CN112221340B - 塔外增湿循环半干法脱硫除尘一体化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种塔外增湿循环半干法脱硫除尘一体化方法，其解决了现有半干法脱硫湿壁易结露、塌床，脱硫阻力大，脱硫剂活性得不到提升，烟气适应性较差的技术问题，通过脱硫塔与除尘器一体化设置，脱硫剂加湿采用塔外增湿，当烟气进入脱硫塔时与增湿活性高的循环灰反应，大颗粒的脱硫灰降落到脱硫塔灰斗，小颗粒的脱硫灰则随烟气进入到脱硫塔分离段进行气固相分离，实现脱硫灰的“内循环”；降落到脱硫塔灰斗里面的脱硫灰通过脱硫塔灰斗下料装置，经过气力输送的方式送到脱硫塔的循环段上方进入脱硫塔，一部分会脱硫灰降落回到脱硫塔灰斗，一部分脱硫灰会随烟气进入分离段，实现了脱硫灰的“外循环”。本发明可广泛应于烟气脱硫除尘。

Description

塔外增湿循环半干法脱硫除尘一体化方法
技术领域
本发明涉及环保技术领域，特别是涉及一种塔外增湿循环半干法脱硫除尘一体化方法。
背景技术
半干法脱硫技术实际上是湿法和干法相结合的一种脱硫方法，早在二十世纪八十年代在美国第一次应用，逐渐取代了湿法在烟气脱硫的位置。它同时克服了湿法和干法的缺点，又具备了自己的特点，半干法脱硫技术的优点，没有废水，不产生白烟。但在使用过程中目前半干法脱硫出现一些问题:1、湿壁结露问题，目前各种半干法脱硫技术原理相近，都是将脱硫剂以干态或者溶液的形式喷入脱硫塔内，脱硫剂与二氧化硫反应同时水分蒸发。脱硫剂的加入量、喷入水的量与烟气进入的量、脱硫效率的高低，无法保证各操作参数在一定的范围内，很难去控制，极易出现湿壁结露现象。同时采用塔内喷枪增湿，物料分配不均极易造成塔内板结。2、易出现塌床现象，现有半干法脱硫技术对于烟气中二氧化硫浓度较高的情况，为保证脱硫效果，需增大循环灰量，加湿量也有所提高，使得循环灰保持流化状态难度增大，容易出现塌床事故。3、系统阻力大，由于脱硫塔底部增加了文丘里装置，为了提升循环物料，此处风速过高，从而增加了系统的阻力。4、脱硫剂活性得不到提升，脱硫剂在脱硫系统中运行一段时间其表面活性降低，活性得不到提升，脱硫效率提升不了，脱硫剂利用率不高。5、烟气适应性较差，当烟气参数波动较大或系统需较频繁启停时，容易造成塌床事故，对于烟气中二氧化硫浓度较高的情况，为保证脱硫效果，需增大循环灰量，加湿量也有所提高，使得循环灰保持流化状态难度增大，容易出现塌床事故。
目前急需一种新型半干法脱硫技术既可以解决上述问题又具有半干法脱硫优点的技术。
发明内容
本发明为了解决现有半干法脱硫湿壁易结露、塌床，脱硫阻力大，脱硫剂活性得不到提升，烟气适应性较差的技术问题，提供一种不易结露和塌床，脱硫阻力小，脱硫剂活性有效提升，烟气适应性高的塔外增湿循环半干法脱硫除尘一体化方法。
本发明提供一种塔外增湿循环半干法脱硫除尘一体化方法，脱硫塔与除尘器一体化设置，脱硫剂加湿采用塔外增湿，当烟气进入脱硫塔时与增湿活性高的循环脱硫剂反应，大颗粒的脱硫灰降落到脱硫塔灰斗，小颗粒的脱硫灰则随烟气进入到脱硫塔分离段进行气固相分离，实现脱硫灰的“内循环”；降落到脱硫塔灰斗里面的脱硫灰通过脱硫塔灰斗下料装置，经过气力输送的方式送到脱硫塔的循环段上方进入脱硫塔，一部分脱硫灰降落回到脱硫塔灰斗，一部分脱硫灰会随烟气进入所述分离段，实现了脱硫灰的“外循环”；分离段利用蜗壳结构离心的作用实现气固相分离；脱硫塔将灰斗、进口段、循环段、分离段路径设置为能够增加了烟气与脱硫剂接触路径的“C”型结构，“C”型结构作用能够有效分离脱硫剂，减轻除尘器的过滤负担；脱硫塔分离段采用扁钢组成破壁装置，切割破碎脱硫剂颗粒，使脱硫剂裸露出新表面，增强脱硫剂的活性。
