CN103446872A

CN103446872A - 一种低温烧结烟气的脱硫净化方法及设备

Info

Publication number: CN103446872A
Application number: CN2013104197809A
Authority: CN
Inventors: 常治铁; 张庆文; 刘莉; 周航; 李修梅; 李小丽; 姜兴辉
Original assignee: Ansteel Engineering Technology Corp Ltd
Current assignee: Ansteel Engineering Technology Corp Ltd
Priority date: 2013-09-13
Filing date: 2013-09-13
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2033-09-13
Also published as: CN103446872B

Abstract

本发明涉及一种低温烧结烟气的脱硫净化方法及设备，利用烧结机机尾高温烟气，采用换热器对烧结烟气进行预热增温，满足旋转喷雾干燥脱硫工艺对烟气温度的要求，其工艺流程为：烧结烟气—静电除尘器—主抽风机—换热器—脱硫塔—脉冲袋式除尘器—增压风机—烟囱—外排，烧结机机尾高温烟气由引风机送至换热器入口侧联箱内，高温烟气与经过静电除尘器除尘的低温烧结烟气在换热器中换热。本发明的优点是：本发明采用换热器对烧结烟气进行预热增温，满足了旋转喷雾干燥脱硫工艺对烟气温度的要求，解决了低温烧结烟气的脱硫问题，扩大了旋转喷雾干燥脱硫工艺的应用范围。

Description

一种低温烧结烟气的脱硫净化方法及设备

技术领域

本发明属于钢铁冶金烧结烟气净化领域，尤其涉及一种低温烧结烟气的脱硫净化方法及设备。

背景技术

国家加大了二氧化硫治理力度，明确要求对烧结烟气进行脱硫。目前，旋转喷雾干燥脱硫技术在国内烧结烟气脱硫领域得到广泛应用，实践证明该脱硫技术成熟可靠。旋转喷雾干燥脱硫工艺为：静电除尘器后主抽风机出口的烧结原烟气经脱硫塔、脉冲袋式除尘器进行脱硫净化后，由增压风机经烟囱达标排放。

见图1，常规的旋转喷雾干燥脱硫工艺为：烧结烟气—静电除尘器—主抽风机—脱硫塔—脉冲袋式除尘器—增压风机—烟囱—外排。

具体为：来自烧结机的机头烟气经静电除尘器净化后，由主抽风机出口烟道引出，经烟气旁路挡板阀和入口挡板阀切换后，送入旋转喷雾脱硫塔，烧结烟气按一定比例分流进入顶部烟气分配器及中心烟气分配器进行气流均布后，与被雾化器雾化的脱硫剂接触，发生物理、化学反应，气体中的SO₂被吸收净化。

通常意义所说的烧结烟气，一般SO₂浓度为400～2000mg/m³，烟气温度为110～180℃。但是有些烧结工艺的烟气温度较低，烟气温度仅为80～110℃，旋转喷雾干燥脱硫工艺处理烟气温度最低为110℃，因此这种烧结烟气是常规的旋转喷雾干燥脱硫工艺所无法解决的。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种低温烧结烟气的脱硫净化方法及设备，主要对温度为小于110℃的烧结烟气进行脱硫，减少SO₂排放、保护环境。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种低温烧结烟气的脱硫净化方法，利用烧结机机尾高温烟气，采用换热器对烧结烟气进行预热增温，满足旋转喷雾干燥脱硫工艺对烟气温度的要求，其工艺流程为：烧结烟气—静电除尘器—主抽风机—换热器—脱硫塔—脉冲袋式除尘器—增压风机—烟囱—外排，烧结机机尾高温烟气由引风机送至换热器入口侧联箱内，高温机尾烟气与经过静电除尘器除尘的低温烧结烟气在换热器中换热，高温机尾烟气经换热器换热后，温度降至135-145度，通过烟囱排入大气；加温后低温烧结烟气温度升至110℃以上，满足了旋转喷雾干燥脱硫工艺对烟气温度的要求，进入脱硫塔进一步处理。

烧结烟气按比例分流经烟气分配器进入脱硫塔，进入顶部烟气分配器的烟气比例为55%~65%，进入中心烟气分配器的烟气比例为35%~45%，顶部烟气分配器采用圆周进气方式。

