CN111545042B - 一种烟气半干法脱硫装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烟气半干法脱硫装置及方法，包括外壳组件、脱硫组件、除尘组件、风扇和沉淀槽，外壳组件包括壳体、进气管和出气管，进气管和壳体固定连接并伸入壳体内，出气管与壳体固定连接并远离进气管，脱硫组件包括脱硫剂箱和第一喷头，第一喷头和脱硫剂箱固定连接，并伸入进气管内，风扇与壳体固定连接，并穿过进气管，除尘组件包括引风管和气泵，引风管与壳体固定连接，气泵和引风管固定连接，进气管内脱硫剂和烟气混合，然后经过风扇吹出，生成的固体颗粒因离心力向外运动，通过气泵气流向下引入沉淀槽内沉淀，纯净空气由出气管排出，无需再次加热，从而减少生产成本。

Description

一种烟气半干法脱硫装置及方法
技术领域
本发明涉及脱硫设备领域，尤其涉及一种烟气半干法脱硫装置及方法。
背景技术
在火力发电的过程中，燃烧煤炭会产生大量的硫氧化物，这些硫氧化物易溶于水，它与水滴、粉尘并存于大气中，由于颗粒物(包括液态的与固态的)中铁、锰等起催化氧化作用，而形成硫酸雾，严重时会发生煤烟型烟雾事件，如伦敦烟雾事件，或造成酸性降雨，因此必须控制硫氧化物的排放。
当前采用的技术中，中国的火电厂、钢厂，90％以上采用湿式石灰/石灰石-石膏法烟气脱硫工艺流程，这种工艺处理后的气体温度低，需要再次加热才能排出，这需要大量的能量消耗，并且还要经常维护供能设备，增加了生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种烟气半干法脱硫装置及方法，旨在解决现有技术处理后的气体温度低需要加热造成生产成本增加的问题。
为实现上述目的，一方面，本发明提供了一种烟气半干法脱硫装置，包括外壳组件、脱硫组件、除尘组件和沉淀槽，所述外壳组件包括壳体、进气管和出气管，所述壳体具有风孔、除尘孔和安装孔，所述除尘孔的数量有多个，并位于所述壳体靠近所述安装孔的一侧，所述风孔的数量有多个，并位于所述壳体远离所述除尘孔的一侧，所述进气管与所述壳体固定连接，并位于所述壳体的安装孔内，所述脱硫组件包括脱硫剂箱和第一喷头，所述第一喷头与所述进气管固定连接，并穿过所述进气管，所述脱硫剂箱与所述第一喷头固定连接，且连通，并位于所述进气管的一侧，所述风扇与所述壳体固定连接，并位于所述壳体靠近所述进气管的一侧，所述除尘组件包括引风管和气泵，所述引风管与所述壳体固定连接，并位于所述壳体靠近所述风孔的一侧，所述气泵与所述引风管固定连接，并位于所述壳体的一侧，所述沉淀槽与所述壳体固定连接，并位于所述壳体靠近所述除尘孔的一侧，所述出气管与所述壳体连通，并位于所述壳体靠近所述风孔的一侧。
其中，所述烟气半干法脱硫装置还包括雾化组件，所述雾化组件包括水箱和多个第二喷头，所述水箱与所述壳体固定连接，并位于靠近所述进气管的一侧，所述第二喷头与所述进气管和所述水箱连通。
其中，所述进气管包括进气管主体和叶片，所述叶片的数量有多个，多个所述叶片与所述进气管主体转动连接，并位于所述进气管主体内。
其中，所述沉淀槽包括沉淀槽本体和第一挡环，所述壳体具有通气孔，所述通气孔位于多个所述除尘孔中间，所述沉淀槽本体所述壳体固定连接，并位于所述壳体靠近所述除尘孔的一侧，所述第一挡环与所述壳体固定连接，并位于所述通气孔处。
其中，所述沉淀槽还包括挡板，所述沉淀槽本体具有第一通孔，所述挡板与所述沉淀槽本体转动连接，并位于所述第一通孔处。
