一种利用白泥对循环硫化床锅炉脱硫的系统及方法
阅读说明：本技术 一种利用白泥对循环硫化床锅炉脱硫的系统及方法 (System and method for desulfurizing circulating fluidized bed boiler by using white mud ) 是由 刘博� 王丰吉 张杨 江建平 于 2021-07-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种利用白泥对循环硫化床锅炉脱硫的系统及方法,系统包括白泥制浆池、过滤网、工艺水泵、工艺水喷头、密度计、搅拌装置、白泥挤压泵、流量计、白泥浆喷头、白泥浆输送管道和白泥清洗水管道,方法包括如下步骤：1)取白泥,加水搅拌,得到白泥浆；2)将步骤1)所得白泥浆通过白泥挤压泵送至循环流化床锅炉的顶部；3)白泥浆通过循环流化床锅炉顶部的白泥浆喷头进入循环流化床锅炉的内部。白泥浆进入炉膛后,CaCO-3在高温下分解成CO-2和CaO,CaO与炉膛中的SO-2发生反应生成CaSO-4。本发明脱硫工艺简单,采用白泥为脱硫剂降低了脱硫成本,脱硫效果好,最终达到了对白泥和二氧化硫取得双向治理的效果。(The invention discloses a system and a method for desulfurizing a circulating fluidized bed boiler by white mud, wherein the system comprises a white mud pulping pool, a filter screen, a process water pump, a process water spray head, a densimeter, a stirring device, a white mud extrusion pump, a flowmeter, a white mud spray head, a white mud conveying pipeline and a white mud cleaning water pipeline, and the method comprises the following steps: 1) taking the white mud, adding water and stirring to obtain white mud slurry; 2) pumping the white mud slurry obtained in the step 1) to the top of a circulating fluidized bed boiler through a white mud extrusion pump; 3) the lime-mud slurry enters the circulating fluidized bed boiler through a lime-mud slurry spray nozzle at the top of the circulating fluidized bed boiler. After the white mud enters the hearth, CaCO 3 Decomposition to CO at high temperature 2 And CaO, CaO and SO in the furnace 2 React to generate CaSO 4 . The invention has simple desulfurization process, reduces the desulfurization cost by adopting the white mud as the desulfurizer, has good desulfurization effect and finally achieves the effect of bidirectional treatment on the white mud and the sulfur dioxide.)
技术领域
本发明涉及一种循环流换床锅炉干法脱硫的系统及方法，尤其涉及一种利用白泥对循环硫化床锅炉脱硫的系统及方法。
背景技术