一种低温烧结烟气的脱硫净化设备，包括脱硫塔、脉冲袋式除尘器、增压风机，主轴风机出口经烟道安装脱硫塔，脱硫塔后面设置脉冲袋式除尘器，脉冲袋式除尘器后面接增压风机，在主轴风机与脱硫塔之间连接换热器，所述的换热器的入口侧联箱通过烟道与烧结机机尾烟道相连接，所述的换热器机尾烟气出口与引风机相连接，所述的脱硫塔内设有旋转雾化器及烟气分配器，制浆系统输出的浆液最终通过脱硫塔上部的浆液顶罐与雾化器连接。

主抽风机后的烟道分为旁路烟道和脱硫系统入口烟道，在脱硫系统入口烟道与旁路烟道分别安装入口挡板阀及旁路挡板阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用烟气预热增温工艺，解决了低温烧结烟气的脱硫问题，扩大了旋转喷雾干燥脱硫工艺的应用范围。同时具有常规旋转喷雾干燥脱硫工艺脱硫效率高、浆液量自动调节、水耗低、运行阻力小、操作维护方便、对烧结工况适应性强、对脱硫剂的品质要求不高、副产物可综合利用等优点。

附图说明

图1是原有烧结烟气净化工艺流程示意图。

图2是本发明的工艺流程示意图。

图中：1-烧结机 2-静电除尘器 3-主轴风机 4-入口挡板阀5-旁路挡板阀 6-换热器 7-引风机 8-脱硫塔 9-顶部烟气分配器 10-中心烟气分配器 11-旋转雾化器 12-石灰浆液 13-降温水 14-顶罐 15-脉冲袋式除尘器 16-增压风机 17-出口挡板阀 18-烟囱。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

见图2，本发明的工艺流程为：烧结烟气—静电除尘器—主抽风机—换热器—脱硫塔—脉冲袋式除尘器—增压风机—烟囱—外排。

本发明在烧结机主抽风机后依次安装换热器、脱硫塔、脉冲袋式除尘器、增压风机；脱硫塔内设有旋转雾化器及烟气分配器，制浆系统输出的浆液最终通过脱硫塔上部的浆液顶罐与雾化器连接。

具体为：来自烧结机1的机头烟气经静电除尘器2净化后，由主抽风机3出口烟道引出，经烟气旁路挡板阀5和入口挡板阀4切换后，送入烟气预热增温装置即换热器6，将烧结烟气预热增温，高温烟气利用本烧结机1机尾烟气，由引风机7送至换热器6入口侧联箱内，高温机尾烟气经换热器6换热后，温度约从160降温至138-141度，通过烟囱18排入大气。加温后低温烧结烟气温升至110℃以上，满足了旋转喷雾干燥脱硫工艺对烟气温度的要求，进入脱硫塔进一步处理。为保证进入脱硫塔8的气流分布均匀、合理，在脱硫塔8顶部及塔内中央分别设有顶部烟气分配器9和中心烟气分配器10，烧结烟气按按一定比例分流进入脱硫塔顶部烟气分配器9（55%～65%）及中心烟气分配器10（35%～45%）进行气流均布后，与被雾化器11雾化的脱硫剂接触，发生物理、化学反应，气体中的SO₂被吸收净化。顶部烟气分配器9采用圆周进气方式，使其无论进气量如何变化，均可达到断面气流均匀分布，使烟气和雾化的液滴充分混合，有助于烟气与液滴间质量和热量传递，使干燥和反应条件达到最佳。

参与反应的脱硫剂是由石灰浆液系统配制合格的石灰浆液12（生石灰加水配置成固含量为20%~25%的石灰Ca(OH)₂）的浆液；固含量：称取一定量的浆液，在某一特定温度下加热干燥一定时间，冷却至室温后称量，干燥后固体质量与原浆液质量的百分比），根据烟气SO₂浓度及烟气温度，石灰浆液12及脱硫塔降温水13定量送入置于脱硫塔顶部的浆液顶罐14，顶罐14内浆液自流入脱硫塔顶部的雾化器11，浆液经雾化器11雾化成30-80μm的雾滴，与脱硫塔8内烟气接触迅速完成吸收SO₂的作用。由于石灰浆液为极细小的雾滴，增大了脱硫剂与SO₂接触的比表面积，SO₂脱除率可高达97%。

经过脱硫并干燥的粉状颗粒部分沉入塔底排出，定期由罐车外运。其余颗粒随烟气进入脉冲袋式除尘器15进行进一步的净化和气固分离，净烟气由增压风机16抽引经脱硫系统出口挡板阀17由烟囱18排入大气。脉冲袋式除尘器15收集的粉尘定期由罐车外运。

