CN100490948C - 一种双塔循环流化床烟气脱硫方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双塔循环流化床烟气脱硫方法及装置，本装置包括脱硫反应塔、喷水装置、消化器、返料装置和气固分离器及其灰斗，特点是将由燃烧设备排除的脏烟气一分为二：一路进入主塔；另一路进入由气固分离器灰斗形成的副塔。其优点是烟气在脱硫反应主塔内可以以更低的温度运行，脱硫效率高，反应主塔体积小；循环灰在灰斗内可得到有效加热，流动性好，无粘结、结垢和腐蚀之忧，装置的可靠性好；可大大减少灰斗的电加热功率，脱硫能耗小。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟气脱硫技术及装置，尤其涉及一种循环流化床烟气脱硫方法及装置，用于脱除由锅炉或其它燃烧设备排出的烟气中的氧化硫和其它有害酸性气体，如HCL，HF等。
背景技术
在通常的循环流化床烟气脱硫技术中，如CFB—FGD、RCFB—FGD和NID等技术，是将消石灰和水送入到脱硫塔中同烟气混合并反应，脱硫产物经气固分离器分离，落入灰斗，大多数通过气力斜槽和返料装置作为循环物料送回脱硫塔继续参加反应。在上述技术中，随着烟气温度的降低逐渐接近露点温度，烟气脱硫效率也随之显著提高，但循环物料的粘结和结团堵塞的风险也增大，尤其在灰斗处。为了兼顾脱硫效率和装置的可靠性，在燃煤锅炉的烟气脱硫中，循环流化床脱
塔的温度通常控制在70℃左右，并且需对灰斗采取电或蒸气加热保温的措施。这一方面限制烟气脱硫效率的进一步提高，另一方面还要耗费大量的电或蒸气，使得运行费用增加。另外这些现有技术都是将燃烧设备排出的所有烟气全部送入到一个脱硫塔中，造成通常的脱硫塔都需要一个相对较大的体积。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足，提供一种利用烟气对灰斗进行加热，并将一部分烟气在灰斗中进行反应的一种双塔循环流化床烟气脱硫方法及装置。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：一种双塔循环流化床烟气脱硫方法，它是将燃烧设备排除的脏烟气送入到脱硫反应塔中，经过喷水降温，与脱硫剂反应，脱硫产物被气固分离器分离，落入灰斗，通过气力斜槽和返料装置送回脱硫塔，其特点是：将燃烧设备排出的脏烟气一分为二：一路进入通常使用的脱硫反应塔，即主塔；另一路脏烟气通过由气固分离器下面灰斗构成的脱硫反应副塔，进入脱硫反应副塔的脏烟气先流经灰斗的夹道，脏烟气对灰斗进行加热，再从灰斗底部的周边均匀进入灰斗，进入脱硫反应副塔的脏烟气量占总烟气量的比例为5％～30％，对进入脱硫反应副塔的脏烟气掺混一部份中高温烟气，使其混合温度达到160℃～300℃，进入脱硫反应副塔的脏烟气都从燃烧设备的中温段抽出，其温度为300℃～450℃，进入主塔的脏烟气经过与水、脱硫剂和循环物料混合反应后，携带混合物料进入气固分离器，另一路进入到副塔的脏烟气在同气固分离器落下来的混合物料进行流化反应后，也进入同一个气固分离器，两路经脱硫除尘的清洁烟气从气固分离器排出。
