CN110639353A - 煤锅炉的烟气脱硫装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种煤锅炉的烟气脱硫装置，包括锅炉、空气预热器、脱硫塔、烟囱、电除尘器和喷雾干燥箱，所述锅炉通过管道与空气预热器连接，且沿锅炉到空气预热器方向，该管道上依次安装有手动阀、气体传感器和第一输送泵，所述空气预热器连接第一分流管和第二分流管，且空气预热器通过第一分流管与脱硫塔连接，所述脱硫塔通过管道与脱水机和烟囱连接，所述脱水机通过管道与喷雾干燥箱连接。本发明可不需要预处理和浓缩，直接将废水和高温烟气混合进行蒸发固化，适用于所有煤锅炉或者电厂的脱硫废水的处理，建造及运行费用低，系统可靠性高，对后续系统影响小。

Description

煤锅炉的烟气脱硫装置
技术领域
本发明涉及煤炭烟气处理技术领域，尤其涉及煤锅炉的烟气脱硫装置。
背景技术
随着我国现代工业的快速发展,环境问题不断凸显，大气、水及土壤等污染事件屡禁不止。受水资源短缺问题的影响，废水零排放备受关注。在工业发展中，不同以牺牲环境来获得经济利益，国家环保部门倡导工业企业严格实施脱硫废水技术。
脱硫泛指燃烧前脱去燃料中的硫分以及烟道气排放前的去硫过程。是防治大气污染的重要技术措施之一。目前脱硫方法一般有燃烧前、燃烧中和燃烧后脱硫等三种。随着工业的发展和人们生活水平的提高，对能源的渴求也不断增加，燃煤烟气中的二氧化硫已经成为大气污染的主要原因。减少二氧化硫污染已成为当今大气环境治理的当务之急。不少烟气脱硫工艺已经在工业中广泛应用，其对各类锅炉和焚烧炉尾气的治理也具有重要的现实意义，但是现有的脱硫成本高，脱硫后废水的排放问题仍然是需要解决的问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出煤锅炉的烟气脱硫装置，本发明可不需要预处理和浓缩，直接将废水和高温烟气混合进行蒸发固化，适用于所有煤锅炉或者电厂的脱硫废水的处理，建造及运行费用低，系统可靠性高，对后续系统影响小。
根据本发明实施例的一种煤锅炉的烟气脱硫装置，包括锅炉、空气预热器、脱硫塔、烟囱、电除尘器和喷雾干燥箱，所述锅炉通过管道与空气预热器连接，且沿锅炉到空气预热器方向，该管道上依次安装有手动阀、气体传感器和第一输送泵，所述空气预热器连接第一分流管和第二分流管，且空气预热器通过第一分流管与脱硫塔连接，所述脱硫塔通过管道与脱水机和烟囱连接，所述脱水机通过管道与喷雾干燥箱连接。
优选地，所述脱硫塔内腔上部安装有喷淋管，所述脱硫塔内腔底部设有塔釜，且塔釜内安装有搅拌桨，所述塔釜侧面连有循环管，且循环管上设有循环泵，且所述循环喷淋管上设有循环泵，所述循环喷淋管一端与喷淋管连通，由于喷雾干燥箱的烟温达到300-400℃，蒸发强度大，雾化效果好，流场分布理想,传热传质剧烈，脱硫废水以液态进入喷雾干燥箱,到喷雾干燥箱下半部后，全部的液态水已经变为水蒸汽。
优选地，所述脱硫塔侧面开设有电石渣浆液箱，所述电石渣浆液箱通过管道与脱硫塔连通，且该管道上安装有控制电石渣浆进入的第三输送泵。
优选地，所述塔釜侧面设有氧化风机，且氧化风机通过送气管与塔釜连通。
优选地，所述塔釜与脱水机连接，所述脱水机第一端连接石膏收集箱，所述脱水机第二端通过出液管与气体分布器连通，且出液管上法兰安装有单向阀和第二输送泵。
优选地，所述喷雾干燥箱上设有气体分布器，所述气体分布器一端与喷雾干燥箱连通，所述气体分布器另一端与第二分流管连通，所述喷雾干燥箱内安装有雾化器。
优选地，所述喷雾干燥箱出料端通过管道连接电除尘器，该管道上安装有第四输送泵。
优选地，所述送气管上安装有手动阀。
