CN102350211B - 循环流化床锅炉三段脱硫装置 - Google Patents

循环流化床锅炉三段脱硫装置 Download PDF

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Abstract

一种循环流化床锅炉三段脱硫装置,属于燃煤锅炉高效脱硫脱硝技术领域。该循环流化床锅炉三段脱硫装置在锅炉内、旋风分离器内和半干法脱硫器内对烟气进行脱硫,可以根据因煤种变化、负荷变化等原因产生的烟气含硫量变动,调节脱硫装置,选择部分或全部脱硫环节。这种根据烟气内含硫量的变化而变化的脱硫装置,可在保证脱硫效率的前提下显著降低耗电量,节约运行成本。尤其是部分布袋除尘器收集的煤灰通过钙消化器,返回烟气脱硫系统再循环,钙消化器输出的氢氧化钙颗粒对SO2捕捉具有极高的活性。因此,这种在循环流化床锅炉内、旋风分离器内以及半干法脱硫的组合脱硫方式,将使锅炉的SO2脱除率远高于90%。

Description

循环流化床锅炉三段脱硫装置
技术领域
本发明涉及一种循环流化床锅炉三段脱硫装置,属于燃煤锅炉高效脱硫脱硝技术领域。
背景技术
人们已经开发出许多工艺和系统,用以脱除锅炉排放烟气中的二氧化硫污染物,许多常见工艺是采用湿法或半干法烟气脱硫装置。虽然这些装置脱除SO2效率可达90%以上,但其投资和运行费用均很昂贵。
循环流化床锅炉具有的特有燃烧技术,即众所周知的可以在锅炉燃烧室内捕获SO2。这是因为炉膛以固态流化模式运行,其温度范围800-950℃适宜采用石灰石捕捉SO2,但是,采用炉膛喷入SO2的循环流化床锅炉脱硫难以取得90%以上脱硫效率,使其难以满足当今严格的环保要求。
发明内容
为了解决现有循环流化床锅炉脱硫技术中存在的问题,本发明提供一种循环流化床锅炉三段脱硫装置,它应以最低的投资和运行费用,进一步提高循环流化床锅炉的脱硫效率至90%以上。
本发明的技术方案是:一种循环流化床锅炉三段脱硫装置,在循环流化床锅炉与锅炉烟道之间设有一个旋风分离器,在锅炉烟道后依次连接一个半干法脱硫器、布袋除尘器、飞灰仓和钙消化器。所述循环流化床锅炉设有一个石灰石仓,石灰石仓采用第一给料机经第一供料管连接循环流化床锅炉,采用第二给料机经第二供料管连接旋风分离器。所述半干法脱硫器与烟道出烟管成切向连接,在半干法脱硫器的底部设有一个回收煤灰的再循环管和一个加湿管。
所述烟道出烟管采用分岔式结构,其中一路切向连接到半干法脱硫器的较高部位,另一路切向连接到半干法脱硫器的较低部位,而且两岔的切向连接方向互相相反。
所述半干法脱硫器内设有一个内筒,所述烟道出烟管采用分岔式结构,其中一路切向连接到半干法脱硫器的外壳上,另一路切向连接到内筒上,而且两岔的切向连接方向互相相反。
上述技术方案将循环流化床锅炉的烟气脱硫分成三个组成部分:第一部分在循环流化床锅炉燃烧室注入SO2脱硫剂,如石灰石;第二部分在旋风分离器顶部注入SO2脱硫剂,如石灰石、石灰等;第三部分向半干法脱硫器内注入氢氧化钙。在循环流化床锅炉中,石灰石不仅被投入至燃烧室,也被导入旋风分离器的顶部。石灰石颗粒被输送入旋风器顶部后,在螺旋气流的作用下迅速扩散,在旋风分离器内形成由颗粒组成的壳体,这个壳体将加强煅烧石灰石颗粒和SO2气体之间的接触,强化其中新鲜煅烧石灰石对SO2的捕捉。
