CN2813075Y - 烧结机头烟气脱硫装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是有关于一种烧结机头烟气脱硫装置，包括：烟道，连接于烧结引风机的出风口，用于引入被脱硫烟气；脱硫剂给料装置，设置于烟道上；循环流化床反应器，其包括连接于上述烟道的底部烟气入口段、上部直管段、以及位于底部烟气入口段和上部直管段之间的文丘里管段；连接烟道，其入口连接于循环流化床反应器的直管段；机械式分离器，其连接于上述连接烟道的出口；袋式除尘器，其连接于机械式分离器；流态化灰循环装置，其呈密闭结构，设置于袋式除尘器的底部，并连接于上述循环流化床反应器的文丘里管段；以及脱硫引风机，其设置于袋式除尘器后。本实用新型的烧结机头烟气脱硫装置能够非常合理和经济地解决烧结机头硫氧化物排放的问题。

Description

烧结机头烟气脱硫装置

技术领域

本实用新型涉及一种环保领域的烟气脱硫装置，特别是涉及一种主要针对烧结机机头排烟中的硫氧化物进行治理的烧结机头烟气脱硫装置。

背景技术

二氧化硫的污染一直是世界许多国家环境保护的工作重点，各国先后开发的烟气脱硫技术已达200多种。但是，能够应用到工业上的却只有十多种。到目前为止，在少水脱硫技术的开发中，干式脱硫剂与循环床反应器的联合应用是目前常用的脱硫技术之一。

中国发明专利zL98120507.0公开了“一种中温干式循环流化床烟气脱硫方法及装置”，其特点是利用以钙基脱硫剂为床料的循环流化床装置，使烟气中的二氧化硫与床料在较高的工作温度下发生脱硫反应，并对已进行过部分脱硫反应的脱硫剂作蒸汽活化处理。

实用新型专利95240758.2是一种“n”形变速循环流化床干法脱硫装置，包括引风机、除尘器、星型阀、空气槽及流化床本体。该专利的特点在于循环流化床是“n”形可变速的循环流化床。

中国发明专利申请00128285.9是一种循环悬浮床干法烟气脱硫工艺及系统，其特点是以干石灰、除尘器分离出的飞灰及水按一定比例混合后所形成的物质做为吸收剂，在系统中采用低阻力烟气射流结构，内分离部件及外置低阻分离器。

目前针对动力锅炉的排烟脱硫的污染治理技术主要是以石灰石-石膏法技术为主，其它湿法和干法工艺为辅。

而对于烧结机机头排烟中的硫排放一直缺乏适合的处理技术和工艺。因为，传统的烟气脱硫方法通常存在系统复杂，占地面积大，产物处理困难，运行费用高等问题。并且，根据电力锅炉运行特点，现有的烟气脱硫工艺很大程度上不适合烧结机头的烟气处理，同时，烧结厂现有的场地条件一般不允许建设复杂的脱硫装置。所以现有的脱硫工艺和装置不适合烧结机的要求，会对烧结生产会产生消极影响，存在使烧结矿质量下降，工序能耗增加的可能，甚至会威胁烧结生产的正常进行。

由于原料不同，烧结机头烟气中的含硫量也存在很大的差别；所以，不同烧结厂排烟的含硫量甚至可以相差一个数量级；并且，其烟气成分因运行工况而异，硫含量和湿度波动很大。另外，由于烧结机头的烟气成分具有一定的特点，传统烟气脱硫装置以及控制参数不能适用于此。上述原因造成现有的动力锅炉烟气脱硫技术在烧结机头的烟气处理上无法直接应用。因此我国钢铁冶金行业的烧结机头烟气SO_x(硫氧化物)排放一直没有适合的处理工艺，过去的减排措施主要停留在选用低硫原料上，这种方式受原料来源和市场因素的制约，无法根本、有效地解决问题，也不能满足SO_x排放总量控制对钢铁企业的要求。

