CN216062691U - 一种干熄焦环境除尘烟气高效脱硫系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种干熄焦环境除尘烟气高效脱硫系统，所述系统包括：氨水供给设备、氨水调节组件、氨水分配设备、双流体雾化喷枪、脱硫反应器、中控系统；所述氨水供给设备和所述氨水调节组件布置在氨水存储区域，所述氨水分配设备、所述双流体雾化喷枪、所述脱硫反应器布置在环境除尘器前的集成管道位置；所述氨水供给设备、所述氨水调节组件、所述氨水分配设备依次连接，所述中控系统连接所述氨水调节组件，所述双流体雾化喷枪液体入口处连接所述氨水分配设备，靠喷头方向设置在位于环境除尘器前的集尘管道上的所述脱硫反应器内。

Description

一种干熄焦环境除尘烟气高效脱硫系统

技术领域

本申请涉及干熄焦烟气脱硫技术领域，尤其涉及一种干熄焦环境除尘烟气高效脱硫系统。

背景技术

干熄焦的环境除尘烟气主要由装入、出焦以及常用放散气这三部分组成。随着红焦的装入、排出操作，所产生的烟气量成周期性变化，其中，常用放散气为连续排放源，放散气中的SO₂浓度较高；装入和出焦烟气为间断排放源，装入时烟气中的SO₂浓度较高，出焦时烟气中的SO₂浓度最低。

但目前没有针对SO₂排放的有效控制，对SO₂浓度的控制不尽如人意，进而导致了SO₂超标排放的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种干熄焦环境除尘烟气高效脱硫系统，以解决或者部分解决在环境除尘中因烟气量以及SO₂浓度值处于实时变化状态而不能有效脱硫的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种干熄焦环境除尘烟气高效脱硫系统，所述系统包括：氨水供给设备、氨水调节组件、氨水分配设备、双流体雾化喷枪、脱硫反应器、中控系统；

其中，所述氨水供给设备和所述氨水调节组件布置在氨水存储区域，所述氨水分配设备、所述双流体雾化喷枪、所述脱硫反应器布置在环境除尘器前的集成管道位置；所述氨水供给设备、所述氨水调节组件、所述氨水分配设备依次连接，所述中控系统连接所述氨水调节组件，所述双流体雾化喷枪液体入口处连接所述氨水分配设备，靠喷头方向设置在位于环境除尘器前的集尘管道上的所述脱硫反应器内。

优选的，所述氨水供给设备包括：氨水卸料泵、氨水储罐和氨水输送泵；

所述氨水储罐的氨水入口端方向连接所述氨水卸料泵，所述氨水储罐的氨水出口端方向连接所述氨水输送泵。

优选的，所述氨水储罐的顶部设置罐顶氨气吸收槽；

所述罐顶氨气吸收槽的底部或侧面设置第一连接管道，连接所述氨水储罐顶部位置且在所述第一连接管道上设置第一阀门。

优选的，所述系统还包括：吸收液供给设备和第二连接管道；

其中，所述第二连接管道的一端固定在吸收液供给设备上，所述第二连接管道的另一端伸入所述罐顶氨气吸收槽内；所述第二连接管道上设置有第二阀门。

优选的，所述系统还包括：

在环境除尘器前烟道和烟道出口处分别设置的污染物在线监测系统；

所述污染物在线监测器连接所述中控系统。

优选的，所述氨水调节组件包括：电动调节阀、流量计和手动阀门；

所述电动调节阀、所述流量计和所述手动阀门相互连接；

所述中控系统与所述电动调节阀和所述流量计成闭环连锁连接。

优选的，所述氨水调节组件的氨水入口端连接位于氨水输送管道上的所述氨水输送泵；所述氨水调节组件的氨水出口端连接所述氨水分配设备的氨水入口端。

优选的，所述氨水分配设备的氨水出口端连接若干氨水分配子设备；所述若干氨水分配子设备连接各自的M支双流体雾化喷枪，其中，M≥1且为正整数。

优选的，在所述脱硫反应器中安装有不同角度的扰流叶片。

优选的，在所述脱硫反应器外壁上设置有观察孔。

通过本实用新型的一个或者多个技术方案，本实用新型具有以下有益效果或者优点：

本实用新型公开的干熄焦环境除尘烟气高效脱硫系统，该系统包括：氨水供给设备、氨水调节组件、氨水分配设备、双流体雾化喷枪、脱硫反应器、中控系统；根据各设备的相互作用，能够根据烟气量以及烟气中的SO₂浓度值的实时变化而进行调节，以保证环境除尘烟气在经过高效脱硫处理后，达到烟气中的SO₂浓度≤50mg/m³的排放标准。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本实用新型一个实施例的干熄焦环境除尘烟气高效脱硫系统示意图；

