CN204816218U - 脱硫净化除尘系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种脱硫净化除尘系统，主要针对现有技术下对含尘浓度较高的烟气进行除尘时，管道容易积灰，效率低的问题设计。本实用新型脱硫净化除尘系统，包括净化除尘器、净化除尘器和脱硫塔烟气出口之间的烟气管道，所述烟气管道内设有脱硫介质，其中所述烟气管道包括通过连接管相互连通的直管段、顶部出风管、顶部进风管，所述直管段与所述脱硫塔烟气出口相连，所述顶部进风管与所述净化除尘器相连，所述直管段的长度等于塔内烟气流速与预定的脱硫反应时间的乘积，所述顶部出风管的轴线与水平方向的夹角为α，60°≤α≤85°。

Description

脱硫净化除尘系统

技术领域

本实用新型涉及一种适用于钢铁企业烧结、球团生产中产生烟气脱硫采用循环流化床工艺的脱硫塔出风及净化除尘器进风改造布置形式的脱硫净化除尘系统。

背景技术

钢铁企业是二氧化硫主要污染源之一，而烧结过程的二氧化硫排放量约占钢铁企业排放总量的70％以上，因此控制烧结机生产过程中二氧化硫的排放是钢铁企业控制二氧化硫污染的重点。国内烧结机已实施或正在实施的烧结烟气脱硫工艺主要有湿法工艺(石灰石-石膏法、镁法、氨法)、干(半干)法脱硫工艺、活性炭吸附法脱硫工艺等。

由于烧结烟气的特殊性(含重金属及二噁英等)，烧结烟气脱硫采用干(半干)法脱硫工艺具有很强的优越性。其中成熟的干(半干)法脱硫工艺有循环流化床干法脱硫工艺(CFB)。循环流化床内气固两相流机制，极大地强化了气固间的传质与传热，为实现高脱硫率提供了根本的保证。脱硫塔内物料浓度达到800-1000g/m³。由于流化床中气固间良好的传热、传质效果，SO₃全部去除，加上排烟始终控制在高于露点温度20℃左右，因此烟气不需再加热，同时整个系统也无须任何的防腐处理。脱硫效率可以达到96％以上，运行稳定，维护简单，与烧结机同步运行率达到98％以上。

循环流化床脱硫工艺的核心在于脱硫塔内的气、固、液三相反应，塔内流化床的稳定是保证反应高效运行的关键，而流化床的稳定与塔内烟气流场紧密相关。脱硫反应效率与脱硫反应时间密切相关，也就与塔高度密切相关，在一定的范围内，通常在5-8秒内，脱硫塔约高反应时间越长，效率越高。

采用循环硫化床脱硫工艺，脱硫塔出风形式一般是从脱硫塔顶部侧面出风，高浓度含脱硫剂和副产物的粉尘浓度800-1000g/m³，进入脱硫后净化滤袋除尘器，除尘器进风方式按常规除尘器方式采用水平锲形风道进风。除尘器由灰斗、进排风道、过滤室(中、下箱体)、清洁室、滤袋及框架(笼骨)、手动进风阀，气动提升阀、脉冲清灰机构、压缩空气管道过滤装置、平台扶梯、输灰系统和电控等组成。由于净化除尘器的入口粉尘浓度极高，采用水平进风容易导致在水平风管内积灰，增加除尘器阻力，严重时会导致整个系统不能正常运行。

现有脱硫烟气净化流程为：高浓度含尘气体由脱硫塔侧面引出，以水平方向进入净化除尘器，除尘器进出风总管(楔形风道)经导流板后通过进风调节阀进入各室灰斗，粗尘粒沉降至灰斗底部，细尘粒随气流转折向上进入过滤室，粉尘被阻留在滤袋表面，净化后的气体经滤袋口(花板孔上)进入清洁室，由出风口经排气阀至出风总管排出，而后再经排风机排至大气。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种脱硫效率高、运行可靠、施工安装方便、设备阻力损失能耗低的脱硫净化除尘系统。

