CN209576231U - 一种烟气循环流化床脱硫装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种烟气循环流化床脱硫装置,属于烟气净化技术领域。该装置包括吸收塔(1),旋风分离器(2),循环灰斗(3),循环灰分配箱(4),循环灰输送管(5)。通过采用脱硫副产物分配再混合的回料方式,可根据不同负荷的运行条件,对循环倍率和循环灰的粒度分布进行差别化的调节控制。不必采用烟气回流即可实现低负荷工况的稳定运行,且有利于降低满负荷工况的吸收剂消耗量,使烟气循环流化床脱硫装置的负荷适应性显著增强。
Description
技术领域
本实用新型涉及烟气净化技术领域,具体地,本实用新型涉及一种烟气循环流化床脱硫装置。
背景技术
目前,烟气脱硫工艺基本可以分为三类:湿法、干法和半干法。湿法脱硫工艺的脱硫剂采用浆液形式,脱硫副产物含水量较高,需要浓缩脱水后才能得到含水量较低的副产物;干法脱硫采用干态脱硫剂,脱硫副产物也是干态的固体;半干法介于湿法和干法两者之间,脱硫剂以雾化或加湿的小颗粒形式存在于脱硫过程中,副产物是干态的固体。烟气循环流化床脱硫工艺属于半干法脱硫技术,与湿法脱硫工艺相比,具有投资、运行费用低,系统设备少,占地面积小,无脱硫废水排放等特点,具有良好的应用前景。
在烟气循环流化床脱硫工艺中,当存在烟气流量变动幅度较大的情况时,易出现脱硫效率或吸收剂消耗量无法达到设计要求的问题。如果烟气流量显著低于设计额定值,主要对策是在装置下游烟道设置旁路,通过引风机使部分净化烟气回流返回吸收塔,使吸收塔内的气流速度保持稳定,从而使塔内的气液固三相流体维持稳定的流化床状态,但该方法会相应增加运行能耗。另一方面,如果烟气流量高于设计额定值,则需要大幅度提高吸收剂使用量才能保证脱硫效率达标,造成吸收剂利用率显著降低。
发明内容
本实用新型提供一种烟气循环流化床脱硫装置,采用脱硫副产物分配再混合的回料方式,可根据烟气流量的变化情况及时调节循环灰的流量及粒度分布,不必采用烟气回流即可实现低负荷工况的稳定运行,且有利于降低满负荷工况的吸收剂消耗量,使烟气循环流化床脱硫装置的负荷适应性显著增强。
本实用新型提供一种烟气循环流化床脱硫装置,其特征在于,包括吸收塔(1),旋风分离器(2),循环灰斗(3),循环灰分配箱(4),循环灰输送管(5);所述的旋风分离器(2)与吸收塔(1)及循环灰斗(3)相连;所述的循环灰斗(3)通过卸灰阀(31)与循环灰分配箱(4)相连;所述的循环灰分配箱(4)通过细循环灰流量调节阀(41)和粗循环灰流量调节阀(42)与循环灰输送管(5)相连;所述的循环灰输送管(5)还与输送风流量调节阀(50)相连。
本实用新型提供一种烟气循环流化床脱硫装置,其特征在于,所述的吸收塔(1)底部设有排料口(10)和烟气入口(11);顶部设有烟气出口(12);中下部设有液体喷口(13),循环灰喷口(14)。
本实用新型提供一种烟气循环流化床脱硫装置,其特征在于,所述的循环灰分配箱(4)还设有细循环灰排放阀(43)、粗循环灰排放阀(44)、流化风流量调节阀(40)。
本实用新型提供一种烟气循环流化床脱硫装置,含有二氧化硫的烟气,通过烟气入口(11)进入吸收塔(1);吸收剂经预处理形成浆液,并通过液体喷口(13)进入吸收塔(1),同时通过液体喷口(13)将水喷入吸收塔(1);来自循环灰分配箱(4)的固体颗粒在循环灰输送管(5)内由输送风携带,通过循环灰喷口(14)进入吸收塔(1)。
本实用新型提供一种烟气循环流化床脱硫装置,吸收剂浆液进入吸收塔(1)后形成雾化液滴附着在固体颗粒表面,并在水的作用下与烟气中的二氧化硫发生反应,生成的脱硫副产物呈固态,与烟气及未反应完全的吸收剂一起通过吸收塔(1)的烟气出口(12)进入旋风分离器(2),其中粒度较大的固体颗粒被补集并通过循环灰斗(3)进入循环灰分配箱(4),粒度较小的固体颗粒随烟气排出装置进入下游除尘设备。
