CN217220931U - 一种烟气脱酸系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于烟气净化技术领域，尤其涉及一种烟气脱酸系统，该系统包括：蒸汽发生器；干法脱酸反应器，所述干法脱酸反应器的烟气进口与所述蒸汽发生器的烟气出口相连接；除尘器，所述除尘器的烟气进口与所述干法脱酸反应器的烟气出口相连接；蒸汽活化器，所述蒸汽活化器的蒸汽入口与所述蒸汽发生器的蒸汽出口相连接，所述蒸汽活化器的灰料入口与所述除尘器的排灰口相连接，所述蒸汽活化器的活化灰出料口与所述干法脱酸反应器的活化灰进料口相连接。本实用新型提供的系统烟气处理脱酸效率高，脱酸剂耗量及后续飞灰产量低，烟气处理及飞灰处理的经济效益高，且该系统无脱酸废水产生，可降低废水处理负荷。
Description
技术领域
本实用新型属于烟气净化技术领域，尤其涉及一种烟气脱酸系统。
背景技术
垃圾烟气中含有的污染物主要有HCl、SOX、NOX、重金属、二噁英、粉尘等，垃圾焚烧厂需配备相应的烟气净化系统。其中，现有的脱酸工艺有常规干法、半干法和湿法等。
常规干法脱酸工艺是通过喷枪将消石灰Ca(OH)2喷入反应器或烟道内，让Ca(OH)2微粒表面直接和烟气中的酸性气体接触，产生化学中和反应，生成无害的中性盐粒子，再进入下游的颗粒物去除设备。在除尘器里，反应产物连同烟气粉尘和未反应的吸收剂一起被捕集下来，达到净化酸性气体的目的。干法净化工艺流程简单，操作简便，设备成本低、运行维护费用低、不产生废液，但药剂消耗量大，喷射过量系数一般达到3以上，HC1和SO2去除效率低，后期飞灰产量大，处理成本增加。
半干法脱酸工艺是将消石灰Ca(OH)2或生石灰CaO干粉加入一定水量制成消石灰Ca(OH)2浆液，并通过旋转雾化器喷入反应塔中与烟气酸性气体反应。半干法脱酸利用烟气余热，使反应物中的水分蒸发，最终反应产物以干态固体的形式排出。半干法脱酸效率较干法高，HC1去除率一般在97％左右，SO2去除率一般在85％左右，投资成本居中，无废水产生，但旋转雾化器易堵塞，雾化器需定期更换维护。
烟气中的酸性气体与Ca(OH)2的反应为放热反应，烟气温度越低越有利于脱酸反应的发生，但为防止设备、烟道、烟囱发生腐蚀与湿壁，烟气温度又要保证高于露点，因此采用常规干法或半干法脱酸时烟气温度最好控制在150℃～160℃。垃圾焚烧厂锅炉出口烟温一般为190～200℃，需对烟气进行降温后才能达到常规干法或半干法合适反应温度，而该部分热量往往未得到利用。
湿法脱酸工艺是利用碱性溶液(一般采用氢氧化钠NaOH溶液)在洗涤塔内与烟气中的酸性气体进行反应，去除烟气中的酸性气体，达到脱酸的目的，系统由湿式洗涤塔、循环水(液)喷射系统、循环冷却水(液)系统、碱液储存与制备系统等组成。湿法净化工艺HCl去除效率高，一般在98％左右；SO2去除效率高，一般在90％左右，但湿法工艺投资高，运行费用高，会产生大量废水，需配置废水处理装置，而且湿法脱酸后烟气温度一般在60～70℃，为了防止烟囱腐蚀和冒白烟，还需要配备烟气再加热装置将烟气温度加热到酸露点以上。
近年来，随着大气污染防治相关地标政策的陆续出台，单独的常规干法或半干法已不能满足日益严格的烟气排放指标，垃圾焚烧厂目前一般采用组合脱酸工艺，其中最常采用的是“半干法+常规干法”工艺，其中半干法为主，干法为辅，“半干法+常规干法”烟气净化组合工艺整体复杂性较低，工程建设及运行维护费用较低，在国内拥有较多的应用案例，但脱酸剂耗量较高，飞灰产量较大，且锅炉出口烟气需喷水降温至150～160℃，热量未能充分利用。“半干法+常规干法+湿法”烟气净化组合配置比较超前，工艺复杂性、建设投资以及运行费用很高。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种烟气脱酸系统，该系统提高烟气处理脱酸效率，降低脱酸剂耗量及后续飞灰产量，提高烟气处理及飞灰处理的经济效益，且该系统无脱酸废水产生，可降低废水处理负荷。