其中，所述第一挡环包括第一挡环本体和半圆环，所述第一挡环本体与所述壳体固定连接，并位于靠近所述通气孔处，所述半圆环与所述第一挡环本体固定连接，并位于所述第一挡环本体远离所述壳体的一侧。
其中，所述外壳组件还包括第二挡环，所述第二挡环与所述壳体固定连接，并位于所述壳体远离所述第一挡环的一侧
其中，所述风孔与地面倾斜角度位于45°～60°之间。
另一方面，本发明提供一种烟气半干法脱硫方法，其特征在于，包括吸入待处理废气；向进气管喷入脱硫剂粉末；通过叶片混合脱硫剂粉末和待处理废气反应放热，并形成固态颗粒和水；风扇螺旋推动固态颗粒和水上移，借助离心力将固态颗粒和水靠近壳体，纯净的气体由出气管排出；气泵向下推动靠近壳体的固态颗粒和水下沉进入沉淀槽。
其中，所述脱硫剂粉末为CaO、CaCO3中的一种或多种。
本发明的一种烟气半干法脱硫装置及方法，所述进气管与所述壳体固定连接，用于向装置内部输入待处理废气，所述脱硫组件包括脱硫剂箱和第一喷头，所述第一喷头与所述进气管固定连接，所述脱硫剂箱与所述第一喷头固定连接，所述脱硫剂箱里面的脱硫剂可以是CaO、CaCO3粉末中的一种或多种，通过所述第一喷头喷入所述进气管里与待处理废气混合，所述风扇与所述壳体固定连接，从所述进气管中来的混合气体经过所述风扇搅拌并向上吹出，在此过程中待处理废气与脱硫剂反应，并生成固态颗粒向上吹出，并且由于气流内螺旋产生的离心力使固态颗粒向外移动，所述除尘组件包括引风管和气泵，所述引风管与所述壳体固定连接，所述气泵与所述引风管固定连接，开启所述气泵，气流从所述引风管、所述风孔进入所述壳体内形成外螺旋，将内螺旋外部的固态颗粒向下输送，将所述沉淀槽与所述壳体固定连接，并位于所述壳体靠近所述除尘孔的一侧，固态颗粒经由所述除尘孔进入所述沉淀槽内沉淀收集，所述出气管与所述壳体固定连接，并位于所述壳体靠近所述风孔的一侧，内螺旋内侧的纯净空气经由出气管输送到外界，这样在净化杂质时没有通过液体降温，使得在出所述出气管时空气还具有较高的温度，无需再添加加热组件，从而降低了生产成本，解决了现有技术处理后的气体温度低需要加热造成生产成本增加的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一种烟气半干法脱硫装置的结构图；
图2是本发明的一种烟气半干法脱硫装置的气流流向图；
图3是本发明的一种烟气半干法脱硫方法的流程图。
1-外壳组件、2-脱硫组件、3-除尘组件、4-沉淀槽、5-雾化组件、6-风扇、11-壳体、12-进气管、13-出气管、14-风孔、15-除尘孔、16-安装孔、17-第二挡环、21-脱硫剂箱、18-通气孔、22-第一喷头、31-引风管、32-气泵、51-水箱、52-第二喷头、121-进气管主体、122-叶片、41-沉淀槽本体、42-第一挡环、43-挡板、44-第一通孔、421-第一挡环本体、422-半圆环、A-内螺旋、B-外螺旋。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明提供一种烟气半干法脱硫装置，包括外壳组件1、脱硫组件2、除尘组件3和沉淀槽4，所述外壳组件1包括壳体11、进气管12和出气管13，所述壳体11具有风孔14、除尘孔15和安装孔16，所述除尘孔15的数量有多个，并位于所述壳体11靠近所述安装孔16的一侧，所述风孔14的数量有多个，并位于所述壳体11远离所述除尘孔15的一侧，所述进气管12