纸浆造纸厂在黑液碱回收工艺过程中会产生大量的苛化白泥（也称造纸白泥），其主要成分为CaCO3，对于纸厂来说白泥属于一种固废物，一般采用填埋或排入江河的方式进行处理。白泥作为纸厂产生的固废物，其成分与石灰石大致相同，有脱硫的实际使用价值，若能将白泥大规模应用在火力发电脱硫工艺系统中，将有效降低环保设施运营成本，同时达到废弃资源综合利用的目的。
循环流化床锅炉采用的是工业化程度最高的洁净煤燃烧技术。燃料适应性广是循环流化床锅炉的主要优点之一。在循环流化床锅炉中按重量计，燃料仅占床料的1～3%，其余是不可燃的固体颗粒，如脱硫剂、灰渣等。因此，加到床中的新鲜煤颗粒被相当于一个“大蓄热池”的灼热灰渣颗粒所包围。由于床内混合剧烈，这些灼热的灰渣颗粒实际上起到了无穷的“理想拱”的作用，把煤料加热到着火温度而开始燃烧。在这个加热过程中，所吸收的热量只占床层总热容量的千分之几，因而对床层温度影响很小，而煤颗粒的燃烧，又释放出热量，从而能使床层保持一定的温度水平。由于循环床炉内燃料着火、燃烧条件好，因而可以燃烧高灰、高硫、高水分、低热值、低挥发份的烟煤、无烟煤、褐煤、泥煤、煤矸石、油页岩、木材与稻壳等生物废料直至层燃锅炉排渣及造气炉渣等劣质燃料，且煤种多变，各种燃料混合物均能适应。
根据循环流化床锅炉燃料适应性广这一特点，若能将造纸白泥加入，作为脱硫剂送入到循环流化床锅炉中，则可以实现以废治污，从而对污染物进行综合控制，实现企业间的循环经济。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种利用白泥对循环硫化床锅炉脱硫的系统及方法，由于白泥自身的粘结性强、含水率高的特点，该系统把到厂白泥稀释溶解成白泥浆，采用挤压泵从炉顶高位给料，送入煤粉循环流化床锅炉炉内高温中心处。再利用循环流化床锅炉燃料适应性广，脱硫剂对床温影响小这一优势，白泥浆进入炉膛后，CaCO3在高温下将分解成CO2和CaO，CaO与炉膛中的SO2发生反应生成CaSO4。该方法具有工艺简单、成本低、脱硫效果好、可同时进行对白泥和CO2双向治理等优点。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种利用白泥对循环硫化床锅炉脱硫的系统，其特征是，包括白泥制浆池、过滤网、工艺水泵、工艺水喷头、密度计、搅拌装置、白泥挤压泵、流量计、白泥浆喷头、白泥浆输送管道和白泥清洗水管道，所述过滤网布置在白泥制浆池的进料口，所述工艺水喷头设置在白泥制浆池的进料口上方，所述工艺水喷头与工艺水泵连接，且在工艺水喷头的进水口安装有电动阀门一，所述白泥清洗水管道的一端与工艺水泵连接，所述白泥清洗水管道的另一端连接至白泥浆输送管道，所述白泥清洗水管道上安装有电动阀门二，所述白泥浆输送管道的一端连接至白泥制浆池内，所述白泥浆输送管道的另一端与白泥浆喷头连接，所述白泥浆喷头布置在循环流化床锅炉的内部顶端，所述白泥浆输送管道上连接有白泥挤压泵、电动调节阀门、流量计和电动阀门三，所述白泥浆喷头的进口安装有电动阀门四，所述白泥制浆池内设置有搅拌装置，所述白泥制浆池内安装有密度计。
进一步的，所述白泥制浆池内设置有取样管，所述取样管上安装有取样阀门。
利用白泥对循环硫化床锅炉脱硫的方法包括如下步骤：
（1）取白泥，加水搅拌，得到白泥浆；
（2）将步骤（1）所得白泥浆通过白泥挤压泵送至循环流化床锅炉的顶部；
（3）白泥浆通过循环流化床锅炉顶部的白泥浆喷头进入循环流化床锅炉的内部。
步骤（1）中，将到厂白泥倒入白泥制浆池的进料口处，关闭电动阀门二，打开电动阀门一，开启工艺水泵，由于白泥粘结性大，需要将工艺水通过工艺水喷头将白泥冲入白泥制浆池；开启搅拌装置，制成白泥浆，并防止白泥沉淀。
步骤（1）中，通过密度计控制白泥和工艺水的供给量，控制监测白泥浆中白泥的质量分数。
步骤（1）中，制得的白泥浆中白泥的质量分数为30％~75％，优选为40％~75％，进一步优选为50％~75％。
步骤（2）中，利用白泥挤压泵将白泥制浆池中的白泥浆通过白泥浆输送管道和白泥浆喷头在循环流化床锅炉的顶部均匀挤入循环流化床锅炉锅膛内部；白泥浆中CaCO3在高温作用下将部分发生分解生成CaO，生成的CaO与白泥自身含有的CaO和MgO共同组成具有固硫活性的热解白泥。
步骤（2）中，通过观察流量计显示的流量，调节电动调节阀门控制白泥浆供给量，以满足锅炉负荷变化和不同煤质中硫分含量的需求。
