CN103432861B - 烧结脱硫除白烟系统及其工艺流程 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烧结脱硫除白烟系统及其工艺流程，主要解决了现有技术中，治理“白烟”的方法能耗高、不节能减排等问题。该结脱硫除白烟系统，包括脱硫塔（3）和设置于脱硫塔（3）顶部的排烟烟囱（1），其特征在于，还包括与所述排烟烟囱（1）连接的脱湿系统，在排烟烟囱（1）上、位于其与脱湿系统的连接处上方还安装有用于切换排烟烟囱（1）与脱湿系统连通状态的翻板阀（2）。本发明先经过脱硫处理，然后再经三步逐渐加强的除水处理，最后再进行降温处理，不仅有效地对烟气进行脱湿处理；而且先除水，后降温的工艺极大地降低了烧结脱硫除白烟系统的能耗。

Description

烧结脱硫除白烟系统及其工艺流程

技术领域

 本发明属于节能减排技术领域，具体的说，是涉及一种烧结脱硫除白烟系统及其工艺流程。

背景技术

随着我国经济的快速发展，能源和资源相对不足已成为经济发展瓶颈，如何合理的利用现有的宝贵资源是确保我国经济可持续发展的关键所在。为此，国务院在《节能减排综合性工作方案》中指出，到2015年，中国国内生产总值能耗将由2010年的1.22吨标准煤下降到1吨标准煤以下，降低约25%；单位工业增加值用水量降低30%；主要污染物排放总量减少10%。节能减排已成为高耗能工业尤其是传统重工业发展过程中面临的重大战略性任务，一方面，上述企业是是国民经济的重要基础产业，是国家经济水平和综合国力的重要标志，另一方面，它们又是耗能大户，在“节能减排”中占有举足轻重的作用。

工业废气，如：“白烟”的治理一直是传统重工业的重要工序之一，“白烟”实质上是水雾和水蒸汽的混合体，现有技术中，治理“白烟”的传统方法主要有：干法脱湿技术、冷冻脱湿技术和过滤脱湿技术。其中，干法脱湿技术，需要对脱湿设备反复加热，能耗高，通过高能耗达到除湿、治理的目的，且在治理过程中没有余热回收工序，浪费热能量资源，不符合节能的要求；冷冻脱湿技术，需要应用大型的冷冻设备，由于“白烟”量大，因此，采用大型冷冻设备的冷水消耗量高，其同样在治理过程中没有余热回收工序，不符合节能节水要求；过滤脱湿技术，需要随时更换过滤网设备，过滤网的面积过大，消耗量高，没有热回收，也不符合节能的要求。

综上所述，现有技术中，“白烟”治理工艺均存在耗能高、无余热回收的缺陷。因此，如何研发一种低能耗，同时有效地进行余热回收的新工艺，以达到节能减排的目的，就成为了本领域技术人员的重要课题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种结构设计合理、科学，能耗低且可有效地回收治理“白烟”过程中的余热的烧结脱硫除白烟系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

烧结脱硫除白烟系统，包括脱硫塔和设置于脱硫塔顶部的排烟烟囱，还包括与所述排烟烟囱连接的脱湿系统，在一种实施方案中，脱湿系统直接与排烟烟囱连接，烟气从脱硫塔出来后，直接进入脱湿系统，而不经排烟烟囱排向大气；在另一种实施方案中，在排烟烟囱上、位于其与脱湿系统的连接处上方还安装有用于切换排烟烟囱与脱湿系统连通状态的翻板阀，调整翻板阀可切换排烟烟囱与脱湿系统之间的连通状态，一旦脱湿系统故障，即可调整翻板阀，使排烟烟囱与脱湿系统不连通，烟气从脱硫塔出来后，经排烟烟囱排向大气，确保了治理“白烟”的系统的正常运行。

具体的说，所述脱湿系统包括通过管道依次连通的第一水雾过滤装置、第二水雾过滤装置、风机以及深度制冷装置，通过出气管道与深度制冷装置连接的脱硫烟囱；其中，第一水雾过滤装置与排烟烟囱连通。

