一种基于动态反应区的高效半干法脱硫塔及脱硫系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种基于动态反应区的半干法脱硫装置，属于环境工程领域。
【背景技术】
[0002] 环保部"十二五"规划拟订了二氧化硫的总量控制目标，到2015年，二氧化硫的排 放总量将比2010年减少10%。运是一项比较严峻的任务。针对目前烟气脱硫治理领域来说， 由于各种湿法脱硫工艺均需要定量的外排一定的废水来保证脱硫系统的离子平衡，而需要 排放的废水成分极其复杂，处理难度极大，目前配套的脱硫废水处理工艺基本上只是对废 水内的悬浮物及部分重金属离子进行处理，对废水里面的其他复杂离子没有好的处理办 法，尤其是废水所含的高浓度的氯离子没有好的解决办法，因此处理后的废水没有办法进 行回用，基本上用来作为压尘使用。而半干法脱硫工艺因无需废水排放，因此受到了广泛的 关注，但是现有的几种半干法脱硫工艺都有一定的局限性，主要体现在脱硫效率不高但能 耗较高，运大大限制了半干法脱硫工艺的应用前景。
[0003] 目前，国内外已经应用的半干法烟气脱硫工艺主要有循环流化床工艺、旋转喷雾 工艺（SDA)、新型一体化工艺(NID)和密相塔工艺运四种。循环流化床与新型一体化工艺由 于采用下进气的方式，其系统阻力要大于密相塔工艺的系统阻力，并且运Ξ种脱硫工艺都 要求在600~lOOOg/m3的循环灰浓度及4~8s的停留时间下进行脱硫反应，才能达到脱硫 设计要求的预期脱硫效果，因此在塔型设计方面比较固定，系统的循环灰量也趋向稳定。旋 转喷雾工艺采用喷浆的模式，与其他Ξ种工艺略有区别，仅适用于对硫含量含600mg/Nm3的 含硫烟气处理。运几种工艺虽然可W通过设计优化而达到较高的脱硫效率，但是系统的能 耗会大大增加，同时因为半干法反应原理的限制，运几种半干法工艺的塔内传质效率较低， 部分脱硫反应发生在后部的布袋除尘器中，运对滤袋的使用寿命也产生了一定的影响。
[0004] CN102631821A公开了一种半干法和湿法协同脱硫的方法，虽然可W实现深度脱 硫，但是由于湿法脱硫的喷林的应用，增加了系统能耗，同时也存在废水排放问题，还附带 有溶剂的排放；
[000引 CN102716658公开了一种前置式半干法脱硫系统，通过设置喷洒脱硫剂，并在脱硫 塔内设置进口弯管段、文丘里管段、扬升段。支管路连接活性炭系统，设计复杂，能耗也较 局；
[0006] CN103349903A，CN 103480268A公开了一种烟气半干法脱硫的方法，其中需要对烟 气进行调湿后脱硫，也是利用了湿态粉体活浆料脱硫；
[0007] CN103566749A公开了一种循环硫化床半干法脱硫系统，在脱硫塔内安装文丘厘 管，安装储灰斗和烟气回流装置，利用净烟气回流循环控制回路，来保证脱硫塔内流场稳 定，床层均匀，但是仅仅通过控制压差等控制循环无法实现动态实时控制，同时浪费能耗巨 大，周期长，不利于脱硫系统调整；
[0008] CN202478821U公开了一种循环流化床的干法脱硫塔强化回流装置，脱硫塔内顶部 设有由若干块导流板围成的导流圈。该实用新型通过在脱硫塔内的顶部设置由若干块导流 板围成一圈的导流圈，使得烟气上升至此处后形成强回流，进一步强化了塔内颗粒的返回， 虽然强化了传质，但是仍然无法形成动态控制，调整耗费周期过长。
[0009] CN102500225A公开了一种脱硫工艺，虽然对脱硫塔，循环工艺室都进行了改进，但 是没有在脱硫塔内实现动态调节，不利于实时计算和随时调整，耗费成本和时间，能耗过 大。
[0010] 因此，如何解决现有技术中半干法脱硫工艺面临的上述问题，是实现高效、绿色、 环保的技术障碍，也是目前亟待解决的技术问题。 【实用新型内容】
