CN111558285A - 一种电石渣干法脱硫系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电石渣干法脱硫系统，包括用于减小电石渣的颗粒粒径的破碎装置；用于对烟气脱硫的吸收塔，吸收塔设置有烟气进口通道、的电石渣脱硫进口、反应段，电石渣脱硫进口设置在烟气进口通道上，吸收塔内的烟气自烟气进口通道流向反应段的过程中能够干燥和破碎从电石渣脱硫进口进入的电石渣；用于干燥电石渣的干燥装置，干燥装置设置有电石渣入口、热烟气进口、电石渣出口；向干燥装置内导入的待脱硫烟气在向电石渣出口流动的过程中能够干燥干燥装置中的电石渣，并将电石渣从电石渣出口吹出。本发明利用待脱硫烟气的热量对电石渣进行干燥，充分利用了待脱硫烟气热能，无需依靠另外的干燥设备，降低了系统能耗，还减少了设备成本。
Description
技术领域
本发明涉及电石渣脱硫技术领域，更具体地说，涉及一种电石渣干法脱硫系统。
背景技术
电石渣是煤炭—电石化工产品(如溶解乙炔、PVC等)的工业废渣，其主要成分为Ca(OH)2，颗粒微细，1～50um颗粒能达到90％以上，由于其多孔状结构和比表面积大的原因，其保水性极强。电石渣易溶于水，通常以湿基排放，在运输中易渗漏污染路面，长期露天堆放会污染土壤和浅层地下水，使土壤盐渍化和盐碱化，大量堆放还占用了宝贵的土地资源。
由于电石渣自身的特性，使其可用于水泥行业和烟气脱硫行业。电石渣用于烟气脱硫行业主要有两种工艺：电石渣-石膏湿法脱硫工艺和电石渣干粉干法脱硫工艺。针对电石渣干粉干法脱硫工艺，由于电石渣含水率在25％～45％之间，需要依靠庞大的干燥设备将电石渣烘干到含水率在0.5％以下再进行脱硫，增加了系统能耗和设备成本。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于公开一种电石渣干法脱硫系统，以降低系统能耗，减少设备成本。
为了达到上述目的，本发明公开如下技术方案：
一种电石渣干法脱硫系统，包括：
用于减小电石渣的颗粒粒径的破碎装置；
用于对烟气脱硫的吸收塔，所述吸收塔设置有供待脱硫烟气进入的烟气进口通道、供达到预设颗粒粒径要求的电石渣进入的电石渣脱硫进口、用于进行烟气的脱硫反应的反应段，所述电石渣脱硫进口设置在所述烟气进口通道上，所述吸收塔内的烟气自所述烟气进口通道流向所述反应段的过程中能够干燥和破碎从所述电石渣脱硫进口进入的电石渣；
用于干燥电石渣的干燥装置，所述干燥装置设置有与所述破碎装置的卸料口连接的电石渣入口、供待脱硫烟气进入的热烟气进口、与所述电石渣脱硫进口连接的电石渣出口；所述热烟气进口向所述干燥装置内导入的待脱硫烟气在向所述电石渣出口流动的过程中能够干燥所述干燥装置中的电石渣，并将电石渣从所述电石渣出口吹出。
优选的，上述电石渣干法脱硫系统中，所述干燥装置为颗粒分离器，所述颗粒分离器底部还设置有杂质排放口、与所述破碎装置的输入口连接的粗颗粒返回口；
其中，所述热烟气进口低于所述电石渣出口，且所述电石渣入口的高度位于所述热烟气进口的高度与所述电石渣出口的高度之间且低于所述干燥装置的中间位置；
所述热烟气进口导入的待脱硫烟气在向所述电石渣出口流动的过程中，能够将达到预设颗粒粒径要求的电石渣吹向所述电石渣出口，且未达到预设颗粒粒径要求的电石渣在重力作用下，由所述粗颗粒返回口返回至所述破碎装置再次进行破碎。
优选的，上述电石渣干法脱硫系统中，所述破碎装置为高效破碎混合机，包括：
机架；
转动地设置在所述机架上的转动料筒，所述转动料筒设置有用于加入电石渣和辅助干灰混合而成的电石渣混合物的加料口和用于将所述电石渣混合物输出的卸料结构，所述卸料结构通过斜槽与所述电石渣入口连接，所述辅助干灰与电石渣碰撞摩擦后能够降低电石渣的湿度且减小电石渣的颗粒粒径；