深度制冷装置的冷源供给可采用外部冷源或系统内部自行提供能源，进一步的，为了充分利用烟气治理过程中的余热，作为优选，所述脱湿系统还包括与深度制冷装置连接、用于提供冷源的余热制冷系统。余热制冷系统由深度制冷装置对烟气进行降温所获得的热能或/和厂区被迫放散的散（废）蒸汽的余热驱动。

作为一种优选方式，所述第一水雾过滤装置为用于初步除去烟气中的水雾的旋风式水雾过滤器。

作为一种优选方式，所述第二水雾过滤装置为用于进一步除去烟气中的水雾的卷帘式水雾过滤箱。

为了进一步完善本系统，所述第一水雾过滤装置、第二水雾过滤装置和深度制冷装置均连接有用于收集烟气中脱除的水分的水池。水池将第一水雾过滤装置、第二水雾过滤装置和深度制冷装置中脱除的水分收集到一起后再作废水处理。

上述的烧结脱硫除白烟系统的工艺流程，包括以下步骤：

（1）脱硫：烟气经脱硫塔脱硫；

（2）一级除水：正向调整翻板阀，使排烟烟囱与脱湿系统连通，烟气进入旋风式水雾过滤器，用于初步除去烟气中的水雾；

（3）二级除水：经一级除水后的烟气从旋风式水雾过滤器排出，经管道进入卷帘式水雾过滤箱，用于进一步除去烟气中的水雾；

（4）三级除水和降温：风机抽出卷帘式水雾过滤箱中经二级除水后的烟气，将其送入深度制冷装置中，作深度的降温脱湿；

其中，步骤（4）中，深度制冷装置由余热制冷系统提供冷源。

所述步骤（2）中，若反向调整翻板阀，则排烟烟囱与脱湿系统不连通，烟气由脱硫塔经排烟烟囱出口直接排向大气。

所述余热制冷系统由深度制冷装置对烟气进行降温所获得的热能或/和厂区被迫放散的散（废）蒸汽的余热驱动。

本发明的设计原理：烟气先经过脱硫后，再经过三级逐步强化的除水方式进行脱水，极大地降低了系统的能耗；采用先进的余热回收技术和余热制冷技术，回收现有被迫放散的散（废）蒸汽的余热资源，然后利用该余热资源进行制冷，用于对烟气的降温处理，同时，烟气降温释放的热量又再次应用在余热制冷系统中，制造冷源以供深度制冷装置使用，进而达到对余热资源循环利用的目的；以热制冷的方式，既降低冶炼能耗，又提高能源利用率，实现能源梯级利用。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

（1）本发明有别于现有的干法脱湿技术、冷冻脱湿技术和过滤脱湿技术，烟气先经过脱硫处理，然后再经三步逐渐加强的除水处理，最后再进行降温处理，不仅有效地对烟气进行脱湿处理；而且先除水，后降温的工艺极大地降低了烧结脱硫除白烟系统的能耗。

（2）本发明采用先进的余热回收技术和余热制冷技术，回收现有被迫放散的散（废）蒸汽的余热资源，然后利用该余热资源进行制冷，用于对烟气的降温处理，同时，烟气降温释放的热量又再次应用在余热制冷系统中，制造冷源以供深度制冷装置使用，进而达到对余热资源循环利用的目的；以热制冷的方式，既降低冶炼能耗，又提高能源利用率，实现能源梯级利用，减少废热对大气的污染，改善厂区及周边环境。

（3）本发明采用旁路延伸脱湿系统的方法，在原有脱硫塔的基础上，在排烟烟囱上连接脱湿系统，同时加装翻板阀，正向调整翻板阀，排烟烟囱和脱湿系统连通，烟气从脱硫塔出来后直接进入脱湿系统；反向调整翻板阀，则排烟烟囱和脱湿系统不连通，烟气从脱硫塔出来后经过排烟烟囱排向大气；通过上述实现了脱硫塔与脱湿系统相对独立的运行，一旦脱湿系统出现故障，则反向调整翻板阀，使烟气从脱硫塔出来后经过排烟烟囱排向大气，而不影响烧结烟气的脱硫、排放；通过翻板阀调整，达到脱硫塔与脱湿系统连通状态切换的目的，真正实现原有脱硫塔与脱湿系统之间的协调统一。