图2示出了根据本实用新型一个实施例的干熄焦环境除尘烟气高效脱硫系统的控制示意图。

附图标记说明：氨水卸料泵1、氨水储罐2、罐顶氨气吸收槽3、氨水输送泵4、氨水调节组件5、氨水分配设备6、双流体雾化喷枪7、脱硫反应器8、氨水供给设备11。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

为了有效控制排放在大气中的烟气量以及烟气中的SO₂浓度值，解决SO₂超标排放的问题。本实用新型实施例公开了一种干熄焦环境除尘烟气高效脱硫系统，能够根据烟气量以及烟气中的SO₂浓度值的实时变化而进行精准调节，以保证环境除尘烟气在经过高效脱硫处理后，达到烟气中的SO₂浓度≤50mg/m³的排放标准。

为了详细的说明和解释本实用新型，下面请参考图1-图2，本实用新型实施例公开了一种干熄焦环境除尘烟气高效脱硫系统，该系统包括氨水供给设备 11、氨水调节组件5、氨水分配设备6、双流体雾化喷枪7、脱硫反应器8、中控系统。

其中，氨水供给设备11和氨水调节组件5布置在氨水存储区域，氨水分配设备6、双流体雾化喷枪7、脱硫反应器8布置在环境除尘器前的集成管道位置；氨水供给设备11、氨水调节组件5、氨水分配设备6依次连接，中控系统连接氨水调节组件5，双流体雾化喷枪7液体入口处连接氨水分配设备6，靠喷头方向设置在位于环境除尘器前的集尘管道上的脱硫反应器8内；

在脱硫的过程中，所述中控系统根据监控得到的烟气中SO₂浓度值和烟气量值计算出氨水需求量，并控制所述氨水调节组件5按照所述氨水需求量调节由所述氨水供给设备11提供的氨水，氨水调节后输送至所述氨水分配设备6 进行分配，并利用所述双流体雾化喷枪7对所述脱硫反应器8中的SO₂和烟气量进行喷射，以保证排放的SO₂浓度≤50mg/m³。

下面对各个部件进行详细的说明。

氨水供给设备11。

氨水供给设备11布置在氨水存储区域，具体包括下述部件：氨水卸料泵1、氨水储罐2和氨水输送泵4，氨水卸料泵1和氨水输送泵4别接入氨水储罐2。

在本实施例中，氨水卸料泵1选择离心泵或者磁力泵，一用一备配置。

氨水储罐2选用常压平顶储罐，储量不做限制，例如存储5～7天的氨水用量，罐体设置液位计、压力检测仪表以及温度检测仪表，以便于实时掌握氨水储罐2中所储存氨水的实际情况。

氨水输送泵4选择小流量、大扬程的多级立式离心泵，一用一备配置。

其中，氨水由氨水槽车运输至氨水储存区域，氨水卸料泵1将外接氨水(例如使用氨水槽车运输的氨水)卸入氨水储罐2中进行存储，再由氨水输送泵4、从氨水储罐2中获取氨水输送至氨水调节组件5进行调节。而氨水调节组件5 的调节过程在后续会进行详细的描述，故在此不再赘述。

作为一种可选的实施例，为了防止氨气泄露，氨水储罐2的顶部还设置了罐顶氨气吸收槽3。其中，罐顶氨气吸收槽3用于盛放吸收液，在日常情况下，吸收液将吸收氨水卸车时氨水储罐2排放的少量氨气，防治氨气外溢。吸收液可以选择生产水。

具体的，罐顶氨气吸收槽3中的吸收液是通过第二连接管道从吸收液供给设备导入吸收槽内的，并且在第二连接管道上设置第二阀门，可以通过开启第二阀门将吸收液导入吸收槽内。进一步的，在罐顶氨气吸收槽3的底部或侧面通过设置第一连接管道连接至氨水储罐2，并且在第一连接管道上设置第一阀门，在吸收液吸收氨水储罐2泄露的氨气饱和后，通过开启第一阀门使其排入氨水储罐2中，由于吸收饱和后的吸收液排入到氨水储罐2中被回收利用，故该脱硫系统没有外排废水产生。