为达到上述目的，本实用新型脱硫净化除尘系统，包括净化除尘器、净化除尘器和脱硫塔烟气出口之间的烟气管道，所述烟气管道内设有脱硫介质，其中所述烟气管道包括通过连接管相互连通的直管段、顶部出风管、顶部进风管，所述直管段与所述脱硫塔烟气出口相连，所述顶部进风管与所述净化除尘器相连，所述直管段的长度等于塔内烟气流速与预定的脱硫反应时间的乘积，所述顶部出风管的轴线与水平方向的夹角为α，60°≤α≤85°。

进一步地，所述净化除尘器包括进风沉降箱体、与所述进风沉降箱体连通的楔形风道、与所述楔形风道连接的进风支管和与所述进风支管连接的锥形灰斗；所述顶部进风管连接在所述进风沉降箱体的顶部，所述顶部进风管从净化除尘器顶部进风，所述顶部进风管的轴线与水平方向的夹角为β，60°≤β，所述进风沉降箱体的壁板下部具有使进风沉降箱体与楔形风道连通的缺口；

所述脱硫净化器还包括设置在锥形灰斗上的净化箱体、用于清理净化箱体内粉饼的脉冲清灰机构和用于排风的总出风管。

进一步地，所述进风支管出口处的轴线与水平方向的夹角大于或等于45°。

进一步地，所述锥形灰斗的下部设置有船形灰斗。

进一步地，所述进风沉降箱体与所述楔形风道的连通处风速小于或等于12m/s。

具体地，所述脱硫介质为消石灰。

本实用新型脱硫净化除尘系统，脱硫塔的直管段根据塔内烟气的流速计算确定，是脱硫塔内循环硫化床的反应时间延长，顶部出风管能够降低出风口断面风速，由于设置了直管段，顶部出风管距流化床的距离较远，因此减少了出风口对硫化床运行稳定性的影响，因此在提高脱硫效率同时提高了流化床的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型脱硫净化除尘系统的结构示意图；

图2是本实用新型净化除尘器的俯视图；

图3是图2的A-A剖面结构示意图；

图4为图3的B-B剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的描述：

实施例1

如图1至4所示，本实施例脱硫净化除尘系统，包括净化除尘器、净化除尘器和脱硫塔41烟气出口之间的烟气管道，所述烟气管道内设有脱硫介质，所述脱硫介质为消石灰，其中所述烟气管道包括通过连接管相互连通的直管段42、顶部出风管44、顶部进风管1，所述直管段与所述脱硫塔烟气出口相连，所述顶部进风管与所述净化除尘器相连，所述直管段的长度等于塔内烟气流速与预定的脱硫反应时间的乘积，所述顶部出风管的轴线与水平方向的夹角为α，60°≤α≤85°。所述直管段和所述顶部出风管通过变径管43相连，所述顶部出风管和所述顶部进风管通过异形变径管45相连。

所述净化除尘器包括进风沉降箱体、与所述进风沉降箱体连通的楔形风道、与所述楔形风道连接的进风支管和与所述进风支管连接的锥形灰斗。所述进风支管出口处的轴线与水平方向的夹角大于或等于45°。所述顶部进风管连接在所述进风沉降箱体的顶部，所述顶部进风管从净化除尘器顶部进风，所述顶部进风管的轴线与水平方向的夹角为β，60°≤β，所述进风沉降箱体的壁板下部具有使进风沉降箱体与楔形风道连通的缺口。所述脱硫净化器还包括设置在锥形灰斗上的净化箱体、用于清理净化箱体内粉饼的脉冲清灰机构和用于排风的总出风管。

所述锥形灰斗的下部设置有船形灰斗。所述进风沉降箱体与所述楔形风道的连通处风速小于或等于12m/s。

烟气由脱硫塔进入烟气管道，通过烟气管道内的消石灰进行脱硫反应，烟气依次经过直管段，将直管段长度根据塔内烟气流速计算确定，如按4m/s计算，若增加反应时间4-5秒，需要增加直管段16-20米。本实施例中将脱硫塔从侧面出风改为从顶部出风，也即烟气经过变径管进入顶部出风管，再由顶部出风管经过异形变径连接管进入顶部进风管，脱硫后具有较高含尘浓度的烟气自脱硫塔中引出，通过倾斜设置的顶部进风管1导入净化除尘器。顶部出风管的出风口断面大于侧面风口，降低了出风口断面风速，顶部出风管距离流化床较远，因此大大减小了出风口对流化床运行稳定性的影响，因此在提高脱硫效率同时提高了流化床的稳定性。

