CN202438257U - 气、固循环吸收烟气脱硫除尘装置 - Google Patents

气、固循环吸收烟气脱硫除尘装置 Download PDF

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本实用新型公开了一种气、固循环吸收烟气脱硫除尘装置,其脱硫吸收反应器为桶形,下部弯头有均流器,中下部收缩为喉管,装有脱硫剂浆液喷头,喉管上方的锥形管有固粒再循环喷口,需净化的高温烟气在喉管与喷入的脱硫剂浆液混合被冷却,其中的酸性气体被脱硫剂吸收而浆液被加热蒸发形成干态气/固混合物,进入后部的收尘器,将脱硫副产品,未反应的脱硫剂从烟气中分离下来,被风机送入固粒循环控制器,其中大部分固粒从锥形管喷口进入反应器形成固粒循环,小部分排出,部分净化后的烟气被送至反应器烟气入口管与需净化的烟气混合,以控制反应器内适当的气流速度,本装置脱硫除尘效率高、结构紧凑、运行可靠、适应性好,适合大型化,造价低。

Description

气、固循环吸收烟气脱硫除尘装置
技术领域:
本实用新型涉及一种半干法烟气脱硫和除尘装置,特别是涉及一种采用脱硫剂浆液直接喷射吸收,产生的脱硫副产物,未反应的脱硫剂和尘粒混合物从除尘装置排除直接再循环至脱硫反应器,以及部分净化烟气再循环的脱硫与除尘过程合为一体的装置。 
背景技术:
从燃煤的各类锅炉,冶金生产,化工生产,建材生产和垃圾焚化等各生产过程所产生的烟气中,含有大量粉尘和二氧化硫等酸性气体,不仅腐蚀和磨损设备,降低设备性能,最后排入大气,造成大气污染。对烟气进行除尘和脱硫是治理大气污染的主要技术手段。常规的除尘和脱硫过程是分别实施的,即在完成除尘之后再脱硫或者先完成脱硫过程,再进行除尘。前者通常用于湿法脱硫工艺,后者则多用于干法或半干法的脱硫工艺。 
半干法烟气脱硫是采用碱性氧化物(通常为氧化钙CaO)为脱硫剂,同时将水喷入吸收反应器内将热烟气降温的同时,对其中的二氧化硫等酸性气体进行吸收反应,达到脱硫的目的,水同时被加热蒸发,因而排出干态副产物。为提高脱硫剂的利用率,而将副产物尘粒,未反应的脱硫剂和烟尘混合物从烟气中分离出来,再返回吸收反应器,形成固粒再循环。已经应用的固粒再循环半干法脱硫装置或者是将干态脱硫剂与水分别进入反应器,不易充分混合,或者是采用专门的固粒分离装置和特殊的物料送回装置将从烟气流中分离出的固粒送回反应器,而脱硫后的烟气还需要再除尘,造成装置比较复杂,运行问题较多,造价亦较高;此外,为维持反应器中的固-气两相的流态化运动,要求足够大的进口烟气流量。因此,此类脱硫装置难以适应进口烟气量的变化,运行控制比较困难。 
先前公开的实用新型“一种固、气再循环半干法烟气脱硫和除尘一体化装置”将脱硫和除尘两个过程结合在一套装置完成,将收尘器收集的脱硫副产物经储灰仓部分返回反应器,实现固粒再循环,另一部分从储灰仓排除。该实用新型在工业领域的烟气脱硫除尘工程得到广泛应用的同时,也得到了进一步的完善和改进。特别是随着装置的大型化,在反应器设计,固粒再循环,烟气再循环和脱硫剂喷射等关键技术主要有以下新发展: 
(1)先前的实用新型是用集中储灰仓来实现固粒再循环。大型装置的集中储灰仓很大,占地面积大,还抬高了整个装置的高度;同时,调节从储灰仓排出部分固粒实现系统固粒的精确平衡的难度大。改进的设计取消了集中储灰仓,而将收尘器排灰通过输灰管直接输送到一个固粒固粒循环控制器,实现了固粒再循环的精确控制,也简化了设备。 
(2)先前的实用新型的净化烟气再循环是从反应器的底部进入。由于反应器内的固粒在烟气流速突然波动时会落到底部,可能堵塞底部的再循环入口。改进的设计将再循环入口改到烟气进口管上,而在反应器底部设置灰斗,接纳和储存反应器内的落灰,保证了运行安全,也更便于控制烟气再循环。 
(3)先前的实用新型的反应器没有规定反应器下部装设烟气均流器,以致大流量气流转折向上流动时会不均匀进入喉管,影响喷射浆液与气流的均匀混合。改进的实用新型的反应器的设计规定了下部弯头处装设均流器,并明确了均流器的数量。 
(4)先前的实用新型的脱硫剂喷射没有具体的数量和位置。改进的实用新型规定了喷枪的位置、数量和布置。 
(5)先前的实用新型没有明确规定固粒循环的位置和布置。改进的实用新型规定了固粒循环入口的位置、数量和布置。 
实用新型内容:
针对上述先前实用新型存在的问题,本实用新型的目的在于提供这样一种气、固循环吸收烟气脱硫除尘装置,它主要由脱硫吸收反应器、脱硫剂喷枪、收尘器、固粒循环控制器和固粒循环风机所组成,所述反应器为一圆桶形,下部一侧装有烟气进口管将需净化的高温烟气通入并经过弯头向上流动,在弯头装有均流器,下部中间为喉管,脱硫剂浆液与空气管送入的压缩空气从插入喉管的喷枪的喷头喷出,雾化形成微小的浆液滴,与热烟气混合一并向上流动,烟气在被浆液冷却的同时,其中的酸性气体被脱硫剂吸收生成亚硫酸盐和硫酸盐,并被气流所干燥,气、固混合物从反应器上部一并进入与其连接的收尘器,在此处未反应的脱硫剂,亚硫酸盐和硫酸盐及烟尘固体混合物从烟气中分离,成为脱硫副产品,从收尘器下部的除尘灰阀和输灰管路被固粒循环风机排至固粒循环控制器,其中一部份排出利用,调节系统的固体物质平衡,大部份固粒经回料管排入反应器的喉管上方的锥形管,实现固粒再循环,重复利用未反应的脱硫剂。而被净化的烟气可通过烟气再循环管经再循环烟气量控制阀送至反应器的烟气进口管,以控制在反应器中向上流动气流适当的速度。 