氨水调节组件5。

氨水调节组件5布置在氨水存储区域，具体包括：电动调节阀、流量计和手动阀门。

氨水调节组件5在对氨水需求量进行调节时受中控系统控制。其中，中控系统属于中控室，其计算出用于调节的氨水需求量，并将氨水需求量反馈给氨水调节组件5进行调节。具体来说，在环境除尘器前烟道和烟道出口处分别设置有污染物在线监测系统，用于实时监控烟气中SO₂含量以及烟气相关参数(例如烟气的流速、温度、压力等参数)，并将采集到的所需的SO₂含量以及烟气相关参数上传至中控系统。

氨水需求量根据烟气量及污染物浓度计算得出，反馈给调节系统精确控制流量。计算公式如下：

氨水需求量＝(SO₂进口浓度-SO₂出口浓度)×烟气量÷64×2×17÷(氨水密度×氨水质量分数)。

值得注意的是，计算得出的氨水需求量为总量，氨水调节组件5根据该氨水需求量进行调节。

在具体的实施过程中，电动调节阀和流量计共同根据氨水需求量调节由氨水供给设备11提供的氨水。电动调节阀选择小量程高精度调节阀。另外，当电动调节阀停用时，例如检修或损坏时需要将电动调节阀停用，为了保证系统的正常使用，避免由于调动调节阀的原因导致停产，可切换到手动阀门继续进行调节。这样，可以在不停用整个系统的前提下进行系统检修或者更换设备，不会影响氨水调节组件5的正常使用，能够保证系统正常运行。

在本实施例中，氨水调节组件5与环境除尘烟气中的初始SO₂浓度、环境除尘烟囱实际排放SO₂浓度以及环境除尘风机的转速形成控制联锁，根据SO₂浓度值以及烟气量对于氨水的需求量进行实时调节，保证SO₂浓度达标排放的前提下，氨水消耗量最少，下游没有氨逃逸现象发生。

氨水分配设备6。

氨水分配设备6布置在环境除尘器前的集成管道位置，包括若干氨水分配子设备。其中，每台氨水分配子设备配置M支双流体雾化喷枪7，M≥1且为正整数，实现不同SO₂初始浓度以及烟气量工况条件下最优的喷射效果。M的数量根据实际情况而定。

氨水分配设备6从氨水调节组件5获得用于脱硫的氨水，在本实施例中，每台氨水分配子设备获得相同的氨水喷射量并控制各自的M支双流体雾化喷枪 7进行喷射脱硫。具体来说，所有氨水分配子设备的氨水喷射量总和便是此时氨水调节组件5输送的用于环境除尘烟气脱硫的氨水需求量。

由于氨水分配设备6平均分配了脱硫的氨水，故能够保证覆盖整个烟气流通截面，能够最大化除硫。

双流体雾化喷枪7。

双流体雾化喷枪7液体入口处连接氨水分配设备6中对应的氨水分配子设备，靠喷头方向设置在位于环境除尘器前的集尘管道上的脱硫反应器内。

双流体雾化喷枪7、是保证氨水有效雾化、脱硫反应顺利进行的关键设备。双流体雾化喷枪7、用压缩空气作为动力源，氨水通过枪体混合、喷头喷射后充分雾化为细小的氨水细雾，部分氨水细雾接触热烟气后瞬间蒸发为氨气。氨水细雾与氨气同时与烟气中SO₂发生反应达到脱硫目的。

本实施例的每个氨水分配子设备配置有M支双流体雾化喷枪7，并且M支双流体雾化喷枪7的喷射量可以相同，也可以不同。其中，每个氨水分配子设备配置双流体雾化喷枪7的数量和各双流体雾化喷枪7的喷射量根据不同SO₂初始浓度以及烟气量的工况条件。例如，根据实际情况，将各氨水分配子设备中配置不同型号的M支双流体雾化喷枪7，以此保障M支双流体雾化喷枪7在脱硫反应器中的喷射范围能覆盖整个烟气流通截面。