本发明的有益效果是:该循环流化床锅炉三段脱硫装置在锅炉内、旋风分离器内和半干法脱硫器内对烟气进行脱硫,可以根据因煤种变化、负荷变化等原因产生的烟气含硫量变动,调节脱硫装置,选择部分或全部脱硫环节。这种根据烟气内含硫量的变化而变化的脱硫装置,可在保证脱硫效率的前提下显著降低耗电量,节约运行成本。尤其是部分布袋除尘器收集的煤灰通过钙消化器,返回烟气脱硫系统再循环,钙消化器输出的氢氧化钙颗粒对SO2捕捉具有极高的活性。因此,这种在循环流化床锅炉内、旋风分离器内以及半干法脱硫的组合脱硫方式,将使锅炉的SO2脱除率远高于90%。
附图说明
图1是一种循环流化床锅炉三段脱硫装置工作原理图。
图2是一种分岔式烟道出烟管工作示意图。
图3是另一种分岔式烟道出烟管工作示意图。
图中:1、第一鼓风机,1a、第二鼓风机,2、第一给料机,2a、第二给料机,3、石灰石仓,4、循环流化床锅炉,4a、锅炉出烟管,5、第一供料管,5a、第二供料管,6、旋风分离器,6a、分离器出烟管,6b、分离器回烟管,7、锅炉烟道,7a、烟道出烟管,8、烟道吸热器,9、半干法脱硫器,10、布袋除尘器,10a、第三鼓风机,11、飞灰仓,11a、第三给料机,12、钙消化器,12a、第四鼓风机,12b、再循环管,13、水箱,13a、加湿水泵,13b、加湿调节阀,13c、加湿管,14、烟气A,15、烟气B,16、煤灰与氢氧化钙,17、脱硫加湿水,18、内筒。
具体实施方式
图1示出了一种循环流化床锅炉三段脱硫装置工作原理图。图中,在循环流化床锅炉4与锅炉烟道7之间设有一个旋风分离器6,在锅炉烟道7后依次连接一个半干法脱硫器9、布袋除尘器10、煤灰仓11和钙消化器12。石灰石颗粒储存在石灰石仓3中,第一鼓风机1把石灰石颗粒经第一给料机2和第一供料管5送入循环流化床锅炉4内,第二鼓风机1a把石灰石颗粒经第二给料机2a和第二供料管5a从顶部送入旋风分离器6内。烟气在循环流化床锅炉4内经过初步脱硫后进入旋风分离器6,在旋风分离器6的强烈涡流作用下与石灰石反应。经过二段脱硫的烟气经过锅炉烟道7、烟道吸热器8进入半干法脱硫器9。在半干法脱硫器9的底部设有一个回收煤灰的再循环管12b和一个加湿管13c。布袋除尘器10收集到的煤灰由第三鼓风机10a送入飞灰仓11,经第三给料机11a进入钙消化器12与其中的氢氧化钙混合后,由第四鼓风机12a经再循环管12b从底部送入半干法脱硫器9中,同时加湿水泵13a把水箱13中的加湿水经加湿调节阀13b和加湿管13c从底部送入半干法脱硫器9中。由于向半干法脱硫器9中的烟气喷入水雾和/或碱性溶液,使烟气温度降至80-100℃,该加湿烟气将使来自炉内的煤灰中携带未被硫化的煅烧石灰石再次活化,用于脱除SO2。另外,部分布袋除尘器10收集的煤灰通过钙消化器12,返回烟气脱硫系统再循环,钙消化器12输出的氢氧化钙颗粒对SO2捕捉具有极高的活性。
图2示出了一种分岔式烟道出烟管工作示意图。烟道出烟管7a采用分岔式结构,其中一路切向连接到半干法脱硫器9的较高部位,另一路切向连接到半干法脱硫器9的较低部位,而且两岔的切向连接方向互相相反。即烟气B15切向进入半干法脱硫器9下方区域,而另一股烟气A14沿相反方向进入半干法脱硫器9较高位置,与下方进入的气流相比,形成一个反向涡流。回收的煤灰与氢氧化钙16和脱硫加湿水17水雾从半干法脱硫器9底部加入。
图3示出了另一种分岔式烟道出烟管工作示意图。半干法脱硫器9内设有一个内筒18,烟道出烟管7a采用分岔式结构,其中一路切向连接到半干法脱硫器9的外壳上,另一路切向连接到内筒18上,而且两岔的切向连接方向互相相反。即内筒18可在半干法脱硫器9的下方将两股气流隔开,两股气流在半干法脱硫器9的上部位置将混合。外侧气流可防止壁面积灰,并促进从底部上升气流的混合。回收的煤灰与氢氧化钙16和脱硫加湿水17水雾从半干法脱硫器9底部加入。

Claims (2)