优选地，送回脱硫塔的循环段上方的的脱硫灰采用塔外增湿及消化。
优选地，脱硫塔进口段设置为改变烟气流动方向的U型结构，U型结构作用能够让脱硫剂和烟气混合均匀，同时通过采用气力输送的方式将大颗粒的脱硫剂输送回脱硫塔重新参与反应。
本发明的有益效果是：
本发明采用塔外增湿及消化，循环脱硫剂与水在塔外加水预混后进入反应器，循环脱硫剂活性大大提高，避免塔内板结以及湿壁结露的问题，循环脱硫剂与水在塔外加水预混后进入反应器，循环脱硫剂二次增湿活性大大提高；
本发明采用脱硫剂的流化控制与塔外加湿同步，塔内三相反应，不设床层、无需净烟气循环、脱硫灰“塔内外双循环”抗烟气波动能力强，无塌床风险，解决了现有半干法脱硫塌床的问题；
本发明无需构建床层以及脱硫塔与除尘器一体机设计占地面积小，降低了系统阻力，解决了现有半干法脱硫阻力大的问题；
采用塔外增湿及消化可以让循环脱硫剂二次增湿提高活性，脱硫塔“C”型末端设置物料切割网以及脱硫塔进口段设置搅拌装置，搅拌装置强力破碎脱硫剂颗粒，有效的使其不断裸露出新表面，提高反应活性，同时物料不结块，流动性好，烟气与脱硫剂的均匀分布，提高了脱硫剂的利用率，解决现有半干法脱硫脱硫剂活性得不到提升的问题；
解决现有半干法脱硫烟气适应性较差的问题，对烟气流量、SO2浓度、温度的变化适应能力极强；脱硫效率高，可达到99％以上，可以实现多塔串联，可提升脱硫效率。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图；
图2为本发明脱硫塔除尘器一体化装置结构示意图；
图3为图2中脱硫塔结构示意图。
附图符号说明：
1.钢支架；2.脱硫塔；3.除尘器灰斗；4.除尘器上箱体；5.除尘器清洁室；6.灰斗下料装置；7.加湿消化机；8.搅拌装置；9.脱硫塔灰斗；10.脱硫塔进口段；11.脱硫塔循环段；12.脱硫塔破壁装置；13.脱硫塔分离段。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对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，为本发明的工艺流程示意图，原料仓内的脱硫剂经过物料喷射器进入脱硫塔，与脱硫塔内的入口烟气混合反应，脱硫塔内的循环灰一部分经过循环喷射器返回脱硫塔重复脱硫，另一部分循环灰进入布袋除尘器，进行气固分离，循环灰进入加湿消化机加湿后返回脱硫塔，其余副产物送入废料仓储存，用罐车外送。
如图2所示，本发明设有钢支架1，钢支架1上固定设有除尘器，除尘器包括除尘器上箱体4，除尘器上箱体4上端固设有除尘器清洁室5，下端固设有除尘器灰斗3，脱硫塔2位于除尘器上箱体4的中间，脱硫塔2与除尘器一体化设置，除尘器与脱硫塔2密切结合在一起，整个脱硫塔2的烟气通道采用“C”型结构；除尘器灰斗3下方连接灰斗下料装置6，所述灰斗下料装置6主要采用电动下料阀，灰斗下料装置6出口连接加湿消化机7，加湿消化机7主要由搅拌输送装置和工艺加水装置组成，实现脱硫剂的加水均匀以及将物料输送到脱硫塔进口，并在脱硫塔进口设置搅拌装置8。
