一种氨法烟气脱硫与有机朗肯循环耦合发电方法，涉及化工能源领域，主要包括高温离子液除尘单元、氨法烟气脱硫单元、有机朗肯循环发电单元；本发明专利技术的优点在于：高温离子液烟气除尘效果好，可以避免烟气中含有的尘对系统的堵塞，且离子液难挥发，运行成本低；采用换热器将循环氨水溶液多余的热量及时移走，降低了循环氨水溶液的温度，避免了亚硫酸铵的分解，减少了对脱硫设备的腐蚀，同时提前冷却了烟气，从而大大减少了烟气的含水量、氨量，以及亚硫酸铵等微粒含量，进而减少了二次污染，且脱硫单元运行更为经济；高温氨水溶液代替烟气为有机朗肯循环提供热量，换热设备投资少，换热效率高，进而能源利用率高、发电效率高。
【技术实现步骤摘要】
一、
本专利技术涉及化工能源领域，特别涉及。 二、
技术介绍
在我国，锅炉烟气排放的烟气余热资源约占工业余热资源总量的20%，排烟温度在120?250°C之间。但是，这部分热量却很难被利用，主要原因在于烟气降温后，烟气中可能出现水分或其它腐蚀性气体如二氧化硫和二氧化碳等液化，引起设备腐蚀严重，难以稳定运行。因此，我国的低温锅炉烟气，目前几乎都是直接进入脱硫单元，其含有的热量无法回收，造成了低温余热的极大浪费，同时也给脱硫单元的运行带来了诸多不利的影响。 以氨法脱硫为例，其反应原理如下: SO2 + H2O = H2SO3 H2SO3 + 2NH3 = (NH4)2SO3(NH4)2SO3 + 1/202 = (NH4)2SO4烟气中的二氧化硫溶于氨水溶液，与水反应并生成亚硫酸，亚硫酸同溶于水中的氨反应生成亚硫酸铵，空气注入后，使溶液中的亚硫酸铵被氧化成硫酸铵，最后过饱和的硫酸铵从溶液中结晶析出。 120?250°C之间的烟气直接进入氨法脱硫单元后，由于其携带的热量不能及时移出，导致排出的烟气温度远高于大气，水和氨的挥发量大。而且，氨水溶液的温度过高，对二氧化硫的吸收和反应过程也很不利，严重影响脱硫效果。此外，高温也极大增加了溶液对设备的腐蚀速率。因此，及时移走烟气带入的热量，对于氨法脱硫单元的稳定、经济运行尤为关键。 同时，我国的锅炉又以燃煤为主，烟气含尘量大，而目前在运行的高温除尘设备一方面造价高，另一方面除尘效果也很难保证，因此烟气含尘量大，下游设备堵塞严重。 三、
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种氨法烟气脱硫与有机朗肯循环耦合发电装置，利用高温离子液进行烟气除尘、低温氨水溶液循环进行烟气的移热、脱硫，以及利用有机朗肯循环对高温氨水溶液进行移热和发电，以解决环境污染、设备腐蚀、堵塞，以及能源利用率低、发电效率低等问题。 本专利技术的目的通过下述技术方案加以实现:，其由以下步骤完成，第一步，高温离子液除尘，来自锅炉的120?250°C之间的低温烟气通过烟道(19 )进入洗涤管(3 )中，洗涤管(3 )中装有离子液，离子液的温度与烟气的入口的温度相差O?2°C，离子液难以挥发，所以随烟气带走而损失的热量几乎可以不考虑，离子液将烟气中的粉尘从烟气中脱出，离子液通过管道、循环泵(6)进入过滤器(4)中，过滤器(4)将离子液中的粉尘过滤出来，烟气进入浓缩管(2)；第二步，氨法烟气脱硫，120?250°C之间的低温烟气通过第一个“伞”形结构进入浓缩管(2)，在浓缩管(2)中120?250°C之间的低温烟气与自上而下温度依次分别为:20?92°C,20?92°C和22?68°C的两股循环混合溶液(为氨、亚硫酸铵和硫酸铵的水溶液)，以及一股低温氨水溶液接触，烟气中部分二氧化硫在浓缩管被吸收，烟气的温度降至为20?82°C，同时烟气通过塔内专门的“伞”形结构进入吸收管(I )，在吸收管(I)中烟气继续与来自吸收管(I)上部的15?52°C的工艺水、12?48°C的氨水、20?82°C的循环氨水溶液逆向接触，进一步彻底吸收烟气中的二氧化硫，脱硫后的22?52°C的净烟气由烟囱排出；第三步，有机朗肯循环耦合发电的方法，在第二步氨法烟气脱硫的过程中，烟气将温度传递给了氨水混合溶液(为氨、亚硫酸铵和硫酸铵的水溶液)，其温度上升为65?102°C，再经由换热器(8)将热量传递给有机朗肯循环发电单元的12?78V、0.1?4.2MPa的有机介质液体，使其成为70?98°C、0.1?3.6MPa的有机工质气体，进入膨胀机(16)，通过膨胀机(16)经由连杆(21)带动发电机(17)发电之后，有机介质气体的温度、压力分别降为64?92°C、0.1?1.2MPa，降压和降温后的有机介质气体，进入冷凝器(23)，被冷凝为12?78V,0.1?1.2MPa的液体，有机介质液体再经由循环泵加压到0.1?3.6MPa后，重新循环进入换热器(8)的冷测，被加热，成为70?98°C、0.1?3.6MPa的有机工质气体，完成一个循环。 所述高温离子液除尘单元的离子液为烷基季铵离子液、烷基季瞵离子液、1，3- 二烷基取代的咪唑离子液、N-烷基取代的吡啶离子液中的任一种或几种的任意混合物。 所述有机朗肯循环发电单元的有机介质为R113、R123、R245fa、R245ca、R134a、1?2366&、1?601、1?601&、1?170、1^270、1?22、1?125、丁烷、戊烷、环己烷中的任一种或几种的任意混合物。 的工作原理为:来自锅炉的120?250°C之间的低温烟气送入系统的高温离子液除尘单元的洗涤管(3)下端，离子液的温度接近烟气的入口温度，相差O?2°C，由于离子液难以挥发，所以随烟气带走而损失的量几乎可以不考虑，离子液对烟气中含有的尘的洗涤效率非常高，脱出率为98?100%，同时由于离子液以接近烟气的入口温度的高温下循环，所以其不带走烟气的热量。烟气中含有的尘进入离子液后，经由循环泵A (6 )进入过滤器(4 )，对离子液进行机械过滤，滤掉洗涤下来的尘以后，滤出率为48?95%，离子液重新返回到洗涤管(3)的上端。除尘以后的烟气温度依旧维持在接近其进入系统时的初始温度，相差O?2°C，通过塔内专门的“伞”形结构，进入到氨法烟气脱硫单元的浓缩管(2)，热量传递给来自于浓缩管(2)上端进入的两股进料，依次为由增压泵(7)从氧化管(32)底部采出且经由换热器(8)降温后的40?98°C的部分混合溶液(为氨、亚硫酸铵和硫酸铵的水溶液)，以及一股低温氨水溶液，自上而下依次分别为:20?92°C、20?92°C和22?68°C，同时烟气中部分二氧化硫也在浓缩管(2)被吸收，吸收率为12?63%，之后温度为20?82°C的烟气通过塔内专门的“伞”形结构，进入到吸收管(I )，与来自吸收管(I)上部的15?52°C的工艺水、12?48°C的混合溶液(为氨、亚硫酸铵的水溶液)逆向接触，进一步彻底吸收烟气中的二氧化硫，吸收率为37?88%，脱硫后的22?52°C的净烟气由烟囱排出。吸收管(I)最上端的液体进料为15?52°C的工艺水，以捕集随烟气挥发的氨，减少氨的损失，损失率为O?2%，工艺水进料下面的进料部分为12?48°C的混合溶液，部分为由循环泵(30)从吸收管(I)底部采出的20?82°C的循环溶液(为氨、亚硫酸铵的水溶液)，部分为由循环泵(12)从结晶槽(13)采出的18?75°C循环溶液(为氨、亚硫酸铵的水溶液)，部分为12?48°C的氨水溶液，三者汇合后，经由冷却器(29)降温后，降为28?46°C进入吸收管(I)上部，作为次级进料。由浓缩管(3)底部通入氧化管(32)的68?105°C浓氨水溶液，与氧化管(32)底部鼓入的空气进行强制氧化反应，同时再补入经过加热器预热的45?68°C氨水溶液。