CN203030183U - 一种适用于烧结系统的两机或多机一塔脱硫装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于烧结系统的两机或多机一塔脱硫装置，包括烟气系统、二氧化硫吸收系统、石灰石浆液制备系统、工艺水系统、石膏脱水系统及脱硫排放系统，通过各个系统之间配合完成对二氧化硫的吸收。本实用新型的优点在于，成本低，效率高，碳化硅制成的切线形喷嘴和FRP喷淋管道，耐磨蚀、预防石膏结垢及堵塞。

Description

一种适用于烧结系统的两机或多机一塔脱硫装置

技术领域

本实用新型属烧结机脱硫装置技术领域，特别是涉及一种适用于烧结系统的两机或多机一塔脱硫装置。

背景技术

根据国家《钢铁工业“十二五”发展规划》明确要求：铁矿石烧结机全部加装脱硫装置。现行铁矿石烧结机加装脱硫装置均为一座烧结机配置一套脱硫装置。如430m²烧结机配置一套石灰石-石膏湿法脱硫装置，需投资近亿元。2台烧结机则需要近2亿元的投资。大型钢铁厂均有多台烧结机，设置脱硫装置投资大且运行成本高。

现有技术中石灰石/石灰-石膏湿法脱硫装置（专利申请号200820225795），该专利应用于火电厂烟气脱硫工程，属电厂设备技术领域。该专利主要介绍脱硫塔，强调烟气在脱硫塔的均匀分布、节省投资、降低成本。但未提及脱硫装置的配置方式。

两炉一塔式湿法烟气脱硫装置烟气系统（专利申请号200720061493.5），如图一，该专利应用于火电厂锅炉烟气脱硫，烟气进入吸收塔前需经过烟气换热器4降温，投资维护费用增加且烟气中的硫化物严重腐蚀换热器。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适用于烧结系统塔脱硫装置，采用两机或多级的塔脱硫装置，用石灰石浆液吸收二氧化硫并氧化成石膏的湿法脱硫工艺，节省设备投资和运行成本。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种适用于烧结系统的两机或多机一塔脱硫装置，包括烟气系统、二氧化硫吸收系统、石灰石浆液制备系统、工艺水系统、石膏脱水系统及脱硫排放系统：

所述烟气系统包括若干互相并联的烧结机烟道，所述烧结机烟道分别依次连接入口挡板、增压风机和风机挡板，所增压风机的进风口与烧结机烟道连接、两者之间连接入口挡板，所述增压风机出风口连接吸收塔进气口；

所述二氧化硫吸收系统包括含氧化风机、吸收塔、吸收塔进气口、浆液循环泵、喷淋单元、除雾器和搅拌器和烟囱，所述吸收塔内下部装有搅拌器、并且连接含氧化风机，所述吸收塔中部侧壁上开有吸收塔进气口，所述吸收塔上端装有烟囱、并且从烟囱往下依次安装有除雾器和喷淋单元，所述喷淋单元通过浆液循环泵与吸收塔内下部连通，形成吸收浆液循环喷淋；

所述石灰石浆液制备系统包括石灰石粉仓、石灰石粉给料机、石灰石浆液箱和石灰石浆液泵，所述石灰石浆液箱通过石灰石浆液泵通过管道与吸收塔中部连接，所述石灰石浆液箱上部装有石灰石粉仓和石灰石粉给料机为其供应石灰石；

所述工艺水系统包括含工艺水箱、除雾器冲洗水泵和工艺水泵，所述工艺水箱通过除雾器冲洗水泵和除雾器连接，所述工艺水箱通过工艺水泵与石灰石浆液箱连接；

所述石膏脱水系统及脱硫排放系统包括石膏浆排浆泵、石膏旋流器、真空皮带脱水机、石膏库、事故浆液返回泵、事故浆液箱、吸收塔排水坑和排水泵，所述石膏浆排浆泵进口连接吸收塔底部、出口连接石膏旋流器，所述石膏旋流器下部出料口连接真空皮带脱水机进料口，所述石膏旋流器下部分流口连接吸收塔排水坑，所述真空皮带脱水机出料口连接石膏库，所述真空皮带脱水机脱水出口连通吸收塔排水坑，吸收塔排水坑通过排水泵、管路与吸收塔浆液连通；