（4）本发明中机组选型按全年中最大烟气量作的最大化优化设计，适应烧结脱硫周期性的烟气参数波动，保证机组安全、平稳运行，并提高用能效率。

（5）本发明采用自动化控制系统用以实现各部件之间的协调控制，实现生产过程中无人值守或者少人值守的目的，提高系统的自动化程度，降低了人工成本。

（6）本发明中余热制冷系统的驱动能源来至钢厂的散（废）蒸汽，使废蒸汽得到再循环再利用，实现“以废治废”，对钢铁行业用能情况的改善和循环经济的发展起到重要的推动作用。

（7）采用本发明治理白烟的能耗低，节能减排，相较于现有技术而言，不仅具备新颖性和创造性，而且实用性高，工艺技术符合国家的产业政策，行业推广的价值很大。

附图说明

图1为本发明的系统框图。

图2为本发明的工艺流程图。

其中，附图标记所对应的名称：1-排烟烟囱，2-翻板阀，3-脱硫塔，4-第一水雾过滤装置，5-第二水雾过滤装置，6-风机，7-水池，8-余热制冷系统，9-深度制冷装置，10-出气管道，11-脱硫烟囱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1、2所示，本实施例提供了一种烧结脱硫除白烟系统，脱硫塔3的顶部设置有排烟烟囱1，进一步的，排烟烟囱连接有脱湿系统，烟气可进入脱湿系统进行降温脱湿处理；与此同时，在排烟烟囱上安装有翻板阀2，该翻板阀2位于排烟烟囱与脱湿系统连接处的上方，通过调整翻板阀，实现脱湿系统与脱硫塔或排烟烟囱的连通状态，一旦脱湿系统出现故障，则反向调整翻板阀，使烟气从脱硫塔出来后经过排烟烟囱排向大气，而不影响烧结烟气的脱硫、排放；脱湿系统恢复正常后，则可正向调整翻板阀，使排烟烟囱与脱湿系统连通，烟气从脱硫塔出来之后，进入脱湿系统；通过翻板阀调整，达到脱硫塔与脱湿系统连通状态切换的目的，真正实现脱硫塔与脱湿系统之间的协调统一。

为了使得本领域技术人员对脱湿系统的结构组成有更清晰的认识，下面结合附图对其进行详细说明：

脱湿系统主要包括依次连通的第一水雾过滤装置4、第二水雾过滤装置5、风机6以及深度制冷装置9，该深度制冷装置通过出气管道10与脱硫烟囱11连通，经过除水脱湿处理后的烟气，由脱硫烟囱排向大气；第一水雾过滤装置与排烟烟囱连接。

烟气在脱硫塔内进行脱硫处理，然后通过上述的第一水雾过滤装置、第二水雾过滤装置和深度制冷装置对进入脱湿系统的烟气进行三个阶段的除水处理，依次为：一级除水、二级除水和三级除水，除水的程度逐渐加大，以使得本发明有效地对烟气进行脱湿处理。作为优选，第一水雾过滤装置选用旋风式水雾过滤器，第二水雾过滤装置选用卷帘式水雾过滤箱。

一级除水：正向调整翻板阀，使排烟烟囱与脱湿系统连通，烟气进入旋风式水雾过滤器，用于初步除去烟气中的水雾；

二级除水：经一级除水后的烟气从旋风式水雾过滤器排出，经管道进入卷帘式水雾过滤箱，用于进一步除去烟气中的水雾；经过一、二级处理后，使烟气在未制冷的情况下脱除大量水分，从而降低了本发明治理“白烟”的能耗。

三级除水：风机抽出卷帘式水雾过滤箱中经二级除水后的烟气，将其送入深度制冷装置中，作深度的降温脱湿；同时，深度制冷装置对其内烟气进行降温处理。旋风式水雾过滤器、卷帘式水雾过滤箱及深度制冷装置脱除的水分由与三者均连接的水池7收集，收集到一起后再作废水处理。

