一种蒸汽机械增压可再生脱硫系统技术方案

本发明专利技术公开了一种蒸汽机械增压可再生脱硫系统。包括SO2吸收塔，富液输送泵一级贫液加热器，贫富液换热器，二级贫液加热器，SO2解吸塔，蒸汽机械增压系统，MVR再沸器，气液分离器，冷凝水输送泵，贫液输送泵，贫液冷却器等部件。本发明专利技术利用解吸出全部水蒸气的冷凝潜热来循环加热再沸器，不需要另设蒸汽锅炉，不消耗任何生蒸气就能完成SO2解吸，省去了冷却二次蒸汽所消耗的循环冷却水。相比传统生蒸汽再沸可再生脱硫解吸系统，采用本发明专利技术的系统，节能效率可达90%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种蒸汽机械增压可再生脱硫系统。
技术介绍
可再生脱硫领域目前应用较多的是柠檬酸法、离子液法和有机胺法等湿式脱硫工艺，这些方法中吸收溶液的有效成分虽然各不相同，但他们的工作原理几乎一样，都是在低温段高效地吸收烟气中SO2并形成缓冲溶液，在高温段将SO2以混合水蒸气的方式解吸出来，通过冷凝除去混合的水蒸气之后剩余的高浓度SO2气体可用于制酸系统或直接压缩储存备用。解吸过程都是采用生蒸汽通过再沸器加热溶液，在特定温度下使SO2脱离出缓冲液。其缺点是解吸SO2的同时需要蒸发出大量的水蒸气，解吸完成时SO2只占混合气的5%左右，其余95%都是水蒸气，而要分离出SO2又要将这95%的水蒸气冷凝成饱和水（采用循环冷却水冷却），整个过程能量的消耗几乎都在于水蒸气的蒸发和水蒸气的冷凝上。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术的不足，利用全部水蒸气的冷凝潜热，不消耗生蒸气和循环冷却水就能完成解吸过程，同时考虑到溶液的解吸温度较高，还要替代给SO2缓冲液升温至解吸温度所需的生蒸气耗量，提供了一种蒸汽机械增压可再生脱硫系统。为了达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：所述蒸汽机械增压可再生脱硫系统，它包括SO2吸收塔，所述SO2吸收塔底部富液出口与富液输送泵入口连接；所述富液输送泵出口与一级贫液加热器第一入口连接；所述一级贫液加热器第一出口与贫富液换热器第一入口连接；所述贫富液换热器第一出口与二级贫液加热器第一入口连接；所述二级贫液加热器第一出口与SO2解吸塔热水入口连接；所述SO2解吸塔顶部出口与蒸汽机械增压系统连接；所述蒸汽机械增压系统与MVR再沸器连接；所述SO2解吸塔下部出口与MVR再沸器顶部入口连接，所述MVR再沸器底部出口与SO2解吸塔下部入口连接；所述MVR再沸器下部出口与二级贫液加热器第二入口连接；所述二级贫液加热器第二出口与一级贫液加热器第二入口连接；所述一级贫液加热器第二出口与气液分离器入口连接；所述气液分离器出口与冷凝水输送泵入口连接；所述冷凝水输送泵出口与蒸汽机械增压系统连接；所述SO2解吸塔底部出口与贫液输送泵入口连接；所述贫液输送泵出口与贫富液换热器第二入口连接；所述贫富液换热器第二出口与贫液冷却器入口连接；所述贫液冷却器出口与SO2吸收塔上部进口连接。优选地，所述蒸汽机械增压系统为单级压缩系统，包括一级MVR压缩机；所述SO2解吸塔顶部出口与一级MVR压缩机入口连接；所述一级MVR压缩机出口与一级蒸汽冷却器入口连接；所述一级蒸汽冷却器出口与气体饱和增湿罐入口连接；所述气体饱和增湿罐出口与MVR再沸器上部入口连接；所述冷凝水输送泵出口与气体饱和增湿罐顶部喷淋入口连接，所述冷凝水输送泵出口还与一级蒸汽冷却器冷侧入口连接，所述一级蒸汽冷却器冷侧出口与SO2解吸塔上部入口连接。所述一级MVR压缩机设置防喘振旁路；所述防喘振旁路上设置防喘振阀；所述一级蒸汽冷却器设置进出口调节旁路；所述进出口调节旁路上设置调节阀。所述一级MVR压缩机出口处设置安全阀；所述气体饱和增湿罐顶部喷淋入口处设置增湿水调节阀。