[实用新型]一种燃煤电站锅炉烟气多种污染物联合脱除装置

说明书

技术领域

本发明涉及燃煤锅炉烟气处理，特别是一种对燃煤电站锅炉烟气中的多种污染物进行联合脱除的装置。

背景技术

我国是以煤为主要能源的大国，煤的燃烧是生态环境被破坏的最大污染源。尤其是燃煤电厂所排放的烟气中含有多种固态和气态污染物，其中一些污染物，包括重金属在内的固体尘埃颗粒、硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)等，会对环境等造成直接损害；其它一些污染物，如二氧化碳(CO₂)气体，则通过温室效应对大气环境造成间接影响。

目前，世界上CO₂的排放量几乎占到温室气体总排放量的82％，按现有的CO₂排放速率，如不加治理，到21世纪中叶全球大气中的CO₂浓度将达到现在的两倍。按照气候变化国际控制委员会(IPCC)的估计，到时将导致地球变暖，气温升高1.5～3.5℃，造成全球海平面上升。

目前，我国针对燃煤电站锅炉排放烟气中的固体尘埃(含部分重金属、超细颗粒物PM2.5)和SO₂及NOx污染物的减排已有成熟技术。对烟气中的固体尘埃采用干法除尘(电除尘或布袋除尘)或湿法除尘(水洗除尘塔除尘)；对烟气中的SO₂采用烟气脱硫塔脱除；对烟气中的NOx采用脱硝装置脱除。但对燃煤电站的CO₂减排在工业上尚未应用。

国内外对CO₂的捕集目前主要采用化学吸收法，其中以单乙醇胺(MEA)作为吸收剂的CO₂脱除技术应用比较广泛。该技术的主要缺点是单位吸收率低；设备易腐蚀；吸收剂再生能耗高。该技术用于燃煤电站时仅能吸收CO₂，吸收剂与SO₂反应而易钝化，脱除CO₂能耗高(约占厂用总能耗的35％)。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种包括脱除CO₂在内的燃煤电站锅炉烟气多种污染物联合脱除装置。

为实现上述目的，本实用新型提供的燃煤电站锅炉烟气多种污染物联合脱除装置，包括烟气水洗除尘塔，烟气水洗除尘塔的烟气出口经风机与烟气脱硫塔下部相接；1#氨水储罐经过1#氨水泵接烟气脱硫塔上部；烟气脱硫塔的烟气出口与一级除碳塔下部相接，一级除碳塔的烟气出口与二级除碳塔下部相接；二级除碳塔的烟气出口与三级除碳塔下部相接；三级除碳塔的烟气出口与氨气水洗吸收塔下部相接；氨气水洗吸收塔的烟气出口通过脱硝装置与大气相接；2#氨水储罐通过4#氨水泵接三级除碳塔上部；三级除碳塔底部通过3#氨水泵接二级除碳塔上部；二级除碳塔底部通过2#氨水泵接一级除碳塔上部；一级除碳塔底部通过结晶处理器与脱硝装置相接。

本实用新型的工作原理是：

燃煤电站锅炉排出的烟气首先进入烟气水洗除尘塔，脱除其中的固体尘埃；然后进入烟气脱硫塔，与吸收剂(氨水)接触，脱除其中的硫氧化物(SOx)；脱硫后的烟气进入一级除碳塔，与吸收剂在塔内反应，脱除烟气中的大部分CO₂，然后再相继进入二级和三级除碳塔，与高浓度的吸收剂进一步反应，进一步脱除烟气中的CO₂，经脱碳处理后的烟气经氨气水洗吸收塔水洗除氨气后通过脱硝装置，以脱碳得到的NH₄HCO₃为吸收剂脱除烟气中的NOx，最后排入大气，实现用一套装置将锅炉烟气中的固体尘埃、SOx₂、CO₂和NOx等多种污染物联合脱除。同时，利用与一级除碳塔底部相接的结晶处理器将除碳得到的液态NH₄HCO₃进行结晶处理，得到的固态NH₄HCO₃作为农用化肥，实现副产物的资源利用，除去结晶后的NH₄HCO₃饱和溶液作为脱硝装置的吸收剂。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

(1)采用多塔进行脱除反应，实现了用一套装置对燃煤烟气中固体尘埃、SOx、CO₂和NOx多种污染物联合脱除，简化了工艺，降低了设备投资和设备制造及安装难度。

(2)采用价格低廉、来源广的氨水作为CO₂的吸收剂，不仅使脱碳成本降低，而且脱碳副产物得到了资源化利用。