一种半干法烟气脱硫除尘装置及其工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及火电废气处理领域，特别是一种半干法烟气脱硫除尘装置及其工艺。
【背景技术】
[0002]大型火电厂的烟气脱硫项目主要采用国外应用较成熟、业绩较多的石灰石-石膏湿法工艺，其脱硫效率高，但系统复杂、投资大、占地面积大、运行成本较高，所以中小锅炉多采用干法、半干法工艺，以降低投资和运行费用。但是随着环保标准的提升尤其是《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)的发布，大多数采用传统的干法、半干法工艺的脱硫项目很难达标。中小锅炉迫切需要投资少、运行成本低、效率高的脱硫技术。
【发明内容】
[0003]本发明所要达到的目的是提供一种半干法烟气脱硫除尘装置及其工艺，采用CFB (烟气循环流化床脱硫工艺)的塔体结构同时循环灰采用塔外增湿，避免了塔内出现内壁积灰、结垢的问题，增加了脱硫剂的利用率，提高了脱硫效率。
[0004]为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案:一种半干法烟气脱硫除尘装置，包括脱硫塔、引风机和烟囱，还包括袋式除尘器、空气斜槽和增湿消化器，脱硫塔设有出口烟道和入口烟道，脱硫塔通过出口烟道与袋式除尘器连通，袋式除尘器下设有灰斗流化槽，灰斗流化槽与空气斜槽连通，空气斜槽导流袋式除尘器经灰斗流化槽排出的流体至增湿消化器，增湿消化器与脱硫塔连通；袋式除尘器通过管路与烟囱连通，引风机设于管路上；半干法烟气脱硫除尘装置还包括流化风发生器，流化风发生器制造吹向灰斗流化槽、空气斜槽和增湿消化器的流化风。
[0005]脱硫灰尘再次参与循环所需的增湿过程在脱硫塔外完成，使脱硫塔塔体内的流体流速提高，提高至6-8m/s。
[0006]进一步的，所述空气斜槽的倾斜角度为6° -10°，所述灰斗流化槽的倾斜角度与空气斜槽相同。使脱硫灰尘更容易被引至增湿消化器。
[0007]进一步的，所述空气斜槽上设有调节阀。可用于调节脱硫灰尘的通过量，从而控制循环回脱硫塔的脱硫灰尘的量。
[0008]进一步的，所述袋式除尘器设有两组灰斗流化槽，所述空气斜槽也设有两组，两组空气斜槽分别与一组灰斗流化槽连通。
[0009]进一步的，所述增湿消化器设有出口斜槽，增湿消化器通过出口斜槽与脱硫塔连通，出口斜槽的倾斜角度为6° -10°。使脱硫灰尘更容易被引至脱硫塔。
[0010]进一步的，所述脱硫塔上设有双流体雾化喷嘴。主要由增湿消化器完成增湿，在增湿消化器增湿效果不足时，可由作为备用的双流体雾化喷嘴辅助增湿。
[0011]一种使用上述半干法烟气脱硫除尘装置的半干法烟气脱硫除尘工艺，使烟气通过入口烟道进入脱硫塔，脱除S02、S03、HF、HC1污染物；经脱硫塔处理的烟气进入袋式除尘器捕集脱硫灰尘，经除尘的烟气由引风机吸引经烟囱排出；由袋式除尘器捕集的脱硫灰尘经灰斗流化槽和空气斜槽进入增湿消化器，增湿消化器消化脱硫灰尘中的CaO形成Ca(OH)2;增湿消化器增湿Ca(OH)2及脱硫灰尘中的其他部分，并使脱硫灰尘回到脱硫塔再次参与脱硫。
[0012]上述半干法烟气脱硫除尘装置及使用该装置的脱硫除尘工艺同时存在内、外两种循环过程。内循环为脱硫塔中的烟气和吸收剂颗粒在向上运动时，一部分烟气及固体颗粒产生回流，形成很强的内部湍流，从而增加了烟气与吸收剂的接触时间，使脱硫反应更加充分，同时加强了固体颗粒之间的碰撞和摩擦，不断地暴露出新鲜的吸收剂表面，大大提高了吸收剂的利用率；外循环为袋式除尘器为双排除尘器，即包含两组灰斗流化槽，其灰斗流化槽中的反应不完全的脱硫灰尘大部分通过二条带计量装置的空气斜槽(再循环装置)重新回送到脱硫塔，继续参加反应。由于Ca(OH)2粉末100次以上的再循环，大大提高了吸收剂的利用率，从而实现在较低Ca/S下的高效脱硫。由于采用了塔外增湿，气固液接触非常充分，脱硫反应速度很快，所以外部循环灰量可以相应降低，这样一来，床压可降至600Pa以下，脱硫塔出口含尘量也大大下降，这两项指标都低于传统干法脱硫技术。由于塔内水、气混合均匀充分，脱硫灰中的水分含量可保证控制在2%以下。既防止了灰渣的粘结、腐蚀，也利于灰澄的输送。
