CN110368799B - 一种半干法脱硫装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种半干法脱硫装置，包括：U形脱硫装置壳体；所述U形脱硫装置壳体沿烟气流动方向依次设有浆液半干法一级脱硫段、水平烟气整流段、加料二级脱硫段、文丘里加速度段、文丘里出口段和流化床三级脱硫段；所述浆液半干法一级脱硫段顶部设有烟气进口和喷淋装置；所述的水平烟气整流段设有烟气整流装置；所述加料二级脱硫段设有加料进口；所述文丘里出口段设有喷水装置；所述流化床三级脱硫段设有脱硫烟气出口。采用该半干法脱硫装置进行半干法脱硫，能够同时具备离子型反应环境、高的碱硫比反应环境及高的滑落速度进行传质传热，并且能够根据入口烟气温度、硫容的变化单独进行控制，实现提高脱硫效率和降低脱硫剂耗量，并长期稳定运行。

Description

一种半干法脱硫装置及方法
技术领域
本发明涉及烟气脱硫技术领域，更具体地说，是涉及一种半干法脱硫装置及方法。
背景技术
半干法脱硫工艺具有多组份污染物协同脱除能力，不产生废水，系统无需防腐，烟囱通明感官好等优点，逐渐被大规模运用。现有的半干法脱硫塔主流技术包括：采用干消石灰粉作为脱硫剂，以及采用消石灰浆液作为脱硫剂；其中，采用干消石灰粉作为脱硫剂的半干法脱硫塔主要有CFB脱硫塔，这种脱硫塔采用喷水降温增湿创造类似离子型反应环境，利用塔内巨大的滑落速度进行传质传热，从而完成脱硫；但是由于喷入的水分无法将消石灰、烟气中的SO2完全离子化，无法形成完全离子化的反应环境，脱硫剂耗量较大，特别是入口SO2浓度高时，脱硫剂耗量更大、脱硫效率低；而采用消石灰浆液作为脱硫剂的半干法脱硫塔主要有SDA脱硫塔、NID脱硫塔；其中，SDA脱硫塔采用消石灰浆液直接喷入塔内与烟气中的SO2接触，直接进行离子型反应，根据入口烟气的温度和硫容变化调整喷入的脱硫剂浆液量；但是在烟气参数调整时温度的变化和硫容的变化不一致，经常出现水加过量导致吸收塔结块或脱硫剂的加入量不足导致脱硫效率无法满足要求，另外由于塔内的碱硫比低、塔内物料的物料滑落速度低、没有大量的物料作为蒸发载体，只能喷少量的水和消石灰(浆液)，无法形成稳定的高碱硫比反应环境，脱硫效率低、脱硫剂耗量高、吸收塔容易结块，难以满足日趋严格的环保要求；而NID脱硫塔采用将消石灰和脱硫灰进行混合成浆液喷入吸收塔；但是存在与SDA类似无法匹配入口烟气温度、硫容变化不一致时无法匹配调节的问题，同时也存在由于没有物料床层和大面积的蒸发载体，脱硫反应温度无法降低，脱硫效率低、脱硫剂耗量高、吸收塔容易结块等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种半干法脱硫装置及方法，采用本发明提供的脱硫装置进行半干法脱硫，能够同时具备离子型反应环境、高的碱硫比反应环境及高的滑落速度进行传质传热，并且能够根据入口烟气温度、硫容的变化单独进行控制，实现提高脱硫效率和降低脱硫剂耗量，并长期稳定运行。
本发明提供了一种半干法脱硫装置，包括：
U形脱硫装置壳体；所述U形脱硫装置壳体沿烟气流动方向依次设有浆液半干法一级脱硫段、水平烟气整流段、加料二级脱硫段、文丘里加速度段、文丘里出口段和流化床三级脱硫段；
所述浆液半干法一级脱硫段顶部设有烟气进口和喷淋装置；
所述的水平烟气整流段设有烟气整流装置；
所述加料二级脱硫段设有加料进口；
所述文丘里出口段设有喷水装置；
所述流化床三级脱硫段设有脱硫烟气出口。