在通过顶部进风管1的过程中，烟气中的大颗粒会因为自重原因沉降，所述的顶部进风管1连接在净化除尘器的进风沉降箱体2的顶部，所述进风沉降箱体2与顶部进风管1连接的位置完全开口，不设置提升阀5、脉冲阀6、脉冲气包7、喷吹管8、出风花板9、顶盖10等上箱体部件；所述的进风沉降箱体2内部为空腔，不设置滤袋11和滤笼12等结构；这样在顶部进风管1中沉降的大颗粒灰尘将沿着顶部进风管1直接落入进风沉降箱体2，并随后落入进风沉降箱体2下设置的锥形灰斗14。当含尘烟气进入进风沉降箱体2时，由于风速降低，烟气中的灰尘进一步沉降，沉降的灰尘落入进风沉降箱体2下设置的锥形灰斗14。进风沉降箱体2的两侧设置有楔形风道4，进风沉降箱体2与楔形风道4共用的壁板3下部设置有通道，进风沉降箱体2内的烟气通过通道进入楔形风道4；楔形风道4具有均匀布风的作用。楔形风道4的下方一侧设置有锥形灰斗14并通过倾斜设置的进风支管13与楔形风道4连通，楔形风道4均匀的将风量分配到每一个锥形灰斗14，当烟气进入锥形灰斗14时，风速进一步降低，在锥形灰斗14内再一次沉降，烟气中大部分循环灰落入灰斗。经过锥形灰斗14的烟气含尘量已大大减少，烟气从锥形灰斗14内上升进入净化箱体，净化箱体内设置有滤袋11和滤笼12，烟气经过净化箱体后几乎已经清除了全部的烟气。洁净的烟气通过顶部花板9汇集在净气室16内，随后经过顶部提升阀5进入出风总管17，最终排出除尘器。净化除尘器在使用一段时间以后，滤袋11上会积聚粉饼，当粉饼积聚到一定程度时，将会导致除尘压差升高，影响除尘器的使用，因此，要对滤袋11进行定期或定压清灰。在清灰时，脉冲阀6将脉冲气包7中的压缩空气通过喷吹管8喷出，滤袋11形成振动，使滤袋11上的粉饼掉落，在粉饼掉落的过程中，由于进风支管13采用下倾式进风，不会对粉饼形成冲击，因此不会引起二次飞扬。

作为上述实施例的进一步改进，所述顶部进风管1的轴线与水平方向的夹角为60°，保证了在顶部进风管1内的风不会对顶部进风管1内下落的粉饼形成冲刷而引起二次飞扬。

作为上述实施例的进一步改进，所述进风支管13出口处的轴线与水平方向的夹角为45°，避免了进风对净化箱体中清灰粉饼的冲击，同时也保证了进风不会对沉降在锥形灰斗14底部的灰尘形成冲击。

作为上述实施例的进一步改进，所述锥形灰斗14的下部设置有船形灰斗，锥形灰斗14中的灰由于主要成分是熟石灰和脱硫副产物硫酸钙及亚硫酸钙，流动性能很好，锥形灰斗14中的灰流入与之连接的下部船型灰斗15，并均匀覆盖在船型灰斗15中，而船型灰斗15下部连接有输送设备，将脱硫循环灰送回脱硫塔或返料仓，由于脱硫灰流动性很好并采用船型灰斗15均匀布料，脱硫灰的返回输送不易堵塞，输送能力和可靠性远远大于锥形灰斗14。

作为上述实施例的进一步改进，所述进风沉降箱体2与所述楔形风道4的通道的开口面积应保证楔形风道4的进风流速不大于12m/s。

本实用新型脱硫净化除尘系统，非常适合高浓度的脱硫烟气的循环灰分离，净化除尘器因进风箱体有重力沉降作用，因此总体阻力损失小，特别结合将原有脱硫塔加高，增加脱硫反应时间，提高脱硫效率。本方法运行可靠、施工安装方便、设备阻力损失能耗低。