本发明中的有益效果是：锅炉烟气通过空气预热器和电除尘器的预处理进入脱硫塔，电石渣浆液进入氧化塔，烟气与电石渣浆液逆流接触去除烟气中部分二氧化硫，在脱硫塔底部设塔釜，电石渣浆液由循环泵输送至喷淋管进行循环喷淋，经脱硫后的电石渣浆液落入塔釜，氧化风机将空气鼓入塔釜，在搅拌桨的作用下，使空气充分融入电石渣浆液中，将亚硫酸钙氧化为石膏氧化后的石膏浆液通过脱水机进行脱水处理，得到的石膏进入石膏收集箱，然后脱硫废水进入喷雾干燥塔顶部的旋流雾化器雾化为雾滴，干燥过程所需的气体从空气预热器前抽取,经过气体分布器后进入喷雾干燥塔顶部，气量可根据需要调整，经雾化器雾化的液滴和来自气体分布器的热烟气在喷雾干燥塔内相互接触、混合，进行传热与传质，即进行干燥，干燥的产品与烟气一起进入电除尘器，随粉尘一起被电除尘器捕集，实现了循环的设计，使得脱硫废水完全被处理，实现了废水零排放，本发明结构简单，易于实现，既提高了脱硫效果又提高了脱硫副产品石膏的品质，本发明可不需要预处理和浓缩，直接将废水和高温烟气混合进行蒸发固化，适用于所有煤锅炉或者电厂的脱硫废水的处理，建造及运行费用低，系统可靠性高，对后续系统影响小。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明提出的煤锅炉的烟气脱硫装置的结构示意图；
图2为本发明提出的煤锅炉的烟气脱硫装置中脱硫塔的结构示意图；
图3为本发明提出的煤锅炉的烟气脱硫装置中喷雾干燥箱的结构示意图；
图4为本发明提出的煤锅炉的烟气脱硫装置中锅炉与空气预热器连接的结构示意图。
图中：1-锅炉、2-空气预热器、3-电除尘器、4-脱硫塔、41-电石渣浆液箱、 42-第三输送泵、43-循环管、44-循环泵、45-搅拌桨、46-氧化风机、47-送气管、 48-喷淋管、49-塔釜、5-烟囱、6-石膏收集箱、7-脱水机、8-第二输送泵、9- 单向阀、10-气体分布器、11-雾化器、12-喷雾干燥箱、13-第四输送泵、14-手动阀、15-气体传感器、16-第一输送泵、17-出液管、18-第一分流管、19-第二分流管。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照图1-4，一种煤锅炉的烟气脱硫装置，包括锅炉1、空气预热器2、脱硫塔4、烟囱5、电除尘器3和喷雾干燥箱12，锅炉1通过管道与空气预热器2 连接，且沿锅炉1到空气预热器2方向，该管道上依次安装有手动阀14、气体传感器15和第一输送泵16，空气预热器2连接第一分流管18和第二分流管19，且空气预热器2通过第一分流管18与脱硫塔4连接，脱硫塔4通过管道与脱水机7和烟囱5连接，脱水机7通过管道与喷雾干燥箱12连接，建造独立的烟气脱硫装置，引空气预热器2前部分热烟气进入喷雾干燥箱12对雾化的脱硫废水进行蒸发,蒸发后产物返回电除尘器3烟道。
脱硫塔4内腔上部安装有喷淋管48，脱硫塔4内腔底部设有塔釜49，且塔釜49内安装有搅拌桨45，塔釜49侧面连有循环管43，且循环管43上设有循环泵44，且循环喷淋管48上设有循环泵44，循环喷淋管48一端与喷淋管48连通，由于喷雾干燥箱12的烟温达到300-400℃，蒸发强度大，雾化效果好，流场分布理想,传热传质剧烈，脱硫废水以液态进入喷雾干燥箱12,到喷雾干燥箱12下半部后，全部的液态水已经变为水蒸汽，脱硫塔4侧面开设有电石渣浆液箱41，电石渣浆液箱41通过管道与脱硫塔4连通，且该管道上安装有控制电石渣浆进入的第三输送泵42，塔釜49侧面设有氧化风机46，且氧化风机46通过送气管 47与塔釜49连通，塔釜49与脱水机7连接，脱水机7第一端连接石膏收集箱6，脱水机7第二端通过出液管17与气体分布器10连通，且出液管17上法兰安装有单向阀9和第二输送泵8，喷雾干燥箱12上设有气体分布器10，气体分布器 10一端与喷雾干燥箱12连通，气体分布器10另一端与第二分流管19连通，喷雾干燥箱12内安装有雾化器11，喷雾干燥箱12出料端通过管道连接电除尘器3，该管道上安装有第四输送泵13，送气管47上安装有手动阀14。