优选的，所述喷淋装置设有单个或多个喷嘴；所述喷嘴包括单流体喷嘴、双流体喷嘴和旋转喷雾喷嘴中的一种或多种。
优选的，所述水平烟气整流段的长度为4m～8m。
优选的，所述喷水装置设有单流体高压雾化喷嘴或双流体雾化喷嘴。
优选的，还包括：
设置在脱硫烟气出口上的除尘器；所述除尘器的脱硫灰出口与所述加料进口相通。
本发明还提供了一种半干法脱硫方法，包括以下步骤：
a)采用上述技术方案所述的处理装置，将待处理烟气与脱硫剂浆液混合，进行一级脱硫反应，得到一级脱硫反应后的烟气；
b)将步骤a)得到的一级脱硫反应后的烟气整流后，与脱硫剂粉混合，进行二级脱硫反应，得到二级脱硫反应后的烟气；
c)将步骤b)得到的二级脱硫反应后的烟气加速后，在水存在下进行三级脱硫反应，得到处理后的烟气。
优选的，步骤a)中所述脱硫剂浆液包括消石灰浆液、电石渣浆液和NaOH浆液、NaHCO3浆液、Na2CO3浆液和Mg(OH)2浆液中的一种或多种。
优选的，步骤a)中所述一级脱硫反应的温度为120℃～160℃，时间为2s～5s。
优选的，步骤c)中所述加速的烟气流速为38m/s～45m/s。
优选的，步骤c)中所述三级脱硫反应的温度为70℃～75℃，时间为3s～6s。
本发明提供了一种半干法脱硫装置，包括：U形脱硫装置壳体；所述U形脱硫装置壳体沿烟气流动方向依次设有浆液半干法一级脱硫段、水平烟气整流段、加料二级脱硫段、文丘里加速度段、文丘里出口段和流化床三级脱硫段；所述浆液半干法一级脱硫段顶部设有烟气进口和喷淋装置；所述的水平烟气整流段设有烟气整流装置；所述加料二级脱硫段设有加料进口；所述文丘里出口段设有喷水装置；所述流化床三级脱硫段设有脱硫烟气出口。与现有技术相比，本发明提供的半干法脱硫装置采用特定结构及连接方式，能够实现三级脱硫；采用该脱硫装置进行半干法脱硫，能够同时具备离子型反应环境、高的碱硫比反应环境及高的滑落速度进行传质传热，并且能够根据入口烟气温度、硫容的变化单独进行控制，实现提高脱硫效率和降低脱硫剂耗量，并长期稳定运行。
另外，本发明提供的脱硫方法结合脱硫剂浆液和脱硫剂粉两种脱硫剂形式，采用三级脱硫，脱硫效率高、可满足含高浓度SO2的烟气的脱硫处理；并且一级脱硫剩余的有效脱硫剂能够继续作为二级脱硫的脱硫剂、三级脱硫后产生的脱硫灰可作为二级脱硫的脱硫剂循环利用，降低脱硫剂耗量。
附图说明
图1为本发明实施例提供的半干法脱硫装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种半干法脱硫装置，包括：
U形脱硫装置壳体；所述U形脱硫装置壳体沿烟气流动方向依次设有浆液半干法一级脱硫段、水平烟气整流段、加料二级脱硫段、文丘里加速度段、文丘里出口段和流化床三级脱硫段；
所述浆液半干法一级脱硫段顶部设有烟气进口和喷淋装置；
所述的水平烟气整流段设有烟气整流装置；
所述加料二级脱硫段设有加料进口；
所述文丘里出口段设有喷水装置；
所述流化床三级脱硫段设有脱硫烟气出口。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的半干法脱硫装置的结构示意图；其中，1为脱硫装置壳体，2为烟气进口，3为喷淋装置，4为浆液半干法一级脱硫段，5为水平烟气整流段，6为加料进口，7为加料二级脱硫段，8为文丘里加速度段，9为喷水装置，10为文丘里出口段，11为流化床三级脱硫段，12为脱硫烟气出口。