[0013]吸收剂的制备系统是保证脱硫装置达到设计参数的重要系统。增湿消化器能保证提供高质量的消石灰干粉，消石灰干粉通过增湿消化器进入脱硫塔与烟气中302等反应，由于这种经特殊消化的Ca (OH) 2粉末的表面积较之普通消石灰粉大，既能提高脱硫效率，又能提尚吸收剂的利用率。
[0014]在增湿消化器和脱硫塔内的喷水质量尤为重要，其喷水点的位置经过了优化，保证不会出现因水和气的混合不均而造成粘结、腐蚀等问题。半干法烟气脱硫除尘装置将水均匀分配到循环灰粒子表面，在一体化的塔外增湿消化器中加水增湿使循环灰的水分含量从2%增加到5%左右，然后以流化风为动力借助烟道负压进入脱硫反应器。含5%水分的循环灰由于有极好的流动性，克服了传统的CFB干法工艺因增湿水量过大可能出现的粘壁问题。增湿消化器及流化输送装置构成了生石灰的消化、脱硫灰的循环、新鲜脱硫剂与循环灰的混合增湿系统。塔外增湿混合器的工作原理为:来自空气流化槽的循环灰和来自工艺水系统经过雾化的增湿水，通过DCS控制加入到机械增湿消化器中混合，增湿水喷洒在脱硫灰尘的表面，使脱硫灰尘的水分由原来的2%增加到5%左右，此时的脱硫灰尘仍有良好的流动性，在增湿消化器的下部具有流化风发生器吹出的流化风，依靠流化风的作用，通过导向板溢流进入脱硫塔中，与烟气中的SO2反应生成新的脱硫灰尘，脱硫灰尘的绝大部分经处理后再次参与循环，多余部分则作为脱硫渣排出系统，从而完成脱硫过程。
[0015]采用上述技术方案后，本发明具有如下优点:
[0016]有较高的脱硫效率，脱硫塔采用CFB的塔体结构，该塔体结构床层气固滑落速度大，提高了传质速度，从而得到较高的脱硫效率，而且吸收剂之间的摩擦作用也大大提高了利用率。同时采用脱硫塔外机械增湿循环灰，有效地防止了塔内结垢，避免了塔床现象，增加了该工艺对机组负荷变化的适应性。另外，CaO的消化及灰循环增湿的一体化设计，运行更可靠，且新鲜消化的高活性的Ca (OH) 2马上参与循环脱硫，能提高脱硫效率，降低Ca/S，大大降低了运行成本。而且无消石灰的中间存储输送系统。优化了脱硫塔的床压，由于床压低，脱硫塔的流化床状态容易建立，吸收剂在塔内悬浮流化，并使其在锅炉的整个负荷范围能稳定运行。袋式除尘器入口粉尘浓度低，降低了袋式除尘器负荷。脱硫设备高度的适应性，脱硫效率不直接受煤中含硫量的影响，煤质改变时仅影响脱硫剂的消耗量和脱硫灰的输出量。
【附图说明】
[0017]下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0018]图1为本发明一种实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]实施例一
[0020]见图1，一种半干法烟气脱硫除尘装置，包括脱硫塔1、引风机2和烟囱3，还包括袋式除尘器4、空气斜槽5和增湿消化器6，脱硫塔I设有出口烟道11和入口烟道12，脱硫塔I通过出口烟道11与袋式除尘器4连通，袋式除尘器4下设有灰斗流化槽41，灰斗流化槽41与空气斜槽5连通，空气斜槽5导流袋式除尘器4经灰斗流化槽41排出的流体至增湿消化器6，灰斗流化槽41出口法兰与空气斜槽5手动插板阀法兰相连，空气斜槽5出口法兰和增湿消化器6循环灰入口法兰相连，增湿消化器6与脱硫塔I连通；袋式除尘器4通过管路7与烟囱3连通，引风机2设于管路7上；半干法烟气脱硫除尘装置还包括流化风发生器8，流化风发生器8制造吹向灰斗流化槽41、空气斜槽5和增湿消化器6的流化风。
[0021]空气斜槽5的倾斜角度为8° (也可以是6°、10°或6° -10°中的其他角度)，灰斗流化槽41的倾斜角度与空气斜槽5相同，使脱硫灰尘更容易被引至增湿消化器6。空气斜槽5上设有调节阀51，可用于调节脱硫灰尘的通过量，从而控制循环回脱硫塔I的脱硫灰尘的量。袋式除尘器4设有两组灰斗流化槽41，空气斜槽5也设有两组，两组空气