转动地设置在所述转动料筒内并能够将所述转动料筒内底部的混合物搅动起来的低速搅拌装置，其转动方向与所述转动料筒的转动方向相反；
转动地设置在所述转动料筒内并能够破碎和混合所述转动料筒内的混合物的高速搅拌装置，其转动方向与所述转动料筒的转动方向相反，所述高速搅拌装置的转速大于所述低速搅拌装置的转速。
优选的，上述电石渣干法脱硫系统中，所述加料口连接有：
用于将电石渣输送到所述高效破碎混合机的电石渣螺旋给料机；
用于将辅助干灰输送到所述高效破碎混合机的干灰螺旋给料机；
用于控制所述高效破碎混合机中电石渣和辅助干灰的混合质量比的电石渣计量装置和干灰计量装置，所述电石渣计量装置设置在所述电石渣螺旋给料机与所述高效破碎混合机之间，所述干灰计量装置设置在所述干灰螺旋给料机与所述高效破碎混合机之间。
优选的，上述电石渣干法脱硫系统中，所述辅助干灰为生石灰、干法脱硫灰和粉煤灰中的至少一种。
优选的，上述电石渣干法脱硫系统中所述混合质量比为1：0.6-1.3；
所述电石渣混合物在所述高效破碎混合机中的破碎混合时间为30～60s，混合后的达到预设颗粒粒径要求的电石渣所占比例大于80％；
所述预设颗粒粒径要求为颗粒粒径在0.5-0.6mm以下。
优选的，上述电石渣干法脱硫系统中，所述烟气进口通道内还设置有均匀烟气流速的气体均流装置，且在烟气的流动方向上，所述气体均流装置位于所述电石渣脱硫进口的上游。
优选的，上述电石渣干法脱硫系统中，所述烟气进口通道包括供烟气进入并沿水平方向布置的烟气进口段、沿竖直方向布置的塔底进料段、连接所述烟气进口段与所述塔底进料段的中间连接段，所述中间连接段与所述烟气进口段和所述塔底进料段均具有夹角，所述电石渣脱硫进口位于所述塔底进料段；
所述气体均流装置包括两层均流格栅，分别位于所述中间连接段与所述烟气进口段的连接处和所述中间连接段与所述塔底进料段的连接处。
优选的，上述电石渣干法脱硫系统中，还包括设置在所述烟气进口通道与所述反应段之间的文丘里结构。
优选的，上述电石渣干法脱硫系统中，所述干燥装置的热烟气进口通过烟气引流通道与所述烟气进口通道连通，所述烟气引流通道上设置有烟气驱动风机。
从上述的技术方案可以看出，本发明公开的电石渣干法脱硫系统，包括用于减小电石渣的颗粒粒径的破碎装置；用于对烟气脱硫的吸收塔，吸收塔设置有供待脱硫烟气进入的烟气进口通道、供达到预设颗粒粒径要求的电石渣进入的电石渣脱硫进口、用于进行烟气的脱硫反应的反应段，电石渣脱硫进口设置在烟气进口通道上，吸收塔内的烟气自烟气进口通道流向反应段的过程中能够干燥和破碎从电石渣脱硫进口进入的电石渣；用于干燥电石渣的干燥装置，干燥装置设置有与破碎装置的卸料口连接的电石渣入口、供待脱硫烟气进入的热烟气进口、与电石渣脱硫进口连接的电石渣出口；热烟气进口向干燥装置内导入的待脱硫烟气在向电石渣出口流动的过程中能够干燥上述干燥装置中的电石渣，并将电石渣从电石渣出口吹出。
本发明公开的电石渣干法脱硫系统应用时，首先通过破碎装置减小电石渣的颗粒粒径；然后将电石渣由破碎装置的卸料口输送到干燥装置的电石渣入口，从而将电石渣输送到干燥装置内；同时，由热烟气进口向干燥装置内导入待脱硫烟气，由于待脱硫烟气温度较高，在待脱硫烟气向电石渣出口流动的过程中能够对电石渣进行一次干燥和破碎，并利用烟气的曳力将达到预设颗粒粒径要求的电石渣从电石渣出口吹出，由吸收塔的电石渣脱硫进口进入吸收塔内，并在烟气进口通道导入吸收塔内的供待脱硫烟气的曳力作用下，一起流向吸收塔的反应段，该过程中，烟气能够对电石渣进行二次干燥和破碎，接着进入反应段进行烟气的脱硫反应，实现烟气脱硫，然后进入除尘器进行除尘，净烟气最后通过脱硫引风机输送至烟囱排放。
综上所述，本发明公开的电石渣干法脱硫系统利用待脱硫烟气的热量对电石渣进行干燥，充分利用了待脱硫烟气热能，无需依靠另外的干燥设备，降低了系统能耗，还减少了设备成本。