在本发明中，所述半干法脱硫装置包括脱硫装置壳体(1)，其整体为U形，优选为脱硫塔。在本发明中，所述脱硫装置壳体(1)沿烟气流动方向依次设有浆液半干法一级脱硫段(4)、水平烟气整流段(5)、加料二级脱硫段(7)、文丘里加速度段(8)、文丘里出口段(10)和流化床三级脱硫段(11)；其中，烟气在浆液半干法一级脱硫段(4)中自上而下流动，在水平烟气整流段(5)中沿水平方向流动，在加料二级脱硫段(7)、文丘里加速度段(8)、文丘里出口段(10)和流化床三级脱硫段(11)中自下而上流动。
在本发明中，所述浆液半干法一级脱硫段(4)用于进行一级脱硫；所述浆液半干法一级脱硫段(4)顶部设有烟气进口(2)和喷淋装置(3)；其中，所述烟气进口(2)用于通入待处理的烟气；所述喷淋装置(3)用于通入脱硫剂浆液，根据脱硫剂浆液具体成分不同，可称为浆液(碱液)喷淋装置。
在本发明中，所述喷淋装置(3)优选设有单个或多个喷嘴；所述喷嘴优选包括单流体喷嘴、双流体喷嘴和旋转喷雾喷嘴中的一种或多种。本发明采用上述喷淋装置(3)能够使脱硫剂浆液以喷雾的形式与烟气均匀充分地混合，使SO2等酸性成分溶解于脱硫剂浆液的液滴中，发生离子型反应。
在本发明中，脱硫剂浆液随着待处理烟气从浆液半干法一级脱硫段(4)顶部下降，与烟气中的SO2反应，同时逐渐被蒸发干燥，进行一级脱硫反应；到达浆液半干法一级脱硫段(4)底部时完成上述一级脱硫反应。
在本发明中，所述水平烟气整流段(5)用于对一级脱硫反应后的烟气进行整流，确保上述烟气稳定进入后续加料二级脱硫段(7)中。在本发明中，所述水平烟气整流段(5)的长度优选为4m～8m，更优选为6m，从而保证1倍当量直径长度以上的水平烟道。在本发明中，所述水平烟气整流段(5)与上述浆液半干法一级脱硫段(4)之间优选还设有导流板或圆弧形整流装置，进一步有利于实现烟气整流。
在本发明中，所述加料二级脱硫段(7)用于进行二级脱硫；优选为加脱硫剂粉二级脱硫段(7)。在本发明中，所述加料二级脱硫段(7)设有加料进口(6)，用于添加脱硫剂粉。在本发明中，通过上述水平烟气整流段(5)对烟气进行整流，可以根据水平烟气整流段(5)中烟气的硫容来调节脱硫剂粉的加入量，从而保证经后续反应后，脱硫烟气出口(12)的SO2排放浓度低于排放标准。
在本发明中，所述文丘里加速度段(8)用于对烟气进行加速。在本发明中，所述文丘里出口段(10)为逐渐扩大的开口，此处物料浓度最高；所述文丘里出口段(10)设有喷水装置(9)，用于将水喷入进行增湿脱硫。在本发明中，所述喷水装置(9)优选设有单流体高压雾化喷嘴或双流体雾化喷嘴。本发明通过上述喷水装置(9)进行喷水，使得喷水降温后的烟气温度保持在70℃～75℃，高于烟气露点温度15℃左右，这样既能使得SO2与Ca(OH)2的反应转化为可以瞬间完成的类似离子型反应，将烟气中的SO2脱除，又能保证颗粒表面的增湿水可以有效蒸发，使得物料保持干粉状态。
在本发明中，所述流化床三级脱硫段(11)用于进行三级脱硫，物料与烟气在此发生激烈湍动。在本发明中，所述流化床三级脱硫段(11)设有脱硫烟气出口(12)，用于排放处理后的烟气。
在本发明中，所述半干法脱硫装置优选还包括：
设置在脱硫烟气出口(12)上的除尘器。在本发明中，所述除尘器用于对上述处理后的烟气进行除尘。在本发明中，所述除尘器的脱硫灰出口优选与所述加料进口相通，从而使除尘得到的脱硫灰能够作为脱硫剂粉循环用于二级脱硫，进一步降低脱硫剂耗量。
本发明采用上述半干法脱硫装置既可以满足具有浆液离子型脱硫环境，又能保证装置内物料量有足够的碱(钙)硫比和滑落速度，确保脱硫装置具备高脱硫效率的同时降低脱硫剂耗量。
