CN111804131B - 顺流灰帘二段脱硫方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种顺流灰帘二段脱硫方法，其解决了现有脱硫装置效率低、脱硫塔内脱硫灰易结块、脱硫灰利用率低、运行成本高的技术问题，其包括含硫烟气首先经过顺流灰帘反应塔，与活性较低的循环灰混合反应脱硫；一部分含硫量较高的脱硫灰在重力作用下落入脱硫塔灰斗。脱硫塔灰斗内的脱硫灰一部分排入废灰储仓，另一部分脱硫灰经高压风返回顺流灰帘脱硫塔顶部与含硫烟气混合，继续顺流反应脱硫；含硫量较低的脱硫灰因密度较小会随烟气进入除尘器入口烟道，已经经过一次反应后的含硫量较低的烟气在除尘器入口反应烟道里通过立式搅拌扰流器与新鲜脱硫灰混合后进行二次脱硫。本发明可广泛应于烟气脱硫场合。

Description

顺流灰帘二段脱硫方法
技术领域
本发明涉及脱硫技术领域，特别是涉及一种顺流灰帘二段脱硫方法。
背景技术
传统脱硫技术采用塔内逆流反应方式，所有的加湿加灰过程全部于塔内进行，造成塔内阻力变大，塔内床层对烟气量要求较高，当烟气量上下浮动一定值时，或脱硫灰量下料量增多时容易出现塌床现象，加水量难以控制，为满足超低排放的要求，很多塔内加湿的半干法脱硫厂家开始增加塔内加水量，导致塔内脱硫灰出现结块、板结、塌床现象，最终导致脱硫系统崩溃。传统循环灰和新鲜灰同时加入脱硫塔内，并未完全利用好新鲜灰的活性，未能将循环灰和新鲜灰实现分离，导致外排的废灰内含有大量的新鲜灰，导致运行成本增加，脱硫效率较低。
发明内容
本发明为了解决现有脱硫装置效率低、脱硫塔内脱硫灰易结块、脱硫灰利用率低、运行成本高的技术问题，提供一种脱硫效率高，脱硫塔内脱硫灰不易结块的顺流灰帘二段脱硫方法。
本发明提供一种顺流灰帘二段脱硫方法，包括如下步骤：
步骤1：含硫烟气首先经过顺流灰帘反应塔，来自脱硫塔灰斗和除尘器灰斗的循环灰从灰帘发生器顶部落下，循环灰随着灰帘发生器锥形表面流动形成灰帘，与来自侧部的烟气进行第一次混合；一段灰帘脱硫装置采用烟气和脱硫剂顺流反应方法，循环灰在风机和重力作用下也在顺流灰帘脱硫塔内下行，下行至脱硫灰聚集器，脱硫灰聚集器的缩口结构使得脱硫塔塔壁周围下行的循环灰经过聚集器后往中间通道聚集，经过聚集器小口的循环灰浓度较上部塔体横截面循环灰浓度增加，烟气经过聚集器时高浓度的循环灰再一次和烟气结合，与活性较低的循环灰混合反应脱硫；
步骤2：一部分含硫量较高的脱硫灰在重力作用下落入脱硫塔灰斗，脱硫塔灰斗内的脱硫灰一部分排入废灰储仓，另一部分脱硫灰经高压风返回顺流灰帘脱硫塔顶部与含硫烟气混合，继续顺流反应脱硫；含硫量较低的脱硫灰因密度较小会随烟气进入除尘器入口烟道，已经经过一次反应后的含硫量较低的烟气在除尘器入口反应烟道里通过立式搅拌扰流器与新鲜脱硫灰混合后进行二次脱硫；
步骤3：脱硫完成后的含灰烟气进入布袋除尘器进行过滤，干净的烟气经布袋除尘器后排空，落入除尘器灰斗的脱硫灰经高压风返回顺流灰帘脱硫塔顶部循环使用。
优选地，新鲜脱硫灰和循环脱硫灰分开加入到不同反应段，根据不同位置的烟气性质及含硫量的不同选择性加入循环脱硫灰和新鲜脱硫灰，利用循环脱硫灰和含硫量较高的烟气进行一次反应，利用新鲜脱硫灰和已经被反应了一次的烟气进行二次反应。