与所述壳体11固定连接，并位于所述壳体11的安装孔16内，所述脱硫组件2包括脱硫剂箱21和第一喷头22，所述第一喷头22与所述进气管12固定连接，并穿过所述进气管12，所述脱硫剂箱21与所述第一喷头22固定连接，且连通，并位于所述进气管12的一侧，所述风扇6与所述壳体11固定连接，并位于所述壳体11靠近所述进气管12的一侧，所述除尘组件3包括引风管31和气泵32，所述引风管31与所述壳体11固定连接，并位于所述壳体11靠近所述风孔14的一侧，所述气泵32与所述引风管31固定连接，并位于所述壳体11的一侧，所述沉淀槽4与所述壳体11固定连接，并位于所述壳体11靠近所述除尘孔15的一侧，所述出气管13与所述壳体11连通，并位于所述壳体11靠近所述风孔14的一侧。
在本实施方式中，所述外壳组件1包括壳体11、进气管12和出气管13，所述壳体11具有风孔14、除尘孔15和安装孔16，所述除尘孔15的数量有多个，并位于所述壳体11靠近所述安装孔16的一侧，所述风孔14的数量有多个，并位于所述壳体11远离所述除尘孔15的一侧，所述进气管12与所述壳体11固定连接，并位于所述壳体11的安装孔16内，用于向装置内部输入待处理废气，所述脱硫组件2包括脱硫剂箱21和第一喷头22，所述第一喷头22与所述进气管12固定连接，并穿过所述进气管12，所述脱硫剂箱21与所述第一喷头22固定连接，并位于所述进气管12的一侧，所述脱硫剂箱21里面的脱硫剂可以是CaO、CaCO3粉末中的一种或多种，通过所述第一喷头22喷入所述进气管12里与待处理废气混合，在此过程中待处理废气与脱硫剂反应，并生成主要成分是CaSO4的固态颗粒，然后需要进行除尘动作除去这种固态颗粒以净化排放气体，所述风扇6与所述壳体11固定连接，并位于所述进气管12内，从所述进气管12中来的混合气体经过所述风扇6搅拌并向上吹出，固态颗粒比气体要重，因此气流内螺旋A产生的离心力会使固态颗粒向外移动到内螺旋A的外侧，内侧的纯净空气跟随内螺旋A排出到大气中，所述除尘组件3包括引风管31和气泵32，所述引风管31与所述壳体11固定连接，并位于所述壳体11靠近所述风孔14的一侧，所述气泵32的型号是WA80AC，所述气泵32与所述引风管31固定连接，并位于所述壳体11的一侧，开启所述气泵32，气流从所述引风管31、所述风孔14进入所述壳体11内形成向下的外螺旋B，将内螺旋A外侧的固态颗粒向下输送，将所述沉淀槽4与所述壳体11固定连接，并位于所述壳体11靠近所述除尘孔15的一侧，固态颗粒经由所述除尘孔15进入所述沉淀槽4内沉淀收集，完成除尘动作，所述出气管13与所述壳体11固定连接，并位于所述壳体11靠近所述风孔14的一侧，内螺旋A内侧的纯净空气经由出气管13输送到外界。通过CaO、CaCO3粉末和烟气混合反应除硫，并通过所述风扇将主要成分为CaSO4的固态颗粒和纯净空气向上吹出，所述风扇形成的内螺旋使固态颗粒向外移动，所述气泵32通过风孔14向下产生的外螺旋使固态颗粒沉淀，在净化脱硫产生的固态颗粒时没有像湿法脱硫一样通过液体而降温，由于火力发电排出的烟气本身具有较高的温度，使得在出所述出气管13时空气还具有较高的温度，无需再添加加热组件，从而降低了生产成本，解决了现有技术处理后的气体温度低需要加热造成生产成本增加的问题。
进一步的，所述烟气半干法脱硫装置还包括雾化组件5，所述雾化组件5包括水箱51和多个第二喷头52，所述水箱51与所述壳体11固定连接，并位于靠近所述进气管12的一侧，所述第二喷头52与所述进气管12和所述水箱51连通。