本发明还提供了一种半干法脱硫方法，包括以下步骤：
a)采用上述技术方案所述的处理装置，将待处理烟气与脱硫剂浆液混合，进行一级脱硫反应，得到一级脱硫反应后的烟气；
b)将步骤a)得到的一级脱硫反应后的烟气整流后，与脱硫剂粉混合，进行二级脱硫反应，得到二级脱硫反应后的烟气；
c)将步骤b)得到的二级脱硫反应后的烟气加速后，在水存在下进行三级脱硫反应，得到处理后的烟气。
本发明采用上述技术方案所述的处理装置，首先将待处理烟气与脱硫剂浆液混合，进行一级脱硫反应，得到一级脱硫反应后的烟气。在本发明中，所述待处理烟气采用本领域技术人员熟知的待脱硫的烟气即可；在本发明优选的实施例中，所述待处理烟气中SO2的浓度为4000mg/Nm3，并含有及其他酸性气体(如HCl、HF、SO3)、飞灰；所述待处理烟气的温度为140℃，流量为70万m3/h。
在本发明中，所述脱硫剂浆液优选包括消石灰浆液、电石渣浆液和NaOH浆液、NaHCO3浆液、Na2CO3浆液和Mg(OH)2浆液中的一种或多种，更优选为消石灰浆液；本发明对所述脱硫剂浆液的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述碱液的市售商品或自制品均可。在本发明优选的实施例中，所述脱硫剂浆液为质量浓度为20％的消石灰浆液，其主要成分为Ca(OH)2和H2O，温度为常温。在本发明中，所述脱硫剂浆液的流量优选为3t/h～7t/h，更优选为5t/h。
在本发明中，所述混合的方式优选为：
待处理烟气由烟气进口(2)从脱硫装置顶部进入，同时在脱硫装置顶部，脱硫剂浆液通过喷淋装置(3)的喷嘴以喷雾的形式与烟气均匀充分地混合。本发明采用上述混合的方式，能够使SO2等酸性成分溶解于脱硫剂浆液的液滴中，发生离子型反应。
在本发明中，所述一级脱硫反应的过程优选具体为：
脱硫剂浆液随着待处理烟气从浆液半干法一级脱硫段(4)顶部下降，与烟气中的SO2反应，同时逐渐被蒸发干燥，进行一级脱硫反应；到达浆液半干法一级脱硫段(4)底部时完成上述一级脱硫反应。
在本发明中，所述一级脱硫反应的温度优选为120℃～160℃，更优选为140℃；所述一级脱硫反应的时间优选为2s～5s，即为待处理烟气在浆液半干法一级脱硫段(4)中的停留时间。
在本发明中，所述一级脱硫反应优选控制温度，使反应后的烟气温度控制在100℃～120℃，保证浆液半干法一级脱硫段(4)底部和水平烟气整流段(5)的烟尘干燥，不会造成积灰板结。
得到所述一级脱硫反应后的烟气后，本发明将得到的一级脱硫反应后的烟气整流后，与脱硫剂粉混合，进行二级脱硫反应，得到二级脱硫反应后的烟气。在本发明中，所述烟气整流能够确保上述烟气稳定进入后续加料二级脱硫段(7)中进行二级脱硫反应，并保证三级脱硫反应具有稳定的流化床(烟气进入文丘里加速前必须具有均匀稳定的流场)，从而实现根据水平烟气整流段(5)中烟气的硫容来调节脱硫剂粉的加入量，保证脱硫烟气出口(12)的SO2排放浓度低于35mg/Nm3。
在本发明中，所述脱硫剂粉优选包括消石灰、电石渣和除尘得到的脱硫灰中的一种或多种；其中除尘得到的脱硫灰即为后续三级脱硫反应后返回的副产物；所述脱硫灰的加入量根据流化床三级脱硫段(11)床层压降决定，保证流化床三级脱硫段(11)床层压降在1000Pa。
在本发明优选的实施例中，所述一级脱硫反应后的烟气中SO2的浓度为2200mg/Nm3，在此基础上，添加新鲜消石灰粉(主要成分为Ca(OH)2，常温)的流量为2t/h。
