CN1163295C - 烟气脱硫净化工艺及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烟气脱硫净化工艺及装置，它采用“吸收剂荷电”和“增湿活化”两级串连的烟气脱硫工艺，采用石灰库、吸收剂粉末计量供给设备、送风机、吸收剂荷电装置、增湿活化装置、烟气净化反应器、烟道膨胀节、混合灰处理系统、烟尘预处理器、灰处理系统、烟道旁路系统、锅炉、除尘器等装置。烟气净化反应器采用倒“U”形组合式烟道结构，本发明具有系统简单、设备投资费用低、脱硫效果高，还能脱氯，占地面积小等优点。

Description

烟气脱硫净化工艺及装置

本发明涉及一种采用“吸收剂荷电”的干法和“增湿活化”的半干法混合式的烟气脱硫净化工艺及装置。

目前市场上的“吸收剂荷电”干法烟气脱硫方法，由图1所示，采用烟气进入反应器烟道脱硫、除尘器除尘、引风机、烟囱排放的工艺，它是利用高电压静电电晕法激活气体，使气体离子化，同时使吸收剂荷电，喷入烟气中的吸收剂粉末荷上大量电离子后，提高了气态固态两相物质的化学反应速度，生成固态反应产物，从而捕获了烟气中的气态硫化物，净化烟气。半干法脱硫方法，由图2所示，高速旋转喷注石灰浆的半干法工艺系统也比较简单，石灰浆液通过高速旋转喷雾器到反应器里，锅炉出口通过反应器，烟气中的硫化物与石灰浆液中的钙发生化学反应从而达到了脱硫的效果。这些烟道烟气脱硫工艺存在着各种问题。单独使用“吸收剂荷电”烟气脱硫方法存在的问题有：a.吸收剂利用率不高，且又要求吸收剂粉末颗粒细，增加了运行成本。b.在一般配置的除尘器状况下，由于粉尘量增加导致烟尘排放浓度上升，特别是电气除尘器的除尘效率因粉尘比电阻数值太高而下降，不利于烟尘排放量达标。c.对于采用水力冲洗方式的锅炉灰处理系统而言，含钙量大的冲灰水容易使冲灰管道堵塞。d.效率难以再提高。高速旋转喷注碱性浆液的半干法烟道烟气脱硫方法以及炉内喷钙，尾部烟气增湿活化的脱硫方法虽然工艺流程也比较简单，但也存在不少问题：比如，a.脱硫效果不理想。b.对锅炉及辅机运行产生干涉。c.按照化学反应时间，要求烟气净化反应器有足够大的烟气滞留空间。d.大尺寸的反应器使已建设备现场的布置带来不便。

本发明的目的就是为了克服已有技术存在的缺点，提供一种采用“吸收剂荷电”的干法和“增湿活化”的半干法混合式的烟气脱硫净化工艺及装置。

本发明的烟气脱硫净化工艺是这样实现的，采用采用“吸收剂荷电”和“增湿活化”两级串连的烟气脱硫工艺，其步骤为：来自锅炉或其它燃烧设备的未经处理的烟气，经过烟尘预处理器，降低烟尘浓度的烟气流入烟气净化反应器，进行“吸收剂荷电”烟气脱硫处理，然后进行“烟气增湿活化”，使烟气调质降温脱硫，由喷入烟气中的钙剂粉末和碱性液体微滴吸收烟气中的硫化物，生成的反应物连同烟尘由除尘器捕获，借助引风机将脱硫后的烟气排出烟囱。实现上述工艺的装置由石灰库、吸收剂粉末计量供给设备、送风机、吸收剂荷电装置、增湿活化装置、烟气净化反应器、烟道膨胀节、混合灰处理系统、烟尘预处理器、灰处理系统、烟道旁路系统、锅炉、除尘器组成。

本发明实施例结合附图作进一步说明。

图1为“吸收剂荷电”干法脱硫工艺流程图；

图2为“增湿活化”的半干法脱硫工艺流程图；

图3为“吸收剂荷电”干法和“增湿活化”的半干法混合的脱硫工艺流程图；

图4为烟气脱硫装置布置简图。

由图3所示，来自锅炉的未经处理的烟气，经过烟尘预处理器，降低烟尘浓度的烟气流入烟气净化反应器，进行“吸收剂荷电”烟气脱硫处理，然后进行“烟气增湿活化”，使烟气调质降温脱硫，由喷入烟气中的钙剂粉末和碱性液体微滴吸收烟气中的硫化物，生成的反应物连同烟尘由除尘器捕获，借助引风机将脱硫后的烟气排出烟囱。由图4所示，烟气脱硫装置由以下十三个装置组成：

1.石灰库

2.吸收剂粉末计量供给装置

3.送风机

4.吸收剂荷电装置

5.增湿活化装置

6.烟气净化反应器

7.烟道膨胀节

8.混合灰处理系统

9.烟尘预处理器

10.灰处理系统

11.烟道旁路系统

12.锅炉

13.除尘器

吸收剂粉末计量供给设备2、送风机3置于石灰库1的底部，吸收剂荷电装置4、增湿活化装置5分别置于烟气净化反应器6里的下上端，烟气净化反应器6置于锅炉12和除尘器13中间，锅炉12通过烟道膨胀节7、混合灰处理系统8、烟尘预处理器9、灰处理系统10、烟道旁路系统11与烟气净化反应器6的底部连接，除尘器13置于烟气净化反应器6的右侧。