本实用新型提供一种烟气循环流化床脱硫装置,通过调节流化风流量调节阀(40)的开度,在循环灰分配箱(4)内建立流化床,其中粒度较小的固体颗粒上浮,通过循环灰分配箱(4)的上部出口,在细循环灰流量调节阀(41)的控制下进入循环灰输送管(5),或在细循环灰排放阀(43)的控制下排出装置;粒度较大的固体颗粒下沉,通过循环灰分配箱(4)的下部出口,在粗循环灰流量调节阀(42)的控制下进入循环灰输送管(5),或在粗循环灰排放阀(44)的控制下排出装置。通过循环灰输送管(5)进入吸收塔(1)的固体颗粒平均粒径为0.05~0.35 mm。
本实用新型提供一种烟气循环流化床脱硫装置,通过采用脱硫副产物分配再混合的回料方式,可根据不同负荷的运行条件,对循环倍率和循环灰的粒度分布进行差别化的调节控制。在满负荷运行条件下,对装置的脱硫效率要求较高,通过配合调整流化风流量调节阀(40)、细循环灰流量调节阀(41)、粗循环灰流量调节阀(42)、细循环灰排放阀(43)、粗循环灰排放阀(44),并加大输送风流量调节阀(50)的开度,提高循环倍率和粗循环灰所占比例,使吸收塔(1)内的固体颗粒浓度和平均粒径增大,产生较高的气固滑移速度,固体颗粒在烟气流量提高的情况下仍能够在吸收塔(1)内保持足够的停留时间,从而使吸收剂利用率保持稳定,而不受运行负荷提高的影响而显著降低。在低负荷运行条件下,对装置脱硫效率的要求有所降低,通过配合调整流化风流量调节阀(40)、细循环灰流量调节阀(41)、粗循环灰流量调节阀(42)、细循环灰排放阀(43)、粗循环灰排放阀(44),并减小输送风流量调节阀(50)的开度,降低循环倍率和粗循环灰所占比例,使吸收塔(1)内的固体颗粒浓度和平均粒径减小,产生较低的气固滑移速度,固体颗粒在烟气流量降低的情况下仍能够在吸收塔(1)内保持足够的上升速度,从而使流化状态保持稳定,因此不必在运行负荷降低的情况下采用烟气回流。此外,通过将循环倍率和吸收剂用量、喷淋水流量的调节控制协同考虑,可取得脱硫效率和物料消耗量的最优化组合,有利于增强装置的负荷适应性,降低运行成本。
基于上述实用新型内容,本实用新型具有的有益效果在于:
1. 由于采用脱硫副产物分配再混合的回料方式,当装置在满负荷条件运行时,可使固体颗粒在吸收塔内保持足够的停留时间,吸收剂利用率保持稳定,有利于降低满负荷工况的吸收剂消耗量,显著增装置的负荷适应性。
2. 由于采用脱硫副产物分配再混合的回料方式,当装置在低负荷条件运行时,可使固体颗粒在吸收塔内保持足够的上升速度,流化状态保持稳定而不必采用烟气回流,有利于降低运行成本,显著增强装置的负荷适应性。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种烟气循环流化床脱硫装置的结构示意图。
其中,1-吸收塔,10-排料口,11-烟气入口,12-烟气出口,13-液体喷口,14-循环灰喷口,2-旋风分离器,3-循环灰斗,31-卸灰阀,4-循环灰分配箱,40-流化风流量调节阀,41-细循环灰流量调节阀,42-粗循环灰流量调节阀,43-细循环灰排放阀,44-粗循环灰排放阀,5-循环灰输送管,50-输送风流量调节阀。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。
实施例1
采用如图1所示的烟气循环流化床脱硫装置对额定流量为350000 Nm3/h的烟气进行脱硫处理(烟气温度120 ℃,含水率为10 %),进口二氧化硫含量设计值为2000 mg/Nm3(干态),要求的出口二氧化硫含量为35 mg/Nm3(干态)。对应的吸收塔(1)的文丘里缩口段直径为2.5 m,中上部直管段直径为5 m,反应段的高度为15 m。采用氧化钙含量为90 %的生石灰作为吸收剂。细循环灰排放阀(43)排出的固体颗粒的平均粒径约为0.05 mm,粗循环灰排放阀(44)排出的固体颗粒的平均粒径约为0.35 mm,通过配合调整流化风流量调节阀(40)、细循环灰流量调节阀(41)、粗循环灰流量调节阀(42)、细循环灰排放阀(43)、粗循环灰排放阀(44)的开度,可以控制吸收塔(1)内的固体颗粒浓度和平均粒径,并通过调节喷淋水流量控制旋风分离器(2)出口的烟气温度不低于70 ℃。