在本发明中，所述二级脱硫反应主要是一级脱硫反应未反应完的强酸(如HCl、HF、SO3)继续反应。
得到所述二级脱硫反应后的烟气后，本发明将得到的二级脱硫反应后的烟气加速后，在水存在下进行三级脱硫反应，得到处理后的烟气。在本发明中，所述加速的烟气流速优选为38m/s～45m/s。
在本发明中，所述在水存在下进行三级脱硫反应的过程优选具体为：
加速后的烟气进入流化床三级脱硫段(11)，物料与烟气发生激烈湍动的同时，在物料浓度最高的文丘里出口段(10)，通过设置在此处的喷水装置(9)，通过单流体高压雾化喷嘴或双流体雾化喷嘴将水喷入，使得烟气通过上述喷水降温。
在本发明中，所述三级脱硫反应的温度优选为70℃～75℃，此温度范围高于烟气露点温度15℃左右，这样既能使得SO2与Ca(OH)2的反应转化为可以瞬间完成的类似离子型反应，将烟气中的SO2脱除，又能保证颗粒表面的增湿水可以有效蒸发，使得物料保持干粉状态；所述三级脱硫反应的时间优选为3s～6s；即为烟气在流化床三级脱硫段(11)中的停留时间。
在本发明中，物料在流化床三级脱硫段(11)，气固两相介质由于气流的作用，产生激烈的湍动与混合并充分接触，在上升的过程中，不断形成絮状物向下返回，而絮状物在激烈湍动中又不断解体重新被气流提升，气固间的相对滑落速度高达单颗粒滑落速度的数十倍，实现充分脱硫反应；同时流化床体内激烈湍动的、拥有巨大的表面积的颗粒作为载体，喷入的水被均匀地分散并得到充分蒸发；干燥的脱硫灰一部分随烟气被带出脱硫装置，一部分因自重重新回流到循环流化床内，进一步增加了流化床的床层颗粒浓度和延长脱硫剂的反应时间。
得到三级脱硫反应后的烟气，经脱硫烟气出口(12)排出。在本发明中，得到所述处理后的烟气后，本发明优选还包括：
对得到的脱硫处理后的烟气进行除尘，得到脱硫灰作为二级脱硫反应的物料经加料进口(6)循环利用；除尘后的烟气满足排放要求，最终实现烟气净化。
本发明提供的半干法脱硫方法解决了单纯采用干消石灰粉作为脱硫剂时半干法脱硫在高入口SO2浓度时脱硫剂耗量大、脱硫效率低的问题；解决了单纯采用消石灰浆液作为脱硫剂时半干法脱硫脱硫效率低、脱硫剂耗量大、容易结垢、无法稳定运行的问题；解决了单纯采用消石灰浆液作为脱硫剂时无法适应烟气温度及硫容变化不一致时带来的脱硫效率低、结垢的问题。此外，该脱硫方法能够根据入口烟气中的硫容来调节脱硫剂(粉)的加入量，保证出口SO2排放浓度；根据合适的脱硫反应温度调节加入脱硫塔内的增湿水量，保证最佳的反应环境。
本发明提供了一种半干法脱硫装置，包括：U形脱硫装置壳体；所述U形脱硫装置壳体沿烟气流动方向依次设有浆液半干法一级脱硫段、水平烟气整流段、加料二级脱硫段、文丘里加速度段、文丘里出口段和流化床三级脱硫段；所述浆液半干法一级脱硫段顶部设有烟气进口和喷淋装置；所述加料二级脱硫段设有加料进口；所述文丘里出口段设有喷水装置；所述流化床三级脱硫段设有脱硫烟气出口。与现有技术相比，本发明提供的半干法脱硫装置采用特定结构及连接方式，能够实现三级脱硫；采用该脱硫装置进行半干法脱硫，能够同时具备离子型反应环境、高的碱硫比反应环境及高的滑落速度进行传质传热，并且能够根据入口烟气温度、硫容的变化单独进行控制，实现提高脱硫效率和降低脱硫剂耗量，并长期稳定运行。
另外，本发明提供的脱硫方法结合脱硫剂浆液和脱硫剂粉两种脱硫剂形式，采用三级脱硫，脱硫效率高、可满足含高浓度SO2的烟气的脱硫处理；并且一级脱硫剩余的有效脱硫剂能够继续作为二级脱硫的脱硫剂、三级脱硫后产生的脱硫灰可作为二级脱硫的脱硫剂循环利用，降低脱硫剂耗量。