本实施例中，深度制冷装置由余热制冷系统提供冷源；余热制冷系统回收厂区被迫放散的散（废）蒸汽的余热资源，然后利用该余热资源进行制冷，用于对烟气的降温处理；同时，烟气降温通过深度制冷装置的换热功能实现，烟气降温所释放的热量又再次应用在余热制冷系统中，制造冷源以供深度制冷装置使用，进而达到对余热资源循环利用的目的；以热制冷的方式，既降低冶炼能耗，又提高能源利用率，实现能源的梯级利用。

本系统中的旋风式水雾过滤器、卷帘式水雾过滤箱及深度制冷装置均为现有成熟的设备，因此，本实施例中对其不作赘述。

采用本发明不仅可以回收“白烟”当中的余热加以利用，而且还可以每小时生产50吨以上60℃~70℃的热水，供生产使用，极大的减少了治理白烟的能耗；同时，还可以回收一部份“白烟”当中的水分，经济、节能、环保效益明显。

为了更好的实现本发明，扩展其适用范围，根据产能，本系统中所有设备大小和数量均可以扩展。

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述设计原理的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明所公开的结构基础上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.烧结脱硫除白烟系统，包括脱硫塔（3）和设置于脱硫塔（3）顶部的排烟烟囱（1），其特征在于，还包括与所述排烟烟囱（1）连接的脱湿系统，在排烟烟囱（1）上、位于其与脱湿系统的连接处上方还安装有用于切换排烟烟囱（1）与脱湿系统连通状态的翻板阀（2）；所述脱湿系统包括通过管道依次连通的第一水雾过滤装置（4）、第二水雾过滤装置（5）、风机（6）以及深度制冷装置（9），通过出气管道（10）与深度制冷装置（9）连接的脱硫烟囱（11）；其中，第一水雾过滤装置（4）与排烟烟囱（1）连通；所述脱湿系统还包括与深度制冷装置（9）连接、用于提供冷源的余热制冷系统（8）。

2.根据权利要求1所述的烧结脱硫除白烟系统，其特征在于，所述第一水雾过滤装置（4）为用于初步除去烟气中的水雾的旋风式水雾过滤器。

3.根据权利要求1所述的烧结脱硫除白烟系统，其特征在于，所述第二水雾过滤装置（5）为用于进一步除去烟气中的水雾的卷帘式水雾过滤箱。

4.根据权利要求2或3所述的烧结脱硫除白烟系统，其特征在于，所述第一水雾过滤装置（4）、第二水雾过滤装置（5）和深度制冷装置（9）均连接有用于收集烟气中脱除的水分的水池（7）。

5.如权利要求4所述的烧结脱硫除白烟系统的工艺流程，其特征在于，包括以下步骤：

（1）脱硫：烟气经脱硫塔脱硫；

（2）一级除水：正向调整翻板阀，使排烟烟囱与脱湿系统连通，烟气进入旋风式水雾过滤器，用于初步除去烟气中的水雾；

（3）二级除水：经一级除水后的烟气从旋风式水雾过滤器排出，经管道进入卷帘式水雾过滤箱，用于进一步除去烟气中的水雾；

（4）三级除水和降温：风机抽出卷帘式水雾过滤箱中经二级除水后的烟气，将其送入深度制冷装置中，作深度的降温脱湿；

其中，步骤（4）中，深度制冷装置由余热制冷系统提供冷源。

6.根据权利要求5所述的烧结脱硫除白烟系统的工艺流程，其特征在于，所述步骤（2）中，若反向调整翻板阀，则排烟烟囱与脱湿系统不连通，烟气由脱硫塔经排烟烟囱出口直接排向大气。

7.根据权利要求5或6所述的烧结脱硫除白烟系统的工艺流程，其特征在于，所述余热制冷系统由深度制冷装置对烟气进行降温所获得的热能或/和厂区被迫放散的散废蒸汽的余热驱动。