优选地，所述蒸汽机械增压系统为多级压缩系统，所述蒸汽机械增压系统包括一级MVR压缩机；所述SO2解吸塔顶部出口与一级MVR压缩机入口连接；所述一级MVR压缩机出口与一级蒸汽冷却器入口连接；所述一级蒸汽冷却器出口与二级MVR压缩机入口连接；所述二级MVR压缩机出口与二级蒸汽冷却器入口连接，所述二级蒸汽冷却器出口与三级MVR压缩机入口连接；所述三级MVR压缩机出口与三级蒸汽冷却器连接；所述三级蒸汽冷却器出口与气体饱和增湿罐入口连接；所述气体饱和增湿罐出口与MVR再沸器上部入口连接；所述冷凝水输送泵出口还与一级蒸汽冷却器冷侧入口连接，所述一级蒸汽冷却器冷侧出口、二级蒸汽冷却器冷侧出口、三级蒸汽冷却器冷侧出口均与SO2解吸塔上部入口连接；所述一级蒸汽冷却器冷侧出口、二级蒸汽冷却器冷侧出口、三级蒸汽冷却器冷侧出口还均与气体饱和增湿罐顶部喷淋入口连接。所述一级MVR压缩机、二级MVR压缩机、三级蒸汽冷却器均设置防喘振旁路；所述防喘振旁路上设置防喘振阀；所述一级蒸汽冷却器、二级蒸汽冷却器、三级蒸汽冷却器均设置进出口调节旁路；所述进出口调节旁路上设置调节阀。所述一级MVR压缩机出口处设置安全阀；所述气体饱和增湿罐顶部喷淋入口处设置增湿水调节阀。下面对本专利技术作进一步说明；本专利技术工作过程如下：40℃的SO2吸收富液经过一级贫液加热器被86℃左右的蒸汽冷凝水加热至50℃后进入贫富液换热器，被100℃左右的解吸贫液加热至90℃。然后进入二级贫液加热器，被147℃的蒸汽冷凝水加热至100℃左右进SO2解吸塔。在解吸塔中富液被通过MVR再沸器的高温饱和整汽加热蒸发和解吸。解吸出的100℃左右的SO2混合水蒸气从塔顶部进入一级MVR压缩机增压，一级压缩出口气体压力提高1.8倍至0.18MPa（a），温度提升至159℃左右。如果MVR压缩机采用的是离心式压缩机，需设置防喘振旁路，并在旁路上设置防喘振阀，与压缩机出口压力联锁进行调节。又为了防止压缩机出现异常憋压情况，在其出口管设置了安全阀，阀后接管至SO2吸收塔进气主管。一级压缩机出口气体进入一级蒸汽冷却器以消除蒸汽过热，使气体温度降至饱和蒸汽温度117℃左右，蒸汽冷却器冷却水进出口需设置调节旁路，旁路调节阀应与冷却器出口气体温度联锁进行调节。降温至饱和的混合蒸汽进入二级MVR压缩机进行二次增压1.8倍至0.324MPa（a），温度提升至179℃。本级离心式压缩机同样配有防喘振阀和安全阀。过热气体通过二级蒸汽冷却器间接冷却消除蒸汽过热度至136℃左右进三级MVR压缩机。气体经过第三级压缩机压力再提升1.8倍至0.5832MPa，温度提升至201℃左右，再进入三级蒸汽冷却器，本级蒸汽冷却器冷却水与水旁路混合终温与其调节阀进行联锁，控制混合冷却水终温为100℃。三级蒸汽冷却器此时气体出口温度依然高于该压力下的饱和温度，因此过热气体应通入气体饱和增湿罐，利用一部分升温至100℃的蒸汽冷凝水向饱和增湿罐内碰水使增湿后气体温度降至该压力下的饱和蒸汽温度158℃，喷入的水量通过由与增湿罐出口气体温度联锁的增湿水调节阀进行自动控制。增湿后的饱和混合蒸汽进入MVR再沸器对解吸塔内部溶液进行加热蒸发解吸SO2。经过再沸器热侧入口混合气中的水蒸气被全部冷凝成该温度下冷凝水，含有SO2的气液混合物进入二级贫液加热器的热侧入口加热SO2吸收富液，气液混合物被降温至100℃左右进入一级贫液加热器的热侧入口再度加热SO2吸收富液，冷却至50℃的气液混合物进入气液分离器分离出冷凝水。分离下来的冷凝水通过冷凝水输送泵依次送至一、二、三级蒸汽冷却器的冷侧入口对三级过热蒸汽进行降温冷却，自身则被梯级升温至100℃。分离器分离出的高浓SO2气体则送至用户进行储存或使用。本专利技术中可将三级蒸汽压缩机做成了一台压缩机。优点是设备占地均减少，但是因为中间没设冷却装置导致压缩机的整体功耗较三台压缩机串级的能耗偏大。