鉴于上述的烟气脱硫装置存在的缺陷，本设计人基于多年从事本领域产品设计制造的丰富实践经验，并结合专业理论知识，积极研究创新，希望创造出适用于烧结机烟气的脱硫工艺装置，使其能够改进一般的烟气脱硫装置，从而针对烧结机头烟气更具有实用性。

经过不断的研究设计，终于出得到确具实用价值的本实用新型。

发明内容

本实用新型的目的在于，克服现有的烟气脱硫装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的烧结机头烟气脱硫装置，所要解决的技术问题是使其能够适用于进行烧结机机头烟气脱硫，从而更加适于实用，且具有产业上利用的价值。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种烧结机头烟气脱硫装置，其包括：烟道，其连接于烧结引风机的出风口，用于引入被脱硫烟气；脱硫剂给料装置，设置于上述的烟道上；循环流化床反应器，其包括连接于上述烟道的底部烟气入口段、上部直管段、以及位于底部烟气入口段和上部直管段之间的文丘里管段；连接烟道，其入口连接于循环流化床反应器的直管段；机械式分离器，其连接于上述连接烟道的出口；袋式除尘器，其连接于上述机械式分离器；流态化灰循环装置，其呈密闭结构，设置于上述袋式除尘器的底部，并连接于上述循环流化床反应器的文丘里管段；以及脱硫引风机，其设置于袋式除尘器后。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的烧结机头烟气脱硫装置，其中所述的文丘里管段内设有喷嘴，并设有空气压缩机和水泵，喷嘴所用的压缩空气由空气压缩机供给，所喷的水由水泵供给。

前述的烧结机头烟气脱硫装置，其中所述的脱硫剂给料装置包括：脱硫剂贮仓，是用于存储脱硫剂的容器；定量给料装置，连接于上述的脱硫剂贮仓；消化器，连接于上述的定量给料装置；水泵，连接于消化器，用于向消化器提供水；以及仓顶收尘器，设置在上述脱硫剂贮仓顶部。

前述的烧结机头烟气脱硫装置，其中所述的流态化灰循环装置包括：流态化灰斗，其设置于所述的袋式除尘器的底部；气力输送斜槽，其底面呈倾斜状，并通过管道连接于上述循环流化床反应器的文丘里管段；仓泵，通过管道与流态化灰斗连接；以及高压鼓风机，通过管道连接流态化灰斗和气力输送斜槽。

前述的烧结机头烟气脱硫装置，其中所述的烟道上还设有烟道阀门和野风阀。

前述的烧结机头烟气脱硫装置，其中所述的消化器是双轴搅拌式消化器。

前述的烧结机头烟气脱硫装置，其中所述的机械式分离器和袋式除尘器是连体结构。

前述的烧结机头烟气脱硫装置，其中所述的消化器是双轴搅拌式消化器。

前述的烧结机头烟气脱硫装置，其中所述的的喷嘴为双流体喷嘴。

经由上述可知，本实用新型本实用新型是有关于一种烧结机头烟气脱硫装置，适用于烧结机头的烟气脱硫，涉及烧结机机头排烟的脱硫工艺及设备。它是采用烧结工艺常用原料轻烧石灰及轻烧白云石作脱硫剂原料，经消化后在循环流化床反应器内进行脱硫反应，循环床料通过流态化装置返回脱硫反应器，后部配合高效机械式分离器和袋式除尘器共同完成对烧结机头烟气的净化。其特点是在高效脱硫(脱硫率接近90％)的同时，适应烧结机的生产特点，对烧结生产没有负面影响，占地面积小，可以配合烧结机烟风系统改造有效降低投资和系统规模，降低运行费用。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。以上技术方案为含硫量和烟气参数波动很大的烧结机头烟气净化提供一种适用的装置，提供了完整的解决方案。本实用新型烧结机头烟气脱硫装置至少具有下列优点：一是优化的流化床反应器和分离除尘装置的紧凑设计，解决场地布置的难题；二是通过先进的流态化床料外循环系统控制脱硫反应的回灰，以适应烟气量和烟气成分的波动；三是使用紧凑高效的脱硫剂消化装置，利用烧结厂的原料灵活控制反应的条件，提高脱硫剂的利用率，可以同时使用石灰或白云石来适应特定的反应条件，提高脱硫率；四是在一些既有烧结机上进行相应改造，或配合烧结机的预留设置，优化尾部脱硫反应条件，降低脱硫系统初投资和运行费用，减少占地面积。