优选地，步骤2中新鲜脱硫灰为加湿的脱硫灰。
本发明的有益效果是：
本发明使用循环灰作为第一段脱硫灰吸附反应较高含硫量的烟气，使用新鲜灰作为第二段脱硫灰吸附已经经过一段脱硫反应完的含硫量较低的烟气，大大提高了脱硫效果，废灰从脱硫塔灰斗排出，因新鲜灰从反应通道内加入，所以脱硫塔灰斗内的灰均为多次循环灰，不存在新鲜灰，实现了将循环灰和新鲜灰分离，大大提高了脱硫灰的利用率，废灰中有效脱硫灰的含量低，减少了脱硫灰的使用量，降低了运行成本，和其他相比顺流灰帘脱硫塔不存在板结、塌床、堵塞的风险，能适应各种变化性大的工况。脱硫效率高，进入布袋的硫含量低，大大增长了布袋的使用寿命，减少运行成本。顺流灰帘脱硫塔内部设计实现了烟气和脱硫灰的充分结合反应，大大降低了运行成本，实现了节能减排的号召。
现有技术循环灰和新鲜灰同时加入塔内，无法将塔内内灰斗的循环灰和新鲜灰分离，外排时废灰中的有效灰成分较高，脱硫灰利用率低，脱硫效果相对较低，脱硫灰使用量大，运行成本较高。本发明较现有技术相比，具有运行稳定，适应性强，脱硫效率高，运行成本低，系统整体阻力小，减少了后面风机的压力损失，较其他技术相比设备运行阻力低，降低了电耗，废灰中有效的氧化钙成分低于其他干法/半干法技术。
本发明灰帘发生器和脱硫灰聚集器可以使得脱硫灰在塔内发生两次运动轨迹变化，实现了塔内烟气和脱硫灰的充分混合反应，和其他技术相比相同的脱硫塔高度，脱硫效果优于其他技术。反应通道内加入的新鲜灰随着气流最终进入布袋除尘器箱室，附着于布袋表面，也起到20%左右的脱硫效率，传统技术附着在布袋表面的灰大部分是循环灰脱硫效率低，而此技术附着在布袋表面的灰主要是从反应通道加入的活性高的新鲜灰，也大大提高了此处的脱硫效率。
附图说明
图1是本发明采用的顺流灰帘脱硫装置结构示意图；
图2是本发明灰帘发生器结构示意图；
图3是本发明脱硫灰聚集器结构示意图；
图4是本发明搅拌器结构示意图。
附图符号说明：
1.下料器；2.灰帘发生器；3.脱硫灰聚集器；4.顺流灰帘脱硫塔；5.脱硫塔灰斗；6.烟气进口；11.新鲜脱硫灰仓；12.输灰机；13.立式扰流搅拌器；14.布袋除尘器；15.除尘器灰斗；16.风机；17.反应通道；18.烟气出口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对可本发明做进一步说明，以使本发明所属技术领域的技术人员能够容易实施本发明。
实施例1：如图1所示，本发明主要利用一段顺流灰帘脱硫塔和二段高效反应装置。本发明在下料器1，下料器1下端设有顺流灰帘脱硫塔4，顺流灰帘脱硫塔4内部装有特制的灰帘发生器2、脱硫灰聚集器3等组成，灰帘发生器2由一个或多个锥形体结构组成，类似于伞状结构，来自脱硫塔灰斗5和除尘器灰斗15的循环灰从灰帘发生器2顶部落下，循环灰随着灰帘发生器2锥形表面流动，最终形成薄薄的灰帘，与来自侧部的烟气进行第一次混合；顺流灰帘脱硫塔4下端出口处设有脱硫塔灰斗5，一段灰帘脱硫装置采用烟气和脱硫剂顺流反应方法，循环灰在风机16和重力作用下也在顺流灰帘脱硫塔4内下行，下行至脱硫灰聚集器3，脱硫灰聚集器3主要是一个或多个大口变小口的缩口结构，使得脱硫塔塔壁周围下行的循环灰经过聚集器后往中间通道聚集，经过聚集器小口的循环灰浓度较上部塔体横截面循环灰浓度增加，烟气经过聚集器时高浓度的循环灰再一次和烟气结合，发生脱硫反应。