本实用新型提供了一种烟气脱酸系统，包括：
蒸汽发生器，所述蒸汽发生器设置有烟气进口、烟气出口和蒸汽出口；
干法脱酸反应器，所述干法脱酸反应器设置有烟气进口、烟气出口、生石灰进料口和活化灰进料口，所述干法脱酸反应器的烟气进口与所述蒸汽发生器的烟气出口相连接；
除尘器，所述除尘器设置有烟气进口、烟气出口和排灰口，所述除尘器的烟气进口与所述干法脱酸反应器的烟气出口相连接；
蒸汽活化器，所述蒸汽活化器设置有蒸汽入口、灰料入口和活化灰出料口，所述蒸汽活化器的蒸汽入口与所述蒸汽发生器的蒸汽出口相连接，所述蒸汽活化器的灰料入口与所述除尘器的排灰口相连接，所述蒸汽活化器的活化灰出料口与所述干法脱酸反应器的活化灰进料口相连接。
优选的，所述蒸汽发生器为锅炉式蒸汽发生器。
优选的，所述干法脱酸反应器还设置有活性炭进料口。
优选的，所述除尘器为袋式除尘器。
优选的，所述系统还包括飞灰料仓，所述飞灰料仓的进料口与所述除尘器的排灰口相连接。
优选的，所述系统还包括返料输送机，所述返料输送机设置在所述蒸汽活化器的活化灰出料口与所述干法脱酸反应器的活化灰进料口之间，用于将蒸汽活化器产出的活化灰输送回干法脱酸反应器。
优选的，所述返料输送机为螺旋输送机。
优选的，所述烟气脱酸系统为垃圾焚烧烟气脱酸系统。
与现有技术相比，本实用新型提供了一种烟气脱酸系统。本实用新型提供的烟气脱酸系统包括：蒸汽发生器，所述蒸汽发生器设置有烟气进口、烟气出口和蒸汽出口；干法脱酸反应器，所述干法脱酸反应器设置有烟气进口、烟气出口、生石灰进料口和活化灰进料口，所述干法脱酸反应器的烟气进口与所述蒸汽发生器的烟气出口相连接；除尘器，所述除尘器设置有烟气进口、烟气出口和排灰口，所述除尘器的烟气进口与所述干法脱酸反应器的烟气出口相连接；蒸汽活化器，所述蒸汽活化器设置有蒸汽入口、灰料入口和活化灰出料口，所述蒸汽活化器的蒸汽入口与所述蒸汽发生器的蒸汽出口相连接，所述蒸汽活化器的灰料入口与所述除尘器的排灰口相连接，所述蒸汽活化器的活化灰出料口与所述干法脱酸反应器的活化灰进料口相连接。系统运行时，烟气首先进入到蒸汽发生器中进行热交换，一方面利用烟气余热生产后续活化处理时所需的蒸汽，另一方面使烟气降温到合适的温度，便于后续的干法脱酸处理；随后，降温后的烟气进入到干法脱酸反应器中，通过在反应器中喷入生石灰脱除烟气中的酸性污染物；而后，烟气中的粉尘在除尘器中被捕集，捕集得到的部分灰料进入到蒸汽活化反应器中，利用蒸汽对其进行活化并增湿；最后，活化后的灰料作为脱酸剂重新喷入干法脱酸反应器中循环利用。本实用新型提供的烟气脱酸系统通过利用烟气余热产生蒸汽，并对已反应的脱酸剂(生石灰)进行蒸汽活化后循环利用，提高了干法脱酸的效率，降低了脱酸剂消耗量及后续其他环节的处理负荷，从而提高了烟气处理及飞灰处理的经济效益。而且，由于该系统属于干法脱酸，无脱酸废水产生，因此还可以降低废水的处理负荷。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的烟气脱酸系统的系统流程图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供了一种烟气脱酸系统，包括：蒸汽发生器、干法脱酸反应器、除尘器和蒸汽活化器。
