外延式循环流化床半干法脱硫除尘系统及脱硫除尘方法与流程

本发明涉及烟气治理领域，特别是一种外延式循环流化床半干法脱硫除尘系统及脱硫除尘方法。

背景技术：

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

循环流化床半干法脱硫除尘技术能够协同脱除烟气中酸性气体、汞、hcl、hf、尘等污染物，无脱硫废水产生；烟气温度始终在酸露点以上，因此设备、烟道无需防腐。目前，该技术被广泛用于循环流化床锅炉机组的环保配套。烟气脱硫过程主要在脱硫塔内完成，为实现so2≤35mg/nm³的超低排放要求，通常要求烟气在脱硫塔内的停留时间≥6s，发明人发现，在此种要求下，脱硫塔高度通常较高、整套系统的顶标高也较高、甚至高出锅炉顶标高，一方面使得脱硫塔本体及其附属的土建、钢梁结构造价大，另一方面脱硫塔安装工序复杂、吊装难度大。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种外延式循环流化床半干法脱硫除尘系统及脱硫除尘方法。通过引入脱硫塔外延方案降低脱硫塔高度，同时有效利用电袋除尘器，有效减少系统投资。

为解决以上技术问题，本发明的以下一个或多个实施例提供了如下技术方案：

第一方面，本发明的目的是提供一种外延式循环流化床半干法脱硫除尘系统，包括：

脱硫塔，其包括竖直段和外延段，外延段的一端与竖直段顶部连通，外延段另一端向下倾斜设置；

外延段的底部设置有流化风室，流化风室的顶部设置有流化板；

除尘器，其进口与外延段的末端连通，其气体出口与流化风室连通，其固体出口通过斜槽与脱硫塔的竖直段的底部连通。

第二方面，本发明的目的是提供一种外延式循环流化床半干法脱硫除尘方法，包括如下步骤：

烟气进入脱硫塔中，与脱硫塔竖直段内喷射的脱硫剂进行混合脱硫；

部分脱硫的烟气和脱硫剂粉末的混合物从脱硫塔竖直段顶部流出，进入脱硫塔外延段，继续脱硫；

达标脱硫的烟气进入除尘器中除尘后，部分烟气回流至脱硫塔外延段的底部流化风室内，向脱硫塔外延段内吹入流化风，将外延段沉降的脱硫剂粉末吹起。

与现有技术相比，本发明的以上一个或多个技术方案取得了以下有益效果：

(1)采用脱硫塔外延方案，烟气与脱硫剂粉末可以在脱硫塔的外延段继续反应，可以有效降低脱硫塔的高度，减少系统投资，降低脱硫塔的安装难度；

(2)将布袋除尘器净化后的净烟气重新以流化风的方式引回脱硫塔外延段，可以有效防止脱硫剂在外延段的沉降；

(3)设置的溢流板可将沉降的部分脱硫剂直接通过溢流方式收集至除尘器的灰斗中，降低了进入布袋除尘器烟气中的尘浓度，有利于提高布袋的过滤风速，减少布袋数量；

(4)当前，新建火电机组较少，绝大部分为对现有机组的环保设施通过改造优化使其污染物排放标准达到超低排放要求。对于现有循环流化床机组后通常设有电袋除尘器用于实现对尘排放的控制，因此在有限的空间中为了有效降低新上改造脱硫除尘设备的成本，本发明中采用降低脱硫塔高度的方案，并且可以将现有电袋除尘器进行利旧，降低总造价。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明实施例1中的外延式循环流化床脱硫除尘系统的整体结构示意图；

图2是本发明实施例1中的外延式循环流化床脱硫除尘系统的外部结构示意图；

其中，1、脱硫塔系统，101、返料段，102、加速段，103、渐扩段，104、直筒段；

2、脱硫塔外延系统，201、外延段，202、流化板，203、流化风室；

3、布袋除尘器系统，301、布袋清灰系统，302、除尘器入口，303、布袋，304、布袋仓室，305、灰斗，306、除尘器出口烟道；

4、返料系统，401、返料阀，402、流化斜槽；

5、外延流化系统，501、管道，502、加热器，503、增压风机；

6、脱硫剂溢流系统，601、溢流板，602、溢流管；

7、第一电场，8、第二电场，9、第一布袋除尘器，10、第二布袋除尘器。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