所述喷淋单元使用由碳化硅制成的切线形喷嘴和FRP喷淋管道。

通过浆液返回泵24将事故浆液箱25内部浆液打回吸收塔下部。

有益效果

现行铁矿石烧结机加装脱硫装置均为一座烧结机配置一套脱硫装置。本实用新型2台（或多台）烧结机共用一套脱硫装置，430m²烧结机可节省投资近亿元，同时节省运行成本。

确保脱硫效率≥95%，且脱硫后SO₂排放浓度≤100mg/Nm³（干基），粉尘排放浓度≤50mg/Nm³，脱硫装置与烧结机的同步运转率应≥95%。

在脱硫烟道与烧结机烟道的接口和设备的进、出口处设置非金属膨胀节，用以减少烟道、设备之间的相互影响，并合理分配烟道的热位移。

本实用新型3个喷淋层，每个喷淋层都配有一台与喷淋层上升管道系统相连接的吸收塔循环泵，从而保证吸收塔内200%以上的吸收浆液覆盖率。确保脱硫效率≥95%。宁波钢铁有限公司实际使用脱硫效率＞96%。

喷淋层设置碳化硅制成的切线形喷嘴和FRP喷淋管道，耐磨蚀、预防石膏结垢及堵塞。可以长期运行15年以上。

本实用新型设置事故浆液箱，吸收塔需要排空时，吸收塔的石膏浆液输送至事故浆液箱暂存，节省资源。

设置排水坑收集脱硫装置的冲洗水、石膏旋流器的分离水、石膏脱水机的滤水、废水旋流器的分离水等，通过排水坑泵返回吸收塔，重新循环利用，节省资源。

附图说明

图1为专利申请号200720061493.5的示意图。

图2为本新型实用的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图2所示，一种适用于烧结系统的两机或多机一塔脱硫装置，包括烟气系统、二氧化硫吸收系统、石灰石浆液制备系统、工艺水系统、石膏脱水系统及脱硫排放系统：

所述烟气系统包括若干台烧结机烟道1、2，所述烧结机烟道1、2分别依次连接入口挡板3、增压风机4和风机挡板5，所增压风机4的进风口与烧结机烟道1、2连接、两者之间连接入口挡板3，所述增压风机4出风口连接吸收塔进气口8；

所述二氧化硫吸收系统包括含氧化风机6、吸收塔7、吸收塔进气口8、浆液循环泵9、喷淋单元10、除雾器11和搅拌器12和烟囱28，所述吸收塔7内下部装有搅拌器12、并且连接含氧化风机6，所述吸收塔7中部侧壁上开有吸收塔进气口8，所述吸收塔7上端装有烟囱28、并且从烟囱28往下依次安装有除雾器11和喷淋单元10，所述喷淋单元10通过浆液循环泵9与吸收塔7内下部联通，形成吸收浆液循环喷淋；

所述石灰石浆液制备系统包括石灰石粉仓13、石灰石粉给料机14、石灰石浆液箱15和石灰石浆液泵16，所述石灰石浆液箱15通过石灰石浆液泵16通过管道与吸收塔7中部连接，所述石灰石浆液箱15上部装有石灰石粉仓13和石灰石粉给料机14为其供应石灰石；

所述工艺水系统包括含工艺水箱17、除雾器冲洗水泵18和工艺水泵19，所述工艺水箱17通过除雾器冲洗水泵18和除雾器11连接，所述工艺水箱17通过工艺水泵19与石灰石浆液箱15连接；

所述石膏脱水系统及脱硫排放系统包括石膏浆排浆泵20、石膏旋流器21、真空皮带脱水机22、石膏库23、事故浆液返回泵24、事故浆液箱25、吸收塔排水坑26和排水泵27，所述石膏浆排浆泵20进口连接吸收塔7底部、出口连接石膏旋流器21，所述石膏旋流器21下部出料口连接真空皮带脱水机22进料口，所述石膏旋流器21下部分流口连接吸收塔排水坑26，所述真空皮带脱水机22出料口连接石膏库23，所述真空皮带脱水机22脱水出口连通吸收塔排水坑26，吸收塔排水坑26通过排水泵27、管路与吸收塔浆液连通；