此外，本发明在电石渣被输送至吸收塔的反应段的过程中，电石渣的干燥吸热，还能够降低烟气温度，使塔内喷水量降低，有效节约用水。
再者，上述电石渣干法脱硫系统采用的是干法电石渣脱硫工艺，系统为干态，并且SO3被完全脱除，因此不会对设备产生腐蚀，也没有废水的产生，没有二次污染问题，且系统运行维护简单，运行成本较低。
同时，本发明实现了工业废渣—电石渣在干法脱硫上的综合利用,变废为宝，节能环保，电石渣作为脱硫吸收剂解决了原有干法脱硫工艺购买高费用的生石灰作为吸收剂问题，降低了干法脱硫吸收剂成本。
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是本发明实施例公开的电石渣干法脱硫系统的结构示意图；
图2是本发明实施例公开的高效破碎混合机的结构示意图；
图3是本发明实施例公开的颗粒分离器的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种电石渣干法脱硫系统，降低了系统能耗，减少了设备成本。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
请参考附图1-3，本发明实施例公开的电石渣干法脱硫系统，包括用于减小电石渣的颗粒粒径的破碎装置；用于对烟气脱硫的吸收塔，吸收塔设置有供待脱硫烟气进入的烟气进口通道、供达到预设颗粒粒径要求的电石渣进入的电石渣脱硫进口、用于进行烟气的脱硫反应的反应段12，电石渣脱硫进口设置在烟气进口通道上，吸收塔内的烟气自烟气进口通道流向反应段12的过程中能够干燥和破碎从电石渣脱硫进口进入的电石渣；用于干燥电石渣的干燥装置，干燥装置设置有与破碎装置的卸料口连接的电石渣入口61、供待脱硫烟气进入的热烟气进口、与电石渣脱硫进口连接的电石渣出口62；热烟气进口向干燥装置内导入的待脱硫烟气在向电石渣出口62流动的过程中能够干燥上述干燥装置中的电石渣，并将电石渣从电石渣出口62吹出。
具体的，电石渣脱硫进口沿水平方向开口，这样一来，电石渣脱硫进口作为一个喷嘴，使达到预设颗粒粒径要求的电石渣喷入吸收塔的烟气进口通道，方便烟气进口通道内的烟气与电石渣混合并一起流动。
本发明公开的电石渣干法脱硫系统应用时，首先通过破碎装置减小电石渣的颗粒粒径；然后将电石渣由破碎装置的卸料口输送到干燥装置的电石渣入口61，从而将电石渣输送到干燥装置内；同时，由热烟气进口向干燥装置内导入待脱硫烟气，由于待脱硫烟气温度较高，在待脱硫烟气向电石渣出口62流动的过程中能够对电石渣进行一次干燥和破碎，并利用烟气的曳力将达到预设颗粒粒径要求的电石渣从电石渣出口62吹出，由吸收塔的电石渣脱硫进口进入吸收塔内，并在烟气进口通道导入吸收塔内的供待脱硫烟气的曳力作用下，一起流向吸收塔的反应段12，该过程中，烟气能够对电石渣进行二次干燥和破碎，接着进入反应段12进行烟气的脱硫反应，实现烟气脱硫，然后进入除尘器13进行除尘，净烟气最后通过脱硫引风机14输送至烟囱排放，如图1所示。
综上所述，本发明公开的电石渣干法脱硫系统利用待脱硫烟气的热量对电石渣进行干燥，充分利用了待脱硫烟气热能，无需依靠另外的干燥设备，降低了系统能耗，还减少了设备成本。
而且电石渣在烟气进口通道的干燥过程中，由于电石渣内水的析出，使得烟气进口通道的电石渣与烟气中SO2的发生快速反应，从而增加了塔底反应段，提高脱硫效率。
此外，本发明在电石渣被输送至吸收塔的反应段12的过程中，电石渣的干燥吸热，还能够降低烟气温度，使塔内喷水量降低，有效节约用水，以某项目1台330MW机组为例，根据SO2浓度，所需的湿态电石渣(含水率为40％)为12吨/小时，则系统能节约用水约3吨/小时，每年能节约用水约2.4万吨(按年运行8000小时计)。