步骤（3）中，白泥进入循环流化床锅炉炉膛后有充分的时间分解，并与烟气中的硫化物进行反应；白泥浆喷头可以使白泥浆均匀分散的进入循环流化床锅炉炉膛，有利于白泥在循环流化床锅炉炉膛中的分解反应。
当循环流化床锅炉或者白泥浆供给系统停运时，白泥浆会残留在白泥浆输送管道内，由于白泥粘结性大，如果不及时处理，很容易板结堵塞管道，影响系统的之后的运转，所以需要对白泥浆输送管道和白泥浆喷头进行冲洗。
冲洗过程如下：关闭电动阀门一和电动阀门四，打开电动阀门二、电动阀门三和电动调节阀门，开启工艺水泵，对白泥浆输送管道进行冲洗；关闭电动阀门一和电动阀门三，打开电动阀门二和电动阀门四，开启工艺水泵，对白泥浆喷头进行冲洗。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
本发明将到厂白泥稀释溶解成白泥浆，采用挤压泵从炉顶高位给料，送入煤粉循环流化床锅炉炉内高温中心处，利用循环流化床锅炉燃料适应性广，脱硫剂对床温影响小这一优势，白泥浆进入炉膛后，CaCO3在高温下将分解成CO2和CaO，CaO与炉膛中的SO2发生反应生成CaSO4，达到减少燃烧烟气中SO2排放的目的，与此同时实现了废料白泥的废物再利用，达到了经济效益与环保减排社会效益的完美结合。
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图。
图2是本发明系统中白泥浆喷头的结构示意图。
图中：白泥制浆池1、过滤网2、工艺水泵3、电动阀门一4、工艺水喷头5、电动阀门二6、密度计7、取样管8、取样阀门9、搅拌装置10、白泥挤压泵11、电动调节阀门12、流量计13、电动阀门三14、电动阀门四15、白泥浆喷头16、白泥浆输送管道17、白泥清洗水管道18、循环流化床锅炉19。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1。
参见图1至图2，本实施例中，一种利用白泥对循环硫化床锅炉脱硫的系统，包括白泥制浆池1、过滤网2、工艺水泵3、工艺水喷头5、密度计7、搅拌装置10、白泥挤压泵11、流量计13、白泥浆喷头16、白泥浆输送管道17和白泥清洗水管道18，过滤网2布置在白泥制浆池1的进料口，工艺水喷头5设置在白泥制浆池1的进料口上方，工艺水喷头5与工艺水泵3连接，且在工艺水喷头5的进水口安装有电动阀门一4，白泥清洗水管道18的一端与工艺水泵3连接，白泥清洗水管道18的另一端连接至白泥浆输送管道17，白泥清洗水管道18上安装有电动阀门二6，白泥浆输送管道17的一端连接至白泥制浆池1内，白泥浆输送管道17的另一端与白泥浆喷头16连接，白泥浆喷头16布置在循环流化床锅炉19的内部顶端，白泥浆输送管道17上连接有白泥挤压泵11、电动调节阀门12、流量计13和电动阀门三14，白泥浆喷头16的进口安装有电动阀门四15，白泥制浆池1内设置有搅拌装置10，白泥制浆池1内安装有密度计7，白泥制浆池1内设置有取样管8，取样管8上安装有取样阀门9。
利用白泥对循环硫化床锅炉脱硫的方法包括如下步骤：
（1）取白泥，加水搅拌，得到白泥浆；
（2）将步骤（1）所得白泥浆通过白泥挤压泵11送至循环流化床锅炉19的顶部；
（3）白泥浆通过循环流化床锅炉19顶部的白泥浆喷头16进入循环流化床锅炉19的内部。
步骤（1）中，将到厂白泥倒入白泥制浆池1的进料口处，由于白泥的粘结性较强，关闭电动阀门二6，打开电动阀门一4，开启工艺水泵3，由于白泥粘结性大，需要将工艺水通过工艺水喷头5将白泥冲入白泥制浆池1；开启搅拌装置10，制成白泥浆，并防止白泥沉淀。通过密度计7控制白泥和工艺水的供给量，控制监测白泥浆中白泥的质量分数。制得的白泥浆中白泥的质量分数为50％~75％。
步骤（2）中，利用白泥挤压泵11将白泥制浆池1中的白泥浆通过白泥浆输送管道17和白泥浆喷头16在循环流化床锅炉19的顶部均匀挤入循环流化床锅炉19锅膛内部；白泥浆中CaCO3在高温作用下将部分发生分解生成CaO，生成的CaO与白泥自身含有的CaO和MgO共同组成具有固硫活性的热解白泥。通过观察流量计13显示的流量，调节电动调节阀门12控制白泥浆供给量，以满足锅炉负荷变化和不同煤质中硫分含量的需求。
