CN101007238A

CN101007238A - 径向分级脱硫除尘装置

Info

Publication number: CN101007238A
Application number: CN 200610166209
Authority: CN
Inventors: 董勇; 马春元; 高继慧; 高建民; 杜谦; 王文龙; 徐夕仁; 宋占龙
Original assignee: Shandong University
Current assignee: Shandong University
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2007-08-01

Abstract

本发明涉及用来同时脱除燃煤锅炉烟气中的粉尘和二氧化硫气体的径向分级脱硫除尘装置。含烟尘和二氧化硫的烟气在沿径向分开的圆形反应器内的两个区域内分别进行除尘、脱硫过程，在中心区域内完成旋风水膜除尘，在径向外侧区域完成脱硫过程。本发明通过将反应器沿径向分成两个区域，实现了脱硫、除尘功能的有效分离，保障了除尘性能、脱硫性能的稳定性，提高了系统可靠性，降低了初始投资和运行成本。

Description

径向分级脱硫除尘装置

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，特别是涉及中小型燃煤锅炉烟气中二氧化硫和烟尘的径向分级脱硫除尘装置。

背景技术

中小型燃煤锅炉是我国重要的热能动力设施，适用面广，需求量大，主要集中在人口密集的城市和城郊工业区。目前，全国有工业锅炉50万台以上，并以每年8000台的速度增长。

燃煤工业锅炉所排放的烟尘和硫化物是影响城市大气质量的主要污染物。与电站锅炉相比，工业锅炉相对数量较多，分布广，并且处于人口稠密地区，烟尘多属低空排放，因此，工业锅炉排放的粉尘和SO₂对周围环境，特别是对城镇环境的污染尤为严重，造成的危害和损失也更大。鉴于我国目前的经济条件和技术水平等原因，对中小型锅炉排放的二氧化硫的控制还无法像大型电站那样投入大量资金。因此，就中小型锅炉而言，不能完全照搬大型电站烟气除尘脱硫的方法和技术，必须立足国内，结合国情，研制和开发投资省、运行费用低、技术可靠、具有真正使用价值和推广前景的除尘脱硫一体化设备。

目前，配用脱硫除尘装置普遍采用简易湿法脱硫工艺。湿法烟气脱硫除尘是在物理过程中同时实现气液酸碱化学反应的过程。已有的“简易湿法脱硫工艺”，即无吸收剂制备、脱硫生成物处理与烟气再热过程，也无完备的工艺系统成套。正是上述工艺条件的制约，造成现有技术及装置普遍存在效率不高、结垢严重、设备腐蚀、风机带水等一系列问题，多数设备无法实际投入使用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种径向分级脱硫除尘装置，通过径向分级的除尘、脱硫功能系统，实现脱硫除尘一体化，并将除尘、脱硫功能实现有效分离，提高了脱硫除尘系统的可靠性。

本发明是通过如下方式实现：

径向分级脱硫除尘装置，包括切向入口烟道、水喷嘴、反应器外筒、除尘水槽、出口烟道、溢流槽、脱硫剂浆液喷嘴、反应器内筒、反应器内筒入口、循环浆液槽，其关键技术在于反应器采用圆形结构，反应器内筒将反应器沿径向分成两个区域，径向内侧区域为脱硫区，径向外侧区域为除尘区，脱硫区下部的反应器内筒入口与径向外侧区域连通。在反应器径向外侧区域筒壁的顶部设有溢流槽。除尘区底部设有除尘水槽，脱硫区底部设有循环浆液槽。

本发明的径向分级脱硫除尘装置，从锅炉排出的烟气在进入除尘脱硫塔前的入口烟道内被水喷嘴喷出的超细雾化水预冷却，同时烟气中的粉尘在雾滴的作用下团聚形成大的尘粒，以强化粉尘的脱除。预冷却后的烟气从反应器外筒上部切向进入反应器外筒内。反应器外筒与反应器内筒构成的外侧环形区域为除尘区域。在除尘区域内，烟气旋转向下流动，由于在反应器外侧区域顶部设置溢流槽，在反应器外筒内壁及反应器内筒外壁上形成均匀的液膜，烟气携带的烟尘被反应器外筒内壁及反应器内筒外壁上的液膜所捕捉。在除尘区域下部烟气由反应器内筒入口进入反应器内筒，使烟气进入脱硫过程，在脱硫区内烟气向上与脱硫剂浆液喷嘴所喷出的雾化浆液逆流接触，烟气中的SO₂直接与脱硫剂浆液接触并被吸收去除，脱硫后的净烟气从反应器的出口烟道排出。