再者，上述电石渣干法脱硫系统采用的是干法电石渣脱硫工艺，系统为干态，并且SO3被完全脱除，因此不会对设备产生腐蚀，也没有废水的产生，没有二次污染问题，且系统运行维护简单，运行成本较低。
同时，本发明实现了工业废渣—电石渣在干法脱硫上的综合利用，变废为宝，节能环保，电石渣作为脱硫吸收剂解决了原有干法脱硫工艺购买高费用的生石灰作为吸收剂问题，降低了干法脱硫吸收剂成本。
如图3所示，干燥装置为颗粒分离器6，颗粒分离器6底部还设置有杂质排放口64、与破碎装置的输入口连接的粗颗粒返回口；其中，热烟气进口低于电石渣出口62，且电石渣入口61的高度位于热烟气进口的高度与电石渣出口62的高度之间且低于干燥装置的中间位置；热烟气进口导入的待脱硫烟气在向电石渣出口62流动的过程中，能够将达到预设颗粒粒径要求的电石渣吹向电石渣出口62，且未达到预设颗粒粒径要求的电石渣在重力作用下，由粗颗粒返回口返回至破碎装置再次进行破碎。
颗粒分级器是利用不同粒径的颗粒在分级器内所受曳力与重力的关系而对颗粒进行分级；当颗粒较细时，曳力大于重力，颗粒将被带走并通过曳力输送至吸收塔；当颗粒较粗时，曳力小于重力，颗粒将掉落至粗颗粒锥斗形成的粗颗粒返回口中，被再次输送到破碎装置进行二次破碎。
应用时，从热烟气进口引进的热的待脱硫烟气，在颗粒分级器中的流速控制在4-6m/s，达到预设颗粒粒径要求的电石渣通过一路或多路喷入吸收塔的电石渣脱硫进口，电石渣的喷入速度控制在15-25m/s；未达到预设颗粒粒径要求的电石渣通过颗粒分级器底部返回破碎装置。电石渣被输送到颗粒分级器，引入颗粒分级器中的热烟气对电石渣进行一次干燥，并把达到预设颗粒粒径要求的电石渣输送至吸收塔进行二次干燥和破碎到脱硫反应所需的要求，
本实施例的颗粒分离器6内烟气自下向上流动，在利用待脱硫烟气干燥电石渣的同时还实现了将达到预设颗粒粒径要求的电石渣分离出来，输送到电石渣出口62，无需单独设置分离达到预设颗粒粒径要求的电石渣的设备，减少了设备，节省了成本。
当然，干燥装置还可以仅实现干燥电石渣的功能；在破碎装置卸料口设置筛选结构，利用筛选结构将达到预设颗粒粒径要求的电石渣细颗粒筛选出来后再送入干燥装置中，使粗颗粒直接由破碎装置卸料口返回至加料口进行二次破碎。
颗粒分离器6内的烟气也可以水平流动，通过搅拌滚筒使烟气与电石渣混合，以实现同样的利用烟气干燥电石渣的效果。
上述实施例中，电石渣入口61的高度位于颗粒分级器中间偏下在约0.4倍颗粒分级器直段高度，能够方便分离出达到预设颗粒粒径要求的电石渣的同时保证烟气对电石渣的干燥时间。当然，电石渣入口61的高度还可以位于颗粒分级器直段的中间位置，或者其他位置，只要能实现对电石渣的干燥和分离即可。
如图2所示，为了提高电石渣的破碎效果，破碎装置为高效破碎混合机5，包括机架51；转动地设置在机架51上的转动料筒52，转动料筒52设置有用于加入电石渣和辅助干灰混合而成的电石渣混合物的加料口和用于将电石渣混合物输出的卸料结构55，卸料结构55通过斜槽与电石渣入口61连接，辅助干灰与电石渣碰撞摩擦后能够降低电石渣的湿度且减小电石渣的颗粒粒径；转动地设置在转动料筒52内并能够将转动料筒52内底部的混合物搅动起来的低速搅拌装置53，其转动方向与转动料筒52的转动方向相反；转动地设置在转动料筒52内并能够破碎和混合转动料筒52内的混合物的高速搅拌装置54，其转动方向与转动料筒52的转动方向相反，高速搅拌装置54的转速大于低速搅拌装置53的转速。
具体的，转动料筒52和低速搅拌装置53分别由减速电机驱动，输出转速分别约为84r/min和39r/min，高速搅拌装置54由可调频电机通过皮带传动进行驱动，高速搅拌装置54的最大转速可达到1460r/min。由于转动料筒52和高速搅拌装置54的转向相反，因此电石渣混合物在转动料筒52中受到高速搅拌装置54的高速搅拌轴的剪切作用而被破碎和混合，同时低速搅拌装置53和转动料筒52的转向也相反，低速搅拌装置53能把转动料筒52底部的电石渣混合物搅动起来以达到均匀的混合破碎的作用。
