Установка для очистки и улавливания двуокиси серы,уходящих топочных газов Советский патент 1985 года по МПК B01J19/00 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и энергетической промьшшенности, служит для очистки уходящих топочных газов, получаемых от сжигания твердого тош1ива на электростанциях. По основному авт. св. № 1037940 известна установка для очистки и улавливания двуокиси серы уходящих топочных газов, включающих испаритель, нагреватель жидкости и абсорбционную , которые установлены в газоходном канале, а также водяной и газожидкостный теплообменник, реси вер л.ля сбора и хранения двуокиси серы. УлсЧвливание двуокиси, серы из ухоДЯ1Щ1Х топочных газов осуществляется аммиачной водой в абсорбционной каме ре путем ее разбрызгивания навстречу потоку топочных газов. Высокая температура топочных газов способствует частичному испарению аммиачной воды что вызывает ее повышенный расход. Частицы золы, находящиеся в топочных газах, образованных при сжигании угля, забивают отверстия пенного газоочистителя абсорбционной камеры. Все это снижает надежность работы установки , Целью изобретения является повьш ние надежности работы установки за счет уменьшения испарения очистного состава в абсорбционной камере и предотвращения забивания ее элементов частицами золы. Поставленная цель достигается тем, что установка для очистки и улавливания двуокиси серы уходящих топочных газов снабжена дополнитель ным нагревателем жидкости, установленным между последним и нагревателем жидкости, электрофильтром и охладителем жидкости топочных газов. размещенным между абсорбционной кам рой и нагревателем жидкости. На фиг. 1 показан вид сверху уст новки для очистки и улавливания дву окиси серы уходящих топочных газов в газоходных каналах котлов теплоэлектростанций; на фиг. 2 - разрез предложенной установки. Установка для очистки и улавлива ния двуокиси серы уходящих топочных газов может устанавливаться в различ- ных вариантах в газоходных каналах 1 между котлом 2 и дымовой трубой 3. Установка состоит из следующих сое072диненных друг с другом элементов. В газоходном канале 1 по ходу движения топочных газов установлены испаритель, выполненный из двух последовательно. соединенных ступеней (испаритель 4 первой ступени и испаритель 5 второй ступени), дополнительный нагреватель 6 жидкости и нагреватель 7, электрофильтр 8, охладитель 9 топочного газа, абсфрбционная камера 10 и жидкостный теплообменник 11. Испаритель первой ступени и испаритель второй ступени соединены между собой трубопроводом 12 и трубопроводом 13. Испаритель второй ступени соединен трубопроводом 14 с жидкостньи теплообменником 11, трубопроводом 15 - с водяным теплообменником 16, трубопроводом 17 - с баком 18 исходного реагента. Водяной теплообменник 16 снабжен входным водопроводом 19 и выходным водопроводом 20. К баку исходного реагента дополнительно подведен трубопровод 21,-а отведен трубопровод 22, который оканчивается форсунками 23 в абсорбционной камере 10. Абсорбционная камера 10 образована верхней перегородкой 24 и нижней перегородкой 25, установленными в газоходном канале 1.. На перегородках 24 и 25 установлен пенньй газоочиститель 26. В нижней части газоходного канала 1 под пенным газоочистителем 26 и за абсорбционной камерой 10 выполнены сборники 27 и 28 жидкости, соединенные соответственно трубопроводами 29 и 30 с золотоотстойником 31, которьй установлен под абсорбционной камерой 10. Золотоотстойник 31 соединен трубопроводом 32 со сливным баком 33, трубопроводом 34 и насосом 35 с входом газожидкостного теплообменника 36. Выход газожидкостного теплообменника 36 соединен трубопроводом 37 с нагревателем 7 жидкости. трубопроводом 38 - с нагревателем 6 жидкости, трубопроводом 39 - с испарителем 4 первой ступени. Испаритель первой ступени соединен газопроводом 40 с газожидкостным теплообменником 36, а последний соединен трубопроводом 41 с охладителем 42 газа, а трубопроводом 43 с осушителем 44 газа, трубопроводом 45 - с ресивером 46 для сбора двуокиси серы. Охладитель 55 42. газа снабжен входным водопроводом 47 и выходным трубопроводом 48. Осушитель 44 газа соединен трубопроводом 49 с баком 18 исходного реагента. Вода для охладителя 9 топочного газа поступает по входному водопроводу 50, а удаляется по ВБ1ходному водопроводу 51.

Установка для очистки и улавливания Jвyoкиcи серы уходящих топочных газов работает следующим образом.

Уходящие топочные газы от котлов 2 электростанций с температурой 170190°С, проходя по газоходному каналу 1 через испаритель первой ступени, испаритель второй ступени, дополнительный нагреватель жидкости, охлаждаются до температуры 100-105 С. Далее топочные газы проходят через электрофильтр 8 и нагреватель 7, где они охлаждаются до температуры 7080°С. прохода через охладитель

9топочного газа температура газов снижается до 60-70 С. Вода в охладитель топочного газа подается по трубопроводу 50, а удаляется по водопроводу 51. В абсорбционной камере

10топочныегазы при контакте с аммиачной водой охлаждаются до температуры 40-50 С, а затем, пройдя через жидкостньм теплообменник 11, нагреваются до температуры 70-80 С для предотвращения их концентрации, а затем выбрасываются через дымовую трубу 3 в атмосферу.