[0011] 针对上述半干法脱硫工艺出现的问题，本实用新型设及一种基于动态反应区的半 干法脱硫装置，包括将含有污染物S02、粉尘和N0X的烟气经过带有动态调节功能的脱硫塔， 在脱硫塔内主反应区和调节区与脱硫剂石灰进行反应，W比较经济的运行成本完成脱硫任 务，可W实现对二氧化硫和粉尘的超低排放，同时还具有一定脱硝效果，当在调节溶液中添 加氧化剂和活化剂时，脱硝效率明显增加。
[0012] 本实用新型的目的是提供一种基于动态反应区的高效半干法脱硫塔，依次包括烟 气进口、整流区、动态调节区、主反应区、反应调节区、均流区；所述动态调节区安装有动态 调节模块;所述反应调节区安装有反应调节模块;其中，所述烟气进口位于所述整流区上部 的侧面，所述整流区位于脱硫塔的最上部，向下依次设置所述动态调节区、所述主反应区、 所述反应调节区、所述均流区;所述均流区下部的侧面设置有烟气出口。
[0013] 优选地，所述动态调节模块包括喷液模块、喷浆模块、喷灰模块中的任一种及其任 意组合。
[0014] 本实用新型还进一步设及一种基于动态反应区的高效半干法脱硫系统，包括:脱 硫塔、烟气出口、布袋除尘器、流量计、调节阀、溶液累、溶液箱、储气罐、根部阀、止回阀、脱 硫塔输入缓冲仓、循环灰定量给料机、循环灰输送管线、输送设备、输灰罐车、计算模块;所 述脱硫塔依次包括烟气进口、整流区、动态调节区、主反应区、反应调节区、均流区；所述动 态调节区安装有动态调节模块;所述反应调节区安装有反应调节模块;所述均流区通过所 述烟气出口与所述布袋除尘器相连接;所述输送设备设置于所述布袋除尘器下部，两端分 别连接输灰罐车、循环灰输送管线;所述循环灰输送管线连接脱硫塔输入缓冲仓;所述循环 灰定量给料机设置于所述脱硫塔输入缓冲仓下部与脱硫塔的顶部之间；
[0015] 所述储气罐的输出端管线依次通过根部阀、止回阀、阀口连接于Ξ通管件，Ξ通管 件的2个端口分别连接所述运态调节模块、反应调节模块；
[0016] 所述溶液箱的输出端管线依次通过溶液累、调节阀、流量计连接于另一 Ξ通管件， Ξ通管件的2个端口分别连接所述动态调节模块、反应调节模块;CEMS数据自计算模块输 入、通过化对莫块实现对调节阀的控制。
[0017] 本实用新型所述脱硫塔W-种反应区可W动态调节的脱硫塔为主要设备，脱硫塔 后设置布袋除尘器作为辅助设备，通过引风机来保持系统在负压环境运行。脱硫塔的动态 调节模块主要是通过一台带有保护气吹扫的双流体喷枪来实现，该喷枪的喷吹流量可W实 时自动调节，调节量依据脱硫系统进口 CEMS检测数据，然后通过自控系统计算模块精确计 算后反馈到喷枪前部的电动调节阀或变频设备，由此完成脱硫塔内的动态调节过程。脱硫 塔的反应调节模块也是通过类似设计的喷枪来实现，主要是调节反应区因局部蒸发过快而 造成烟气反应区液态水或溶液量减少，造成烟气短路，乃至脱硫塔效率下降的情况。动态调 节作为反应区的主要调节手段，可W根据入口烟气成分的变化自动进行喷枪流量变化调 节，W此实现反应区的动态变化;反应调节作为动态调节的补充手段，可W有效增加反应段 的高度，延长有效反应时间，保证设计的脱硫塔效率。
[0018] 本实用新型所述装置的主要设备为脱硫塔、布袋除尘器和引风机，所述脱硫塔内 反应段设计采用上述动态调节的方式，根据进入系统的烟气情况，在反应区域进行相应的 溫度、湿度和循环灰浓度的调节。其中，脱硫塔内反应溫度控制在60~140°C，优选为70~ 1 l〇°C，最优选为75~90°C;湿度调节W烟气含湿量为准，一般控制在5%~18 %，优选8%~ 15 %，最优选10 %~12 % ;循环灰浓度控制与入口烟气硫含量有关，当入口烟气硫含量为 2000~2500mg/Nm3时，反应区循环灰浓度控制在200~800mg/Nm3，优选200~600mg/Nm 3，最 优选 300~500mg/Nm3。
[0019] 本实