CN104888599A - 一种用于水泥厂的喷雾干燥脱硫装置与工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于水泥厂的喷雾干燥脱硫装置，包括生石灰储仓，其与生石灰消化系统连接；该生石灰消化系统包括配浆罐及其配套搅拌器和消石灰浆液配置泵，用于将生石灰配置成消石灰后输送到脱硫剂储存及输送系统；该脱硫剂储存及输送系统包括消石灰浆液罐及其配套搅拌器和消石灰浆液供浆泵，用于将消石灰浆液罐内消石灰浆液送往喷射系统；该喷射系统由分配管网和喷枪组成，该分配管网有两套，一套喷注点在增湿塔，另一套喷射点在生料磨进风烟道口；脱硫反应产生的灰渣进入生料磨。此外，本发明还公开了利用该装置脱硫的工艺方法。本发明脱除SO₂及SO₃效率可达90％以上，该系统相对简单，既能满足环保要求，又降低了水泥企业脱硫成本。

Description

一种用于水泥厂的喷雾干燥脱硫装置与工艺方法

技术领域

本发明涉及烟气脱硫环境保护领域，特别涉及一种用于水泥厂的喷雾干燥脱硫装置与工艺方法，本发明适用于水泥生产线、建材、钢铁、电力、石化等燃煤锅炉的烟气脱硫。

背景技术

当前烟气脱硫装置及工艺众多，其中多数脱硫效率不高，无法达到国家规定的排放标准，工艺设备复杂，成本高。

中国专利申请CN200510034441公开了一种高效催化型脱硫、脱氮方法及装置。其存在如下问题：1.系统较复杂、设备多，一次性投资高、设备运行维护费用高，企业难以承受；2.脱硫、脱氮反应需要使用催化剂，脱硫反应的钙硫比为1.2-1.4，较高，因此运行费用较高，影响企业的竞争力。

中国专利申请CN201110106205公开了一种硫铵—石灰石法烟气脱硫。其存在如下缺点：1.本脱硫方法属于湿式脱硫，需安装脱硫吸收塔和后续脱硫渣脱水装置，投资成本、设备运行维护费用高、回收周期长；2.脱硫原料为石灰石和硫酸铵，脱硫剂成本较高。

中国专利申请CN201110431357公开了一种烟气脱硫系统及烟气脱硫方法。其存在如下问题：作为一种湿法脱硫工艺，本身除脱硫吸收塔、除尘器等投资较高设备外，又增加了水力旋流器和板式过滤机等设备，使其总投资、运行维护成本和难度进一步增加。

中国专利申请CN201120392728公开了一种复合式是发烟气脱硫装置。其存在如下缺点：1.虽然作为一种对脱硫吸收塔做相应改造的湿法脱硫工艺，其减小了脱硫塔的体积、降低了脱硫系统成本和脱硫能耗，但较于本发明中的喷雾干燥法和干法脱硫工艺，投资还是要高，操作维护更为复杂；2.而且其并没对脱硫废渣进行处理，造成一定资源浪费，运行成本也高于本发明方法。

中国专利申请CN201410031127公开了一种烟气脱硫净化装置。其存在如下问题：该脱硫装置与工艺占地面积小、流程简单的同时，烟气在舱体内停留时间短、与脱硫剂接触反应和干燥时间短，导致脱硫率较低、反应产物干燥不完全。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种用于水泥厂的喷雾干燥脱硫装置与工艺方法，克服湿法脱硫项目投资和运行费用高，水泥厂难以承受高昂的成本；及干法脱硫的效率较低，难以适应逐渐严格的环保排放要求。在本发明喷雾干燥脱硫工艺中，SO₂脱除效率可达90％，SO₃几乎全部去除。该系统工作过程清洁，无废水产生；脱硫产物为干态，作为原料回收于系统中，对于设备的腐蚀性不高，设备无需做防腐，运行可靠，不会产生污垢和堵塞，系统相对简单，投资少、运行、维护费用低。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于水泥厂的喷雾干燥脱硫装置，包括生石灰储仓，该生石灰储仓与生石灰消化系统连接；所述生石灰消化系统包括配浆罐及其配套搅拌器和消石灰浆液配置泵，用于将生石灰配置成消石灰后输送到脱硫剂储存及输送系统；该脱硫剂储存及输送系统包括消石灰浆液罐及其配套搅拌器和消石灰浆液供浆泵，用于将消石灰浆液罐内消石灰浆液送往喷射系统；所述配浆罐与所述消石灰浆液罐通过消石灰浆液配置泵和管道相连；所述喷射系统由分配管网和喷枪组成，喷射系统的分配管网有两套，一套喷射点在增湿塔，设有数支喷枪，另一套喷射点在生料磨进风烟道口，设有数支喷枪；脱硫反应产生的灰渣进入生料磨。