综上所述，本实用新型特殊结构的烧结机头烟气脱硫装置，其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类工程应用中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新，其不论在装置结构或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的锅炉烟气脱硫装置具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

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，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1是本实用新型的烧结机头烟气脱硫装置的构成示意图。

图2是本实用新型的烧结机头烟气脱硫装置的循环流化床反应器的内部俯视示意图。

图3是本实用新型的烧结机头烟气脱硫装置的机械式分离装置与袋式除尘器的剖面示意图。

1：引风机                    2：野风阀

3：消化器                    4：定量给料装置

5：脱硫剂贮仓                6：仓顶收尘器

7：水泵                      8：空气压缩机

9：循环流化床反应塔          10：连接烟道

11：机械式分离装置           12：袋式除尘器

13：脱硫引风机               14：烟道阀门

15：喷嘴                     16：气力输送斜槽

17：气力输送仓泵             18：高压鼓风机

19：流态化灰斗               20：烟气挡板

21：导流板                   100：脱硫剂给料装置

200：烟道                    300：流态化灰循环装置

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的烧结机头烟气脱硫装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1所示，是本实用新型的烧结机头烟气脱硫装置的构成示意图。本实用新型的烧结机头烟气脱硫装置的具体结构主要包括：

烟道200，连接引风机1和循环流化床反应器9，用于引入被脱硫烟气。在该烟道200上设有野风阀2和烟道阀门14，野风阀2用于在烧结机非正常运行工况下给烟气降温，烟道阀门14用于调节烟气的流量和压力。

脱硫剂给料装置100，其设置于上述的烟道200上；该脱硫剂给料装置100包括：脱硫剂贮仓5，是用于存储脱硫剂的容器，脱硫剂贮仓5根据实际的原料供应情况其容积有所不同；定量给料装置4，连接于上述的脱硫剂贮仓，用于控制脱硫剂的加入量的装置；消化器3，连接于上述的定量给料装置4，消化器3是生石灰消化装置，材料为碳钢和不锈钢，可选用国内外专业制造厂的产品，其形式可以为双轴搅拌式消化器；水泵7，连接于消化器3，用于向消化器3提供水；以及仓顶收尘器6，设置在上述脱硫剂贮仓5的顶部。脱硫剂在进入循环流化床反应器9之前注入烟道200，脱硫剂熟石灰(钙基吸收剂)是生石灰经由消化器3提供的，生石灰由脱硫剂贮仓5经过定量给料装置4加入到消化器3中，消化反应所需的水由水泵7供给，定量给料装置4以及水泵7和消化器3通过管道连接。

循环流化床反应器9，其包括连接于上述烟道200的底部烟气入口段、上部直管段、以及位于底部烟气入口段和上部直管段之间的文丘里管段。循环流化床反应器9的文丘里管扩散段内设有喷嘴15向循环流化床反应器9内喷水，喷嘴15所用的压缩空气由空气压缩机8供给，所喷的水由水泵7供给；反应塔内装设的水喷嘴15可根据塔体尺寸和雾化要求选用专业厂商的配套产品，例如选用压缩空气雾化的双流体喷嘴。