本实施例的高效破碎混合机5通过将湿电石渣和辅助干灰按一定的比例输送到高效破碎混合机5进行混合，经过破碎和混合后电石渣的粒径变小，湿度也降低，借助辅助干灰对电石渣进行破碎和初步干燥，降低了后续的干燥要求。
可以理解的是，破碎装置还可以直接对电石渣进行捶打、研磨或搅拌实现减小电石渣颗粒粒径的目的。
为了方便电石渣和辅助干灰的添加，加料口连接有用于将电石渣输送到高效破碎混合机5的电石渣螺旋给料机1；用于将辅助干灰输送到高效破碎混合机5的干灰螺旋给料机3；用于控制高效破碎混合机5中电石渣和辅助干灰的混合质量比的电石渣计量装置2和干灰计量装置4，电石渣计量装置2设置在电石渣螺旋给料机1与高效破碎混合机5之间，干灰计量装置4设置在干灰螺旋给料机3与高效破碎混合机5之间。
高效破碎混合机5的加料位置分别和电石渣计量装置2、干灰计量装置4连通引入电石渣和辅助干灰，卸料位置可以分为一路和多路与颗粒分级器的进料连通。电石渣通过电石渣螺旋给料机1输送到电石渣计量装置2，再输送到高效破碎混合机5的加料口；辅助干灰通过干灰螺旋给料机3输送到干灰计量装置4，再输送到高效破碎混合机5的加料口，能够精确控制电石渣和辅助干灰的混合质量比，从而保证电石渣的破碎效果的同时避免因多加辅助干灰而造成成本增加。
当然，本发明还可以不设置上述计量装置，通过控制电石渣螺旋给料机1和干灰螺旋给料机3的给料量来控制电石渣和辅助干灰的混合质量比。本发明也可以通过输送带装置，也可以人为地向加料口加入电石渣和辅助干灰。
具体的，辅助干灰为生石灰、干法脱硫灰和粉煤灰中的至少一种。辅助干灰可以是生石灰、干法脱硫灰、粉煤灰，也可以为能够破碎和干燥湿电石渣，同时又不会产生固废的其他干灰。
脱硫灰是采用循环流化床、旋转喷雾法等以生石灰为吸收剂的脱硫工艺产生的副产物，其湿度在1％以下；粉煤灰为电厂预电除尘器收集下来的干粉煤灰。
进一步的技术方案中，高效破碎混合机5中加入的电石渣和辅助干灰的混合质量比为1：0.6-1.3。
电石渣混合物在高效破碎混合机5中的破碎混合时间为30～60s，混合后的达到预设颗粒粒径要求的电石渣所占比例大于80％，能够将大部分电石渣破碎达到要求。根据不同的预设颗粒粒径要求，上述破碎混合时间还可以采用其他时间段。
预设颗粒粒径要求为颗粒粒径在0.5-0.6mm以下。具体的，达到预设颗粒粒径要求的电石渣是指粒径小于0.6mm的电石渣混合物；未达到预设颗粒粒径要求的电石渣是指粒径大于0.6mm的电石渣混合物。在颗粒分离器6内，临界分离粒径为0.6mm左右，颗粒粒径大于0.6mm的大颗粒由于重力大于曳力而加速下落，颗粒粒径小于0.6mm的小颗粒由于曳力大于重力而不断被烟气带走，形成了明显的分离。
预设颗粒粒径要求还可以为0.5mm或者其他数值的粒径要求。
为了进一步优化上述技术方案，烟气进口通道内还设置有均匀烟气流速的气体均流装置9，且在烟气的流动方向上，气体均流装置9位于电石渣脱硫进口的上游。本实施例中，首先利用气体均流装置9使烟气进口通道内进入的烟气在整个截面的流速均匀，然后与电石渣脱硫进口喷入的电石渣混合物混合，能够保证烟气与电石渣混合物的充分混合，从而保证电石渣混合物不会因为烟气流速不均匀导致电石渣混合物掉入烟气进口通道上。
优选的，烟气进口通道包括供烟气进入并沿水平方向布置的烟气进口段8、沿竖直方向布置的塔底进料段10、连接烟气进口段8与塔底进料段10的中间连接段15，中间连接段15与烟气进口段8和塔底进料段10均具有夹角，电石渣脱硫进口位于塔底进料段10。中间连接段15可以为直管段，也可以为弧形管段。
