼顾氧气产品与氮气产品甚至氩气产品，形成一种装置多种产品的生产能力。但是，对于中、小型化的空气分离、移动式装备等特定环境的现场供气，这种产品要求不大，其灵活性低、投资大、能耗高、自动化程度低、操作复杂，使用不方便。

此外，现有技术的燃煤锅炉尾气所带着的热能全部排向大气，不存在回收利用。尾气中大量的低温热能白白被排出，造成浪费和污染，增加煤等燃料的消耗。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种成本低、工艺简单、燃料燃烧效率高、燃料消耗少、环境污染少的燃煤锅炉尾气膜过滤富氧循环利用方法。

本发明的另一目的是针对现有技术的不足而提供一种成本低、操作简单、燃料燃烧效率高、燃料消耗少、环境污染少的燃煤锅炉尾气膜过滤富氧循环利用装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

提供一种燃煤锅炉尾气膜过滤富氧循环利用方法，包括以下步骤：   

步骤A、将锅炉燃烧用的煤与脱硫剂混合制成脱硫煤，将脱硫煤投入锅炉进气口进行燃烧；锅炉燃烧脱硫煤，使生成的含硫物质滞留在灰渣中，大大减少燃煤锅炉排放尾气中二氧化硫的含量，降低环境污染，解决燃煤洁净使用的问题。

步骤 B、将燃煤锅炉排出的尾气集中进行余热回收处理，使尾气降温；进一步地，降温后的尾气温度为20～50℃，尾气温度降低，有利于后续混合气体的加压分层和吸附。

步骤C、将上述尾气通过压力调节装置，利用气体比重差异使尾气中的气体分层；锅炉燃烧脱硫煤后排出的尾气中CO₂和N₂通过压力调节装置加压分层，由于CO₂气体的分子量比N₂气体的分子量大，加压后CO₂气体处于下层，而N₂气体位于上层，通过物理分层，有利于气体回收及使用。如回收的CO₂气体可为制碱工艺提供原料，减少CO₂气体排放量，环境污染少。进一步地，压力调节装置具有防腐效果。

步骤 D、将分层后的气体通过回收装置，进行回收，得到二氧化碳气体。

步骤E、使回收后剩余的混合尾气通过吸附装置进行吸附；混合尾气中含有微量SO₂和少量CO₂的混合尾气，利用吸附装置将SO₂和CO₂进行吸附。进一步地，吸附装置内设置有化学吸附剂，如氢氧化钙或甲基二乙醇胺溶液，有利于将二氧化硫和二氧化碳充分吸附，并生成无二次污染的硫酸钙和碳酸钙等，降低有害气体排放量。