CN105642104B - 湿法脱硫后烟气深度净化方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种湿法脱硫后烟气深度净化方法及装置。所述方法包括如下步骤:步骤一.烟气深度脱硫除湿:经湿法脱硫处理后的烟气进入脱硫除湿器,与喷入的氧化钙干粉充分混合,烟气中的水分被氧化钙吸收形成氢氧化钙,烟气中残留的二氧化硫与氢氧化钙反应被脱除,烟气中携带的石膏成分被氧化钙干粉干燥,形成石膏粉;步骤二.烟气终除尘:经深度脱硫除湿后的烟气进入终级除尘器,经过滤除尘变为洁净干燥的气体最终排放,深度脱硫除湿过程中形成的粉尘经终级除尘器过滤收集。本方法脱硫和除湿、除尘效率高,能够满足污染物排放标准,烟气排放湿度低,烟气不需加热排放,可以实现大气环境湿度排放,设备投资少,运行成本低。

Description

湿法脱硫后烟气深度净化方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及烟气处理技术领域,具体涉及一种湿法脱硫后烟气深度净化方法及装 置,应用于建材、冶金、化工、环保等领域。

背景技术

[0002] 我国水泥窑头烟气治理、炼钢高炉烟气治理、有色金属冶炼炉烟气治理、炼油装置 烟气治理、锅炉烟气治理等,普遍采用“(静电/布袋)除尘一(石灰石/石灰一石膏)湿法脱 硫”脱硫除尘工艺,但随着雾霾等现象日趋严重,环保要求越来越高。

[0003] 燃煤电厂一直是国家环境治理的重点,新出台的污染物排放标准更是对除尘、脱 硫以及脱硝系统提出了更高的要求,如何控制PM2 • 5细颗粒排放、石膏雨和烟囱蓝烟等问题 已成为当务之急。

[0004] 新的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中,粉尘排放限值提高到30毫 克/立方米,重点地区提高到20毫克/立方米。为适应新的环保要求,我国又从国外引进了更 为先进的“(静电/布袋)除尘一(石灰石/石灰一石膏)湿法脱硫一一湿法静电除尘器一烟气 再热器”技术。但国内企业在使用该技术时大都省略了“烟气再热器”,烟气在最终经过“湿 法静电除尘器”处理后即排入大气,这种工艺虽然粉尘排放浓度达到了 20毫克/立方米,但 烟气温度在30〜50°C左右,湿度在100〜200g/Nm3 (克/标方),而锅炉湿法脱硫排烟湿度为 我国大气平均湿度的10倍以上(我国大气的平均湿度仅为9g/Nm3),总量上看,按吨煤燃烧 湿法脱硫烟气带出1吨水估算,我国燃煤锅炉烟气湿法脱硫每年向大气排放约40亿吨的水 蒸气。由于烟气排放温度降低、湿度增大,使排烟难以扩散,加重了雾霾污染。

[0005] 2015年12月,环保部和发改委联合下发了《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改 造工作方案》的通知,要求到2020年,全国所有的燃煤电厂实现超低排放(即在基准氧含量 6%条件下,烟尘排放浓度不高于10毫克/立方米,二氧化硫排放浓度不高于35毫克/立方 米),东部地区提前至2017年前总体完成。

[0006] “ (静电/布袋)除尘一(石灰石/石灰一石膏)湿法脱硫——湿法静电除尘器”工艺 中,采用三级喷淋脱硫,遇到烟气中含硫量高时,很难达到二氧化硫排放浓度不高于35毫 克/立方米的要求;最终控制粉尘排放的装置是湿法静电除尘器,由于湿法静电除尘器的性 能限制,很难达到烟尘排放浓度不高于10毫克/立方米的要求。另外,湿法静电除尘器还存 在着造价高、投入大的问题。由于湿法静电除尘器采用水做为冲洗液冲刷电极,更加重了烟 气的排放湿度,降低了烟气的排放温度。如果再加装烟气再热器,则造价更高、投入更大,且 增加了能耗和碳排放。

发明内容

[0007]本发明所要解决的技术问题之一是提供一种脱硫和除尘效率高,烟气排放湿度 低,可以实现大气环境湿度排放,避免高湿烟气对设备和烟囱腐蚀,能够有效改善雾霾污染 问题且运行成本低的湿法脱硫后烟气深度净化方法。

[0008] 为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:

[0009] 湿法脱硫后烟气深度净化方法,用于对湿法脱硫后的烟气深化处理,包括如下步 骤:

[0010] 步骤一 •烟气深度脱硫除湿:经湿法脱硫处理后的烟气进入脱硫除湿器,与喷入的 氧化钙干粉充分混合,烟气中的水分被氧化钙吸收形成氢氧化钙,烟气中残留的二氧化硫 与氢氧化钙反应被脱除,烟气中携带的石膏成分被氧化钙干粉干燥,形成石膏粉;

