CN103446873A - 一种高浓度so2烧结烟气的脱硫净化方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高浓度SO2烧结烟气的脱硫净化方法及设备，采用双塔串联，两级脱硫方式，其脱硫工艺流程为：烧结烟气—静电除尘器—主抽风机—脱硫塔一—换热器—脱硫塔二—脉冲袋式除尘器—增压风机—烟囱—外排，在烧结主抽风机后设置两个旋转喷雾干燥脱硫塔，高浓度SO2烟气通过两级脱硫后，再经过袋式除尘器及增压风机达标外排。本发明的优点是：采用双塔串联、两级脱硫工艺，解决了高浓度SO2烧结烟气的脱硫问题，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。

Description

一种高浓度SO2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，具体涉及一种对来自烧结的高浓度SO2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。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℃。但是对于使用高硫煤的烧结工艺，其SO2浓度要高很多，这是常规的旋转喷雾干燥脱硫工艺（一个脱硫塔）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2000～8000mg/m3的高浓度SO2烧结烟气的脱硫净化方法及设备，以解决烧结烟气脱硫的问题。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种高浓度SO2烧结烟气的脱硫净化方法，采用双塔串联，两级脱硫方式，其脱硫工艺流程为：烧结烟气—静电除尘器—主抽风机—脱硫塔一—换热器—脱硫塔二—脉冲袋式除尘器—增压风机—烟囱—外排，在烧结主抽风机后设置两个旋转喷雾干燥脱硫塔，即为脱硫塔一和脱硫塔二，高浓度SO2烟气通过两级脱硫后，再经过袋式除尘器进一步净化，由增压风机经烟囱达标外排；脱硫塔一、脱硫塔二及脉冲袋式除尘器分离出来的粉尘经收集处理后运走利用。
烧结烟气均按比例分流经烟气分配器进入脱硫塔一和脱硫塔二，烟气分配器包括顶部烟气分配器和中心烟气分配器，进入顶部烟气分配器的烟气比例均为55%～65%，进入中心烟气分配器的烟气比例均为35%～45%，顶部烟气分配器均采用圆周进气方式。
经过脱硫塔一的第一级脱硫后SO2浓度控制在1000～2000mg/m3、温度≥75℃，经过脱硫塔二的第二级脱硫后SO2浓度≤100mg/m3，粉尘排放浓度≤30mg/m3，温度≥75℃。
脱硫塔一后增加烟气预热增温装置即换热器，将由脱硫塔一出来的脱硫烟气预热增温，预热系统高温烟气利用烧结机机尾烟气，由引风机送至换热器入口侧联箱内，高温烟气经换热器换热后，温度降至135-145度，通过烟囱排入大气；加温后的烧结烟气温升至110℃以上，进入脱硫塔二进一步处理。
一种应用于高浓度SO2烧结烟气的脱硫净化方法的设备，在烧结机主抽风机后经烟道安装脱硫塔一，脱硫塔一后面设置换热器、换热器后安装脱硫塔二、脱硫塔二后安装脉冲袋式除尘器、脉冲袋式除尘器后面接增压风机；所述的脱硫塔一、脱硫塔二内均设有旋转雾化器及烟气分配器，制浆系统输出的浆液最终均通过脱硫塔上部的浆液顶罐与雾化器连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
采用双塔串联、两级脱硫工艺，解决了高浓度SO2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-脱硫塔一  7-顶部烟气分配器一  8-中心烟气分配器一  9-旋转雾化器一  10-石灰浆液  11-降温水  12-顶罐一  13-换热器  14-引风机  15-脱硫塔二  16-顶部烟气分配器二  17-中心烟气分配器二  18-旋转雾化器二  19-石灰浆液  20-降温水  21-顶罐二  22-脉冲袋式除尘器  23-增压风机  24-出口挡板阀  25-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—脱硫塔一—换热器—脱硫塔二—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脱硫塔一、换热器、脱硫塔二、脉冲袋式除尘器、增压风机；两个脱硫塔内均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均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，送入旋转喷雾脱硫塔一6，烧结烟气按一定比例分流进入顶部烟气分配器一7（55%～65%）及中心烟气分配器一8（35%～45%）进行气流均布后，与被雾化器一9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，完成第一级脱硫。
为满足旋转喷雾干燥脱硫工艺对烟气温度的要求，在脱硫塔一6后增加烟气预热增温装置即换热器13，将烧结烟气预热增温，烧结机1机尾高温烟气，由引风机14送至换热器13入口侧联箱内，机尾高温烟气经换热器13换热后，温度约从160降温至137-142度，通过烟囱25排入大气；烧结烟气经换热器13加温后温升至110℃以上，按一定比例分流进入脱硫塔二15顶部烟气分配器二16（55%～65%）及中心烟气分配器二17（35%～45%）进行气流均布后，与被雾化器二18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。
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10、19（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10、19及脱硫塔降温水11、20分别定量送入置于两个脱硫塔顶部的浆液顶罐一12、顶罐二21，顶罐一12、顶罐二21内浆液分别流入脱硫塔顶部的雾化器一9、雾化器二18，浆液经雾化器一9、雾化器二18雾化成30-80μm的雾滴，分别与脱硫塔一6、脱硫塔二15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%。
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22进行进一步的净化和气固分离，净烟气由增压风机23抽引经脱硫系统出口挡板阀24由烟囱25排入大气。脉冲袋式除尘器22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，在脱硫塔二15后设置高效脉冲袋式除尘器22，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22后设置一台增压风机23，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10、19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。由于旋转雾化器一9、雾化器二18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22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只有一个脱硫塔，无法解决高浓度SO2烧结烟气的脱硫问题。
增加一个脱硫塔后，采用双塔串联、两级脱硫工艺，解决了高浓度SO2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。