为降低脱硫后烟气的含尘浓度，在脱硫塔8后设置高效脉冲袋式除尘器15，根据烟气及粉尘特性，选用PTFE基布亚克力覆膜型滤袋材质，从而保证净化效率，处理后粉尘排放浓度≤30mg/m³。

为克服脱硫系统增加的阻力，在脉冲袋式除尘器15后设置一台增压风机16，保证为脱硫系统正常运行提供足够的动力。

当SO₂浓度和烟气温度发生变化时，调节石灰浆液12给浆量（在浆液管路上设有流量检测及流量调节阀），能迅速跟踪负荷的变化。由于旋转雾化器11是基于高速旋转（9000~10000r/min）产生的离心力来达到雾化浆液的目的，因此浆液雾化效果与给浆量无关，浆液量变化不改变浆液雾化和脱硫效果。

为防止脉冲袋式除尘器糊袋和输灰系统卡堵，在脱硫剂喷入脱硫塔前将生石灰加水放热消化成Ca(OH)₂浆液，不是直接用CaO粉末，不会出现未消化的CaO在除尘器内吸水、放热而导致糊袋和输灰系统卡堵现象。

主抽风机3后的原烟道做为脱硫系统的旁路烟道，在脱硫系统入口烟道与旁路烟道分别安装入口档板阀4及旁路档板阀5，入口档板阀4及旁路档板阀5可以进行相互切换，脱硫系统的建设、运行、检修及故障状态均不影响烧结工序的正常生产运行。

本发明的配套装置包括制浆系统、进出口烟道、给排水系统及控制阀门、高低压配电系统、DCS自动控制系统等。

本发明与原工艺方法的主要区别：

常规的SDA法烧结烟气脱硫工艺，无法解决低温烧结烟气的脱硫问题。

增加换热器对烧结烟气进行预热增温后，烟气温度达到110℃以上，满足了旋转喷雾干燥脱硫工艺对烟气温度的要求，解决了低温烧结烟气的脱硫问题，扩大了旋转喷雾干燥脱硫工艺的应用范围。同时具有常规旋转喷雾干燥脱硫工艺脱硫效率高、浆液量自动调节、水耗低、运行阻力小、操作维护方便、对烧结工况适应性强、对脱硫剂的品质要求不高、副产物可综合利用等优点。

Claims

1.一种低温烧结烟气的脱硫净化方法，其特征在于，利用烧结机机尾高温烟气，采用换热器对烧结烟气进行预热增温，满足旋转喷雾干燥脱硫工艺对烟气温度的要求，其工艺流程为：烧结烟气—静电除尘器—主抽风机—换热器—脱硫塔—脉冲袋式除尘器—增压风机—烟囱—外排，烧结机机尾高温烟气由引风机送至换热器入口侧联箱内，高温机尾烟气与经过静电除尘器除尘的低温烧结烟气在换热器中换热，高温机尾烟气经换热器换热后，温度降至135-145度，通过烟囱排入大气；加温后低温烧结烟气温度升至110℃以上，满足了旋转喷雾干燥脱硫工艺对烟气温度的要求，进入脱硫塔进一步处理。

2.根据权利要求1所述的一种低温烧结烟气的脱硫净化方法，其特征在于，烧结烟气按比例分流经烟气分配器进入脱硫塔，进入顶部烟气分配器的烟气比例为55%~65%，进入中心烟气分配器的烟气比例为35%~45%，顶部烟气分配器采用圆周进气方式。

3.一种应用于权利要求1-3所述的低温烧结烟气的脱硫净化方法的设备，包括脱硫塔、脉冲袋式除尘器、增压风机，主轴风机出口经烟道安装脱硫塔，脱硫塔后面设置脉冲袋式除尘器，脉冲袋式除尘器后面接增压风机，其特征在于，在主轴风机与脱硫塔之间连接换热器，所述的换热器的入口侧联箱通过烟道与烧结机机尾相连接，所述的换热器机尾烟气出口与引风机相连接，所述的脱硫塔内设有旋转雾化器及烟气分配器，制浆系统输出的浆液最终通过脱硫塔上部的浆液顶罐与雾化器连接。

4.根据权利要求3所述的一种低温烧结烟气的脱硫净化设备，其特征在于，主抽风机后的烟道分为旁路烟道和脱硫系统入口烟道，在脱硫系统入口烟道与旁路烟道分别安装入口挡板阀及旁路挡板阀。