[发明专利]电厂碳捕集多旁路可调式烟气预处理系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于环保脱碳技术领域，具体涉及一种适用于电厂燃煤烟气二氧 化碳捕集前烟气净化处理的多旁路可调式烟气净化处理装置及其方法。

背景技术

目前，燃煤电厂烟气的碳捕集和封存技术是实现未来温室气体减排目标 最有效的技术途径之一。该类技术多采用化学吸收工艺，其中，由于化学吸 收工艺中吸收溶剂及电厂燃煤烟气成分的特点，二氧化碳捕集前基本都要设 置烟气洗涤系统对烟气进行净化处理，基本除去烟气中的二氧化硫和氮氧化 物，减少二氧化碳捕集工艺中溶剂的损耗。

烟气洗涤系统通常包括烟气进口烟道、洗涤塔、烟气出口烟道、洗涤剂 循环系统、洗涤剂制备系统。烟气洗涤基本流程如下：烟气经进口烟道由洗 涤塔下部引入，洗涤溶剂经洗涤溶剂循环系统由洗涤塔上部引入，烟气与洗 涤溶剂在洗涤塔内逆流接触，发生化学反应除去烟气中的二氧化硫和氮氧化 物，洗涤后烟气从洗涤塔上部经烟气出口烟道引出，完成洗涤过程，进入二 氧化碳捕集工艺的烟气精净化流程，该洗涤过程目的是使经过预处理洗涤塔 后的烟气二氧化硫、氮氧化物含量始终维持在设计值附近(小于10-50毫克/ 标立方米)，合理减小二氧化碳捕集工艺的烟气精净化负荷，既降低二氧化碳 捕集运行成本又保证所得二氧化碳产品的质量。

目前，该烟气洗涤系统的缺点是：当洗涤前烟气流量和二氧化硫和氮氧 化物含量在设计范围内经常波动时，循环洗涤溶剂流量、浓度不能即时相应 调整，从而不能使洗涤系统经济优化运行；当洗涤前烟气二氧化硫、氮氧化 物成分远小于设计值时，循环洗涤剂流量、浓度不能即时相应调整，造成洗 涤系统较大运行能耗损失；当洗涤前烟气二氧化硫和氮氧化物含量远大于设 计值时，洗涤系统洗涤净化能力不能保证洗涤塔的烟气净化处理效果，从而 增大后续烟气精净化工序负荷，恶劣情况下会对其后精净化系统造成严重损 失，急剧增加二氧化碳捕集成本，严重时还会迫使二氧化碳捕集装置进行停 机保护，使二氧化碳产品不能连续生产。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题，本发明提出一种电厂碳捕集多旁路可调 式烟气预处理系统，适用于电厂燃煤烟气二氧化碳捕集前烟气净化处理，设 置有多个旁路，并能根据烟气浓度，实时调节旁路的开启和关闭，使烟气净 化处理系统能经济优化运行并保证烟气净化处理效果。

本发明的目的是这样实现的，电厂碳捕集多旁路可调式烟气预处理系统， 包括洗涤塔、燃煤烟气进口烟道、烟气出口烟道、洗涤剂循环系统，所述燃 煤烟气进口烟道一端连接电厂燃煤烟气系统，另一端与洗涤塔下部的烟气进 口连通，所述洗涤剂循环系统包括洗涤剂循环水池和设置于洗涤塔内的洗涤 剂喷淋系统，洗涤剂循环水池通过洗涤剂循环泵与洗涤剂喷淋系统的洗涤剂 入口连通，所述烟气出口烟道设置洗涤塔上部，用于与燃煤烟气二氧化碳捕 集系统连通，所述燃煤烟气进口烟道内设置有烟气流量监测及成分分析装置， 所述燃煤烟气二氧化碳捕集前电厂碳捕集多旁路可调式烟气预处理系统还包 括第一控制器以及连通于燃煤烟气进口烟道与烟气出口烟道之间的洗涤塔旁 路烟道，所述洗涤塔旁路烟道中设置有第一电动调节阀，所述第一控制器根 据烟气流量监测及成分分析装置的输出结果对第一电动调节阀进行控制。

所述燃煤烟气二氧化碳捕集前电厂碳捕集多旁路可调式烟气预处理系统 还包括第二控制器以及燃煤烟气旁路烟道系统，所述燃煤烟气旁路烟道系统 包括连通于燃煤烟气进口烟道与电厂燃煤烟气系统之间的燃煤烟气旁路烟 道、设置于燃煤烟气旁路烟道内的第二电动阀，所述燃煤烟气旁路烟道上设 置有引风机，所述第二控制器根据烟气流量监测及成分分析装置的输出结果 对第二电动调节阀和引风机进行控制。

进一步，所述洗涤剂循环系统还包括高浓度洗涤剂存槽和洗涤剂计量泵， 所述高浓度洗涤剂存槽通过洗涤剂计量泵与洗涤剂喷淋系统的洗涤剂入口连 通，所述燃煤烟气二氧化碳捕集前电厂碳捕集多旁路可调式烟气预处理系统 还包括第三控制器，所述第三控制器根据烟气流量监测及成分分析装置的输 出结果对洗涤剂计量泵和洗涤剂循环泵进行实时控制。

本发明还提供一种基于上述电厂碳捕集多旁路可调式烟气预处理系统的 多旁路可调式烟气预处理方法，包括以下步骤：

烟气流量监测及成分分析装置检测燃煤烟气进口烟道内的烟气流量及成 分，并将检测结果输出到第一控制器和第二控制器；