在本实施方式中，所述雾化组件5用于向脱硫剂和待处理废气的混合体进行加湿，从而进一步增加脱硫剂和待处理废气接触时的稳定性，提高反应效率。
进一步的，所述进气管12包括进气管主体121和叶片122，所述叶片122的数量有多个，多个所述叶片122与所述进气管主体121转动连接，并位于所述进气管主体121内。
在本实施方式中，所述叶片122呈一定角度倾斜，待处理废气和脱硫剂通过所述叶片122时会跟随所述叶片122的倾斜面移动产生旋转而进一步混合，从而增加待处理废气和脱硫剂的接触程度，提高处理效率。
进一步的，所述沉淀槽4包括沉淀槽本体41和第一挡环42，所述壳体11具有通气孔18，所述通气孔18位于多个所述除尘孔15中间，所述沉淀槽本体41所述壳体11固定连接，并位于所述壳体11靠近所述除尘孔15的一侧，所述第一挡环42与所述壳体11固定连接，并位于所述通气孔18处。
在本实施方式中，所述第一挡环42用于挡住从所述除尘孔15下来的气流冲击所述沉淀槽4底部使固体颗粒飞扬而重新进入所述壳体11内，从而提高除尘效果。
进一步的，所述外壳组件1还包括第二挡环17，所述第二挡环17与所述壳体11固定连接，并位于所述壳体11远离所述第一挡环42的一侧。
在本实施方式中，所述第二挡环17将固体颗粒挡在所述第一通孔44外而全部通过所述除尘孔15进入所述沉淀槽4，使得所述第一通孔44可以在气流通过除尘孔15进入的同时排出所述沉淀槽4内多余的气体，从而增强除尘效果。
进一步的，所述沉淀槽4还包括挡板43，所述沉淀槽本体41具有第一通孔44，所述挡板43与所述沉淀槽本体41转动连接，并位于所述第一通孔44处。
在本实施方式中，反应的固定颗粒沉淀在所述沉淀槽本体41内，可以方便地打开所述挡板43取出使用。
进一步的，所述第一挡环42包括第一档环本体421和半圆环422，所述第一档环本体421与所述壳体11固定连接，并位于靠近所述通气孔18处，所述半圆环422与所述第一档环本体421固定连接，并位于所述第一档环本体421远离所述壳体11的一侧。
在本实施方式中，当气流从所述除尘孔15进入所述沉淀槽本体41时，通过所述第一档环本体421引导到所述半圆环422上进行转向，进一步减少进入所述沉淀槽本体41内气流的动能，增强除尘效果。
进一步的，所述风孔14与地面倾斜角度位于45°～60°之间。
在本实施方式中，45°～60°的倾斜角度使得从所述风孔14进入的气体可以更有效率地将固体颗粒向下带出，从而增强除尘效果。
第二方面，本发明提供一种烟气半干法脱硫方法，包括：
S101吸入待处理废气；
通过所述风扇吸入含有硫化物的废气，从而在所述进气管内进行处理。
S102向进气管喷入脱硫剂粉末；
粉末状的脱硫剂可以是CaO、CaCO3中的一种或多种，喷入所述进气管中，与硫化物进行混合。
S103通过叶片混合脱硫剂粉末和待处理废气反应放热，并形成固态颗粒；
混合后的脱硫剂与硫化物反应，生成不溶于水的硫酸钙，从而对烟气进行去硫处理。
S104风扇螺旋推动固态颗粒和水上移，借助离心力将固态颗粒和水靠近壳体，纯净的气体由出气管排出；
固态颗粒和水的密度比空气大，因此在风扇转动形成内螺旋时会运动到外侧靠近壳体，没有杂质的气体就在中心由出气管排出。
S105气泵向下推动靠近壳体的固态颗粒和水下沉进入沉淀槽。
