一種蒸汽機(jī)械增壓可再生脫硫系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種蒸汽機(jī)械增壓可再生脫硫系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]
可再生脫硫領(lǐng)域目前應(yīng)用較多的是檸檬酸法、離子液法和有機(jī)胺法等濕式脫硫工藝，這些方法中吸收溶液的有效成分雖然各不相同，但他們的工作原理幾乎一樣，都是在低溫段高效地吸收煙氣中SO2并形成緩沖溶液，在高溫段將SO2以混合水蒸氣的方式解吸出來(lái)，通過(guò)冷凝除去混合的水蒸氣之后剩余的高濃度SO2氣體可用于制酸系統(tǒng)或直接壓縮儲(chǔ)存?zhèn)溆?。解吸過(guò)程都是采用生蒸汽通過(guò)再沸器加熱溶液，在特定溫度下使SO2脫離出緩沖液。其缺點(diǎn)是解吸SO2的同時(shí)需要蒸發(fā)出大量的水蒸氣，解吸完成時(shí)SO2只占混合氣的5%左右，其余95%都是水蒸氣，而要分離出SO2又要將這95%的水蒸氣冷凝成飽和水(采用循環(huán)冷卻水冷卻)，整個(gè)過(guò)程能量的消耗幾乎都在于水蒸氣的蒸發(fā)和水蒸氣的冷凝上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，利用全部水蒸氣的冷凝潛熱，不消耗生蒸氣和循環(huán)冷卻水就能完成解吸過(guò)程，同時(shí)考慮到溶液的解吸溫度較高，還要替代給SO2緩沖液升溫至解吸溫度所需的生蒸氣耗量，提供了一種蒸汽機(jī)械增壓可再生脫硫系統(tǒng)。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
所述蒸汽機(jī)械增壓可再生脫硫系統(tǒng)，它包括SO2吸收塔，所述SO2吸收塔底部富液出口與富液輸送栗入口連接;所述富液輸送栗出口與一級(jí)貧液加熱器第一入口連接;所述一級(jí)貧液加熱器第一出口與貧富液換熱器第一入口連接;所述貧富液換熱器第一出口與二級(jí)貧液加熱器第一入口連接;所述二級(jí)貧液加熱器第一出口與S02解吸塔熱水入口連接;所述S02解吸塔頂部出口與蒸汽機(jī)械增壓系統(tǒng)連接;所述蒸汽機(jī)械增壓系統(tǒng)與MVR再沸器連接;所述S02解吸塔下部出口與MVR再沸器頂部入口連接，所述MVR再沸器底部出口與SO2解吸塔下部入口連接;所述MVR再沸器下部出口與二級(jí)貧液加熱器第二入口連接;所述二級(jí)貧液加熱器第二出口與一級(jí)貧液加熱器第二入口連接;所述一級(jí)貧液加熱器第二出口與氣液分離器入口連接;所述氣液分離器出口與冷凝水輸送栗入口連接;所述冷凝水輸送栗出口與蒸汽機(jī)械增壓系統(tǒng)連接;所述302解吸塔底部出口與貧液輸送栗入口連接;所述貧液輸送栗出口與貧富液換熱器第二入口連接;所述貧富液換熱器第二出口與貧液冷卻器入口連接;所述貧液冷卻器出口與S02吸收塔上部進(jìn)口連接。
[0005]優(yōu)選地，所述蒸汽機(jī)械增壓系統(tǒng)為單級(jí)壓縮系統(tǒng)，包括一級(jí)MVR壓縮機(jī);所述SO2解吸塔頂部出口與一級(jí)MVR壓縮機(jī)入口連接;所述一級(jí)MVR壓縮機(jī)出口與一級(jí)蒸汽冷卻器入口連接;所述一級(jí)蒸汽冷卻器出口與氣體飽和增濕罐入口連接;所述氣體飽和增濕罐出口與MVR再沸器上部入口連接;所述冷凝水輸送栗出口與氣體飽和增濕罐頂部噴淋入口連接，所述冷凝水輸送栗出口還與一級(jí)蒸汽冷卻器冷側(cè)入口連接，所述一級(jí)蒸汽冷卻器冷側(cè)出口與SO2解吸塔上部入口連接。所述一級(jí)MVR壓縮機(jī)設(shè)置防喘振旁路;所述防喘振旁路上設(shè)置防喘振閥；所述一級(jí)蒸汽冷卻器設(shè)置進(jìn)出口調(diào)節(jié)旁路;所述進(jìn)出口調(diào)節(jié)旁路上設(shè)置調(diào)節(jié)閥。所述一級(jí)MVR壓縮機(jī)出口處設(shè)置安全閥；所述氣體飽和增濕罐頂部噴淋入口處設(shè)置增濕水調(diào)節(jié)閥。