连接烟道10，其入口连接于循环流化床反应器9的直管段。

机械式分离器11，其连接于上述连接烟道10的出口；是通过连接烟道10将循环流化床反应器9与机械式分离装置11相连；

袋式除尘器12，其连接于上述机械式分离器10，在设计上可以将机械式分离装置11与袋式除尘器12设计为联体结构，可以机械式分离器11共同加工；袋式除尘器12为根据烟气参数设计的袋式除尘器，例如低压脉冲袋式除尘器；滤料和袋型根据烟气的成分选择，例如针刺毡、扁袋。

流态化灰循环装置300，设置于上述袋式除尘器12的底部，并连接于上述循环流化床反应器9的文丘里管段；该流态化灰循环装置300包括：流态化灰斗19，其设置于所述的袋式除尘器12的底部，该流态化灰斗19除作为除尘灰的暂存装置外还作为循环流化床反应器9循环灰回灰的储存装置，另外也是反应产物排出的出口；气力输送斜槽16，其底面呈倾斜状，并通过管道连接于上述循环流化床反应器9的文丘里管段，流态化灰斗19中的循环灰是通过气力输送斜槽16返回到反应塔9文丘里管扩散段的，仓泵17，通过管道与流态化灰斗19连接；以及高压鼓风机18，通过管道连接流态化灰斗和气力输送斜槽，流态化灰斗19和气力输送斜槽16所需的流态化风由高压鼓风机18供给，反应产物的排出由气力输送仓泵17完成；

脱硫引风机13，其设置于袋式除尘器后，脱硫后的烧结烟气经脱硫引风机13排出到烟囱(图中未示)。

请参与图2所示，是本实用新型的烧结机头烟气脱硫装置的循环流化床反应器的内部俯视示意图。双流体水喷嘴15在循环流化床反应器内的安装方式，其位于文丘里管扩散段中央，水和压缩空气管穿过塔壁连接到该喷嘴15上，向喷嘴15供水、供气并提供支撑。

请参与图3所示，是本实用新型的烧结机头烟气脱硫装置的机械式分离装置与袋式除尘器的剖面示意图。机械式分离装置11与袋式除尘器12的配合结构，带有尘粒的烟气流从连接烟道10进入机械式分离装置11，后被烟气挡板20改变了流向，之后烟气从机械式分离装置11下部折返上来，烟气再通过布置成一定角度的若干导流板21后进入袋式除尘器12。在机械式分离装置11中，烟气携带的较大尘粒由于机械力的作用被分离出来，总的分离效率因烟气特性而异，一般可以达到40～50％；烟气经过导流板21后更加均匀地进入除尘器12的袋室，改善了除尘器12内的气流分布；机械式分离装置11与袋式除尘器12设计成联体式结构。机械式分离装置11为钢结构部件，根据烟气参数设计，结构上与袋式除尘器12连为一体，可以与除尘器12的钢结构共同加工；袋式除尘器为根据烟气参数设计的袋式除尘器，例如低压脉冲袋式除尘器；滤料和袋型根据烟气的成分选择，例如针刺毡、扁袋。

前述的流态化灰斗19和气力输送斜槽16为连接在除尘器12和循环流化床反应器9上的密闭钢结构部件，在其底部装置有流态化布；脱硫剂贮仓5为钢结构部件，根据实际的原料供应情况其容积有所不同；烟道阀门14、野风阀2、定量给料装置4、仓顶收尘器6、水泵7、空气压缩机8、脱硫引风机13、高压鼓风机18、气力输送仓泵17等部件可以根据系统的设计参数从专业厂商的定型产品中选用。