一种实现上述烟气脱硫工艺方法的双塔循环流化床烟气脱硫装置，它包括脱硫反应塔、返料装置、气固分离器及其灰斗和气力斜槽，其特点是：所述的脱硫反应塔是由主副双塔组成，主塔为通常使用的形式，副塔是由气固分离器下面灰斗和气力斜槽组成，在灰斗的斜面设置有夹道，风箱设置在灰斗的上方，烟气出口均布在灰斗底部。
由于本发明的特点是将由燃烧设备排除的脏烟气一分为二：一路进入主塔；另一路进入由气固分离器灰斗形成的副塔，因此，本发明的有益效果是，是烟气在脱硫反应主塔内可以以更低的温度运行，脱硫效率高，反应主塔体积小；循环灰在灰斗内可得到有效加热，流动性好，无粘结、结垢和腐蚀之忧，装置的可靠性好；可大大减少加热灰斗的电或蒸气耗量，脱硫能耗小。
附图说明
附图1为一种双塔循环流化床烟气脱硫装置的结构示意图。
附图2为附图1的A—A剖视图，表示出灰斗结构及形状。
下面结合附图具体说明本发明的工艺过程、工作原理、结构特点及最佳实施方式：
由图1所示，本发明所述装置主要包括脱硫反应主塔3、气固分离器5和灰斗6，脱硫反应主塔3通过连接烟道4同气固分离器5相接，在气固分离器5的下部布置有灰斗6，气力斜槽7布置在灰斗6的底部，在气力斜槽7上布置脱硫灰出口8和返料装置9，脏烟气一分为二分别从烟气进口1进入脱硫反应主塔和烟气进口2进入灰斗6即脱硫反应副塔。脏烟气在脱硫反应主塔中同水、脱硫剂和循环物料混合反应后，其中的酸性气体得到有效清除，脏烟气沿气流流向11进入气固分离器5，气固分离器5分离下来的混合物料，含有大量的未完全反应的脱硫剂，在重力的作用下落入灰斗6，另一路进入到副塔的脏烟气同这些混合物料充分流化混合反应，酸性气体也被高效脱除，脏烟气向上直接进入气固分离器5，气固分离器5将两股脏烟气中绝大多数的固体颗粒除去，最终，清洁烟气通过设在分离器上的烟气出口10排出，其中绝大部分的混合物料作为循环物料通过气力斜槽7和返料装置9返回脱硫反应主塔3，剩余的从脱硫灰出口8排出。
循环流化床烟气脱硫的脱硫效率，是随着烟气温度的降低而提高，但循环物料的含水率却相应增加，循环物料的粘结和结团堵塞的风险也增大。在通常的循环流化床烟气脱硫技术中，由于散热的作用，灰斗处的温度水平最低，此处混合物料又处于滑动状态，为了避免混合物料的粘结，在对燃煤锅炉烟气脱硫时，一般需将其温度控制在65℃以上，虽然混合物料在脱硫塔中流化湍动强烈，不易粘结，脱硫塔的温度也只能控制在70℃左右。本发明采用旁路一部分烟气对灰斗中的循环物料进行加热和流化的方法，由于灰斗的空间很大，这部分烟气在灰斗沿高度方向的平均速度一般低于0.5米/秒，烟气在此处的停留时间比在主塔中要长得多，而且烟气同循环物料可进行充分的混合流化，所以烟气中的酸性气体可得到高效化合。这样烟气在主塔和副塔两处反应，在对燃煤烟气脱硫时，一可大幅度地提高灰斗处循环物料的温度水平，一般是将其从60℃提高到80℃左右，灰斗外壳的温度可以提高到90℃以上，有效地防止循环物料的粘结和结团堵塞；二可将脱硫反应主塔的运行烟气温度从70℃降低到60℃左右，显著提高烟气脱硫效率；三可减少通过脱硫反应主塔烟气量，缩小反应主塔体积。在对垃圾炉烟气脱酸时，由于氯化钙的吸湿性，脱酸装置的的各处温度应相应提高。
在上述方法中，燃烧设备如锅炉的排烟温度一般为140℃，进入脱硫反应副塔的烟气量越大，灰斗外壳和混合物料的温升越高，防粘结的效果越好，但它在脱硫反应副塔的停留时间却越短，脱硫效率也随之降低，当进入副塔的烟气量大于30％时，副塔的烟气脱硫效率明显下降，或者需将副塔的体积做的很大。进入脱硫反应副塔的脏烟气量占总烟气量的比例为5％～30％，这样即可对循环物料进行有效加热，防止循环物料的粘结和结团堵塞，又能确保脱硫反应副塔的脱硫效率。