为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以下实施例针对装机容量为100MW的火力发电机组，采用本发明提供的半干法脱硫装置进行烟气脱硫治理；锅炉炉膛燃烧反应后从空预器出口排出的原烟气，含有4000mg/Nm3浓度的SO2及其他酸性气体(如HCl、HF、SO3)、飞灰，温度为140℃，流量为70万m3/h(工况)；所用的脱硫剂浆液为质量浓度为20％的消石灰浆液，其主要成分为Ca(OH)2和H2O，温度为常温。
实施例1
本发明实施例1提供的半干法脱硫装置的结构示意图参见图1所示，其中，1为脱硫装置壳体，2为烟气进口，3为浆液(碱液)喷淋装置，4为浆液半干法一级脱硫段，5为水平烟气整流段，6为加料进口，7为加料二级脱硫段，8为文丘里加速度段，9为喷水装置，10为文丘里出口段，11为流化床三级脱硫段，12为脱硫烟气出口。
具体工作过程如下：
(1)原烟气由烟气进口(2)从脱硫装置顶部进入，同时在脱硫装置顶部，脱硫剂浆液通过浆液(碱液)喷淋装置(3)的喷嘴以喷雾的形式与烟气均匀充分地混合，所述脱硫剂浆液的流量为5t/h，使SO2等酸性成分溶解于脱硫剂浆液的液滴中，发生离子型反应；然后，脱硫剂浆液随着140℃的烟气从浆液半干法一级脱硫段(4)顶部下降，继续与烟气中的SO2反应，同时逐渐被蒸发干燥，进行一级脱硫反应；到达浆液半干法一级脱硫段(4)底部时(在浆液半干法一级脱硫段(4)中的停留时间在2s以上)完成上述一级脱硫反应，此时，控制一级脱硫反应后的烟气温度在110℃～120℃。
经检测，一级脱硫反应后的烟气中含有2200mg/Nm3浓度的SO2及其他酸性气体(如HCl、HF、SO3)、飞灰、脱硫副产物及脱硫剂(有效)。
(2)将步骤(1)得到的一级脱硫反应后的烟气以68万m3/h的流量经浆液半干法一级脱硫段(4)底部的导流板，进入6米长的水平烟气整流段(5)进行整流，然后自下而上进入加料二级脱硫段(7)；在所述加料二级脱硫段(7)中，根据上述一级脱硫反应后的烟气中SO2的浓度(2200mg/Nm3)，经加料进口(6)添加新鲜消石灰粉(主要成分为Ca(OH)2，常温，流量为2t/h)以及后续三级脱硫反应后返回的副产物(脱硫灰)，所述脱硫灰的加入量根据流化床三级脱硫段(11)床层压降决定，保证流化床三级脱硫段(11)床层压降在1000Pa；进行二级脱硫反应，使烟气中未反应完的强酸(如HCl、HF、SO3)在加料二级脱硫段(7)中继续与物料中的有效脱硫剂粉发生二级脱硫反应，实现完全脱除，得到二级脱硫反应后的烟气。
经检测，二级脱硫反应后的烟气中含有SO2、飞灰、脱硫副产物及脱硫剂(有效)；温度为110℃～120℃，流量为68万m3/h。
(3)将步骤(2)得到的二级脱硫反应后的烟气经文丘里加速度段(8)加速到38m/s以上的烟气流速，进入流化床三级脱硫段(11)，进行三级脱硫反应(在流化床三级脱硫段(11)中的停留时间在3s以上)：物料与烟气发生激烈湍动的同时，在物料浓度最高的文丘里出口段(10)，通过设置在此处的喷水装置(9)，通过单流体高压雾化喷嘴或双流体雾化喷嘴将水喷入，使得喷水降温后的烟气温度保持在70℃～75℃，高于烟气露点温度15℃左右，这样既能使得SO2与Ca(OH)2的反应转化为可以瞬间完成的类似离子型反应，将烟气中的SO2脱除，又能保证颗粒表面的增湿水可以有效蒸发，使得物料保持干粉状态；得到三级脱硫反应后的烟气，经脱硫烟气出口(12)排出。