[0006]優(yōu)選地，所述蒸汽機(jī)械增壓系統(tǒng)為多級(jí)壓縮系統(tǒng)，所述蒸汽機(jī)械增壓系統(tǒng)包括一級(jí)MVR壓縮機(jī);所述SO2解吸塔頂部出口與一級(jí)MVR壓縮機(jī)入口連接;所述一級(jí)MVR壓縮機(jī)出口與一級(jí)蒸汽冷卻器入口連接;所述一級(jí)蒸汽冷卻器出口與二級(jí)MVR壓縮機(jī)入口連接;所述二級(jí)MVR壓縮機(jī)出口與二級(jí)蒸汽冷卻器入口連接，所述二級(jí)蒸汽冷卻器出口與三級(jí)MVR壓縮機(jī)入口連接;所述三級(jí)MVR壓縮機(jī)出口與三級(jí)蒸汽冷卻器連接;所述三級(jí)蒸汽冷卻器出口與氣體飽和增濕罐入口連接;所述氣體飽和增濕罐出口與MVR再沸器上部入口連接;所述冷凝水輸送栗出口還與一級(jí)蒸汽冷卻器冷側(cè)入口連接，所述一級(jí)蒸汽冷卻器冷側(cè)出口、二級(jí)蒸汽冷卻器冷側(cè)出口、三級(jí)蒸汽冷卻器冷側(cè)出口均與SO2解吸塔上部入口連接;所述一級(jí)蒸汽冷卻器冷側(cè)出口、二級(jí)蒸汽冷卻器冷側(cè)出口、三級(jí)蒸汽冷卻器冷側(cè)出口還均與氣體飽和增濕罐頂部噴淋入口連接。所述一級(jí)MVR壓縮機(jī)、二級(jí)MVR壓縮機(jī)、三級(jí)蒸汽冷卻器均設(shè)置防喘振旁路;所述防喘振旁路上設(shè)置防喘振閥；所述一級(jí)蒸汽冷卻器、二級(jí)蒸汽冷卻器、三級(jí)蒸汽冷卻器均設(shè)置進(jìn)出口調(diào)節(jié)旁路;所述進(jìn)出口調(diào)節(jié)旁路上設(shè)置調(diào)節(jié)閥。所述一級(jí)MVR壓縮機(jī)出口處設(shè)置安全閥;所述氣體飽和增濕罐頂部噴淋入口處設(shè)置增濕水調(diào)節(jié)閥。
[0007]下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明；
本發(fā)明工作過(guò)程如下:40 0C的SO2吸收富液經(jīng)過(guò)一級(jí)貧液加熱器被86 0C左右的蒸汽冷凝水加熱至50 °C后進(jìn)入貧富液換熱器，被100°C左右的解吸貧液加熱至90 °C。然后進(jìn)入二級(jí)貧液加熱器，被147°C的蒸汽冷凝水加熱至100 °C左右進(jìn)SO2解吸塔。在解吸塔中富液被通過(guò)MVR再沸器的高溫飽和整汽加熱蒸發(fā)和解吸。解吸出的100°C左右的SO2混合水蒸氣從塔頂部進(jìn)入一級(jí)MVR壓縮機(jī)增壓，一級(jí)壓縮出口氣體壓力提高1.8倍至0.18MPa(a)，溫度提升至159°C左右。如果MVR壓縮機(jī)采用的是離心式壓縮機(jī)，需設(shè)置防喘振旁路，并在旁路上設(shè)置防喘振閥，與壓縮機(jī)出口壓力聯(lián)鎖進(jìn)行調(diào)節(jié)。又為了防止壓縮機(jī)出現(xiàn)異常憋壓情況，在其出口管設(shè)置了安全閥，閥后接管至SO2吸收塔進(jìn)氣主管。一級(jí)壓縮機(jī)出口氣體進(jìn)入一級(jí)蒸汽冷卻器以消除蒸汽過(guò)熱，使氣體溫度降至飽和蒸汽溫度117°C左右，蒸汽冷卻器冷卻水進(jìn)出口需設(shè)置調(diào)節(jié)旁路，旁路調(diào)節(jié)閥應(yīng)與冷卻器出口氣體溫度聯(lián)鎖進(jìn)行調(diào)節(jié)。