烟气进口通道分为三段，能够对烟气起到较好的引流作用，方便烟气自水平方向向竖直方向流动。
颗粒分离器6输出的电石渣混合物直接喷入塔底进料段10，在该段烟气对电石渣混合物的干燥过程中，由于电石渣内水的析出，使得塔底进料段10的电石渣与烟气中SO2的发生快速反应，从而增加了塔底反应段，提高脱硫效率。
当然，电石渣脱硫进口也可以位于中间连接段15。
优选的，气体均流装置9包括两层均流格栅，分别位于中间连接段15与烟气进口段8的连接处和中间连接段15与塔底进料段10的连接处。本实施例，在烟气流动的两次转换方向时，通过均流格栅实现在截面上的均匀烟气流速，使烟气与电石渣混合物混合更均匀。
上述均流格栅也可以为一层。
为了进一步优化上述技术方案，上述电石渣干法脱硫系统还包括设置在烟气进口通道与反应段12之间的文丘里结构11。文丘里结构11设置在塔底进料段10的电石渣脱硫进口的上方。
在吸收塔的结构中，烟气进口段8、均流格栅、中间连接段15、均流格栅、塔底进料段10、文丘里结构11、反应段12、除尘器13、脱硫引风机14组成，烟气通过以上部件依次连通经过净化后排放。
吸收塔塔底的电石渣混合物干燥的原理其实是一种气流干燥的过程，通过采用适当的加料方式，将电石渣混合物连续加入塔底气流场中，在高速热气流的输送和分散中，使湿电石渣中的水分蒸发而降低电石渣的含水率的过程。由于干燥过程与颗粒相对气流速度有很大关系，相对速度越大，其干燥越剧烈。在此过程中，可以充分利用塔底的结构，从而利用塔底进料段10和文丘里结构11形成两段式加速段来提高颗粒与气流的相对速度，从而大大强化传热传质过程，提高干燥能力。
可以理解的是，本申请还可以通过改变截面大小的方式，来提高电石渣混合物颗粒与烟气气流的相对速度。
电石渣混合物颗粒由电石渣脱硫进口射入塔底进料段10后会不断地扩散开来，与塔底进料段10中原有烟气混合后并向上运动。同时颗粒由于射入塔底存在一个水平速度使得其会向前减速运动，并且由于其主要受曳力作用，而单位质量曳力的大小与颗粒粒径成反比，因此颗粒越大其所受曳力越小，因此其向前运动的速度减小的越慢，向前运动的距离也会变大，因此可以发现颗粒粒径越大，其越远离电石渣脱硫进口，而小颗粒则会在电石渣脱硫进口附近就随主流烟气带着向上运动。对于粒径颗粒，其主要受重力、曳力作用，这两个力的差值决定了颗粒的运动轨迹，对于小颗粒两者的差值较大，颗粒上升的越快，对于大颗粒，两者差值较小，颗粒上升就会偏慢。
颗粒分级器直径在0.8-1.2米之间，高度在4-6米之间，上下各为缩口，颗粒分级器底部热烟气进口位置或上部电石渣出口62位置设置烟气驱动风机7。
具体的，干燥装置的热烟气进口通过烟气引流通道63与烟气进口通道连通，烟气引流通道63上设置有烟气驱动风机7。颗粒分级器下部的热烟气进口通过烟气驱动风机7与吸收塔的烟气进口通道的烟气进口段8连通，颗粒分级器上部的电石渣出口62与塔底进料段10连通。本实施例通过从烟气进口通道的烟气进口段8分流获得热的待脱硫烟气，简化了结构。
可替换的，干燥装置的热烟气进口还可以通过与烟气进口通道并联的通道引入热的待脱硫烟气。
实际应用过程中，本发明公开的电石渣干法脱硫系统采用的工艺流程如下：
S1、通过电石渣螺旋给料机1将含水率约25％～45％的电石渣输送到电石渣计量装置2中，电石渣计量装置2将电石渣输送至高效破碎混合机5中；
S2、通过干灰螺旋给料机3将辅助干灰(可以是生石灰、干法脱硫灰、粉煤灰)输送至干灰计量装置4中，干灰计量装置4将辅助干灰输送至高效破碎混合机5中；
S3、含水率约20％～45％的电石渣和辅助干灰的电石渣混合物的混合比例为1:0.6～1.3，电石渣混合物料经过高效破碎混合机5的破碎和混合30s～60s后，其湿度被整定到13％～18％之间，其颗粒粒径小于0.6mm的质量比达到约80％。