进一步地，所述生石灰储仓顶部设有除尘装置；所述生石灰储仓上配有用来确定容积的料位计；所述生石灰储仓出料口设有防堵装置，设有流化底风防止石灰搭桥；生石灰粉自罐车输送至所述生石灰储仓中。

进一步地，所述生石灰粉储仓底部设有皮带称重给料机，用于将生石灰粉送测量和输送到生石灰消化系统。

进一步地，所述皮带称重给料机完全封闭运行，以防止灰尘外漏；该皮带称重给料机的封闭由可拆除的板块构成，每块板有密封垫而且配有方便维修的快速打开插销。

进一步地，所述流化底风来自厂供压缩空气或罗茨风机，并且出料口配有关断装置。

进一步地，所述喷射系统管网有两套，一套喷注点在增湿塔，共八支喷枪；另一套喷射点在生料磨进风烟道口，共四只喷枪。

进一步地，所述消石灰浆液配置泵安装两台，一用一备；所述消石灰浆液供浆泵安装两台，一用一备。

此外，本发明还提供采用上述装置进行喷雾干燥脱硫的工艺方法，包括如下步骤：

(1)将生石灰粉输送至生石灰储仓中；

(2)将生石灰储仓中的生石灰粉输送到生石灰消化系统；

(3)生灰石粉与工艺水在生石灰消化系统的配浆罐中混合消化成15～30％的消石灰浆液，配浆罐配有搅拌器，其内消石灰浆液通过消石灰浆液配置泵泵送至消石灰浆液罐；

(4)消石灰浆液罐配有搅拌器，其内消石灰浆液通过消石灰浆液供浆泵送往喷射系统；

(5)脱硫反应：当生料磨开启时，关闭增湿塔其中部分喷枪，并将浆液输送管道两路阀门都打开，浆液将分成两路，一路将脱硫剂送往生料磨入口，另一路将脱硫剂送往增湿塔；两路脱硫剂喷入量根据烟气硫含量通过调节阀可自动控制；当生料磨停时，关闭生料磨的分支调节阀，将增湿塔内喷枪全部打开，此时脱硫剂将全部送往增湿塔；脱硫反应产生的灰渣进入生料磨。

进一步地，所述生石灰储仓顶部设有除尘装置，使洁净气中最大含尘量不超过30mg/Nm³；所述生石灰储仓上配有用来确定容积的料位计，同时也能用于远传指示；所述生石灰储仓出料口设有防堵装置，设有流化底风，随时监控生石灰风存量，以及防止生石灰粉搭桥。

进一步地，所述生石灰储仓底部设有皮带称重给料机，生石灰储仓中的生石灰粉通过皮带称重给料机称重计量后传送至生石灰消化系统的配浆罐；所述皮带称重给料机用于测量和输送，给料机完全封闭运行，以防止灰尘外漏。