当装置在低负荷条件运行时,例如烟气总流量为250000 Nm3/h,进口二氧化硫含量为1000 mg/Nm3(干态),为满足排放要求,脱硫效率需达到96.5 %。将吸收剂中所含的钙元素与烟气中所含的硫元素的摩尔比取1.3,则所需生石灰用量约为0.3 t/h。通过配合调整流化风流量调节阀(40)、细循环灰流量调节阀(41)、粗循环灰流量调节阀(42)、细循环灰排放阀(43)、粗循环灰排放阀(44)的开度,使吸收塔(1)内的固体颗粒平均粒径约为0.1mm,其中细循环灰所占比例约为80 %,固体颗粒的终端沉降速度约为0.5 m/s。此时吸收塔(1)内的烟气流速约为4.5 m/s,固体颗粒的上升速度约为4.0 m/s,可以保持稳定的流化状态,因此不必在运行负荷降低的情况下采用烟气回流。
当装置在满负荷条件运行时,即烟气总流量为350000 Nm3/h,进口二氧化硫含量为2000 mg/Nm3(干态),为满足排放要求,脱硫效率需达到98.25 %。通过配合调整流化风流量调节阀(40)、细循环灰流量调节阀(41)、粗循环灰流量调节阀(42)、细循环灰排放阀(43)、粗循环灰排放阀(44)的开度,使吸收塔(1)内的固体颗粒平均粒径约为0.3 mm,其中细循环灰所占比例约为20 %,固体颗粒的终端沉降速度约为1.9 m/s。此时吸收塔(1)内的烟气流速约为6.2 m/s,固体颗粒的上升速度约为4.3 m/s,可以保持足够的停留时间,从而使吸收剂利用率保持稳定,相应的生石灰用量约为0.9 t/h,吸收剂中所含的钙元素与烟气中所含的硫元素的摩尔比仍约为1.3,并未受运行负荷提高的影响而显著增大。
Claims (4)
1.一种烟气循环流化床脱硫装置,其特征在于,包括吸收塔(1),旋风分离器(2),循环灰斗(3),循环灰分配箱(4),循环灰输送管(5);所述的旋风分离器(2)与吸收塔(1)及循环灰斗(3)相连;所述的循环灰斗(3)通过卸灰阀(31)与循环灰分配箱(4)相连;所述的循环灰分配箱(4)通过细循环灰流量调节阀(41)和粗循环灰流量调节阀(42)与循环灰输送管(5)相连;所述的循环灰输送管(5)还与输送风流量调节阀(50)相连。
2.根据权利要求1所述的烟气循环流化床脱硫装置,其特征在于,所述的吸收塔(1)底部设有排料口(10)和烟气入口(11);顶部设有烟气出口(12);中下部设有液体喷口(13),循环灰喷口(14)。
3.根据权利要求1所述的烟气循环流化床脱硫装置,其特征在于,所述的循环灰分配箱(4)还设有细循环灰排放阀(43)、粗循环灰排放阀(44)、流化风流量调节阀(40)。
4.根据权利要求1所述的烟气循环流化床脱硫装置,其特征在于,通过配合调整流化风流量调节阀(40)、细循环灰流量调节阀(41)、粗循环灰流量调节阀(42)、细循环灰排放阀(43)、粗循环灰排放阀(44)的开度,在循环灰分配箱(4)内建立流化床,控制进入吸收塔(1)的固体颗粒平均粒径为0.05~0.35 mm。
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CN110721642A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-01-24 | 兖矿集团有限公司 | 循环灰建床置换系统 |
CN114307612A (zh) * | 2021-07-05 | 2022-04-12 | 国家电投集团远达环保工程有限公司 | 半干法脱硫物料分离装置和半干法脱硫系统 |
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