S4、经过破碎混合的电石渣混合物通过一个或多个斜槽进入颗粒分级器，烟气驱动风机7把吸收塔烟气进口段8的热烟气引到颗粒分级器中，热烟气在颗粒分级器中的流速约为5m/s，热烟气可以干燥电石渣混合物颗粒，并带动粒径小于0.6mm的颗粒通过单管或多管形式输送至塔底进料段10；
S5、在颗粒分级器中，电石渣混合物粒径大于0.6mm的颗粒一方面受到热烟气的干燥，另一方面由于重力大于热烟气的曳力，将慢慢地掉落至分级器底部锥斗中，并被输送回高效破碎混合机5中进行再次破碎；经过颗粒分级器，粒径小于0.6mm电石渣混合物经过一次干燥，湿度被整定到约10％～15％。
S6、从颗粒分级器出来的电石渣混合物通过一个或者多个电石渣脱硫进口喷入塔底进料段10，喷入速度控制在15～25m/s，本实施例取速度为20m/s，电石渣脱硫进口下方设有两组气体均流装置9，烟气进口段8的热烟气(温度在120～230℃之间)通过气体均流装置9，使热烟气在塔底进料段10各截面流速都很均匀，流速均匀的热烟气带动刚输送进来的电石渣混合物料迅速分散，增强了固体颗粒间的碰撞以及固体颗粒与烟气的接触，达到很好的二次破碎和电石渣混合物料二次干燥的效果；同时流速均匀也可防止电石渣混合物因进口段内局部流速低而出现掉灰的情况。
S7、电石渣混合物料和热烟气通过塔底进料段10到文丘里结构11出口这段区域充分的传热、传质，碰撞摩擦，从而使电石渣混合物料得到有效的破碎和干燥，其湿度可以控制在5％以下，其颗粒平均粒径可达到50um以下，颗粒比表面积大大增大，足够满足脱硫反应的条件。
S8、在塔底干燥过程中，由于电石渣内水的析出，使塔底电石渣与烟气中SO2发生快速反应，从而增加了塔底反应段，同时，由于电石渣的干燥吸热，能够降低烟气温度，这样塔内喷水量将会有所降低，节约用水。
S9、经过完全干燥后的电石渣混合物在文丘里结构11以上吸收塔反应段12区域固体颗粒间的碰撞更加强烈，固体颗粒与烟气的接触更加充分，通过摩擦不断地从吸收剂即电石渣混合物表面去除反应产物，暴露出新鲜的反应表面，从而达到良好的脱硫效率。
S10、经过脱硫反应后的烟气进入除尘器13中进行除尘，净烟气最后通过脱硫引风机14输送至烟囱进行排放。
本发明公开的电石渣干法脱硫系统的工艺流程简单，系统设备较少，运行成本较低；具有普适性，技术经济性优，十分适合电厂锅炉、钢铁厂、化工厂、垃圾焚烧厂的烟气脱硫工艺，市场需求量大，前景广阔。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对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 (10)
1.一种电石渣干法脱硫系统，其特征在于，包括：
用于减小电石渣的颗粒粒径的破碎装置；
用于对烟气脱硫的吸收塔，所述吸收塔设置有供待脱硫烟气进入的烟气进口通道、供达到预设颗粒粒径要求的电石渣进入的电石渣脱硫进口、用于进行烟气的脱硫反应的反应段(12)，所述电石渣脱硫进口设置在所述烟气进口通道上，所述吸收塔内的烟气自所述烟气进口通道流向所述反应段(12)的过程中能够干燥和破碎从所述电石渣脱硫进口进入的电石渣；
用于干燥电石渣的干燥装置，所述干燥装置设置有与所述破碎装置的卸料口连接的电石渣入口(61)、供待脱硫烟气进入的热烟气进口、与所述电石渣脱硫进口连接的电石渣出口(62)；所述热烟气进口向所述干燥装置内导入的待脱硫烟气在向所述电石渣出口(62)流动的过程中能够干燥所述干燥装置中的电石渣，并将电石渣从所述电石渣出口(62)吹出。
2.根据权利要求1所述的电石渣干法脱硫系统，其特征在于，所述干燥装置为颗粒分离器(6)，所述颗粒分离器(6)底部还设置有杂质排放口(64)、与所述破碎装置的输入口连接的粗颗粒返回口；
