[发明专利]一种氨法烟气脱硫与有机朗肯循环耦合发电方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及化工能源领域，特别涉及一种氨法烟气脱硫与有机朗肯循环耦合发电方法。

二、背景技术

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℃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﹢1/2O₂ = (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℃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、发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明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。

本发明的目的通过下述技术方案加以实现：一种氨法烟气脱硫与有机朗肯循环耦合发电方法，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℃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0～2℃，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℃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，烟气的温度降至为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℃的净烟气由烟囱排出；