1.一种循环流化床锅炉三段脱硫装置,在循环流化床锅炉(4)与锅炉烟道(7)之间设有一个旋风分离器(6),在锅炉烟道(7)后依次连接一个半干法脱硫器(9)、布袋除尘器(10)、飞灰仓(11)和钙消化器(12);其特征在于:石灰石颗粒储存在石灰石仓(3)中,第一鼓风机(1)把石灰石颗粒经第一给料机(2)和第一供料管(5)送入循环流化床锅炉(4)内,第二鼓风机(1a)把石灰石颗粒经第二给料机(2a)和第二供料管(5a)从顶部送入旋风分离器(6)内;烟气在循环流化床锅炉(4)内经过初步脱硫后进入旋风分离器(6),在旋风分离器(6)的强烈涡流作用下与石灰石反应;经过二段脱硫的烟气经过锅炉烟道(7)、烟道吸热器(8)进入半干法脱硫器(9);在半干法脱硫器(9)的底部设有一个回收煤灰的再循环管(12b)和一个加湿管(13c);布袋除尘器(10)收集到的煤灰由第三鼓风机(10a)送入飞灰仓(11),经第三给料机(11a)进入钙消化器(12)与其中的氢氧化钙混合后,由第四鼓风机(12a)经再循环管(12b)从底部送入半干法脱硫器(9)中,同时加湿水泵(13a)把水箱(13)中的加湿水经加湿调节阀(13b)和加湿管(13c)从底部送入半干法脱硫器(9)中;由于向半干法脱硫器(9)中的烟气喷入水雾和/或碱性溶液,使烟气温度降至80-100℃,该加湿烟气将使来自炉内的煤灰中携带未被硫化的煅烧石灰石再次活化,用于脱除SO2;另外,部分布袋除尘器(10)收集的煤灰通过钙消化器(12),返回烟气脱硫系统再循环,钙消化器(12)输出的氢氧化钙颗粒对SO2捕捉具有极高的活性;烟道出烟管(7a)采用分岔式结构,其中一路切向连接到半干法脱硫器(9)的较高部位,另一路切向连接到半干法脱硫器(9)的较低部位,而且两岔的切向连接方向互相相反;即烟气B(15)切向进入半干法脱硫器(9)下方区域,而另一股烟气A(14)沿相反方向进入半干法脱硫器(9)较高位置,与下方进入的气流相比,形成一个反向涡流;回收的煤灰与氢氧化钙(16)和脱硫加湿水(17)水雾从半干法脱硫器(9)底部加入。
2.一种循环流化床锅炉三段脱硫装置,在循环流化床锅炉(4)与锅炉烟道(7)之间设有一个旋风分离器(6),在锅炉烟道(7)后依次连接一个半干法脱硫器(9)、布袋除尘器(10)、飞灰仓(11)和钙消化器(12);其特征在于:石灰石颗粒储存在石灰石仓(3)中,第一鼓风机(1)把石灰石颗粒经第一给料机(2)和第一供料管(5)送入循环流化床锅炉(4)内,第二鼓风机(1a)把石灰石颗粒经第二给料机(2a)和第二供料管(5a)从顶部送入旋风分离器(6)内;烟气在循环流化床锅炉(4)内经过初步脱硫后进入旋风分离器(6),在旋风分离器(6)的强烈涡流作用下与石灰石反应;经过二段脱硫的烟气经过锅炉烟道(7)、烟道吸热器(8)进入半干法脱硫器(9);在半干法脱硫器(9)的底部设有一个回收煤灰的再循环管(12b)和一个加湿管(13c);布袋除尘器(10)收集到的煤灰由第三鼓风机(10a)送入飞灰仓(11),经第三给料机(11a)进入钙消化器(12)与其中的氢氧化钙混合后,由第四鼓风机(12a)经再循环管(12b)从底部送入半干法脱硫器(9)中,同时加湿水泵(13a)把水箱(13)中的加湿水经加湿调节阀(13b)和加湿管(13c)从底部送入半干法脱硫器(9)中;由于向半干法脱硫器(9)中的烟气喷入水雾和/或碱性溶液,使烟气温度降至80-100℃,该加湿烟气将使来自炉内的煤灰中携带未被硫化的煅烧石灰石再次活化,用于脱除SO2;另外,部分布袋除尘器(10)收集的煤灰通过钙消化器(12),返回烟气脱硫系统再循环,钙消化器(12)输出的氢氧化钙颗粒对SO2捕捉具有极高的活性;半干法脱硫器(9)内设有一个内筒(18),烟道出烟管(7a)采用分岔式结构,其中一路切向连接到半干法脱硫器(9)的外壳上,另一路切向连接到内筒(18)上,而且两岔的切向连接方向互相相反;即内筒(18)可在半干法脱硫器(9)的下方将两股气流隔开,两股气流在半干法脱硫器(9)的上部位置将混合;外侧气流可防止壁面积灰,并促进从底部上升气流的混合;回收的煤灰与氢氧化钙(16)和脱硫加湿水(17)水雾从半干法脱硫器(9)底部加入。
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