经检测，三级脱硫反应后的烟气中SO2<35mg/Nm3，达到要求的排放浓度，其他强酸性气体(如HCl、HF、SO3)则基本被完全脱除；还包含飞灰、脱硫副产物及脱硫剂(有效)；温度为70℃～75℃，流量为65万m3/h。
(4)将步骤(3)得到的三级脱硫反应后的烟气进行除尘，得到的脱硫灰作为二级脱硫反应的物料经加料进口(6)循环利用；除尘后的烟气满足排放要求，最终实现烟气净化。
经检测，本发明实施例1提供的半干法脱硫装置进行半干法脱硫的脱硫效率为99.1％，脱硫剂的耗量为3t/h；明显优于现有技术中采用干消石灰粉作为脱硫剂的半干法脱硫塔的98％的脱硫效率、4.3t/h的脱硫剂耗量；也明显优于现有技术中采用消石灰浆液作为脱硫剂的半干法脱硫塔的80％的脱硫效率、6t/h的脱硫剂耗量；
并且，本发明实施例1提供的半干法脱硫装置根据水平烟气整流段(5)中烟气的硫容来调节脱硫剂的加入量，保证脱硫烟气出口(12)的SO2排放浓度低于35mg/Nm3；同时，半干法脱硫装置根据合适的脱硫反应温度调节加入半干法脱硫装置内的增湿水量，保持在烟气露点温度以上15℃左右，保证最佳的反应环境；半干法脱硫装置的运行不会受到入口烟气硫容和温度变化不一致带来不匹配的问题；
另外，该半干法脱硫装置中的流化床三级脱硫段有足够的物料作为蒸发载体，可以保证喷入的水能够完全蒸发，不易出现结垢问题，可长期稳定运行。
所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种半干法脱硫方法，包括以下步骤：
a)采用半干法脱硫装置，将待处理烟气与脱硫剂浆液混合，进行一级脱硫反应，得到一级脱硫反应后的烟气；所述一级脱硫反应的温度为120℃～160℃，时间为2s～5s；
b)将步骤a)得到的一级脱硫反应后的烟气整流后，与脱硫剂粉混合，进行二级脱硫反应，得到二级脱硫反应后的烟气；
c)将步骤b)得到的二级脱硫反应后的烟气加速后，在水存在下进行三级脱硫反应，得到处理后的烟气；所述加速的烟气流速为38m/s～45m/s；所述三级脱硫反应的温度为70℃～75℃，时间为3s～6s；
所述半干法脱硫装置，包括：
U形脱硫装置壳体；所述U形脱硫装置壳体沿烟气流动方向依次设有浆液半干法一级脱硫段、水平烟气整流段、加料二级脱硫段、文丘里加速度段、文丘里出口段和流化床三级脱硫段；
所述浆液半干法一级脱硫段顶部设有烟气进口和喷淋装置；
所述的水平烟气整流段设有烟气整流装置；所述水平烟气整流段的长度为4m～8m；
所述加料二级脱硫段设有加料进口；
所述文丘里出口段设有喷水装置；
所述流化床三级脱硫段设有脱硫烟气出口。
2.根据权利要求1所述的半干法脱硫方法，其特征在于，所述喷淋装置设有单个或多个喷嘴；所述喷嘴包括单流体喷嘴、双流体喷嘴和旋转喷雾喷嘴中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的半干法脱硫方法，其特征在于，所述喷水装置设有单流体高压雾化喷嘴或双流体雾化喷嘴。
4.根据权利要求1～3任一项所述的半干法脱硫方法，其特征在于，还包括：
设置在脱硫烟气出口上的除尘器；所述除尘器的脱硫灰出口与所述加料进口相通。