本实用新型是通过以下工艺路线实现的：从烧结机头排出的烟气经过烧结机除尘器和烧结引风机进入循环流化床反应器，在塔内高温烟气与加入的吸收剂、循环灰充分混合，进行初步的脱硫反应，然后烟气通过循环流化床反应器底部的文丘里管加速，使得固体颗粒形成流态化，进行脱硫反应。在床层内细小的颗粒反应界面不断摩擦、碰撞更新，极大地强化了脱硫反应的传热与传质。为烧结机头烟气脱硫反应提供了优良的反应条件，从而保证了85％以上的脱硫效率。在循环流化床反应器的文丘里管出口扩散段设有高压喷水装置，脱硫反应创造良好的条件。吸收剂与硫氧化物充分反应，主要生成亚硫酸钙、碳酸钙等(钙基吸收剂)，它们和循环灰一起被烟气携带到循环流化床反应器出口，被其后的机械式分离装置和袋式除尘器分离出来。分离出来的物料大部分由流态化灰循环装置送回吸收塔。由于烧结机头烟气中湿度高，温度和含硫量波动大，烧结机运行工况多变，本装置从机理上很好地适应了这种特点。如果运行工况变化，烟气含硫量变化、烟温变化，只需要控制喷水量、吸收剂的供应量等控制参数即可保持系统稳定地运行。如需要较高的脱硫率，可以使用钙镁基吸收剂进行反应。

本实用新型针对烧结机头烟气提出了一整套能够进行高效脱硫的装置，能够非常合理和经济地解决烧结机头硫氧化物排放的问题。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1、一种烧结机头烟气脱硫装置，其特征在于其包括：

烟道，其连接于烧结引风机的出风口，用于引入被脱硫烟气；

脱硫剂给料装置，设置于上述的烟道上；

循环流化床反应器，其包括：连接于上述烟道的底部烟气入口段、上部直管段、以及位于底部烟气入口段和上部直管段之间的文丘里管段；

连接烟道，其入口连接于循环流化床反应器的直管段；

机械式分离器，其连接于上述连接烟道的出口；

袋式除尘器，其连接于上述机械式分离器；

流态化灰循环装置，其呈密闭结构，设置于上述袋式除尘器的底部，并连接于上述循环流化床反应器的文丘里管段；以及

脱硫引风机，其设置于袋式除尘器后。

2、根据权利要求1所述的烧结机头烟气脱硫装置，其特征在于其中所述的文丘里管段内设有喷嘴，并设有空气压缩机和水泵，喷嘴所用的压缩空气由空气压缩机供给，所喷的水由水泵供给。

3、根据权利要求1或2所述的烧结机头烟气脱硫装置，其特征在于其中所述的脱硫剂给料装置包括：

脱硫剂贮仓，是用于存储脱硫剂的容器；

定量给料装置，连接于上述的脱硫剂贮仓；

消化器，连接于上述的定量给料装置；

水泵，连接于消化器，用于向消化器提供水；以及

仓顶收尘器，设置在上述脱硫剂贮仓顶部。

4、根据权利要求1或2所述的烧结机头烟气脱硫装置，其特征在于其中所述的流态化灰循环装置包括：

流态化灰斗，其设置于所述的袋式除尘器的底部；

气力输送斜槽，其底面呈倾斜状，并通过管道连接于上述循环流化床反应器的文丘里管段；

仓泵，通过管道与流态化灰斗连接；以及

高压鼓风机，通过管道连接流态化灰斗和气力输送斜槽。

5、根据权利要求3所述的烧结机头烟气脱硫装置，其特征在于其中所述的烟道上还设有烟道阀门和野风阀。

6、根据权利要求3所述的烧结机头烟气脱硫装置，其特征在于其中所述的消化器是双轴搅拌式消化器。

7、根据权利要求2所述的烧结机头烟气脱硫装置，其特征在于其中所述的喷嘴为双流体喷嘴。

8、根据权利要求1所述的烧结机头烟气脱硫装置，其特征在于其中所述的机械式分离器和袋式除尘器是连体结构。

9、根据权利要求4所述的烧结机头烟气脱硫装置，其特征在于其中所述的消化器是双轴搅拌式消化器。

10、根据权利要求4所述的烧结机头烟气脱硫装置，其特征在于其中所述的喷嘴为双流体喷嘴。

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