其中，所述热烟气进口低于所述电石渣出口(62)，且所述电石渣入口(61)的高度位于所述热烟气进口的高度与所述电石渣出口(62)的高度之间且低于所述干燥装置的中间位置；
所述热烟气进口导入的待脱硫烟气在向所述电石渣出口(62)流动的过程中，能够将达到预设颗粒粒径要求的电石渣吹向所述电石渣出口(62)，且未达到预设颗粒粒径要求的电石渣在重力作用下，由所述粗颗粒返回口返回至所述破碎装置再次进行破碎。
3.根据权利要求1所述的电石渣干法脱硫系统，其特征在于，所述破碎装置为高效破碎混合机(5)，包括：
机架(51)；
转动地设置在所述机架(51)上的转动料筒(52)，所述转动料筒(52)设置有用于加入电石渣和辅助干灰混合而成的电石渣混合物的加料口和用于将所述电石渣混合物输出的卸料结构(55)，所述卸料结构(55)通过斜槽与所述电石渣入口(61)连接，所述辅助干灰与电石渣碰撞摩擦后能够降低电石渣的湿度且减小电石渣的颗粒粒径；
转动地设置在所述转动料筒(52)内并能够将所述转动料筒(52)内底部的混合物搅动起来的低速搅拌装置(53)，其转动方向与所述转动料筒(52)的转动方向相反；
转动地设置在所述转动料筒(52)内并能够破碎和混合所述转动料筒(52)内的混合物的高速搅拌装置(54)，其转动方向与所述转动料筒(52)的转动方向相反，所述高速搅拌装置(54)的转速大于所述低速搅拌装置(53)的转速。
4.根据权利要求3所述的电石渣干法脱硫系统，其特征在于，所述加料口连接有：
用于将电石渣输送到所述高效破碎混合机(5)的电石渣螺旋给料机(1)；
用于将辅助干灰输送到所述高效破碎混合机(5)的干灰螺旋给料机(3)；
用于控制所述高效破碎混合机(5)中电石渣和辅助干灰的混合质量比的电石渣计量装置(2)和干灰计量装置(4)，所述电石渣计量装置(2)设置在所述电石渣螺旋给料机(1)与所述高效破碎混合机(5)之间，所述干灰计量装置(4)设置在所述干灰螺旋给料机(3)与所述高效破碎混合机(5)之间。
5.根据权利要求3或4所述的电石渣干法脱硫系统，其特征在于，所述辅助干灰为生石灰、干法脱硫灰和粉煤灰中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的电石渣干法脱硫系统，其特征在于，所述混合质量比为1：0.6-1.3；
所述电石渣混合物在所述高效破碎混合机(5)中的破碎混合时间为30～60s，混合后的达到预设颗粒粒径要求的电石渣所占比例大于80％；
所述预设颗粒粒径要求为颗粒粒径在0.5-0.6mm以下。
7.根据权利要求1所述的电石渣干法脱硫系统，其特征在于，所述烟气进口通道内还设置有均匀烟气流速的气体均流装置(9)，且在烟气的流动方向上，所述气体均流装置(9)位于所述电石渣脱硫进口的上游。
8.根据权利要求7所述的电石渣干法脱硫系统，其特征在于，所述烟气进口通道包括供烟气进入并沿水平方向布置的烟气进口段(8)、沿竖直方向布置的塔底进料段(10)、连接所述烟气进口段(8)与所述塔底进料段(10)的中间连接段(15)，所述中间连接段(15)与所述烟气进口段(8)和所述塔底进料段(10)均具有夹角，所述电石渣脱硫进口位于所述塔底进料段(10)；
所述气体均流装置(9)包括两层均流格栅，分别位于所述中间连接段(15)与所述烟气进口段(8)的连接处和所述中间连接段(15)与所述塔底进料段(10)的连接处。
9.根据权利要求1所述的电石渣干法脱硫系统，其特征在于，还包括设置在所述烟气进口通道与所述反应段(12)之间的文丘里结构(11)。
10.根据权利要求1所述的电石渣干法脱硫系统，其特征在于，所述干燥装置的热烟气进口通过烟气引流通道(63)与所述烟气进口通道连通，所述烟气引流通道(63)上设置有烟气驱动风机(7)。
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