本发明中的烟气净化反应器6呈倒U形组合式烟道结构，为瘦高形状，截面呈矩形，亦可为多边形或圆形，吸收剂荷电装置4及增湿活化装置5安装在烟气净化反应器6上，在烟气进口一侧布置吸收剂荷电装置4，在同一侧或另一侧进口处布置增湿活化装置5，由吸收剂荷电装置4、增湿活化装置5各自喷出的钙剂粉末和碱性液体喷入烟气，吸附烟气中的硫化物，进行化学反应，生成的固态反应物并由卸灰设备排出系统。碱性吸收剂可包括石灰粉末、碱性浆液、锅炉排污水等。

进入烟气净化反应器6的烟气自后端进入、前端流出时，流出烟气净化反应器6的烟气经过出口烟道的两端一分为二，而后合二为一地进入除尘器13进口烟道，烟气在反应器内滞留几秒时间，完成烟气净化过程。同时喷入反应器地微小液滴吸收烟气热量而蒸发，直至完全气化，控制温度高于酸露点的某一个值，避免烟道及设备的腐蚀。烟气净化反应器的容积视烟气处理容量大小改变而相应改变。

为了确保反应器可靠运行，烟气脱硫工艺及装置还需配置必要的附件即反应器灰斗的伴热设施。在采用蒸汽伴热时，可利用进入连续排污扩容器的锅炉排污水热量，随后将冷却水引入储水箱，通过水泵增压供烟气增湿调质处理使用。伴热热源可单独配用。在灰斗下方配置若干压缩空气吹扫喷管，在落灰管上加装锁气器及粉碎装置以防止漏气及管道堵塞。此外，考虑锅炉的启动、停炉、以及反应器检修等因素，在反应器上设置旁路烟道、启闭风门以及吸收反应器热膨胀的膨胀节。

在反应器内壁上涂刷防锈、防腐涂料，外壁敷设绝热保温材料，防护板，并设置平台、扶梯以及人孔检修门、测量烟气运行参数的设施。

由图5、6、7所示，烟尘预处理器为机械轴流式旋风分离器，其设置使旋风分离器中心线与烟气流动方向一致，在旋风分离器进口处设置有两片以上固定式或可调整的旋流叶片，叶片角α小于60度，叶片为耐磨材料浇铸而成，叶片内膛相同于旋风分离器壳体外室，在叶片背气流侧开有小尺寸通道，利用文丘利原理产生烟气小循环，使旋风分离器内含灰浓度较高的气流引向分离器外，在外室内实现重力沉降分离。它布置在锅炉尾部，用以降低烟尘浓度，减小烟尘对“吸收剂荷电”脱硫效果的不利影响。根据设备现场布置条件，可选用卧式轴流式旋风分离器组，或者选用立式轴流旋风分离器组。在旋风分离器下方设置落灰斗。灰处理系统与灰斗之间加装锁气器，避免因漏风而导致除尘器效率降低。

本发明有以下优点：系统简单，设备投资费用低；脱硫效率高；不但能脱硫，还能脱氯；占地面积小，适合已建锅炉地改造、新建锅炉的选用；充分利用锅炉排污水、冲灰水、冲渣水等碱性资源，有效降低脱硫装置的运行成本，实现环境综合治理。

Claims (4)

1.一种烟气脱硫净化工艺，其特征在于，采用“吸收剂荷电”和“增湿活化”两级串连的烟气脱硫工艺，其工艺流程为：来自锅炉或其它燃烧设备的未经处理的烟气，经过烟尘预处理器，降低烟尘浓度的烟气流入烟气净化反应器，进行“吸收剂荷电”烟气脱硫处理，然后进行“烟气增湿活化”，使烟气调质降温脱硫，由喷入烟气中的钙剂粉末和碱性液体微滴吸收烟气中的硫化物，生成的反应物连同烟尘由除尘器捕获，借助引风机将脱硫后的烟气排出烟囱。

2.一种为采用权利要求1所述的烟气脱硫净化工艺而设计的装置，其特征在于，它是由石灰库(1)、吸收剂粉末计量供给设备(2)、送风机(3)、吸收剂荷电装置(4)、增湿活化装置(5)、烟气净化反应器(6)、烟道膨胀节(7)、混合灰处理系统(8)、烟尘预处理器(9)、灰处理系统(10)、烟道旁路系统(11)、锅炉(12)、除尘器(13)组成，吸收剂粉末计量供给设备(2)、送风机(3)置于石灰库(1)的底部，吸收剂荷电装置(4)、增湿活化装置(5)分别置于烟气净化反应器(6)里的下上端，烟气净化反应器(6)置于锅炉(12)和除尘器(13)中间，锅炉(12)通过烟道膨胀节(7)、混合灰处理系统(8)、烟尘预处理器(9)、灰处理系统(10)、烟道旁路系统(11)与烟气净化反应器(6)的底部连接，除尘器(13)置于烟气净化反应器(6)的右侧。

3.根据权利要求2所述的烟气脱硫净化装置，其特征在于，所述的烟气净化反应器(6)呈倒“U”形组合式烟道结构，其为瘦高形状，截面可呈矩形、多边形或圆形，吸收剂荷电装置(4)及增湿活化装置(5)安装在烟气净化反应器(6)上，在烟气进口一侧布置吸收剂荷电装置(4)，在同一侧或另一侧进口处布置增湿活化装置(5)。

4.根据权利要求2所述的烟气脱硫净化装置，其特征在于，所述的烟尘预处理器(9)为一种机械轴流式旋风分离器，其设置使旋风分离器中心线与烟气流动方向一致，在旋风分离器进口处设置有两片以上固定式或可调整的旋流叶片，叶片角α小于60度。

Images