降溫至飽和的混合蒸汽進(jìn)入二級(jí)MVR壓縮機(jī)進(jìn)行二次增壓1.8倍至0.324MPa(a)，溫度提升至179°C。本級(jí)離心式壓縮機(jī)同樣配有防喘振閥和安全閥。過(guò)熱氣體通過(guò)二級(jí)蒸汽冷卻器間接冷卻消除蒸汽過(guò)熱度至136°C左右進(jìn)三級(jí)MVR壓縮機(jī)。氣體經(jīng)過(guò)第三級(jí)壓縮機(jī)壓力再提升1.8倍至0.5832MPa，溫度提升至201°C左右，再進(jìn)入三級(jí)蒸汽冷卻器，本級(jí)蒸汽冷卻器冷卻水與水旁路混合終溫與其調(diào)節(jié)閥進(jìn)行聯(lián)鎖，控制混合冷卻水終溫為100 0C。三級(jí)蒸汽冷卻器此時(shí)氣體出口溫度依然高于該壓力下的飽和溫度，因此過(guò)熱氣體應(yīng)通入氣體飽和增濕罐，利用一部分升溫至100°C的蒸汽冷凝水向飽和增濕罐內(nèi)碰水使增濕后氣體溫度降至該壓力下的飽和蒸汽溫度158°C，噴入的水量通過(guò)由與增濕罐出口氣體溫度聯(lián)鎖的增濕水調(diào)節(jié)閥進(jìn)行自動(dòng)控制。增濕后的飽和混合蒸汽進(jìn)入MVR再沸器對(duì)解吸塔內(nèi)部溶液進(jìn)行加熱蒸發(fā)解吸S02。經(jīng)過(guò)再沸器熱側(cè)入口混合氣中的水蒸氣被全部冷凝成該溫度下冷凝水，含有SO2的氣液混合物進(jìn)入二級(jí)貧液加熱器的熱側(cè)入口加熱SO2吸收富液，氣液混合物被降溫至100 0C左右進(jìn)入一級(jí)貧液加熱器的熱側(cè)入口再度加熱S O 2吸收富液，冷卻至5 O °C的氣液混合物進(jìn)入氣液分離器分離出冷凝水。分離下來(lái)的冷凝水通過(guò)冷凝水輸送栗依次送至一、二、三級(jí)蒸汽冷卻器的冷側(cè)入口對(duì)三級(jí)過(guò)熱蒸汽進(jìn)行降溫冷卻，自身則被梯級(jí)升溫至100°C。分離器分離出的高濃SO2氣體則送至用戶進(jìn)行儲(chǔ)存或使用。
[0008]本發(fā)明中可將三級(jí)蒸汽壓縮機(jī)做成了一臺(tái)壓縮機(jī)。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備占地均減少，但是因?yàn)橹虚g沒(méi)設(shè)冷卻裝置導(dǎo)致壓縮機(jī)的整體功耗較三臺(tái)壓縮機(jī)串級(jí)的能耗偏大。在這種形式下，SO2解吸塔出來(lái)的100°C混合蒸汽只經(jīng)過(guò)一臺(tái)三級(jí)MVR壓縮機(jī)就能提升5.83倍壓力，并升溫至308°C的過(guò)熱狀態(tài)。過(guò)熱混合蒸汽進(jìn)入蒸汽冷卻器消除部分過(guò)熱之后進(jìn)入氣體飽和增濕罐進(jìn)行增濕降溫冷卻至158°C。蒸汽冷卻器進(jìn)入的冷卻水量由進(jìn)解吸塔的冷卻水終溫聯(lián)鎖冷卻水調(diào)節(jié)閥14進(jìn)行調(diào)節(jié)，加入氣體飽和增濕罐的增濕水量通過(guò)出增濕罐的混合蒸汽的溫度聯(lián)鎖增濕水調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。其余過(guò)程同三級(jí)蒸汽壓縮機(jī)的形式。
[0009]本發(fā)明的基本思路是對(duì)解吸過(guò)程的SO2混合氣采用機(jī)械增壓的方式使蒸汽溫度升高50°C左右，并成為該溫度下的飽和蒸汽，再去解吸塔再沸器中加熱溶液。本發(fā)明充分利用了水蒸氣的蒸發(fā)潛熱，經(jīng)過(guò)多級(jí)壓縮(以三級(jí)為例)后，升溫蒸汽不僅能提供再沸蒸發(fā)的全部