[0011] 步骤二•烟气终除尘:经深度脱硫除湿后的烟气进入终级除尘器,经过滤除尘变为 洁净干燥的气体最终排放,深度脱硫除湿过程中形成的粉尘经终级除尘器过滤收集。

[0012] 其中,所述终级除尘器为布袋除尘器。

[0013] 最终排放烟气中的含尘量彡5mg/Nm3,湿度彡9g/Nm3,二氧化硫彡20mg/Nm3。

[0014]作为优选,烟气深度脱硫除湿过程中形成的粉尘经过滤收集后,回收利用制备脱 硫剂。

[0015]作为优选,在步骤一烟气深度脱硫除湿前,采用如下方法对烟气湿法脱硫:

[0016]含硫含尘烟气首先进入初级除尘器,烟气中大部分粉尘被初级除尘器捕集过滤后 排出;经初除尘后的烟气进入脱硫塔,经过三级喷淋,烟气与脱硫剂充分接触,烟气中含有 的大部分二氧化硫与脱硫剂反应生成石膏,大部分石膏随水排入沉淀池沉淀;与脱硫剂反 应后的烟气在脱硫塔内经过两级分水器,除去大部分水后,携带少量石膏排出塔外并进入 所述脱硫除湿器。

[0017] 本发明要解决的技术问题之二是提供实施以上所述方法的净化装置,沿烟气流动 方向依次包括深度脱硫除湿装置和终级除尘器;

[0018] 所述深度脱硫除湿装置包括脱硫除湿器,所述脱硫除湿器上部通过烟气进管与脱 硫塔的排气口相连通,所述脱硫除湿器底部通过烟气出管与终级除尘器的进气口相连通, 所述脱硫除湿器内设有除湿剂喷洒装置,所述除湿剂喷洒装置连接有除湿剂储存输送装 置。

[0019]作为优选的技术方案,所述除湿剂喷洒装置包括安装于所述脱硫除湿器内的喷 头。

[0020] 作为优选的技术方案,所述除湿剂储存输送装置包括储存仓,所述储存仓底部设 有卸料口,所述卸料口连接有鼓风机,所述卸料口与所述喷头之间设有输送管。

[0021] 作为优选的技术方案,所述终级除尘器的排气口端设有排气管,所述排气管上安 装有增压风机。

[0022] 作为优选的技术方案,所述脱硫除湿器包括壳体,所述壳体内具有供烟气和氧化 钙干粉混合的腔室,所述腔室上部通过所述烟气进管与脱硫塔的排气口相连通,所述腔室 底部通过所述烟气出管与终级除尘器的进气口相连通;所述壳体底部设有集灰斗,所述集 灰斗设有卸料阀。

[0023] 本发明采用“初除尘一湿法脱硫一脱硫除湿一终除尘”工艺,提高了脱硫和除尘效 率,能够满足燃煤电厂实现超低排放(即在基准氧含量6%条件下,烟尘排放浓度不高于10 毫克/立方米,二氧化硫排放浓度不高于35毫克/立方米)要求,且解决了已有技术烟气排放 湿度大的问题,可以实现大气环境湿度排放,不需要对烟气再加热,工艺稳定,设备投资成 本、运行成本低。同时,本工艺还解决了高湿烟气对设备和烟囱的腐蚀问题。

附图说明

[0024]以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释,并不限定发明的范围。其中: [0025]图1是本发明实施例净化方法的工艺流程示意图;

[0026]图2是本发明实施例净化装置的结构示意图。

[0027]图中:1-脱硫除湿器;11-烟气进管;12-烟气出管;13-喷头;14-壳体;15-腔室;2-终级除尘器;16、21_集灰斗;17、22-卸料阀;23_排气管;24-增压风机;31-储存仓;32-卸料 口; 33-鼓风机;34-输送管。

具体实施方式

[0028]下面结合具体实施例对本发明做进一步地说明。在下面的详细描述中,只通过说 明的方式描f了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑,本领域的普通技术人员可以认识 至IJ,在不偏离本发明的精神和范围的情况下,可以用各种不同的方式对所描述的实施例进 行修正。因此,下述描述在本质上是说明性的,而不是用于限制权利要求的保护范围。

[0029]如图1和图2所示,湿法脱硫后烟气深度净化方法,包括如下步骤:

[0030]步骤一 •烟气初除尘:含硫含尘烟气首先进入初级除尘器(可以采用静电除尘器或 者布袋除尘器),被捕集过滤后落入灰斗,由灰斗底部的卸料阀排出,这时可以除去烟气中 99%的粉尘;

