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
技术领域
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
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—(石灰石/石灰—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。
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。
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—(石灰石/石灰—石膏)湿法脱硫——湿法静电除尘器—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℃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。
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。
“(静电/布袋)除尘—(石灰石/石灰—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
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。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
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：
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。
其中，所述终级除尘器为布袋除尘器。
最终排放烟气中的含尘量≤5mg/Nm3，湿度≤9g/Nm3，二氧化硫≤20mg/Nm3。
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。
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：
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。
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；
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。
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。
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。
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。
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。
本发明采用“初除尘—湿法脱硫—脱硫除湿—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
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：
图1是本发明实施例净化方法的工艺流程示意图；
图2是本发明实施例净化装置的结构示意图。
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
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述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到，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。
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：
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；
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，经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；
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1，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；
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。
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；
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16设有卸料阀17；所述脱硫除湿器1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。
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。
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。
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，携带少量石膏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≤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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