[发明专利]氨法脱硫系统及其运行方法

说明书

本发明涉及一种氨法脱硫系统及其运行方法，该氨法脱硫系统包括氨法脱硫装置(1)，所述氨法脱硫装置构造成用于脱除烟气中的SO₂，所述氨法脱硫装置具有溶液循环，该溶液循环具有循环管线，该溶液循环构造成，将氨法脱硫装置中的与烟气直接接触的溶液循环运行，所述氨法脱硫系统还包括热泵(11a、11b、11c)，所述循环管线与热泵的热源进口和热源出口连接，热泵构造成用于从作为热源的在循环管线中的循环液提取热量。通过这种氨法脱硫系统，能够实现氨法脱硫的余热回收和冷凝水回收以及氨逃逸和细微颗粒物排放的控制。

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种氨法脱硫系统以及一种用于运行氨法脱硫系统的方法，借此能够实现氨法脱硫的余热回收和冷凝水回收以及氨逃逸和细微颗粒物排放的控制。

背景技术

目前，在全球范围内，脱除气体中二氧化硫的主流工艺包括石灰石-石膏方法，该方法在脱硫过程中会产生大量的废水和石膏渣，其中，每脱除1吨二氧化硫会同步产生0.7吨二氧化碳。处理这些废水、废渣需要大量的投资和运行成本。与钙法脱硫相比，氨法脱硫可以基本上不产生废水和废渣，投入的脱硫剂氨可以转化成硫酸铵化肥，变废为宝。通常，硫铵化肥的销售收入可以大于氨的投入成本。

在氨法脱硫过程中，吸收循环液和细微颗粒物洗涤循环液可以通过相应的气液分离器收集，回流至各自的循环槽，然后可以通过循环泵将循环液从循环槽中抽出，加压送至相应的喷淋层，经喷淋层的喷嘴分散之后与烟气接触。氨法脱硫装置一般包括冷却降温功能区、吸收功能区和细微颗粒物控制功能区。在吸收功能区的循环液中可以加入吸收剂氨，例如单质氨、氨水或者碳铵，加氨的吸收液可以吸收流经吸收功能区的烟气中的SO₂，此时，吸收液中的氨可能会挥发而进入到气相中，这会造成氨逃逸。本申请的发明人在产品的研究和开发中发现，低的吸收液温度，可以降低氨分压和气溶胶，从而减少氨逃逸和颗粒物。

氨法脱硫的排放烟气温度一般超过50℃，因此，大量的热量以水蒸气的气化潜热的形式释放。本申请的发明人发现，在氨法脱硫中，如果通过在吸收循环液中设置换热器，将吸收循环液降温，于是降温的吸收循环液与烟气接触，移走烟气中的热量，降低烟气温度，但这需要消耗大量的冷源、如循环冷却水，增加运行成本。另外，锅炉尾部烟气温度较低，出水水温难以继续提升。

CN111457408A公开一种烟气旋流喷射脱白耦合吸收式热泵余热回收的装置及方法，该装置包括脱硫塔、风机、旋流喷射器、碱液罐、集液罐、蓄水箱、吸收式热泵和驱动热源，其中，旋流喷射器将液体切割雾化成小液滴，增加烟气与液滴的传热、传质系数，液滴吸收烟气热量后成为低温热源水，流进吸收式热泵放热降温后变成冷却水，冷却水一部分用于脱硫塔的浆液的补充用水，另一部分进入旋流喷射器，在被雾化之后吸收烟气热量。在此，需单独设置旋流喷射器，雾化液滴将烟气中的热量转移到雾化水中，然后该雾化水再作为热泵的低温热源水。

CN109045976A公开一种氨法脱硫烟气消白和余热深度回收系统，所述系统包括脱硫塔、循环水箱、换热器、吸收式热泵、烟气降温段、烟气升温段，所述换热器、吸收式热泵能够对循环水进行两级降温，同时对锅炉补水进行两级加热。在该现有技术中，只注重烟气中的余热回收和消白，没有解决氨法脱硫过程中的氨逃逸控制问题。另外，该现有技术与锅炉流程结合，改造难度及改造设备量大。此外，利用锅炉较高品质的蒸汽回收低位热能，有效的能效率低；对于排放烟气的复温，使用热管换热设备，这是高投资的。

CN113144875A公开一种适用于供热锅炉的烟气的湿法脱硫的余热利用装置，该装置包括与脱硫塔并联的依次相连的浆液循环泵、浆液冷却器。所述浆液冷却器与喷淋层相连，所述浆液冷却器并联连接蒸汽源热泵。在该现有技术中，需要用循环水先冷却浆液，冷却水接着进入热泵作为低温热源，被回收余热。在此，需要增加一道换热器，因此，换热效率大幅降低，回收热品位也被降低。该现有技术只注重烟气的余热回收。