在上述方法中，燃烧设备如锅炉16，各处受热面17后的烟气温度是不同的，排烟温度最低，为了对灰斗进行更有效的加热，可从燃烧设备的中部抽出一部份中温烟气，采用烟道与主塔和副塔的入口相连，在烟道中设置中温调节门18和低温调节门19，通过对这两个调节门开度的调整，使进入脱硫反应副塔的脏烟气掺混一部份中高温烟气，混合温度达到160℃～300℃，或者将进入脱硫反应副塔的脏烟气都使用中温烟气，使其温度达到300℃～450℃。烟气温度的提高，可以减少进入脱硫反应副塔的烟气量，降低脱硫反应主塔的烟气温度水平，提高脱硫反应主副塔的烟气脱硫效率。
由附图2所示，本发明所述灰斗6的斜面设置夹道13，风箱12设置在灰斗的上方，烟气出口14均布在灰斗底部。烟气进入风箱后，如烟气流向11所示，在夹道13内，由上而下流动，对灰斗加热后，从烟气出口14进入灰斗，落到灰斗斜面的循环物料可顺利滑落到斜槽7中。
更好的方案是，在烟气出口的上方设置有横截面形状为锥形的均流板15，在所述的均流板15上均布有多个通气孔，烟气进入灰斗后，在锥形均流板15的作用下均匀通过灰斗，锥形均流板上循环物料可自然滑落，不会发生积灰。
气固分离器5可以是静电除尘器或布袋除尘器，也可以是惯性或旋风除尘器同静电除尘器或布袋除尘器的组合体，在采用静电除尘器时，为了提高除尘效率，应减少进入副塔烟气量的比例。
Claims (3)
1.一种双塔循环流化床烟气脱硫方法，它是将燃烧设备排除的脏烟气送入到脱硫反应塔中，经过喷水降温，与脱硫剂反应，脱硫产物被气固分离器分离，落入灰斗，通过气力斜槽和返料装置作为循环物料送回脱硫塔，其特征在于：将燃烧设备排出的脏烟气一分为二：一路进入通常使用的脱硫反应塔，即主塔；另一路通过由气固分离器下面灰斗构成的脱硫反应副塔，进入脱硫反应副塔的脏烟气先流经灰斗的夹道，脏烟气对灰斗进行加热，再从灰斗底部的周边均匀进入灰斗，进入脱硫反应副塔的脏烟气量占总烟气量的比例为5％～30％，对进入脱硫反应副塔的脏烟气掺混一部份中高温烟气，使其混合温度达到160℃～300℃，或者将进入脱硫反应副塔的脏烟气都从燃烧设备的中温段抽出，其温度为300℃～450℃，进入主塔的脏烟气经过与水、脱硫剂和循环物料混合反应后，携带混合物料进入气固分离器，另一路进入到副塔的脏烟气在同气固分离器落下来的混合物料进行流化反应后，也进入同一个气固分离器，两路经脱硫除尘的清洁烟气从气固分离器排出。
2.一种实现权利要求1所述的烟气脱硫方法的双塔循环流化床烟气脱硫装置，它包括脱硫反应塔、返料装置、气固分离器及其灰斗和气力斜槽，其特征在于：所述的脱硫反应塔是由主副双塔组成，主塔为通常使用的形式，副塔是由气固分离器下面灰斗和气力斜槽组成，在灰斗的斜面设置夹道，风箱设置在灰斗的上方，烟气出口均布在灰斗底部。
3.根据权利要求2所述的双塔循环流化床烟气脱硫装置，其特征在于：在所述的烟气出口上方设置有横截面形状为锥形的均流板，在所述的均流板上均布有多个通气孔。
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