如图3所示，脱硫塔2由脱硫塔进口段10、脱硫塔灰斗9、脱硫塔循环段11、脱硫塔破壁装置12和脱硫塔分离段13组成，整个通道长度在30-45米，脱硫塔进口段10设置为U型结构，U型结构底部设有脱硫塔灰斗9，U型结构出口处设有脱硫塔循环段11，脱硫塔循环段11与脱硫塔分离段13连接；脱硫塔破壁装置12安装在脱硫塔分离段13出口，脱硫塔破壁装置12采用扁钢成排排列，每一排由4根宽350mm厚10mm的扁钢组成，有利于强力切割破碎脱硫剂颗粒，使其不断裸露出新表面，增强脱硫剂的活性；脱硫塔分离段13成蜗壳状。除尘器灰斗3与脱硫塔分离段13出口连接。
搅拌装置8安装于脱硫塔2的进口端，当烟气进入脱硫塔2时与含有较多活性的循环灰经除尘器灰斗下料装置6和加湿消化机7后，投入脱硫塔2参与脱硫反应。脱硫塔进口段10设置为U型结构，大颗粒的脱硫灰降落到U型结构底部，进入脱硫塔灰斗9，小颗粒的脱硫灰则随烟气进入到脱硫塔循环段11，后进入脱硫塔分离段13；脱硫塔分离段13采用蜗壳结构，利用蜗壳离心的作用实现气固相的分离，同时将大部分的脱硫灰送到除尘器灰斗3里面，这样大大减少了除尘器的过滤负担，降低了除尘器的负荷，整个系统的阻力也会降低，这是脱硫灰的“内循环”；同时降落到脱硫塔灰斗9里面的脱硫灰由于重力进入脱硫塔灰斗9下端的下料装置，经过罗茨风机、循环喷射器等采用气力输送的方式送到脱硫塔循环段11上方进入脱硫塔2，一部分会降落回到脱硫塔灰斗9，一部分会随烟气进入分离段，实现了脱硫灰的“外循环”。通过“塔内外双循环”模式，脱硫塔2内无需设床层，稳定性更高。
本发明采用“C型塔”+“塔内外双循环”模式，无需建床层，脱硫剂活性增强，抗烟气波动能力强，无塌床风险，适应性强。本发明采用塔外增湿循环半干法脱硫除尘一体化采用塔外增湿及消化，循环脱硫剂与水在塔外加水预混后进入反应器，循环脱硫剂二次增湿活性大大提高，同时也避免结露以及脱硫剂板结现象的出现。脱硫除尘系统工艺水消耗量小，整个系统为干态、无废水排放，塔体及烟囱无需防腐；出口烟温高于露点，无需烟气二次加热排放，无白烟；循环灰均采用气力提升输送方式，提高作业率，降低电耗。
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)

1.一种塔外增湿循环半干法脱硫除尘一体化方法，其特征是，脱硫塔与除尘器一体化设置，脱硫塔设置在除尘器中间，脱硫剂加湿采用塔外增湿，当烟气进入脱硫塔时与增湿活性高的循环脱硫剂反应，大颗粒的脱硫灰降落到脱硫塔灰斗，小颗粒的脱硫灰则随烟气进入到脱硫塔分离段进行气固相分离，实现脱硫灰的“内循环”；降落到脱硫塔灰斗里面的脱硫灰通过脱硫塔灰斗下料装置，经过气力输送的方式送到脱硫塔的循环段上方进入脱硫塔，一部分脱硫灰降落回到脱硫塔灰斗，一部分脱硫灰会随烟气进入所述分离段，实现了脱硫灰的“外循环”；所述分离段利用蜗壳结构离心的作用实现气固相分离；所述脱硫塔将灰斗、进口段、循环段、分离段路径设置为能够增加了烟气与脱硫剂接触路径的“C”型结构，“C”型结构作用能够有效分离脱硫剂，减轻除尘器的过滤负担；所述脱硫塔分离段采用扁钢组成破壁装置，切割破碎脱硫剂颗粒，使脱硫剂裸露出新表面，增强脱硫剂的活性。
2.根据权利要求1所述塔外增湿循环半干法脱硫除尘一体化方法，其特征在于，送回脱硫塔的循环段上方的的脱硫灰采用塔外增湿及消化。
3.根据权利要求2所述塔外增湿循环半干法脱硫除尘一体化方法，其特征在于，所述脱硫塔进口段设置为改变烟气流动方向的U型结构，U型结构作用能够让脱硫剂和烟气混合均匀，同时通过采用气力输送的方式将大颗粒的脱硫剂输送回脱硫塔重新参与反应。
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