与现有工艺相比，本发明的有益效果在于：本发明采用喷雾干燥脱硫法技术对水泥厂烟气进行脱硫，脱除SO₂效率可达90％以上，烟气中的其他酸性气体为SO₃等也会同时与Ca(OH)₂反应，而且SO₃脱除率高达90％，远大于湿法脱硫工艺中SO₃的脱除率，环保和社会效益明显；该装置工作过程清洁，无废水产生，脱硫产物为干态，作为原料回收于系统中，对于设备的腐蚀性不高，设备无需做防腐，运行可靠，不会产生污垢和堵塞；装置结构相对简单，投资少、运行、维护费用低，并能够保证高可用率、高脱硫率、低脱硫剂消耗量、低厂用电量及低耗水量，经济和节能效益显著，提高企业的竞争力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明一种用于水泥厂的喷雾干燥脱硫装置及工艺流程图。

图中附图标记说明如下：

1是生石灰储仓；2是除尘装置；3是料位计；4是流化底风；5是皮带称重给料机；6是工艺水；7是配浆罐；8是配浆罐搅拌器；9是消石灰浆液配置泵；10是消石灰浆液罐；11是消石灰浆液罐搅拌器；12是消石灰浆液供浆泵；13是分配管网；14是喷枪；15是增湿塔；16是生料磨进风烟道口；17是生料磨。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一种用于水泥厂的烟喷雾干燥脱硫装置主要包括生石灰储存系统、生石灰消化系统、脱硫剂储存及输送系统及喷射系统等。

1、生石灰储存系统

外购满足该系统需要的生石灰粉，自罐车输送至生石灰储仓1中，粉罐车自带空压机用于卸料。在生石灰储仓1的顶部有密封的检查人孔门。门将能用铰链和把手迅速打开。生石灰储仓1设有除尘装置2，洁净气中最大含尘量不超过30mg/Nm³。生石灰储仓1上配有用来确定容积的料位计3，同时也能用于远传指示。为了除尘装置2和料位计3等的检修维护，生石灰储仓1设有楼梯平台。生石灰储仓1出料口设有防堵装置，设有流化底风4防止石灰搭桥，流化底风4来自厂供压缩空气或罗茨风机，并且出料口配有关断装置。生石灰储仓1保证脱硫系统三天的石灰用量。

2、生石灰消化系统

生石灰由皮带称重给料机5送到生石灰消化系统，皮带称重给料机5用于测量和输送生石灰，皮带称重给料机5完全封闭运行，以防止灰尘外漏。皮带称重给料机5的封闭由可拆除的板块构成，每块板有密封垫而且配有方便维修的快速打开插销。生灰石粉与工艺水6在配浆罐7中混合消化成15～30％的消石灰浆液，送往消石灰浆液罐10。配浆罐7配有配浆罐搅拌器8，其内消石灰浆液通过消石灰浆液配置泵9泵送至消石灰浆液罐10，消石灰浆液配置泵9一用一备。

3、脱硫剂储存及输送系统

消石灰浆液罐10，为不锈钢材质，配有防腐的消石灰浆液罐搅拌器11和搅拌器需要的连接管、进料出料、溢流和排水管，料位控制、检查孔及所有其他必要设施、法兰等。

消石灰浆液供浆泵12用于将消石灰浆液罐10内消石灰浆液送往喷射系统，消石灰浆液供浆泵12全套包括电机、联轴器、泵和电机的共用底架、法兰、配件等，以及衬里、冲洗设施(对于浆液泵和其他侵蚀性介质的泵)。消石灰浆液供浆泵12安装两台，一用一备。

4、喷射系统

喷射系统由分配管网13和喷枪14组成，所有喷枪14能避免快速磨损、结垢和堵塞，并且拆卸检修方便。本工程喷射系统的分配管网13有两套，一套喷射点在增湿塔15，共八支喷枪；另一套喷射点在生料磨进风烟道口16，共四支喷枪，具体说明如下：

1)生料磨17开启

生料磨17开启时，关闭增湿塔15其中四支喷枪(打开另外四支喷枪)，并将浆液输送管道两路阀门都打开，浆液将分成两路，一路将脱硫剂送往生料磨进风烟道口16，另一路将脱硫剂送往增湿塔15；两路脱硫剂喷入量根据烟气硫含量通过调节阀可自动控制。