在这种形式下，SO2解吸塔出来的100℃混合蒸汽只经过一台三级MVR压缩机就能提升5.83倍压力，并升温至308本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸汽机械增压可再生脱硫系统，它包括SO2吸收塔（1），其特征在于，所述SO2吸收塔（1）底部富液出口与富液输送泵（2）入口连接；所述富液输送泵（2）出口与一级贫液加热器（4）第一入口连接；所述一级贫液加热器（4）第一出口与贫富液换热器（5）第一入口连接；所述贫富液换热器（5）第一出口与二级贫液加热器（6）第一入口连接；所述二级贫液加热器（6）第一出口与SO2解吸塔（8）热水入口连接；所述SO2解吸塔（8）顶部出口与蒸汽机械增压系统连接；所述蒸汽机械增压系统与MVR再沸器（9）连接；所述SO2解吸塔（8）下部出口与MVR再沸器（9）顶部入口连接，所述MVR再沸器（9）底部出口与SO2解吸塔（8）下部入口连接；所述MVR再沸器（9）下部出口与二级贫液加热器（6）第二入口连接；所述二级贫液加热器（6）第二出口与一级贫液加热器（4）第二入口连接；所述一级贫液加热器（4）第二出口与气液分离器（21）入口连接；所述气液分离器（21）出口与冷凝水输送泵（22）入口连接；所述冷凝水输送泵（22）出口与蒸汽机械增压系统连接；所述SO2解吸塔（8）底部出口与贫液输送泵（7）入口连接；所述贫液输送泵（7）出口与贫富液换热器（5）第二入口连接；所述贫富液换热器（5）第二出口与贫液冷却器（3）入口连接；所述贫液冷却器（3）出口与SO2吸收塔（1）上部进口连接。...

【技术特征摘要】
1.一种蒸汽机械增压可再生脱硫系统，它包括SO2吸收塔（1），其特征在于，所述SO2吸收塔（1）底部富液出口与富液输送泵（2）入口连接；所述富液输送泵（2）出口与一级贫液加热器（4）第一入口连接；所述一级贫液加热器（4）第一出口与贫富液换热器（5）第一入口连接；所述贫富液换热器（5）第一出口与二级贫液加热器（6）第一入口连接；所述二级贫液加热器（6）第一出口与SO2解吸塔（8）热水入口连接；所述SO2解吸塔（8）顶部出口与蒸汽机械增压系统连接；所述蒸汽机械增压系统与MVR再沸器（9）连接；所述SO2解吸塔（8）下部出口与MVR再沸器（9）顶部入口连接，所述MVR再沸器（9）底部出口与SO2解吸塔（8）下部入口连接；所述MVR再沸器（9）下部出口与二级贫液加热器（6）第二入口连接；所述二级贫液加热器（6）第二出口与一级贫液加热器（4）第二入口连接；所述一级贫液加热器（4）第二出口与气液分离器（21）入口连接；所述气液分离器（21）出口与冷凝水输送泵（22）入口连接；所述冷凝水输送泵（22）出口与蒸汽机械增压系统连接；所述SO2解吸塔（8）底部出口与贫液输送泵（7）入口连接；所述贫液输送泵（7）出口与贫富液换热器（5）第二入口连接；所述贫富液换热器（5）第二出口与贫液冷却器（3）入口连接；所述贫液冷却器（3）出口与SO2吸收塔（1）上部进口连接。
2.如权利要求1所述的蒸汽机械增压可再生脱硫系统，其特征在于，所述蒸汽机械增压系统包括一级MVR压缩机（10）；所述SO2解吸塔（8）顶部出口与一级MVR压缩机（10）入口连接；所述一级MVR压缩机（10）出口与一级蒸汽冷却器（13）入口连接；所述一级蒸汽冷却器（13）出口与气体饱和增湿罐（19）入口连接；所述气体饱和增湿罐（19）出口与MVR再沸器（9）上部入口连接；所述冷凝水输送泵（22）出口与气体饱和增湿罐（19）顶部喷淋入口连接，所述冷凝水输送泵（22）出口还与一级蒸汽冷却器（13）冷侧入口连接，所述一级蒸汽冷却器（13）冷侧出口与SO2解吸塔（8）上部入口连接。
3.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱智颖，袁爱武，吴桂荣，张军梅，
申请(专利权)人：长沙有色冶金设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43