在本实用新型中，所述蒸汽发生器用于与高温烟气进行换热，一方面使烟气降温到合适的温度，便于后续的干法脱酸处理，另一方面利用烟气余热生产蒸汽；其上设置有烟气进口、烟气出口和蒸汽出口；所述蒸汽发生器优选为锅炉式蒸汽发生器。
在本实用新型中，所述干法脱酸反应器用于进行烟气的脱酸反应，所使用的脱酸剂为生石灰；其上设置有烟气进口、烟气出口、生石灰进料口和活化灰进料口，所述干法脱酸反应器的烟气进口与所述蒸汽发生器的烟气出口相连接。
在本实用新型中，所述干法脱酸反应器优选还设置有活性炭进料口；设备运行过程中，通过向反应器中投加一定量的活性炭，可以吸附烟气中的重金属及二噁英等污染物并在后续除尘器中被捕集去除。
在本实用新型中，所述除尘器用于捕集烟气中的粉尘和脱酸剂；其上设置有烟气进口、烟气出口和排灰口，所述除尘器的烟气进口与所述干法脱酸反应器的烟气出口相连接。
在本实用新型中，所述除尘器优选为袋式除尘器，相较于其他类型的除尘器，袋式除尘器的除尘效率很高，一般可达99％，且结构较为简单、运行比较稳定，初始投资较少，维护方便。
在本实用新型中，所述蒸汽活化器可利用蒸汽发生器产生的高温蒸汽对除尘器捕集的部分灰料进行蒸汽活化，得到具有良好脱酸性能的活化灰；其上设置有蒸汽入口、灰料入口和活化灰出料口，所述蒸汽活化器的蒸汽入口与所述蒸汽发生器的蒸汽出口相连接，所述蒸汽活化器的灰料入口与所述除尘器的排灰口相连接，所述蒸汽活化器的活化灰出料口与所述干法脱酸反应器的活化灰进料口相连接。
在本实用新型中，所述烟气脱酸系统优选还包括飞灰料仓；所述飞灰料仓用于对外排灰料(即，不进行活化的灰料)进行储存；其进料口与所述除尘器的排灰口相连接。
在本实用新型中，所述烟气脱酸系统优选还包括返料输送机；所述返料输送机设置在所述蒸汽活化器的活化灰出料口与所述干法脱酸反应器的活化灰进料口之间，用于将蒸汽活化器产出的活化灰输送回干法脱酸反应器；所述返料输送机优选为螺旋输送机。
在本实用新型中，所述烟气脱酸系统优选用于处理垃圾焚烧烟气，即为垃圾焚烧烟气脱酸系统。
本实用新型提供的烟气脱酸系统通过利用烟气余热产生蒸汽，并对已反应的脱酸剂(生石灰)进行蒸汽活化后循环利用，取得了良好的经济效益和环境效益，更具体来说，该烟气脱酸系统至少具有以下优点：
1)脱酸剂采用生石灰CaO，单价成本低；
2)为干法脱酸系统，结构简单、维护量小、稳定性较好、压损小、电耗小且无废水产生；
3)利用烟气余热产生蒸汽，充分利用烟气热能；
4)通过蒸汽活化及循环灰利用，可有效提高脱酸效率，降低脱酸剂耗量，从而降低后续飞灰产量及处理成本。
为更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明。
实施例1
本实施例提供了一种如图1所示的烟气脱酸系统，该系统可实现高效循环干法脱酸，其具体工作过程如下：
工序1：蒸汽发生器：锅炉出口烟气烟温约200℃，经过蒸汽发生器后控制烟气温度降低至160℃，产生的蒸汽参数约120℃、0.2MPa，通入蒸汽活化器，烟气则进入干法脱酸反应器；
工序2：干法脱酸反应器：降温后的烟气约160℃，进入干法脱酸反应器，反应器中喷射生石灰CaO粉末进行脱酸，该过程烟气温降约10℃，一次脱酸后的烟气进入除尘器；
工序3：除尘器：除尘器选用袋式除尘器，烟气中的粉尘及脱酸剂在布袋上附着，袋式除尘器捕捉的混合灰通过自动振打后落入灰斗，部分混合灰进入蒸汽活化器，剩余随返料输送机送至飞灰料仓，烟气通过袋式除尘器的温降约5℃；