来自脱硫塔灰斗5和除尘器灰斗15的循环灰通过风机16输送至灰帘脱硫塔顶部下料器1中，在风机16负压的作用下，烟气在脱硫塔内下行。循环灰在风机16和重力作用下也在脱硫塔内下行，经灰帘发生器2使得循环灰出现灰帘，含硫烟气与灰帘混合后经脱硫灰聚集器3产生的帘幕再次混合后进入第一反应段。含硫量较高的脱硫灰一部分进入脱硫塔灰斗5后外排，另一部分较高的脱硫灰进入脱硫塔灰斗5后经高压风打入灰帘脱硫塔顶部的下料器1不断循环使用脱硫；含硫量较低的烟气从脱硫塔出口18进入二段高效扰流反应通道；二段高效扰流反应装置主要由立式扰流搅拌器13和反应通道17组成，反应通道17上端设有布袋除尘器14，新鲜脱硫灰仓11内的新鲜灰经过输灰机12送入反应通道17，经过立式扰流搅拌器13将新鲜的脱硫灰与已经经过循环灰反应后的烟气混合，并二次反应，同时使得脱硫塔来的脱硫灰发生碰撞，展露出新的切面，提高脱硫灰的利用率，该段反应过程主要在反应通道17内进行。
脱硫完成后的含灰烟气进入布袋除尘器14进行过滤，干净的烟气经布袋除尘器14后排空，过滤下来的含硫量脱硫灰，落入除尘器灰斗15，除尘器灰斗15内的脱硫灰经高压风打入灰帘脱硫塔顶部的下料器1循环使用。灰帘脱硫塔4内部部分含硫量较高的脱硫灰由于密度变大，落入塔底灰斗内，一部分继续充当循环灰，一部分外排运走。
含硫烟气首先经过一段顺流灰帘反应塔脱硫，再经过高效扰流反应装置与除尘器内部通道进行二次脱硫，一次反应采用循环灰，二次反应采用新鲜灰，循环灰的脱硫效率较新鲜灰相比反应效率低，采用效率相对较低的循环灰来吸附反应含硫量较高的烟气，采用效率高的新鲜灰当二次反应剂来吸附经循环灰反应完的含硫量相对较低的烟气，大大提高了脱硫效率。
二段脱硫在系统内根据不同位置的含硫量不同选择性加入不同吸附效率的脱硫剂，从而达到最高的脱硫效果，实现了循环脱硫灰和新鲜脱硫灰的分离，减少了废灰中的有效脱硫剂成分，减少了运行成本。
实施例2：一段灰帘脱硫装置采用烟气和脱硫剂顺流反应方法， 其在脱硫塔4内部使用的脱硫灰均为二次或多次使用的循环灰，循环灰相对与新鲜灰来说，活性较低，易于含硫量高的烟气进行充分反应，有利于提高脱硫灰的利用率，因亚硫酸钙、硫酸钙分子质量高于氧化钙或氢氧化钙，所以当下行至脱硫塔灰斗5部位时，密度相对较高的灰在重力作用下落入灰斗内，落入灰斗内的灰就充当循环灰使用，或者外排成为废灰，因为此部分灰有效成分相对较低。密度相对较小的脱硫灰会随着烟气离开脱硫塔进入脱硫塔4和除尘器之间的反应通道17。离开脱硫塔4的烟气含硫量相对较低，为更好的提高脱硫效果，节约脱硫灰使用量，在反应通道17内加入经过加湿装置加湿后的新鲜氧化钙/氢氧化钙，新鲜脱硫灰和循环灰相比活性高，反应能力强，脱硫效果好，所以此方法采用新鲜灰去反应已经经过脱硫塔4反应后的含硫量较低的烟气。加湿装置主要由水泵、水管、雾化喷枪、阀门等组成，对来自工艺水箱的工艺水进行雾化，并与来自新鲜灰仓的脱硫剂充分接触加湿。