步骤（3）中，白泥进入循环流化床锅炉19炉膛后有充分的时间分解，并与烟气中的硫化物进行反应；白泥浆喷头16可以使白泥浆均匀分散的进入循环流化床锅炉19炉膛，有利于白泥在循环流化床锅炉19炉膛中的分解反应。
当循环流化床锅炉19或者白泥浆供给系统停运时，白泥浆会残留在白泥浆输送管道17内，由于白泥粘结性大，如果不及时处理，很容易板结堵塞管道，影响系统的之后的运转，所以需要对白泥浆输送管道17和白泥浆喷头16进行冲洗。
冲洗过程如下：关闭电动阀门一4和电动阀门四15，打开电动阀门二6、电动阀门三14和电动调节阀门12，开启工艺水泵3，对白泥浆输送管道17进行冲洗；关闭电动阀门一4和电动阀门三14，打开电动阀门二6和电动阀门四15，开启工艺水泵3，对白泥浆喷头16进行冲洗。
实验例2。
某电厂的脱硫装置采用高效石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺、一炉一塔，350MW超临界循环流化床火电机组。燃用设计煤种时，吸收塔入口二氧化硫浓度按3000 mg/m3（标态、干基、6% O2）设计，脱硫装置出口SO2浓度不大于35 mg/m3（标态、干基、6% O2）。机组运行期间使用的煤样元素分析成分为Car 49.6%，Har 3.38%，Nar 1.01%，Sar0.69%，Oar 8.11%。机组负荷为320MW，吸收塔入口二氧化硫浓度为2860 mg/m3（标态、干基、6% O2）。
将到厂白泥倒入白泥制浆池1的进料口处，由于白泥的粘结性较强，关闭电动阀门二6，打开电动阀门一4，开启工艺水泵3，将工艺水通过工艺水喷头5将白泥冲入白泥制浆池1；开启搅拌装置10，制成白泥浆，并防止白泥沉淀。通过密度计7控制白泥和工艺水的供给量，控制监测白泥浆中白泥的质量分数。制得的白泥浆中白泥的质量分数为65％左右。
关闭电动阀门一4，开启电动调节阀门12、电动阀门三14和电动阀门四15，开启工艺水泵3，白泥制浆池1中的白泥浆在白泥挤压泵11的作用下通过白泥浆输送管道17和白泥浆喷头16在循环流化床锅炉19的顶部均匀挤入循环流化床锅炉19锅膛内部；白泥浆中CaCO3在高温作用下将部分发生分解生成CaO，生成的CaO与白泥自身含有的CaO和MgO共同组成具有固硫活性的热解白泥。通过观察循环流化床锅炉19炉膛出口SO2浓度变化和循环流化床锅炉19的燃烧情况，调节电动调节阀门12控制白泥浆供给量，最终循环流化床锅炉19炉膛出口SO2浓度稳定在990 mg/m3（标态、干基、6% O2），流量计13的流量稳定在8.3m3/h。
通过白泥炉内脱硫，脱硫吸收塔入口二氧化硫浓度由原来2860 mg/m3（标态、干基、6% O2）降低到990 mg/m3（标态、干基、6% O2）。减少了脱硫吸收塔的工作压力，降低了脱硫吸收塔的电耗、石灰石耗量。
实验例3。
某电厂的脱硫装置采用高效石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺、一炉一塔，200MW超临界循环流化床火电机组。燃用设计煤种时，吸收塔入口二氧化硫浓度按1270 mg/m3（标态、干基、6% O2）设计，脱硫装置出口SO2浓度不大于35 mg/m3（标态、干基、6% O2）。机组负荷为110MW，吸收塔两台循环泵运行，入口二氧化硫浓度960 mg/m3（标态、干基、6% O2），出口二氧化硫浓度26 mg/m3（标态、干基、6% O2）。由于此时吸收塔已经可以完成脱硫任务，且不可以再停止运行循环泵。因此需要停止运行白泥炉内脱硫系统。
当循环流化床锅炉19或者白泥浆供给系统停运时，白泥浆会残留在白泥浆输送管道17内，由于白泥粘结性大，如果不及时处理，很容易板结堵塞管道，影响系统的之后的运转，所以需要对白泥浆输送管道17和白泥浆喷头16进行冲洗。
冲洗过程如下：关闭白泥挤压泵11，关闭电动阀门一4和电动阀门四15，打开电动阀门二6、电动阀门三14和电动调节阀门12，开启工艺水泵3，对白泥浆输送管道17进行冲洗；冲洗5分钟，关闭电动阀门一4和电动阀门三14，打开电动阀门二6和电动阀门四15，开启工艺水泵3，对白泥浆喷头16进行冲洗。保持搅拌装置10运转。
本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种硅胶改性脱硫剂及其加工方法