工序4：蒸汽活化器：蒸汽发生器产生的蒸汽通入蒸汽活化器中，混合灰在此过程中发生活化反应；其中，活化机理如下：由于一次脱酸过程中脱酸反应产物硫酸钙CaSO4摩尔容积为生石灰CaO的三倍以上，在反应过程中不断生成的硫酸钙使脱硫剂颗粒表面微孔堵塞从而阻碍了反应进行，脱硫剂未能充分利用，活化后脱硫剂内部剩余的生石灰CaO核心与蒸汽发生水合反应生成摩尔体积较大的消石灰Ca(OH)2并发生膨胀，使表面反应产物层破裂，暴露出未反应的新鲜脱硫剂表面，同时蒸汽处理后反应产物层质地会发生变化，使反应向内部深处扩散得以继续进行，另外在SO2的氛围中，蒸汽处理会起到催化作用；
工序5：返料输送机：返料输送机选用螺旋输送机，活化后的混合灰作为脱酸剂通过螺旋输送回干法脱酸反应器中。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种烟气脱酸系统，其特征在于，包括：
蒸汽发生器，所述蒸汽发生器设置有烟气进口、烟气出口和蒸汽出口；
干法脱酸反应器，所述干法脱酸反应器设置有烟气进口、烟气出口、生石灰进料口和活化灰进料口，所述干法脱酸反应器的烟气进口与所述蒸汽发生器的烟气出口相连接；
除尘器，所述除尘器设置有烟气进口、烟气出口和排灰口，所述除尘器的烟气进口与所述干法脱酸反应器的烟气出口相连接；
蒸汽活化器，所述蒸汽活化器设置有蒸汽入口、灰料入口和活化灰出料口，所述蒸汽活化器的蒸汽入口与所述蒸汽发生器的蒸汽出口相连接，所述蒸汽活化器的灰料入口与所述除尘器的排灰口相连接，所述蒸汽活化器的活化灰出料口与所述干法脱酸反应器的活化灰进料口相连接。
2.根据权利要求1所述的烟气脱酸系统，其特征在于，所述蒸汽发生器为锅炉式蒸汽发生器。
3.根据权利要求1所述的烟气脱酸系统，其特征在于，所述干法脱酸反应器还设置有活性炭进料口。
4.根据权利要求1所述的烟气脱酸系统，其特征在于，所述除尘器为袋式除尘器。
5.根据权利要求1所述的烟气脱酸系统，其特征在于，还包括飞灰料仓，所述飞灰料仓的进料口与所述除尘器的排灰口相连接。
6.根据权利要求1所述的烟气脱酸系统，其特征在于，还包括返料输送机，所述返料输送机设置在所述蒸汽活化器的活化灰出料口与所述干法脱酸反应器的活化灰进料口之间，用于将蒸汽活化器产出的活化灰输送回干法脱酸反应器。
7.根据权利要求6所述的烟气脱酸系统，其特征在于，所述返料输送机为螺旋输送机。
8.根据权利要求1～7任一项所述的烟气脱酸系统，其特征在于，所述烟气脱酸系统为垃圾焚烧烟气脱酸系统。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116511222A (zh) * | 2023-05-26 | 2023-08-01 | 重庆三峰环境集团股份有限公司 | 飞灰活化再利用方法与系统 |
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2022
- 2022-02-24 CN CN202220386606.3U patent/CN217220931U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116511222A (zh) * | 2023-05-26 | 2023-08-01 | 重庆三峰环境集团股份有限公司 | 飞灰活化再利用方法与系统 |
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