5.根据权利要求1所述的半干法脱硫方法，其特征在于，步骤a)中所述脱硫剂浆液包括消石灰浆液、电石渣浆液、NaOH浆液、NaHCO3浆液、Na2CO3浆液和Mg(OH)2浆液中的一种或多种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110898667B (zh) * 2019-12-16 2021-09-28 湖北思搏盈环保科技股份有限公司 基于浸渍型scr脱硝催化剂的烟气处理控制方法及系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102716658A (zh) * 2012-06-26 2012-10-10 无锡高达环境科技有限公司 前置式半干法脱硫系统及脱硫工艺
CN204412025U (zh) * 2015-01-14 2015-06-24 中节能六合天融环保科技有限公司 一种低阻力、双吸收高效脱硫塔
CN109304080A (zh) * 2018-04-08 2019-02-05 山西国峰煤电有限责任公司 一种超低so2排放的半干法循环流化床烟气脱硫系统

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201578987U (zh) * 2009-10-26 2010-09-15 浙江菲达环保科技股份有限公司 一种碱液预吸收循环半干法脱硫装置
CN102120130B (zh) * 2010-11-23 2013-08-28 北京机电院高技术股份有限公司 一种半干法处理污泥焚烧尾气的成套装置及方法
CN102716659B (zh) * 2012-06-29 2014-03-12 中电投远达环保工程有限公司 氧化沟串联布置的脱硫塔及使用此脱硫塔的脱硫系统
CN103566725B (zh) * 2013-10-15 2016-03-02 中国科学院过程工程研究所 一种循环流化床半干法联合脱硫脱硝脱汞装置及方法
KR101479523B1 (ko) * 2014-05-21 2015-01-13 주식회사 에코이노베이션 탈황용 수산화마그네슘 슬러리 제조 방법
CN104740993B (zh) * 2015-04-13 2017-05-24 中电投远达环保工程有限公司 三级式分区协同除尘脱硫系统
CN105233661A (zh) * 2015-10-21 2016-01-13 江苏科行环境工程技术有限公司 一种半干法脱硫塔装置
CN207385185U (zh) * 2017-08-18 2018-05-22 中材节能（武汉）有限公司 Nid半干法烟气脱硫系统
CN207546207U (zh) * 2017-09-30 2018-06-29 江苏亿金环保科技有限公司 一种循环流化床锅炉脱硫除尘一体化处理设备
CN109663471A (zh) * 2019-02-11 2019-04-23 王脯胜 一种半干法烟气脱硫三级超低排放方法及设备

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102716658A (zh) * 2012-06-26 2012-10-10 无锡高达环境科技有限公司 前置式半干法脱硫系统及脱硫工艺
CN204412025U (zh) * 2015-01-14 2015-06-24 中节能六合天融环保科技有限公司 一种低阻力、双吸收高效脱硫塔
CN109304080A (zh) * 2018-04-08 2019-02-05 山西国峰煤电有限责任公司 一种超低so2排放的半干法循环流化床烟气脱硫系统

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