CN110252120A - 一种铝石窑脱硫及除尘系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝石窑脱硫及除尘系统，包括铝石窑体，铝石窑体外壁上下部分别设置有烟道、新风管道，新风管道上末端连接鼓风机，烟道末端依次连接脱一级脱硫除尘反应釜、捕捉器、二级脱硫除尘反应釜，一级脱硫除尘反应釜、二级脱硫除尘反应釜下部与污水池联通；一级脱硫除尘反应釜具有环形空腔的双层结构，内壳体工作时下端插入到污水池脱硫剂液面以下；二级脱硫除尘反应釜内置导向管，导向管一端与捕捉器进入口相接，另一端插入到污水池脱硫剂液面以下；二级脱硫除尘反应釜外壁上端依次连接有脱硫滤网、烟气与水气分离器、引风机、精除尘装置、烟囱。本发明整体投入成本低廉，脱硫除尘效果显著，工艺过程简单，进一步助推清洁生产。
Description
技术领域：
本发明涉及铝石窑烟气排放设备领域，尤其涉及一种铝石窑脱硫及除尘系统。
背景技术：
2019年全国炉窑开展超低排放改造。新规锅炉排放极限具体要求：烟尘颗粒物10mg/m3，二氧化硫20mg/m3,氮氧化物50mg mg/m3,炉窑是现在炉窑行业都普遍采用的设备，这种炉窑是敞开式结构，炉窑从前面加料，后面出料，中心是高温区，这样造成烟气含氧量超标(18％)，并且，煅烧过程也是敞开式，控制烟气含氧量非常重要。
我国炉窑能耗占工业能耗约占1/3，炉窑平均热效率要比国外低20％左右，全国的工业炉窑如果平均节能10％，节约的能源相当于1亿吨标准煤。
铝石窑是耐火砖生产的第一段工艺，铝矿石烧熟，然后粉碎，再和耐火材料拌和，最后模型重压成型，入窑高温煅烧。铝石窑烟气排放采用传统布袋除尘、脱硫塔，颗粒物、二氧化硫排放一般在30mg/m3，二氧化硫50mg/m3，无法达到高效率除尘及脱硫指标。河南中原拥有这样炉窑3100多家，改造投资至少需要50亿元人民币，行业没有铝石窑超低排放设备，设计人员需要设计一套完善的系统设备改变这个行业铝石窑不能实现超低排放的技术瓶颈。
发明内容：
为了弥补现有技术问题的不足，本发明的目的是提供一种铝石窑脱硫及除尘系统，结构设计新颖，极大的提高了颗粒物、二氧化硫去除率高，能有效促进企业进一步实现超低排放，进一步助推清洁生产。
本发明的技术方案如下：
铝石窑脱硫及除尘系统，包括铝石窑体，铝石窑体外壁上下部分别设置有烟道、新风管道，新风管道上末端连接鼓风机，其特征在于，所述的烟道末端连接脱一级脱硫除尘反应釜顶部烟气入口，一级脱硫除尘反应釜外壁下部依次连接捕捉器、二级脱硫除尘反应釜，一级脱硫除尘反应釜、二级脱硫除尘反应釜下部与污水池联通；
所述一级脱硫除尘反应釜釜体包括外壳体、内壳体，内壳体与外壳体之间构成环形空腔，内壳体工作时下端插入到污水池脱硫剂液面以下，烟气顺着内壳体全部侵入污水池脱硫剂中后逸出到环形空腔中；
所述二级脱硫除尘反应釜内置导向管，导向管一端与捕捉器进入口相接，另一端插入到污水池脱硫剂液面以下；
所述二级脱硫除尘反应釜外壁上端依次连接有脱硫滤网、烟气与水气分离器，烟气与水气分离器下端出烟口通过安装有引风机的管道连接精除尘装置，精除尘装置出风口连接烟囱。
所述的铝石窑脱硫及除尘系统，其特征在于，所述捕捉器为变径捕捉器，变径捕捉器有中间圆柱段与两端锥形段连接构成，变径捕捉器与一级脱硫除尘反应釜、二级脱硫除尘反应釜连接段为锥形段。
所述的铝石窑脱硫及除尘系统，其特征在于，所述一级脱硫除尘反应釜、二级脱硫除尘反应釜二均为湿法脱硫装置，脱硫剂使用钙法脱硫、镁法脱硫、钠法脱硫、氨法脱硫。
所述的铝石窑脱硫及除尘系统，其特征在于，所述一级脱硫除尘反应釜的内壳体与釜体顶部密封连接，内壳体与烟道竖直段同轴，内壳体内径大于烟道竖直段外径。
所述的铝石窑脱硫及除尘系统，其特征在于，所述一级脱硫除尘反应釜内壳体、二级脱硫除尘反应釜导向管插入液面部分的内壁上均安装有匀气板，匀气板呈锥筒状。
所述的铝石窑脱硫及除尘系统，其特征在于，所述污水池包括清水池和多个相邻的沉淀池，多个沉定池位于清水池的一侧，清水池底部与相邻沉淀池底部相连通，相邻沉淀池底部或顶部相连通，清水池一侧还设有与其相连通的脱硫剂加液装置。