气泵开启时通过引风管和风孔将气流导入壳体内，并形成外螺旋向下推动固态颗粒进入沉淀槽沉淀。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种烟气半干法脱硫装置，其特征在于，
包括外壳组件、脱硫组件、除尘组件、风扇和沉淀槽，所述外壳组件包括壳体、进气管和出气管，所述壳体具有风孔、除尘孔和安装孔，所述除尘孔的数量有多个，并位于所述壳体靠近所述安装孔的一侧，所述风孔的数量有多个，并位于所述壳体远离所述除尘孔的一侧，所述风孔向下倾斜角度位于45°~60°之间，所述进气管与所述壳体固定连接，并位于所述壳体的安装孔内，所述脱硫组件包括脱硫剂箱和第一喷头，所述第一喷头与所述进气管固定连接，并穿过所述进气管，所述脱硫剂箱与所述第一喷头固定连接，且连通，并位于所述进气管的一侧，所述风扇与所述壳体固定连接，并位于所述壳体靠近所述进气管的一侧，所述除尘组件包括引风管和气泵，所述引风管与所述壳体固定连接，并位于所述壳体靠近所述风孔的一侧，所述气泵与所述引风管固定连接，并位于所述壳体的一侧，开启所述气泵，气流从所述引风管、所述风孔进入所述壳体内形成向下的外螺旋，将风扇形成的内螺旋外侧的固态颗粒向下输送，所述沉淀槽与所述壳体固定连接，并位于所述壳体靠近所述除尘孔的一侧，所述出气管与所述壳体连通，并位于所述壳体靠近所述风孔的一侧，所述进气管包括进气管主体和叶片，所述叶片的数量有多个，多个所述叶片与所述进气管主体转动连接，并位于所述进气管主体内，所述叶片呈一定角度倾斜，待处理废气和脱硫剂通过所述叶片时会跟随所述叶片的倾斜面移动产生旋转而进一步混合。
2.如权利要求1所述的一种烟气半干法脱硫装置，其特征在于，
所述烟气半干法脱硫装置还包括雾化组件，所述雾化组件包括水箱和多个第二喷头，所述水箱与所述壳体固定连接，并位于靠近所述进气管的一侧，所述第二喷头与所述进气管和所述水箱连通。
3.如权利要求1所述的一种烟气半干法脱硫装置，其特征在于，
所述沉淀槽包括沉淀槽本体和第一挡环，所述壳体具有通气孔，所述通气孔位于多个所述除尘孔中间，所述沉淀槽本体所述壳体固定连接，并位于所述壳体靠近所述除尘孔的一侧，所述第一挡环与所述壳体固定连接，并位于所述通气孔处。
4.如权利要求3所述的一种烟气半干法脱硫装置，其特征在于，
所述沉淀槽还包括挡板，所述沉淀槽本体具有第一通孔，所述挡板与所述沉淀槽本体转动连接，并位于所述第一通孔处。
5.如权利要求4所述的一种烟气半干法脱硫装置，其特征在于，
所述第一挡环包括第一挡环本体和半圆环，所述第一挡环本体与所述壳体固定连接，并位于靠近所述通气孔处，所述半圆环与所述第一挡环本体固定连接，并位于所述第一挡环本体远离所述壳体的一侧。
6.如权利要求5所述的一种烟气半干法脱硫装置，其特征在于，
所述外壳组件还包括第二挡环，所述第二挡环与所述壳体固定连接，并位于所述壳体远离所述第一挡环的一侧。
7.一种烟气半干法脱硫方法，采用如权利要求1所述的烟气半干法脱硫装置，其特征在于，包括：
吸入待处理废气；向进气管喷入脱硫剂粉末；通过叶片混合脱硫剂粉末和待处理废气反应放热，并形成固态颗粒；风扇螺旋推动固态颗粒上移，借助离心力将固态颗粒靠近壳体，纯净的气体由出气管排出；气泵向下推动靠近壳体的固态颗粒下沉进入沉淀槽。
8.如权利要求7所述的一种烟气半干法脱硫方法，其特征在于，
所述脱硫剂粉末为CaO、CaCO3中的一种或多种。
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