Аммиачная вода определенной концентрации с исходной температурой 20-30 С заливается по трубопроводу 21 в бак 18 исходного реагента, откуда по трубопроводу 22 подается в абсорбционную камеру 10, где через форсунки 23 разбрызгивается на пенным газоочистителем 26. Топочные газы, встретив на своем пути в газоходном канале 1 верхнюю и нижнюю перегородки 24 и 25, проходят через слой пены на пенном газоочистителе 26 и разбрызгиваемую аммиачную воду. При контакте аммиачной воды с горячими топочными газами в ней растворяется двуокись серы (1,2) и она нагревается до температуры 40-50 С.

SO + , (1) SO + 2NH40H (ННц) SOj + (2

Аммиачная вода с растворенной в ней двуокисью серы (раствор реагентов) сливается в сборники 27 и 28 жидкости, а затем соответственно по трубопроводам 29 и 30 попадает в золотоотстойник 31. Вместе с раствором

реагентов в золотоотстойник 31 попадает зола, содержащаяся в уходящих топочных газах и не уловленная элек-. трофильтром 8. В золотоотстойнике 31 зола осаждается, а затем периоди- чески выводится из него. Отстоявшийся от золы раствор реагентов по трубопроводу 32 сливается в сливной бак 33. С помощью насоса 35 раствор реагентов из сливного бака 33 по трубопроводу 34 поступает в газожидкостный теплообменник 36, где он нагревается до температуры 50-60с. Затем раствор реагентов по трубопроводу 37 поступает в нагреватель 7 жидкости, а затем по трубопроводу 38 поступает в дополнительный нагреватель 6 жидкости, после чего температура раствора повышается до 80-90 0. Далее раствор реагентов по трубопроводу 13 поступает в испаритель 5 второй ступени, где нагревается до температуры 105-115°С. При этом частично испаряется вода (3,4)

tp. 100 С

+ SO (3)

,

t

2NH,OH + S02l(4))

(NH)2SO, + H

Пары двуокиси серы и воды из испарителя второй ступени поступают по трубопроводу 12 в верхнюю часть испарителя первой ступени. Аммиачная вода, очищенная от двубкиси серы, с температурой 105-115 С из испарителя второй ступени поступает по трубопроводу 14 в жидкостный теплообменник 11 ,где она охлаждается уходящими топочными газами,нагревая при этом их для предотвращения конденсации до 70-80 0. По трубопроводу 15 аммиачная вода поступает в водяной теплообменник 16, где охлаждается до температуры 20-30 С, а затем по трубопроводу 17 сливается в бак 18 исходного реагента, завершив тем самым замкнутый цикл. Вода для охлаждения водяного теплообменника 16 поступает по входному водопроводу 19, а удаляется по выходному водо проводу 20..

Из верхней части испарителя первой ступени двуокись серы и водяные пары с температурой свыше 100 С поступают по газопроводу 40 в газожидкостный темплообменник 36, где

они охлаждаются раствором реагентов до температуры 50-60°С, а затем по трубопроводу 41 поступают в охладитель 42 газа, где окончательно охлаждаются до температуры 20-30°С. Вода для охладителя газа поступает по входному водопроводу 47, а удаляется по выходному водопроводу 48. Водяные пары, охлаждаясь в газожидкостном теплообменнике 36, а затем в охладителе газа, конденсируются. Двуокись серы и конденсат поступают по трубопроводу 43 в осушитель 44, где они разделяются. При этом двуокись серы по трубопроводу 45 поступает в ресивер 46, где она собирается, а затем используется в народном хозяйстве. Конденсат же по трубопроводу 49 сливается в бак 18 исходного реагента, завершив тем самым замкнутый цикл.

В баке исходного реагента постоянного поддерживается определенная концентрация раствора аммиачной воды. В качестве поглотителя двуокиси

серы из уходящих топочных газов установки можно использовать аммиачную воду, ксилидин, техническую воду.

Электрофильтр 8 задерживает части5 цы золы, образующиеся при. сжигании твердого топлива и содержащиеся в уходящих топочных газах. Установка электрофильтра 8 между нагревателями жидкости обеспечивает ему опти0 мальный режим работы ЮО-ЮЗ с, позволяет уловить частицы золы перед абсорбционной камерой 10, что предотвращает засорение пенного газоочистителя 26. Этим самым повьша5 ется надежность работы установки. Охладитель топочного газа снижает температуру газов, что уменьшает испарение аммиачной воды в абсорбционной камере 10. Это также повышает работу установки.

Надежная работа установки для очистки и улавливания двуокиси серы уходящих топочяых газов теплоэлектростанций способствует защите окружающей среды.

УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ И УЛАВЛИВАНИЯ ДВУОКИСИ СЕРЫ УХОДЯЩИХ ТОПОЧНЫХ ГАЗОВ по авт. св. № 1037940, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения испарения очистного состава в абсорбционной камере и предотвращения забивания ее элементов частицами золы, она снабжена дополнительным нагревателем жидкости, установленным между последним и нагревателем жидкости, электрофильтром и охладителем топочных газов, размещенньм между абсорбционной камерой и нагревателем жидкости. § X