与先前的实用新型和现在使用的半干法烟气脱硫装置相比,本实用新型的主要优点是: 
1.采用脱硫剂和水预混合形成脱硫剂浆液,其吸收酸性气体的活性更高,与压缩空气在喷枪内混合后喷入反应器雾化,保证了脱硫剂和水的充分、均匀混合和良好雾化,有利于提高脱硫效率; 
2.将脱硫和除尘结合,全部收尘器的产物直接经输送管返回脱硫反应器中循环使用,保证了反应器中足够的固态物质浓度,而且结构简单,运行安全,易于控制; 
3.采用固粒循环控制器可以定量控制固粒的再循环量,保证反应器中的固体物质浓度与负荷和脱硫要求相适应,并有效控制系统的固体物质平衡; 
4.采用净化烟气再循环从反应器的烟气进口管进入,不仅确保反应器中适当的气流速度和固态浓度,因而保证了脱硫和除尘的高效率,也保证反应器运行的可靠性和稳定性,特别是能适应进口烟气流量的大幅度变化; 
5.反应器下部的弯头内装有均流器,特别是使大流量的烟气能均匀进入喉管,确保脱硫喷射雾化和混合均匀,运行安全; 
6.结构更加合理、简单,运行维修更加安全、方便,造价低、占地省,特别适合大型装置。 
附图说明:
图为本实用新型气、固循环吸收烟气脱硫和除尘装置示意图。 
具体实施方式:
如图所示,脱硫吸收反应器(1)为圆桶形,它的下部一侧装有烟气进口管(2),将需净化的高温烟气送入弯头(3),经均流器(4)转折向上,进入横截面缩小的喉管(5),喉管(5)中间插入脱硫剂喷枪(6),其端部装有喷头(7),脱硫剂浆液经输送管(8)与压缩空气管(9)送入的压缩空气经喷枪(6)从喷头(7)喷出,所述反应器(1)上部一侧与收尘器(10)连接,从收尘器(10)收集的固体经下部装的除尘灰阀(11)排入输灰管(12),被固粒循环风机(13)的鼓风输送到固粒循环控制器(14),一部分固粒通过排灰管(15)经灰排放阀(16)排出,另一部分固粒经回料管(17)排入反应器(1)的锥形管(18)。从收尘器(10)排出的净化烟气从排气管(19)和吸风机(20)排至净化烟气排出管(21)通向烟囱(22)被排入大气。从净化烟气排出管(21)中间引出烟气再循环管(23),将部分净化后的烟气通入反应器(1)的烟气进口管(2)处, 烟气再循环量的大小通过再循环管(23)上所装的再循环烟气量控制阀(24)进行调控。反应器(1)的底部有锥形灰斗(25),储存反应器(1)中的落灰,通过排灰阀(26)排除。 
所述均流器(4)可安装2个至10个。 
所述脱硫剂喷枪(6)是安装1只至6只,在喉管(5)横截面对称均匀布置。 
所述收尘器(10)可前后并列安装2个以上。 
所述输灰管(12)可安装1排至4排。 
所述固粒循环风机(13)可安装1台至4台。 
所述固粒控制器(14)可安装1台至2台。 
所述回料管(17)可安装1个至4个,其在锥形管(18)的出口在横截面对称均匀分布。 
如图所示,需净化的高温烟气从烟气进口管(2)进入脱硫吸收反应器(1)下部的弯头(3),经均流器(4)转折向上,进入横截面缩小的喉管(5)加速向上流动,喉管(5)中间插入脱硫剂喷枪(6),其端部装有喷头(7),脱硫剂浆液经输送管(8)与压缩空气管(9)送入的压缩空气一并进入喷枪(6),从喷头(7)喷出,喷出的脱硫剂浆液与通过喉管(5)的加速流动的烟气混合,有助于喷出的脱硫剂浆液的雾化,一同向上流动,在锥形管(18)中与喷入的固粒混合,固粒被上升气流支持和扰动,形成气、固两相的流态化运动,加强了传热、传质和化学吸收反应,高温烟气被脱硫剂浆液冷却,液浆则被热烟气流干燥,烟气中的二氧化硫等酸性气体与脱硫剂进行吸收反应,生成固态的亚硫酸盐和硫酸盐,形成气体和固体物质的混合物,随气流带到反应器(1)的顶部,所述反应器(1)上部一侧与收尘器(10)连接,在收尘器(10)中,气流中的脱硫副产品,未被反应的脱硫剂和烟尘的固体混合物被从气体中分离,经收尘器(10)下部装的除尘灰阀(11)排入输灰管(12),被固粒循环风机(13)的鼓风输送到固粒循环控制器(14),一部分固粒通过排灰管(15)经灰排放阀(16)排出,加以利用,另一部分固粒经回料管(17)排入反应器(1)的锥形管(18),实现固体物质的循环,使脱硫剂得到反复利用,提高了脱硫剂的利用效率,同时增加了反应器(1)中的固粒浓度,形成的气、固流态化运动有利于提高脱硫效率。从收尘器(10)排出的净化烟气从排气管(19)和吸风机(20)排至净化烟气排出管(21)通向烟囱(22),将净化后的烟气排出。从净化烟气排出管(21)中间引出烟气再循环管(23),将部分净化后的烟气通入反应器(1)的烟气进口管(2)处,以便增加通过反应器(1)的烟气量,使在需净化的高 温烟气流量降低时反应器(1)内也能保持足够高的气流速度,使固粒始终处于流态化状态,以改善脱硫装置对负荷的适应性,提高脱硫吸收效果,烟气再循环量的大小通过再循环管(23)上所装的再循环烟气量控制阀(24)进行调控。反应器(1)的底部有锥形灰斗(25),储存反应器(1)中的落灰,通过排灰阀(26)排除。 