所述喷淋单元10使用由碳化硅制成的切线形喷嘴和FRP喷淋管道。

通过浆液返回泵24将事故浆液箱25内部浆液打回吸收塔7下部。

烟气系统：含1#烧结机烟道1、2#烧结机烟道2、入口挡板3、增压分机4、风机挡板5等。

2台（或多台）烧结机烟气经增压风机4增压后在吸收塔进气口8前合并，进入脱硫吸收塔。

本实用新型在脱硫烟道与烧结机烟道的接口和烟道内设备的进、出口处设置非金属膨胀节，用以减少烟道、设备之间的相互影响，并合理分配烟道的热位移。

二氧化硫吸收系统：含氧化风机6、吸收塔本体及烟囱7、进气口8、浆液循环泵9、喷淋单元10、除雾器11、搅拌器12等。

烟气进入吸收塔7后，90度偏转向上流动，与自喷淋单元10而下的浆液进行大液气比接触，烟气中的SO₂被浆液洗涤、吸收，与石灰石浆液中的CaCO₃发生化学反应生存CaSO₃·2H₂，完成烟气脱硫。经除雾器11除去水雾后，温度为55℃左右脱硫烟气经吸收塔顶部烟囱28排入大气。

本实用新型3个喷淋层，每个喷淋层都配有一台与喷淋层上升管道系统连接的吸收塔循环泵，从而保证吸收塔内200%以上的吸收浆液覆盖率。确保脱硫效率≥95%。

每个喷淋层由喷嘴和带连接支管的母管制浆液分布管道组成。使用由碳化硅制成的切线形喷嘴和FRP喷淋管道，耐磨蚀、预防石膏结垢及堵塞。可以长期运行15年以上。

本实用新型设置氧化风机，提供空气将CaSO₃·2H₂O在塔池内强制氧化成CaSO₄·2H₂O（石膏），作为可用资源。

石灰石浆液制备系统：含石灰石粉仓13、石灰石粉给料机14、石灰石浆液箱15、石灰石浆液泵16等。

石灰石粉以气力输送方式送入石灰石粉仓13，再通过称重计量给料机14送至石灰石浆液箱15，与工艺水制成石灰石浆液，由石灰石浆液泵16送至吸收塔补充与SO2反应消耗的石灰石浆液（脱硫吸收剂）。

工艺水系统：含工艺水箱17、除雾器冲洗水泵18、工艺水泵19等。

除雾器冲洗水泵用于吸收塔除雾器冲洗。冲洗水流入吸收塔作为补充水，也可用于事故状态下烟气冷却水。

工艺水泵用于：石灰石制浆用水；浆液输送管路和箱罐的冲洗水（间断）；

石膏及真空皮带脱水机冲洗；设备冷却水；事故状态下烟气冷却水。

石膏脱水系统及脱硫排放系统：含石膏浆排浆泵20、石膏旋流器21、真空皮带脱水机22、石膏库23、事故浆液返回泵24、事故浆液箱25、吸收塔排水坑26、排水坑泵27等。由脱硫吸收塔底部排出的石膏浆液，经石膏浆排浆泵20送至的石膏旋流器21，其底流浓缩至固体物质含量达到50%，并自流至真空脱水皮带机22脱水。脱水后的石膏在石膏库23内存储。

石膏旋流器分离水、真空皮带脱水机滤水进入吸收塔排水坑26，并经吸收塔排水坑泵27送回吸收塔循环利用。

本实用新型设置事故浆液箱25，吸收塔浆池检修需要排空时，吸收塔的石膏浆液输送至事故浆液箱，可以作为下次脱硫启动时的晶种，由浆液返回泵24将事故浆液箱中的浆液送回吸收塔。

设置排水坑收集脱硫装置的冲洗水、石膏旋流器的分离水、石膏脱水机的滤水、废水旋流器的分离水等，重新循环利用，节省资源。

本实用新型已在宁波钢铁有限公司实施。宁钢2台430m²烧结机组平行、对称布置。脱硫装置布置在#1、#2烧结机主抽风机室后区域。#1、#2烧结机公用一套脱硫装置（两机一塔）。