脱硫塔4内部为一段反应，采用循环灰，反应通道17内为二段反应采用新鲜灰，此工艺大大提高了脱硫效率，节省了氧化钙/氢氧化钙的使用量，节省了运行成本，减少了废灰的产生。新鲜灰加入处设置立式扰流搅拌器13，新鲜灰在立式扰流搅拌器13的作用下打散，与烟气充分结合反应，此处反应通道底部设斜坡式结构，有效的避免了长时间投料形成的堆料现象，结合了新鲜灰的烟气后行至布袋除尘器14的反应通道17内，在反应通道17内发生反应，反应程度高的灰同样在重力的作用下落入除尘器灰斗15，落入除尘器灰斗15后的脱硫灰进入循环系统和来自脱硫塔灰斗5的部分循环灰一起送入脱硫塔4顶部，进行循环利用，除尘器灰斗15内部的脱硫灰活性较脱硫塔灰斗5内部的脱硫灰活性高，所以除尘器灰斗15的脱硫灰不外排，全部进入循环系统，而脱硫塔灰斗5里的循环灰活性较低，大部分已经成为废灰，所以最终废灰从脱硫塔灰斗5内排出。
以上所述仅对本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡是在本发明的权利要求限定范围内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种顺流灰帘二段脱硫方法，其特征是，包括如下步骤：
步骤1：含硫烟气首先经过顺流灰帘反应塔，来自脱硫塔灰斗和除尘器灰斗的循环灰从灰帘发生器顶部落下，循环灰随着灰帘发生器锥形表面流动形成灰帘，与来自侧部的烟气进行第一次混合；一段灰帘脱硫装置采用烟气和脱硫剂顺流反应方法，循环灰在风机和重力作用下也在顺流灰帘脱硫塔内下行，下行至脱硫灰聚集器，脱硫灰聚集器的缩口结构使得脱硫塔塔壁周围下行的循环灰经过聚集器后往中间通道聚集，经过聚集器小口的循环灰浓度较上部塔体横截面循环灰浓度增加，烟气经过聚集器时高浓度的循环灰再一次和烟气结合，与活性较低的循环灰混合反应脱硫；
步骤2：一部分含硫量较高的脱硫灰在重力作用下落入脱硫塔灰斗，脱硫塔灰斗内的脱硫灰一部分排入废灰储仓，另一部分脱硫灰经高压风返回顺流灰帘脱硫塔顶部与含硫烟气混合，继续顺流反应脱硫；含硫量较低的脱硫灰因密度较小会随烟气进入除尘器入口烟道，已经经过一次反应后的含硫量较低的烟气在除尘器入口反应烟道里经过立式搅拌扰流器与新鲜脱硫灰混合后进行二次脱硫；
步骤3：脱硫完成后的含灰烟气进入布袋除尘器进行过滤，干净的烟气经布袋除尘器后排空，落入除尘器灰斗的脱硫灰经高压风返回顺流灰帘脱硫塔顶部循环使用。
2.根据权利要求1所述顺流灰帘二段脱硫方法，其特征在于，新鲜脱硫灰和循环脱硫灰分开加入到不同反应段，根据不同位置的烟气性质及含硫量的不同选择性加入循环脱硫灰和新鲜脱硫灰，利用循环脱硫灰和含硫量较高的烟气进行一次反应，利用新鲜脱硫灰和已经被反应了一次的烟气进行二次反应。
3.根据权利要求1所述顺流灰帘二段脱硫方法，其特征在于，所述步骤2中新鲜脱硫灰为加湿的脱硫灰。
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