从氧化管(32)底部采出且经由换热器(8)降温后的40?98°C的混合溶液(为氨、亚硫酸铵和硫酸铵的水溶液)，部分则经由增压泵(7)循环到浓缩管(2)上端作为进料，其余部分进入结晶槽(13)，从溶液中析出硫酸铵晶体，剩余的18?45°C溶液再由循环泵(12)送入本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氨法烟气脱硫与有机朗肯循环耦合发电方法，其特征在于：其有以下步骤完成，第一步，高温离子液除尘，来自锅炉的120～250℃之间的低温烟气通过烟道（19）进入洗涤管（3）中，洗涤管（3）中装有离子液，离子液的温度118～250℃，离子液通过管道A（11）、循环泵（6）通过过滤器（4），过滤器（4）将离子液中的粉尘过滤出来，烟气进入浓缩管（2），过滤后的离子液在通过管道回流到洗涤管（3）的顶部； 第二步，氨法烟气脱硫， 120～250℃之间的低温烟气通过第一个“伞”形结构进入浓缩管（2），在浓缩管（2）中120～250℃之间的低温烟气与自上而下温度依次分别为：20～92℃、20～92℃和22～68℃的两股循环混合溶液为氨、亚硫酸铵和硫酸铵的水溶液，以及一股低温氨水溶液接触，烟气中部分二氧化硫在浓缩管被吸收，烟气的温度将至为20～82℃，同时烟气通过塔内专门的“伞”形结构进入吸收管（1），在吸收管（1）中烟气继续与来自吸收管（1）上部的15～52℃的工艺水、12～48℃的氨水、20～82℃的循环氨水溶液逆向接触，进一步彻底吸收烟气中的二氧化硫，脱硫后的22～52℃的净烟气由烟囱（31）排出；第三步，有机朗肯循环耦合发电的方法，在第二步氨法烟气脱硫的过程中，烟气将温度传递给了氨水混合溶液（为氨、亚硫酸铵和硫酸铵的水溶液），其温度上升为65～102℃，再经由换热器（8）将热量传递给有机朗肯循环发电单元的12～78℃、0.1～4.2MPa的有机介质液体，使其成为70～98℃、0.1～3.6MPa的有机工质气体，进入膨胀机（16），通过膨胀机（16）经由连杆（21）带动发动机（17）发电之后，有机介质气体的温度、压力分别降为64～92℃、0.1～1.2MPa，降压和降温后的有机介质气体，进入冷凝器（23），被冷凝为12～78℃、0.1～1.2MPa的液体，有机介质液体再经由循环泵加压到0.1～3.6MPa后，重新循环进入换热器（8）的冷测，被加热，成为70～98℃、0.1～3.6MPa的有机工质气体，完成一个循环。...
【技术特征摘要】
1.一种氨法烟气脱硫与有机朗肯循环耦合发电方法，其特征在于:其有以下步骤完成，第一步，高温离子液除尘，来自锅炉的120?250°C之间的低温烟气通过烟道(19)进入洗涤管(3)中，洗涤管(3)中装有离子液，离子液的温度118?250°C，离子液通过管道A(11)、循环泵(6)通过过滤器(4)，过滤器(4)将离子液中的粉尘过滤出来，烟气进入浓缩管(2)，过滤后的离子液在通过管道回流到洗涤管(3)的顶部； 第二步，氨法烟气脱硫，120?250°C之间的低温烟气通过第一个“伞”形结构进入浓缩管(2)，在浓缩管(2)中120?250°C之间的低温烟气与自上而下温度依次分别为:20?92°C,20?92°C和22?68°C的两股循环混合溶液为氨、亚硫酸铵和硫酸铵的水溶液，以及一股低温氨水溶液接触，烟气中部分二氧化硫在浓缩管被吸收，烟气的温度将至为20?82°C，同时烟气通过塔内专门的“伞”形结构进入吸收管(I )，在吸收管(I)中烟气继续与来自吸收管(I)上部的15?52°C的工艺水、12?48°C的氨水、20?82°C的循环氨水溶液逆向接触，进一步彻底吸收烟气中的二氧化硫，脱硫后的22?52°C的净烟气由烟囱(31)排出； 第三步，有机朗肯循环耦合发电的方法，在第二步氨法烟气脱硫的过程中，烟气将温度传递给了氨水混合溶液(为氨、亚硫酸铵和硫...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔弘志，许慧杰，邬慧雄，陈艳，
申请(专利权)人：青海同鑫化工有限公司，
类型：发明
国别省市：青海;63
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。