操作流程：

2台（或多台）烧结机烟气经增压风机4增压后在吸收塔进气口8前合并，进入脱硫吸收塔7。

烟气进入吸收塔7后，90度偏转向上流动，与自喷淋单元10而下的石灰石浆液进行大液气比接触，烟气中的SO2被吸收浆液洗涤，并与浆液中的CaCO₃发生化学反应，生存CaSO₃·2H₂O，完成烟气脱硫。经除雾器11除去水雾后，温度为55℃左右脱硫烟气经吸收塔顶部烟囱28排入大气。

由脱硫吸收塔底部排出的石膏浆液，经石膏浆排浆泵20送至石膏旋流器21，其底流浓缩至含量达到50%的固体物质，并自流至真空脱水皮带机22脱水。脱水后的石膏存储在石膏库23内。石膏可作资源综合利用。

Claims (3)

1.一种适用于烧结系统的两机或多机一塔脱硫装置，包括烟气系统、二氧化硫吸收系统、石灰石浆液制备系统、工艺水系统、石膏脱水系统及脱硫排放系统，其特征在于：

所述烟气系统包括若干台烧结机烟道（1、2），所述烧结机烟道（1、2）分别依次连接入口挡板（3）、增压风机（4）和风机挡板（5），所增压风机（4）的进风口与烧结机烟道（1、2）连接、两者之间连接入口挡板（3），所述增压风机（4）出风口连接吸收塔进气口（8）；

所述二氧化硫吸收系统包括含氧化风机（6）、吸收塔（7）、吸收塔进气口（8）、浆液循环泵（9）、喷淋单元（10）、除雾器（11）和搅拌器（12）和烟囱（28），所述吸收塔（7）内下部装有搅拌器（12）、并且连接含氧化风机（6），所述吸收塔（7）中部侧壁上开有吸收塔进气口（8），所述吸收塔（7）上端装有烟囱（28）、并且从烟囱（28）往下依次安装有除雾器（11）和喷淋单元（10），所述喷淋单元（10）通过浆液循环泵（9）与吸收塔（7）内下部联通，形成吸收浆液循环喷淋；

所述石灰石浆液制备系统包括石灰石粉仓（13）、石灰石粉给料机（14）、石灰石浆液箱（15）和石灰石浆液泵（16），所述石灰石浆液箱（15）通过石灰石浆液泵（16）通过管道与吸收塔（7）中部连接，所述石灰石浆液箱（15）上部装有石灰石粉仓（13）和石灰石粉给料机（14）为其供应石灰石；

所述工艺水系统包括含工艺水箱（17）、除雾器冲洗水泵（18）和工艺水泵（19），所述工艺水箱（17）通过除雾器冲洗水泵（18）和除雾器（11）连接，所述工艺水箱（17）通过工艺水泵（19）与石灰石浆液箱（15）连接；

所述石膏脱水系统及脱硫排放系统包括石膏浆排浆泵（20）、石膏旋流器（21）、真空皮带脱水机（22）、石膏库（23）、事故浆液返回泵（24）、事故浆液箱（25）、吸收塔排水坑（26）和排水泵（27），所述石膏浆排浆泵（20）进口连接吸收塔（7）底部、出口连接石膏旋流器（21），所述石膏旋流器（21）下部出料口连接真空皮带脱水机（22）进料口，所述石膏旋流器（21）下部分流口连接吸收塔排水坑（26），所述真空皮带脱水机（22）出料口连接石膏库（23），所述真空皮带脱水机（22）脱水出口连通吸收塔排水坑（26），吸收塔排水坑（26）通过排水泵（27）、管路与吸收塔浆液连通。

2.根据权利要求1所述的一种适用于烧结系统的两机或多机一塔脱硫装置，其特征在于，所述喷淋单元（10）使用由碳化硅制成的切线形喷嘴和FRP喷淋管道。

3.根据权利要求1所述的一种适用于烧结系统的两机或多机一塔脱硫装置，其特征在于，事故浆液箱25通过浆液返回泵24将内部浆液打回吸收塔（7）下部。

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