2)生料磨17停

生料磨17停时，关闭生料磨17的分支调节阀，将增湿塔15八支喷枪全部打开，此时脱硫剂将全部送往增湿塔15。

5、灰渣排出

脱硫反应产生的灰渣进入生料磨17。

Claims (10)

1.一种用于水泥厂的喷雾干燥脱硫装置，其特征是：包括生石灰储仓，该生石灰储仓与生石灰消化系统连接；所述生石灰消化系统包括配浆罐及其配套搅拌器和消石灰浆液配置泵，用于将生石灰配置成消石灰后输送到脱硫剂储存及输送系统；该脱硫剂储存及输送系统包括消石灰浆液罐及其配套搅拌器和消石灰浆液供浆泵，用于将消石灰浆液罐内消石灰浆液送往喷射系统；所述配浆罐与所述消石灰浆液罐通过消石灰浆液配置泵和管道相连；所述喷射系统由分配管网和喷枪组成，喷射系统的分配管网有两套，一套喷射点在增湿塔，设有数支喷枪，另一套喷射点在生料磨进风烟道口，设有数支喷枪；脱硫反应产生的灰渣进入生料磨。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征是：所述生石灰储仓顶部设有除尘装置；所述生石灰储仓上配有用来确定容积的料位计；所述生石灰储仓出料口设有防堵装置，设有流化底风防止石灰搭桥；生石灰粉自罐车输送至所述生石灰储仓中。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征是：所述生石灰粉储仓底部设有皮带称重给料机，用于将生石灰粉送测量和输送到生石灰消化系统。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征是：所述皮带称重给料机完全封闭运行，以防止灰尘外漏；该皮带称重给料机的封闭由可拆除的板块构成，每块板有密封垫而且配有方便维修的快速打开插销。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征是：所述流化底风来自厂供压缩空气或罗茨风机，并且出料口配有关断装置。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征是：所述喷射系统管网有两套，一套喷注点在增湿塔，共八支喷枪；另一套喷射点在生料磨进风烟道口，共四只喷枪。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征是：所述消石灰浆液配置泵安装两台，一用一备；所述消石灰浆液供浆泵安装两台，一用一备。

8.一种采用权利要求1所述装置进行喷雾干燥脱硫的工艺方法，其特征是：包括如下步骤：

(1)将生石灰粉输送至生石灰储仓中；

(2)将生石灰储仓中的生石灰粉输送到生石灰消化系统；

(3)生灰石粉与工艺水在生石灰消化系统的配浆罐中混合消化成15～30％的消石灰浆液，配浆罐配有搅拌器，其内消石灰浆液通过消石灰浆液配置泵泵送至消石灰浆液罐；

(4)消石灰浆液罐配有搅拌器，其内消石灰浆液通过消石灰浆液供浆泵送往喷射系统；

(5)脱硫反应：当生料磨开启时，关闭增湿塔其中部分喷枪，并将浆液输送管道两路阀门都打开，浆液将分成两路，一路将脱硫剂送往生料磨入口，另一路将脱硫剂送往增湿塔；两路脱硫剂喷入量根据烟气硫含量通过调节阀可自动控制；当生料磨停时，关闭生料磨的分支调节阀，将增湿塔内喷枪全部打开，此时脱硫剂将全部送往增湿塔枪；脱硫反应产生的灰渣进入生料磨。

9.如权利要求8所述的方法，其特征是：所述生石灰储仓顶部设有除尘装置，使洁净气中最大含尘量不超过30mg/Nm³；所述生石灰储仓上配有用来确定容积的料位计，同时也能用于远传指示；所述生石灰储仓出料口设有防堵装置，设有流化底风，随时监控生石灰风存量，以及防止生石灰粉搭桥。

10.如权利要求8所述的方法，其特征是：所述生石灰储仓底部设有皮带称重给料机，生石灰储仓中的生石灰粉通过皮带称重给料机称重计量后传送至生石灰消化系统的配浆罐；所述皮带称重给料机用于测量和输送，给料机完全封闭运行，以防止灰尘外漏。