脱硫反应器8。

为了实现脱硫，本实施例在环境除尘器前的集成管道位置设置了脱硫反应器8。脱硫反应器8是本系统具体烟气除尘和SO₂脱硫的区域，双流体雾化喷枪靠喷头方向可分组沿脱硫反应器8轴向布置。

在本实施例中，为了保证雾化后的氨水液滴充分蒸发并与烟气混合均匀，在脱硫反应器8内部设置不同角度的扰流叶片。具体的，在脱硫反应器8内靠近上端方向的双流体雾化喷枪上游处安装有不同角度的扰流叶片，通过扰流叶片的作用增加烟气在脱硫反应器8中上升时的阻力，使脱硫反应器8中的SO₂和烟气与经双流体雾化喷枪喷洒雾化后的氨水滴液得到充分混和，从而达到高效脱硫效果。扰流叶片的角度和数量根据烟气流速以及氨水喷射量计算得出，并可结合流场模拟进行验证，保证最佳混合效果的前提下，增加阻力最低。

在本实施例中，还在脱硫反应器8外壁上设置有观察孔，这样便于实时监测脱硫效果，进一步的保障高效脱硫达到烟气中的SO₂浓度≤50mg/m³的状态。

可见，本实用新型实施例的系统流程简捷、控制精准。对于干熄焦炉量小，仅更换部分集尘管道增设脱硫反应器8即可。系统能够根据不同SO₂初始浓度以及烟气量进行实时调节。

进一步的，氨水储罐2与罐顶氨气吸收槽3整体设计、集中布置。减少设备占地，没有外排废水。

进一步的，可根据工况选择不同喷射量以及覆盖度的双流体雾化喷枪7，根据烟气运行工况分组布置。

进一步的，设置专门的脱硫反应器8，进一步保证氨水雾化效果，保证脱硫顺利完成。

为进一步说明和解释本实用新型，提供一个已应用的实施例加以详细说明：

一种干熄焦环境除尘烟气高效脱硫系统，包括氨水供给设备11、氨水调节组件5、氨水分配设备6、双流体雾化喷枪7、脱硫反应器8、中控系统；

氨水供给设备11包括氨水卸料泵1、氨水储罐2、氨水输送泵4、氨水储罐2的顶部设置罐顶氨气吸收槽；其中氨水供给设备11、氨水调节组件5 集中布置在氨水储存区域，并且氨水调节组件5受控于中控系统。氨水分配设备6、双流体雾化喷枪7、脱硫反应器8集中布置在环境除尘器前的集尘管道位置。外购氨水由氨水槽车运输至氨水储存区域，氨水卸料泵1外接氨水卸入氨水储罐2中存储，再由氨水输送泵4从氨水储罐2中获取氨水输送至氨水调节组件5进行调节；氨水调节组件5根据中控系统计算出的当前系统所需要的氨水量进行调节后，将当前系统所需要的氨水量量输送至氨水分配设备6，进一步供应到每支双流体雾化喷枪7，氨水分配设备6包括若干氨水分配子设备，若干氨水分配子设备控制各自对应的单支双流体雾化喷枪7的启停；氨水分配设备6、双流体雾化喷枪7及脱硫反应器8布置在环境除尘器前的集尘管道上。

氨水卸载泵1选择磁力泵，流量为25m³/h，扬程为20m，防爆电机，一用一备。

氨水储罐2为常压平顶储罐，直径2.6m，高度3.5m，罐体设置液位计、压力以及温度检测仪表。顶部设置罐顶氨气吸收槽3，有效容积为1m³，吸收氨水卸载时顶部外排的氨气。

氨水输送泵4、选择立式多级离心泵，流程(量)为1m³/h，扬程为75m，防爆电机，一用一备。

氨水调节组件5是由电动调节阀、流量计以及手动阀门组成的模块，是系统的控制核心。由于系统所需的氨水量较小，电动调节阀选择小量程高精度调节阀。

氨水分配设备6中氨水分配子设备根据双流体雾化喷枪的布置排列方式进行分组布置。双流体雾化喷枪7共配置4支，分成两组。氨水分配子设备为2 个，每个氨水分配子设备各自控制2支喷枪的启停。

当前的烟气量为300000m³/h，SO₂浓度为300mg/Nm³，经中控系统计算得出所需氨水(质量分数，20％)总量为0.22m³/h。根据在线监测数据，氨水喷射量在0～0.22m³/h之间进行调节。