Claims (4)

1.一种高浓度SO2烧结烟气的脱硫净化方法，其特征在于，采用双塔串联，两级脱硫方式，其脱硫工艺流程为：烧结烟气—静电除尘器—主抽风机—脱硫塔一—换热器—脱硫塔二—脉冲袋式除尘器—增压风机—烟囱—外排，在烧结主抽风机后设置两个旋转喷雾干燥脱硫塔，即为脱硫塔一和脱硫塔二，高浓度SO2烟气通过两级脱硫后，再经过袋式除尘器进一步净化，由增压风机经烟囱达标外排；脱硫塔一、脱硫塔二及脉冲袋式除尘器分离出来的粉尘经收集处理后运走利用。
烧结烟气均按比例分流经烟气分配器进入脱硫塔一和脱硫塔二，烟气分配器包括顶部烟气分配器和中心烟气分配器，进入顶部烟气分配器的烟气比例均为55%～65%，进入中心烟气分配器的烟气比例均为35%～45%，顶部烟气分配器均采用圆周进气方式。
2.根据权利要求1所述的一种高浓度SO2烧结烟气的脱硫净化方法，其特征在于，经过脱硫塔一的第一级脱硫后SO2浓度控制在1000～2000mg/m3、温度≥75℃，经过脱硫塔二的第二级脱硫后SO2浓度≤100mg/m3，粉尘排放浓度≤30mg/m3，温度≥75℃。
3.根据权利要求1所述的一种高浓度SO2烧结烟气的脱硫净化方法，其特征在于，脱硫塔一后增加烟气预热增温装置即换热器，将由脱硫塔一出来的脱硫烟气预热增温，预热系统高温烟气利用烧结机机尾烟气，由引风机送至换热器入口侧联箱内，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；加温后的烧结烟气温升至110℃以上，进入脱硫塔二进一步处理。
4.一种应用于权利要求1-3所述高浓度SO2烧结烟气的脱硫净化方法的设备，其特征在于，在烧结机主抽风机后经烟道安装脱硫塔一，脱硫塔一后面设置换热器、换热器后安装脱硫塔二、脱硫塔二后安装脉冲袋式除尘器、脉冲袋式除尘器后面接增压风机；所述的脱硫塔一、脱硫塔二内均设有旋转雾化器及烟气分配器，制浆系统输出的浆液最终均通过脱硫塔上部的浆液顶罐与雾化器连接。
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