工作原理：锅炉1烟气通过空气预热器2和电除尘器3的预处理进入脱硫塔 4，电石渣浆液进入氧化塔，烟气与电石渣浆液逆流接触去除烟气中部分二氧化硫，在脱硫塔4底部设塔釜49，电石渣浆液由循环泵44输送至喷淋管48进行循环喷淋，经脱硫后的电石渣浆液落入塔釜49，氧化风机46将空气鼓入塔釜49，在搅拌桨45的作用下，使空气充分融入电石渣浆液中，将亚硫酸钙氧化为石膏氧化后的石膏浆液通过脱水机7进行脱水处理，得到的石膏进入石膏收集箱6，然后脱硫废水进入喷雾干燥塔顶部的旋流雾化器11雾化为雾滴，干燥过程所需的气体从空气预热器2前抽取,经过气体分布器10后进入喷雾干燥塔顶部，气量可根据需要调整，经雾化器11雾化的液滴和来自气体分布器10的热烟气在喷雾干燥塔内相互接触、混合，进行传热与传质，即进行干燥，干燥的产品与烟气一起进入电除尘器3，随粉尘一起被电除尘器3捕集，实现了循环的设计，使得脱硫废水完全被处理，实现了废水零排放，本发明结构简单，易于实现，既提高了脱硫效果又提高了脱硫副产品石膏的品质，本发明可不需要预处理和浓缩，直接将废水和高温烟气混合进行蒸发固化，适用于所有煤锅炉1或者电厂的脱硫废水的处理，建造及运行费用低，系统可靠性高，对后续系统影响小。
本发明既提高了脱硫效果又提高了脱硫副产品石膏的品质，而且使得脱硫废水的完全汽化，由于喷雾干燥箱12的烟温达到300-400℃，蒸发强度大，雾化效果好，流场分布理想,传热传质剧烈，脱硫废水以液态进入喷雾干燥箱12,到喷雾干燥箱12下半部后，全部的液态水已经变为水蒸汽，这样就基本杜绝了由于烟气中存在未蒸发完全的液滴,从而造成烟道壁面或除尘器粘污、结垢、腐蚀、堵塞等现象的发生。
脱硫废水的蒸发对烟气酸露点的影响轻微，由于脱硫废水的喷入，导致烟气中的含水量以及气态HCL的含量增加,客观上造成了烟气酸露点下降。但经过计算，烟气酸露点下降幅度约为2-3度。由于幅度较小，只要在运行中控制烟气温度高于酸露点,则基本可以消除烟气结露现象,避免管道和电除尘器3,以及后部引风机的腐蚀。
由于喷雾干燥箱12从空气预热器2前抽取了部分烟气,客观上造成了空气预热器2入口烟气量的减少。对于空气预热器2来说，这就相当于机组负荷被人为降低了，相应会造成锅炉1排烟温度和热风温度有不同程度的下降。脱硫塔4 的耗水量相应降低。对于石膏湿法脱硫来说,由于脱硫塔4出口烟气基本处于饱和状态，含水量是个定值,因此随着入口烟气含水量的增加，脱硫塔4的耗水量相应降低，这样降低了成本，本发明可不需要预处理和浓缩，直接将废水和高温烟气混合进行蒸发固化，适用于所有煤锅炉1或者电厂的脱硫废水的处理，建造及运行费用低，系统可靠性高，对后续系统影响小。
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种煤锅炉的烟气脱硫装置，其特征在于：包括锅炉、空气预热器、脱硫塔、烟囱、电除尘器和喷雾干燥箱，所述锅炉通过管道与空气预热器连接，且沿锅炉到空气预热器方向，该管道上依次安装有手动阀、气体传感器和第一输送泵，所述空气预热器连接第一分流管和第二分流管，且空气预热器通过第一分流管与脱硫塔连接，所述脱硫塔通过管道与脱水机和烟囱连接，所述脱水机通过管道与喷雾干燥箱连接。
2.根据权利要求1所述的煤锅炉的烟气脱硫装置，其特征在于：所述脱硫塔内腔上部安装有喷淋管，所述脱硫塔内腔底部设有塔釜，且塔釜内安装有搅拌桨，所述塔釜侧面连有循环管，且循环管上设有循环泵，且所述循环喷淋管上设有循环泵，所述循环喷淋管一端与喷淋管连通。
3.根据权利要求2所述的煤锅炉的烟气脱硫装置，其特征在于：所述脱硫塔侧面开设有电石渣浆液箱，所述电石渣浆液箱通过管道与脱硫塔连通，且该管道上安装有控制电石渣浆进入的第三输送泵。
4.根据权利要求2所述的煤锅炉的烟气脱硫装置，其特征在于：所述塔釜侧面设有氧化风机，且氧化风机通过送气管与塔釜连通。
5.根据权利要求2所述的煤锅炉的烟气脱硫装置，其特征在于：所述塔釜与脱水机连接，所述脱水机第一端连接石膏收集箱，所述脱水机第二端通过出液管与气体分布器连通，且出液管上法兰安装有单向阀和第二输送泵。
6.根据权利要求1所述的煤锅炉的烟气脱硫装置，其特征在于：所述喷雾干燥箱上设有气体分布器，所述气体分布器一端与喷雾干燥箱连通，所述气体分布器另一端与第二分流管连通，所述喷雾干燥箱内安装有雾化器。
7.根据权利要求6所述的煤锅炉的烟气脱硫装置，其特征在于：所述喷雾干燥箱出料端通过管道连接电除尘器，该管道上安装有第四输送泵。
8.根据权利要求4所述的煤锅炉的烟气脱硫装置，其特征在于：所述送气管上安装有手动阀。
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