第一方面，本发明的目的是提供一种外延式循环流化床半干法脱硫除尘系统，包括：

脱硫塔，其包括竖直段和外延段，外延段的一端与竖直段顶部连通，外延段另一端向下倾斜设置；

外延段的底部设置有流化风室，流化风室的顶部设置有流化板；

除尘器，其进口与外延段的末端连通，其气体出口与流化风室连通，其固体出口通过斜槽与脱硫塔的竖直段的底部连通。

在一些实施例中，脱硫塔的竖直段和外延段的轴向长度之比为1-3:1。

在一些实施例中，脱硫塔的外延段与竖直段之间的夹角≤8°。

在一些实施例中，外延段的末端的底部通过管道与除尘器的灰斗连通。

外延段的末端的底部通过管道与除尘器的灰斗连通，可以将沉降在外延段底部的脱硫剂粉末回收至除尘器中，降低进入除尘器中的烟气的尘浓度。

进一步的，外延段的末端设置有挡板，挡板自外延段的底部向上延伸。

进一步的，流化板的种类包括但不限于孔板、风帽、流化帆布、金属烧结板。

在一些实施例中，除尘器与流化风室之间的连接管道上设置有增压风机和加热器。

通过增压风机对进入流化风室的烟气进行增压，可以提高该部分烟气对沉降脱硫剂的流化效果。同时对该部分烟气进行加热，以防止流化烟气温度过低，对烟气的脱硫效果造成不利影响。

在一些实施例中，所述除尘器为布袋除尘器，布袋除尘器采用高压行喷吹形式。

第二方面，本发明的目的是提供一种外延式循环流化床半干法脱硫除尘方法，包括如下步骤：

烟气进入脱硫塔中，与脱硫塔竖直段内喷射的脱硫剂进行混合脱硫；

部分脱硫的烟气和脱硫剂粉末的混合物从脱硫塔竖直段顶部流出，进入脱硫塔外延段，继续脱硫；

达标脱硫的烟气进入除尘器中除尘后，部分烟气回流至脱硫塔外延段的底部流化风室内，向脱硫塔外延段内吹入流化风，将外延段沉降的脱硫剂粉末吹起。

在一些实施例中，烟气在脱硫塔外延段的截面流速为8-12m/s。

在一些实施例中，流化风室内的风压为90-110kpa。

进一步的，流化风室内的风温为100-120℃。

实施例1

一种外延式循环流化床半干法脱硫除尘系统，设有脱硫塔系统1、脱硫塔外延系统2、布袋除尘器系统3、返料系统4、外延流化系统5；脱硫塔系统1由返料段101、加速段102、渐扩段103、直筒段104组成；脱硫塔外延系统2由外延段201、流化板202、流化风室203组成；布袋除尘器系统3由布袋清灰系统301、除尘器入口302、布袋303、布袋仓室304、灰斗305、除尘器出口烟道306组成；返料系统4由返料阀401、流化斜槽402组成；外延流化系统5由管道501、加热器502、增压风机503组成；脱硫剂溢流系统6由溢流板601、溢流管602组成；除尘器出口烟道306与增压风机502相连，增压风机502与流化风室203相连。

脱硫塔外延系统2倾斜角度为12°；外延段201截面流速为10m/s；流化板202采用风帽，风貌小孔流速为20m/s；流化风室203风压为101kpa；流化风室203风温为110℃；除尘器出口烟道306中烟气含尘浓度为5mg/nm³；加热器502采用蒸汽加热方式，将布袋除尘器出口净烟气经增压风机502增加并加热至110℃进入流化风室203；溢流板601高度为外延段201截面高度的1/5；布袋除尘器系统采用新建方式。

实施例2

一种外延式循环流化床半干法脱硫除尘系统，设有脱硫塔系统1、脱硫塔外延系统2、布袋除尘器系统3、返料系统4、外延流化系统5；脱硫塔系统1由返料段101、加速段102、渐扩段103、直筒段104组成；脱硫塔外延系统2由外延段201、流化板202、流化风室203组成；布袋除尘器系统3由布袋清灰系统301、除尘器入口302、布袋303、布袋仓室304、灰斗305、除尘器出口烟道306组成；返料系统4由返料阀401、流化斜槽402组成；外延流化系统5由管道501、加热器502、增压风机503组成；脱硫剂溢流系统6由溢流板601、溢流管602组成；除尘器出口烟道306与增压风机502相连，增压风机502与流化风室203相连。

脱硫塔外延系统2倾斜角度为8°；外延段201截面流速为10m/s；流化板202采用采用金属烧结板；流化板202流速≥3m³/(m²·s)；流化风室203风压为101kpa；流化风室203风温为110℃；除尘器出口烟道306中烟气含尘浓度为2mg/nm³；加热器502采用蒸汽加热方式，将布袋除尘器出口净烟气经增压风机502增压并加热至110℃进入流化风室203；溢流板601高度为外延段201截面高度的1/4。

原系统除尘采用电袋除尘器方案，设有两个电场，第一电场7和第二电场8，两个布袋除尘器，第一布袋除尘器9和第二布袋除尘器10，如图2所示。布袋除尘器系统采用利旧方式，将两个电场的第一电场7保留作为烟气预除尘器，将烟气中绝大部分的飞灰进行脱除；第二电场8拆除作为改造布袋除尘器的入口，第一布袋除尘器9和第二布袋除尘器10进行利旧，原布袋除尘器出口烟道不变。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。