改造后脱硫烟气净化流程为：将直管段长度根据塔内烟气流速计算确定，按4m/s计算，若增加反应时间4-5秒，需要增加直管段16-20米；将脱硫塔从侧面出风改为从顶部出风，使脱硫塔内循环流化床的反应时间延长，出风由侧部改为顶部，顶部出风口断面大于侧面风口，降低了出风口断面风速，并且增加高度远离了流化床，因此大大减小了出风口对流化床运行稳定性的影响，因此在提高脱硫效率同时提高了流化床的稳定性。

净化除尘器采用上进风、低流速结构，一方面减小烟气的运行阻力，另一方面充分利用重力作用，使CFB-FGD脱硫产生的凝聚“链团结构”颗粒沉降效果好，入口的大部分粉尘直接落入灰斗，有效减轻布袋的过滤负荷，提高除尘器的除尘效率，延长滤袋的使用寿命。

进风支管倾斜设置使含高浓度(1000g/m³)脱硫循环灰的烟气直接进入除尘器灰斗，杜绝了水平管理因脱硫灰沉积导致堵塞。

脱硫后的高浓度烟气自脱硫塔顶部进风管道向下以一定角度引出，烟气从除尘器顶部进入净化除尘器，脱硫后烟气的流向与清灰粉饼的沉降方向一致，避免了对下落粉饼的再次冲刷而产生的二次飞扬现象，过滤效率大大提高，最大限度减小过滤阻力；增加脱硫塔中部直管段，增加反应时间4-5秒，提高了循环流化床反应时间，提高了脱硫效率；将脱硫塔从侧面出风改为从顶部出风，降低了出风口断面风速，并且使出风口远离了流化床，大大减小了出风口对流化床运行稳定性的影响，因此在提高脱硫效率同时提高了流化床的稳定性。

净化除尘器顶部进风，没有水平管段，同时利用灰斗作为沉降室，可以有效防止进风管道和除尘器进风道积灰。本实用新型净化除尘器采用顶部进风方式，非常方便脱硫系统的布置，占地面积小，特别适合脱硫塔出风口远远高于除尘器顶部的布置形式。本实用新型净化除尘器楔形风道进入各箱体的进风支管采用下倾式进风，不设置进风切断阀，有利于循环灰气进入灰斗，杜绝进风支管积灰可能，同时不会对清灰粉饼的冲击而引起二次飞扬。另外，由于本实用新型净化除尘器的沉降效果良好，减少了滤袋过滤时的除尘量，从而能够加快除尘速度。

以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种脱硫净化除尘系统，其特征在于：包括净化除尘器、净化除尘器和脱硫塔烟气出口之间的烟气管道，所述烟气管道内设有脱硫介质，其中所述烟气管道包括通过连接管相互连通的直管段、顶部出风管、顶部进风管，所述直管段与所述脱硫塔烟气出口相连，所述顶部进风管与所述净化除尘器相连，所述直管段的长度等于塔内烟气流速与预定的脱硫反应时间的乘积，所述顶部出风管的轴线与水平方向的夹角为α，60°≤α≤85°。

2.根据权利要求1所述的脱硫净化除尘系统，其特征在于:所述净化除尘器包括进风沉降箱体、与所述进风沉降箱体连通的楔形风道、与所述楔形风道连接的进风支管和与所述进风支管连接的锥形灰斗；所述顶部进风管连接在所述进风沉降箱体的顶部，所述顶部进风管从净化除尘器顶部进风，所述顶部进风管的轴线与水平方向的夹角为β，60°≤β，所述进风沉降箱体的壁板下部具有使进风沉降箱体与楔形风道连通的缺口；

所述脱硫净化器还包括设置在锥形灰斗上的净化箱体、用于清理净化箱体内粉饼的脉冲清灰机构和用于排风的总出风管。

3.根据权利要求2所述的脱硫净化除尘系统，其特征在于：所述进风支管出口处的轴线与水平方向的夹角大于或等于45°。

4.根据权利要求2所述的脱硫净化除尘系统，其特征在于：所述锥形灰斗的下部设置有船形灰斗。

5.根据权利要求2所述的脱硫净化除尘系统，其特征在于：所述进风沉降箱体与所述楔形风道的连通处风速小于或等于12m/s。

6.根据权利要求1所述的脱硫净化除尘系统，其特征在于：所述脱硫介质为消石灰。