[0031]步骤二•烟气湿法脱硫:经初除尘后的烟气进入脱硫塔,经过三级喷淋,烟气与脱 硫剂充分接触,脱硫剂由石灰石或者石灰制成浑浊液,也可以由氢氧化钠等碱性材料制成, ,喷淋系统进入脱硫塔,烟气中含有的大部分二氧化硫与脱硫剂中氢氧化钙反应生成石 膏,大部分石膏随水排入沉淀池沉淀,澄清后的清液用泵送入脱硫塔循环利用;与脱硫剂反 应后的烟气在脱硫塔内经过两级分水器,除去大部分水后,携带少量石膏排出塔外;

[0032]步骤三•烟气深度脱硫除湿:经湿法脱硫处理后的烟气进入脱硫除湿器丨,与喷入 的氧化钙干粉(除湿剂)充分混合,烟气中的水分被氧化钙吸收形成氢氧化钙,烟气中残留 的二氧化硫与氢氧化钙反应被脱除,烟气中携带的石膏成分被氧化钙干粉干燥,形成石膏 粉;

[0033]步骤四.烟气终除尘:经深度脱硫除湿后的烟气进入终级除尘器2,经过滤除尘变 为洁净干燥的气体最终排放,最终排放烟气中的含尘量<5mg/Nm3,湿度<9g/Nm3,二氧化 硫<20mg/Nm3,深度脱硫除湿过程中形成的粉尘经过设在除尘器集灰斗21上的卸料阀22排 出,这时粉尘的主要成分为氧化钙,氢氧化钙、还有少量硫酸钙,排出后粉尘可以输送到脱 硫段的脱硫剂制备池制备脱硫剂。

[0034]参考图2,实施以上所述方法的净化装置,沿烟气流动方向依次包括深度脱硫除湿 装置和终级除尘器2,终级除尘器2可以采用布袋除尘器;

[0035]所述深度脱硫除湿装置包括脱硫除湿器1,所述脱硫除湿器1包括壳体14,壳体14 内具有供烟气和氧化钙干粉混合的腔室15,腔室15上部通过烟气进管11与脱硫塔的排气口 相连通,腔室15底部通过烟气出管12与终级除尘器2的进气口相连通,所述壳体14底部设有 集灰斗16,所述集灰斗ie设有卸料阀17;所述脱硫除湿器丨内设有除湿剂喷洒装置,所述除 湿剂喷洒装置连接有除湿剂储存输送装置。

[0036]其中,所述除湿剂喷洒装置包括安装于所述脱硫除湿器1内的喷头13,所述除湿剂 储存输送装置包括用于储存氧化钙干粉的储存仓31,所述储存仓31底部设有卸料口 32,所 述卸料口 32连接有鼓风机33,所述卸料口 32与所述喷头13之间设有输送管34。工作时,在鼓 风机33作用下通过喷头13将氧化钙干粉喷入脱硫除湿器1内。所述终级除尘器2的排气口端 设有排气管23,所述排气管23上安装有增压风机24,通过增压风机24增压可以快速将最终 处理后的烟气排出。

[0037] 本实施例中,所述静电除尘器、布袋除尘器、脱硫塔等设备均为本领域公知常用设 备,其结构不再进行赘述。

[0038]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。

Claims (3)

1.湿法脱硫后烟气深度净化方法,用于对湿法脱硫后的烟气深化处理,其特征在于,包 括如下步骤: 步骤一 •烟气深度脱硫除湿:经湿法脱硫处理后的烟气进入脱硫除湿器,与喷入的氧化 钙干粉充分混合,烟气中的水分被氧化钙吸收形成氢氧化钙,烟气中残留的二氧化硫与氢 氧化钙反应被脱除,烟气中携带的石膏成分被氧化钙干粉干燥,形成石膏粉; 步骤二.烟气终除尘:经深度脱硫除湿后的烟气进入终级除尘器,经过滤除尘变为洁净 干燥的气体最终排放,深度脱硫除湿过程中形成的粉尘经终级除尘器过滤收集; 在步骤一烟气深度脱硫除湿前,采用如下方法对烟气湿法脱硫: 含硫含尘烟气首先进入初级除尘器,烟气中大部分粉尘被初级除尘器捕集过滤后排 出;经初除尘后的烟气进入脱硫塔,经过三级喷淋,烟气与脱硫剂充分接触,烟气中含有的 大部分二氧化硫与脱硫剂反应生成石膏,大部分石膏随水排入沉淀池沉淀;与脱硫剂反应 后的烟气在脱硫塔内经过两级分水器,除去大部分水后,携带少量石霄排出塔外并进入所 述脱硫除湿器; 最终排放烟气中的含尘量<5mg/Nm3,湿度<9g/Nm3,二氧化硫彡20mg/Nm3。
2.如权利要求1所述的湿法脱硫后烟气深度净化方法,其特征在于:所述终级除尘器为 布袋除尘器。
3.如权利要求1所述的湿法脱硫后烟气深度净化方法,其特征在于:烟气深度脱硫除湿 过程中形成的粉尘经过滤收集后,回收利用制备脱硫剂。
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Denomination of invention: Deep purification method and device of flue gas after wet-process desulfurization

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