所述的铝石窑脱硫及除尘系统，其特征在于，所述污水池距离清水池最远端的沉淀池与一级脱硫除尘反应釜、二级脱硫除尘反应釜相接，工作时，沉淀池内脱硫剂液面高于一级脱硫除尘反应釜内的内壳体下端、二级脱硫除尘反应釜导流管下端。
所述的铝石窑脱硫及除尘系统，其特征在于，所述清水池内安装有循环泵，循环泵出液口通过脱硫剂输送管道分别连接一级脱硫除尘反应釜、二级脱硫除尘反应釜外壁上方的脱硫剂进液口。
本发明的优点是：
1、本发明脱烟气从一级脱硫除尘反应釜垂直下降到污水池，颗粒物冲击到污水池中，进行一次除尘脱硫，烟气然后上反到一级脱硫除尘反应釜的环形空腔内，进入变径捕捉器，烟气速度下降，二次除尘脱硫，然后烟气再进入二级脱硫除尘反应釜，中垂直下降到污水池，进行三次脱硫除尘，烟气经过第三次脱硫除尘，然后经过脱硫滤网第四次脱硫除尘捕捉，全面完成脱硫除尘，脱硫效果显著，脱硫效率可达98.5％以上；
2、本发明通过多段脱硫除尘结构，除尘可以使粉尘含量降至8mg/m3以下，二氧化硫排放在15mg/m3以下，系统稳定可靠，成本低廉；
3、本发明整体投入成本低廉，脱硫除尘效果显著，工艺过程简单，能有效促进企业进一步实现超低排放，进一步助推清洁生产。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的捕捉器结构示意图。
图3为本发明的一级脱硫除尘反应釜结构示意图。
图4为本发明的二级脱硫除尘反应釜结构示意图。
具体实施方式：
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见附图1，铝石窑脱硫及除尘系统，包括铝石窑体1，铝石窑体1外壁上下部分别设置有烟道2、新风管道3，新风管道3上末端连接鼓风机4，烟道2末端连接脱一级脱硫除尘反应釜5顶部的烟气入口，一级脱硫除尘反应釜5外壁下部依次连接捕捉器6、二级脱硫除尘反应釜7，一级脱硫除尘反应釜5、二级脱硫除尘反应釜7下部与污水池8联通；
参见附图3，一级脱硫除尘反应釜5釜体包括外壳体5-1、内壳体5-2，内壳体5-1与外壳体5-2之间构成环形空腔5-3，内壳体5-1工作时下端插入到污水池脱硫剂液面以下，烟气顺着内壳体5-1全部侵入污水池脱硫剂中后逸出到环形空腔中；
参见附图1和4，二级脱硫除尘反应釜7内置导向管9，导向管9一端与捕捉器6进入口相接，另一端插入到污水池8脱硫剂液面以下；
参见附图1，二级脱硫除尘反应釜7外壁上端依次连接有脱硫滤网10、烟气与水气分离器11，烟气与水气分离器11下端出烟口通过安装有引风机12的管道连接精除尘装置13，精除尘装置13出风口连接烟囱14。
参见附图2，捕捉器6为变径捕捉器，变径捕捉器有中间圆柱段6-1与两端锥形段6-2连接构成，变径捕捉器与一级脱硫除尘反应釜、二级脱硫除尘反应釜连接段为锥形段。
一级脱硫除尘反应釜5、二级脱硫除尘反应釜7二均为湿法脱硫装置，脱硫剂使用钙法脱硫、镁法脱硫、钠法脱硫、氨法脱硫。
一级脱硫除尘反应釜5的内壳体5-1与釜体顶部密封连接，内壳5-1体与烟道2竖直段同轴，内壳体5-1内径大于烟道2竖直段外径。
一级脱硫除尘反应釜5内壳体5-1、二级脱硫除尘反应釜7导向管9插入液面部分的内壁上均安装有匀气板15，匀气板15呈锥筒状。
参见附图1，污水池8包括清水池8-1和多个相邻的沉淀池8-2，多个沉定池8-2位于清水池8-1的一侧，清水池8-1底部与相邻沉淀池8-2底部相连通，相邻沉淀池8-2底部或顶部相连通，清水池8-1一侧还设有与其相连通的脱硫剂加液装置16。
污水池8-1距离清水池最远端的沉淀池与一级脱硫除尘反应釜5、二级脱硫除尘反应釜7相接，工作时，沉淀池内脱硫剂液面高于一级脱硫除尘反应釜5内的内壳体5-1下端、二级脱硫除尘反应釜7导流管9下端。
清水池8-1内安装有循环泵17，循环泵17出液口通过脱硫剂输送管道18分别连接一级脱硫除尘反应釜5、二级脱硫除尘反应釜7外壁上方的脱硫剂进液口。
本发明脱烟气从一级脱硫除尘反应釜垂直下降到污水池，颗粒物冲击到污水池中，进行一次除尘脱硫，烟气然后上反到一级脱硫除尘反应釜的环形空腔内，进入变径捕捉器，烟气速度下降，二次除尘脱硫，然后烟气再进入二级脱硫除尘反应釜，中垂直下降到污水池，进行三次脱硫除尘，烟气经过第三次脱硫除尘，然后经过脱硫滤网第四次脱硫除尘捕捉，全面完成脱硫除尘，脱硫效果显著，脱硫效率可达98.5％以上；除尘可以使粉尘含量降至8mg/m3以下，二氧化硫排放在15mg/m3以下，系统稳定可靠，成本低廉。