在除尘区域底部设有除尘水槽。在重力作用下，含尘废水沿反应器外筒内壁面、反应器内筒外壁面汇集到除尘水槽内，除尘水经溢流排出，进行后续处理。脱硫区域底部设有循环浆液槽，补充的新鲜脱硫剂浆液由脱硫剂浆液补充泵打入循环浆液槽中，循环浆液泵将浆液输到脱硫剂浆液喷嘴进行雾化，脱硫反应后汇集到循环浆液槽内，氧化风机将空气吹到循环浆液槽底部，将脱硫产物中亚硫酸钙氧化成性能稳定的硫酸钙，然后由排污泵排出进一步处理利用。

本发明采用圆筒形结构，并将反应器沿径向分成两个独立区域，实现了脱硫、除尘功能的有效分离，保障了除尘性能、脱硫性能，提高了系统可靠性，降低了初始投资和运行成本。

附图说明

图1为采用径向分级脱硫除尘装置示意图。

图中1为切向入口烟道，2为水喷嘴，3为反应器外筒，4为除尘水槽，5为出口烟道，6为溢流槽，7为脱硫剂浆液喷嘴，8为反应器内筒，9为反应器内筒入口，10为循环浆液槽，11为浆液循环泵，12为脱硫剂浆液补充泵，13为氧化风机，14为排污泵。

具体实施方式

下面结合附图1给出本发明的一个最佳实施例。

径向分级脱硫除尘装置工艺流程如图1所示。从锅炉排出的烟气在进入除尘脱硫塔前的入口烟道1内被水喷嘴2喷出的超细雾化水预冷却，同时烟气中的粉尘在雾滴的作用下团聚形成大的尘粒，以强化粉尘的脱除。预冷却后的烟气从反应器外筒3上部切向进入反应器外筒3内。反应器外筒3与反应器内筒8构成的外侧环形区域为除尘区域。在除尘区域内，烟气旋转向下流动，在离心力作用下烟气携带的烟尘被反应器外筒3内壁及反应器内筒8外壁上的液膜所捕捉，反应器外筒3内壁及反应器内筒8外壁上的液膜由溢流槽6形成。在除尘区域下部烟气由反应器内筒入口9进入反应器内筒8，进行脱硫过程。在脱硫区内烟气向上与脱硫剂浆液喷嘴7所喷出的雾化浆液逆流接触，烟气中的SO₂直接与脱硫剂浆液接触并被吸收去除，脱硫后的净烟气从反应器的出口烟道5排出。

在除尘区域底部设有除尘水槽4，含尘废水沿反应器外筒3内壁面、反应器内筒8外壁面在重力作用下汇集到除尘水槽4内，除尘水经溢流排出，进行后续处理。脱硫区域底部设有循环浆液槽10，补充的新鲜脱硫剂浆液由脱硫剂浆液补充泵12打入循环浆液槽10中，循环浆液泵11将浆液输到脱硫剂浆液喷嘴7进行雾化，脱硫后汇集到循环浆液槽10内，氧化风机13将空气吹到循环浆液槽10底部，将脱硫产物中亚硫酸钙氧化成性能稳定的硫酸钙，然后由排污泵14排出进一步处理利用。

本发明还可以将反应器的中心区域设置为除尘区域，外侧区域设置为脱硫区域，烟气先进入除尘区域，在进入脱硫区域，也同样具有显著的脱硫除尘效果。

为了提高设备的可靠性，反应器外筒3可以选用耐腐蚀、耐磨损的麻石材料，反应器内筒8可选用耐腐蚀钢材或一般钢材涂防腐涂料。

在安装时，反应器内筒8可以采用悬挂方式，悬挂在反应器外部的基础框架上，反应器外筒3顶部与反应器内筒8采用密封材料密封。

Claims

1、径向分级脱硫除尘装置，包括切向入口烟道、水喷嘴、反应器外筒、除尘水槽、出口烟道、溢流槽、脱硫剂浆液喷嘴、反应器内筒、反应器内筒入口、循环浆液槽，其特征在于：反应器采用圆形结构，反应器内筒将反应器沿径向分成两个区域，径向内侧区域为脱硫区，径向外侧区域为除尘区，脱硫区下部的反应器内筒入口与径向外侧区域连通。

2、根据权利要求1所述的径向分级脱硫除尘装置，其特征是在反应器径向外侧区域筒壁的顶部设有溢流槽。

3、根据权利要求1所述的径向分级脱硫除尘装置，其特征是除尘区底部设有除尘水槽，脱硫区底部设有循环浆液槽。