选择的双流体雾化喷枪流量20～200L/h，覆盖角度70°。在脱硫反应器8 中，双流体雾化喷枪分组沿脱硫反应器8轴向布置，两组喷枪间距2m，为了方便检修布置在反应器同侧，在脱硫反应器8内靠近上端方向的双流体雾化喷枪 7上游处安装有不同角度的扰流叶片，并在脱硫反应器8外壁上设置观察孔观察喷枪雾化效果，进一步的保障高效脱硫达到烟气中的SO2浓度≤50mg/m³的状态。

通过本实用新型的一个或者多个实施例，本实用新型具有以下有益效果或者优点：

该系统包括：氨水供给设备、氨水调节组件、氨水分配设备、双流体雾化喷枪、脱硫反应器、中控系统；根据各设备的相互作用，能够根据烟气量以及烟气中的SO₂浓度值的实时变化而进行调节，以保证环境除尘烟气在经过高效脱硫处理后，达到烟气中的SO₂浓度≤50mg/m³的排放标准。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种干熄焦环境除尘烟气高效脱硫系统，其特征在于，所述系统包括：氨水供给设备、氨水调节组件、氨水分配设备、双流体雾化喷枪、脱硫反应器、中控系统；

其中，所述氨水供给设备和所述氨水调节组件布置在氨水存储区域，所述氨水分配设备、所述双流体雾化喷枪、所述脱硫反应器布置在环境除尘器前的集成管道位置；所述氨水供给设备、所述氨水调节组件、所述氨水分配设备依次连接，所述中控系统连接所述氨水调节组件，所述双流体雾化喷枪液体入口处连接所述氨水分配设备，靠喷头方向设置在位于环境除尘器前的集尘管道上的所述脱硫反应器内。

2.如权利要求1所述的干熄焦环境除尘烟气高效脱硫系统，其特征在于，所述氨水供给设备包括：氨水卸料泵、氨水储罐和氨水输送泵；

所述氨水储罐的氨水入口端方向连接所述氨水卸料泵，所述氨水储罐的氨水出口端方向连接所述氨水输送泵。

3.如权利要求2所述的干熄焦环境除尘烟气高效脱硫系统，其特征在于，所述氨水储罐的顶部设置罐顶氨气吸收槽；

所述罐顶氨气吸收槽的底部或侧面设置第一连接管道，连接所述氨水储罐顶部位置且在所述第一连接管道上设置第一阀门。

4.如权利要求3所述的干熄焦环境除尘烟气高效脱硫系统，其特征在于，所述系统还包括：吸收液供给设备和第二连接管道；

其中，所述第二连接管道的一端固定在吸收液供给设备上，所述第二连接管道的另一端伸入所述罐顶氨气吸收槽内；所述第二连接管道上设置有第二阀门。

5.如权利要求1所述的干熄焦环境除尘烟气高效脱硫系统，其特征在于，所述系统还包括：

在环境除尘器前烟道和烟道出口处分别设置的污染物在线监测系统；

所述污染物在线监测器连接所述中控系统。

6.如权利要求1所述的干熄焦环境除尘烟气高效脱硫系统，其特征在于，所述氨水调节组件包括：电动调节阀、流量计和手动阀门；

所述电动调节阀、所述流量计和所述手动阀门相互连接；

所述中控系统与所述电动调节阀和所述流量计成闭环连锁连接。

7.如权利要求2所述的干熄焦环境除尘烟气高效脱硫系统，其特征在于，所述氨水调节组件的氨水入口端连接位于氨水输送管道上的所述氨水输送泵；所述氨水调节组件的氨水出口端连接所述氨水分配设备的氨水入口端。

8.如权利要求1所述的干熄焦环境除尘烟气高效脱硫系统，其特征在于，所述氨水分配设备的氨水出口端连接若干氨水分配子设备；所述若干氨水分配子设备连接各自的M支双流体雾化喷枪，其中，M≥1且为正整数。

9.如权利要求1所述的干熄焦环境除尘烟气高效脱硫系统，其特征在于，在所述脱硫反应器中安装有不同角度的扰流叶片。

10.如权利要求1所述的干熄焦环境除尘烟气高效脱硫系统，其特征在于，在所述脱硫反应器外壁上设置有观察孔。

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