根据烟气运行路径，实际检测并计算数据如下：
一级脱硫除尘反应釜：
200000m3烟气*1.338kg/m3＝267600kg/3600s＝74.33kg
高度10m,重力加速度9.8kg，烟尘质量＝74.33*10*9.8＝7284kg
引风机拖力＝600帕＝600kg；捕捉率＝(7284-600)/7284＝92％
捕捉器：
通过变径，让烟气速度解慢1/5引风机拖力下降到600*0.92＝552kg，完成600-552＝48kg*0.8＝38.4kg捕捉。
二级脱硫除尘反应釜：
烟尘质量9.6kg
高度10m,重力加速度9.8kg，烟尘质量＝9.6*10*9.8＝940.8kg
引风机拖力＝600帕＝600kg；
捕捉率＝(940.8-600)/940.8＝36.33％；36.22*9.6＝3.45kg
脱硫滤网：
剩余9.6-3.45＝6.15kg，通过脱硫滤网捕捉到6.05kg；
(6.05/6.15)％＝98.96％，颗粒物下降到8mg/m3，二氧化硫排放在15mg/m3以下。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施方式。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。
因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种铝石窑脱硫及除尘系统，包括铝石窑体，铝石窑体外壁上下部分别设置有烟道、新风管道，新风管道上末端连接鼓风机，其特征在于，所述的烟道末端连接脱一级脱硫除尘反应釜顶部烟气入口，一级脱硫除尘反应釜外壁下部依次连接捕捉器、二级脱硫除尘反应釜，一级脱硫除尘反应釜、二级脱硫除尘反应釜下部与污水池联通；
所述一级脱硫除尘反应釜釜体包括外壳体、内壳体，内壳体与外壳体之间构成环形空腔，内壳体工作时下端插入到污水池脱硫剂液面以下，烟气顺着内壳体全部侵入污水池脱硫剂中后逸出到环形空腔中；
所述二级脱硫除尘反应釜内置导向管，导向管一端与捕捉器进入口相接，另一端插入到污水池脱硫剂液面以下；
所述二级脱硫除尘反应釜外壁上端依次连接有脱硫滤网、烟气与水气分离器，烟气与水气分离器下端出烟口通过安装有引风机的管道连接精除尘装置，精除尘装置出风口连接烟囱。
2.根据权利要求1所述的铝石窑脱硫及除尘系统，其特征在于，所述捕捉器为变径捕捉器，变径捕捉器有中间圆柱段与两端锥形段连接构成，变径捕捉器与一级脱硫除尘反应釜、二级脱硫除尘反应釜连接段为锥形段。
3.根据权利要求1所述的铝石窑脱硫及除尘系统，其特征在于，所述一级脱硫除尘反应釜、二级脱硫除尘反应釜二均为湿法脱硫装置，脱硫剂使用钙法脱硫、镁法脱硫、钠法脱硫、氨法脱硫。
4.根据权利要求1所述的铝石窑脱硫及除尘系统，其特征在于，所述一级脱硫除尘反应釜的内壳体与釜体顶部密封连接，内壳体与烟道竖直段同轴，内壳体内径大于烟道竖直段外径。
5.根据权利要求1所述的铝石窑脱硫及除尘系统，其特征在于，所述一级脱硫除尘反应釜内壳体、二级脱硫除尘反应釜导向管插入液面部分的内壁上均安装有匀气板，匀气板呈锥筒状。
6.根据权利要求1所述的铝石窑脱硫及除尘系统，其特征在于，所述污水池包括清水池和多个相邻的沉淀池，多个沉定池位于清水池的一侧，清水池底部与相邻沉淀池底部相连通，相邻沉淀池底部或顶部相连通，清水池一侧还设有与其相连通的脱硫剂加液装置。
7.根据权利要求6所述的铝石窑脱硫及除尘系统，其特征在于，所述污水池距离清水池最远端的沉淀池与一级脱硫除尘反应釜、二级脱硫除尘反应釜相接，工作时，沉淀池内脱硫剂液面高于一级脱硫除尘反应釜内的内壳体下端、二级脱硫除尘反应釜导流管下端。
8.根据权利要求6所述的铝石窑脱硫及除尘系统，其特征在于，所述清水池内安装有循环泵，循环泵出液口通过脱硫剂输送管道分别连接一级脱硫除尘反应釜、二级脱硫除尘反应釜外壁上方的脱硫剂进液口。
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