Claims (7)

1.气、固循环吸收烟气脱硫除尘装置,主要包括脱硫吸收反应器、脱硫剂喷枪、收尘器、固粒循环风机和固粒循环控制器,其特征在于:脱硫吸收反应器(1)为圆桶形,它的下部是弯头(3),弯头(3)的一侧装有烟气进口管(2),中间装有均流器(4),其上方连接横截面缩小的喉管(5),喉管(5)中间插入脱硫剂喷枪(6),其端部装有喷嘴(7),脱硫剂喷枪(6)与脱硫剂浆液输送管(8)和压缩空气管(9)连接,所述反应器(1)上部一侧与收尘器(10)连接,收尘器(10)下部装有除尘灰阀(11),连接到输灰管(12),其一端连接风机(13),另一端连接固粒循环控制器(14),固粒循环控制器(14)的上部连接排灰管(15),其上装有灰排放阀(16),固粒循环控制器(14)的下部接到回料管(17),与反应器(1)的锥形管(18)联通,收尘器(10)出口连接排气管(19)和吸风机(20),连接到净化烟气排出管(21)通向烟囱(22),净化烟气排出管(21)的中间引出烟气再循环管(23),接到反应器(1)的烟气进口管(2)处,烟气再循环管(23)上装有再循环烟气量控制阀(24),反应器(1)的底部有锥形灰斗(25),下部装有排灰阀(26)。
2.如权利要求1所述气、固循环吸收烟气脱硫除尘装置,其特征在于:所述反应器(1)的均流器(4)可安装2个至10个。
3.如权利要求1所述气、固循环吸收烟气脱硫除尘装置,其特征在于:所述反应器(1)的脱硫剂喷枪(6)可安装1只至6只,在反应器(1)的喉管(5)横截面对称均匀布置。
4.如权利要求1所述气、固循环吸收烟气脱硫除尘装置,其特征在于:所述收尘器(8)可前后并列安装2个以上。
5.如权利要求1所述气、固循环吸收烟气脱硫除尘装置,其特征在于:所述收尘器(10)下的输灰管(12)是安装1排至4排。
6.如权利要求1所述气、固循环吸收烟气脱硫除尘装置,其特征在于:所述固粒循环控制器(14)可安装1台至2台。
7.如权利要求1所述气、固循环吸收烟气脱硫除尘装置,其特征在于:所述固粒循环控制器(14)出口的回料管(17)可安装1个至4个,其在反应器(1)的锥形管(18)的出口在横截面对称均匀分布。 
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