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_2

文档序号:10304950阅读:来源:国知局
用新型装置运行的工艺流程框图如下:
[0020]
[0021] 本实用新型所述装置的脱硫塔设计灵活,塔内反应条件设计能够根据实际烟气成 分进行调节,塔形可W设计成圆形,也可W设置成矩形,脱硫塔内烟气流向也可W分别采用 上进气下出气和下进气上出气的方式设计,烟气与循环灰的混合接触也可W采用逆流式或 并流式,但为降低脱硫系统运转能耗,本实用新型采用并流式。
[0022] 优选地,本实用新型所述的一种基于动态反应区的高效半干法脱硫装置中的运行 工艺为,将含有污染物S〇2、粉尘和NOx的待处理烟气依次经过脱硫塔,布袋除尘器,然后通过 引风机保持系统负压运行,实现对二氧化硫和粉尘的超低排放,同时还具有10%~50%脱 硝效果。
[0023] 优选地,所述脱硫塔内部通过设置整流区(2)、动态调节区(3)、主反应区(4)、反应 调节区(5)和均流区(6)运五个区域进行反应条件的动态调节;所述待处理烟气在所述脱硫 塔的主反应区(4)和反应调节区巧)内与脱硫剂石灰进行脱硫反应,所述脱硫塔的进气方式 采用上进气或下进气。
[0024] 优选地,在所述脱硫塔的整流(2)区,烟气主要完成循环灰浓度调节,同时通过设 置的导流板保证流场的均匀稳定,最大限度的减少满流。脱硫控制系统根据入口烟气CEMS 检测数据,通过计算模块计算后得到实际所需要的循环灰量,然后回馈到循环灰系统设备 控制模块,定量的设定循环灰量,W保证通过最低的能耗实现脱硫效率。
[0025] 优选地,在所述脱硫塔的动态调节区,同样根据入口烟气CEMS检测数据,脱硫控制 系统通过计算模块(23)计算得到反应在最佳溫度湿度条件下需要的喷枪溶液调节量,然后 回馈到动态调节模块,自动进行溫度和湿度调节,使烟气达到理想的反应条件。
[0026] 优选地,大部分的脱硫反应在主反应区完成,部分没有及时参与反应的污染物随 烟气进入反应调节区(5),经过进一步的反应调节,最终保证脱硫塔的反应效率。
[0027] 优选地,经过脱硫后的净烟气进入均流区(6),在均流区(6)流场稳定,经过反应后 的循环灰会在此区域内碰撞粘结成较大的颗粒,大颗粒落入吸收塔下部设置的集灰斗,初 步实现气固分离,大部分循环灰随烟气进入后续布袋除尘器(10),经过滤袋分离后继续参 与循环反应,定期从布袋除尘器(10)排出一定量的循环灰W保证系统的整体物料平衡。
[0028] 优选地,在脱硫塔内进行动态调节,动态调节模块(7)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。
[0029] 优选地,在脱硫塔内进行循环灰、工艺水或碱性溶液的动态调节,调节溶液采用工 业上常用的氨氧化钢溶液、氨氧化钟溶液、碳酸钢溶液、碳酸氨钢溶液、氨水;调节溶液的质 量百分比浓度为0.1~60%,优选0.5~20%,尤其优选0.5~5%。
[0030] 优选地,所述工艺还可W添加氧化剂和活化剂,所述活化剂包括醇胺类、硫酸铁、 络合铁;所述氧化剂包括高儘酸钟、次氯酸钟、双氧水、重铭酸钟、臭氧、氯气;所述活化剂的 质量百分比浓度为0.1~5%,优选0.5~3%,尤其优选0.5~2% ;所述氧化剂的质量百分比 浓度为0.1~5%,优选0.5~3%,尤其优选0.5~2 %。
[0031 ] 优选地,脱硫塔内反应溫度控制在60~140°C,优选为70~110°C,最优选为75~90 °C;待处理的烟气溫度在80~300°C,优选为100~240°C,最优选为120~180°C;进行吸收反 应时,脱硫塔阻力^ 600Pa,整套系统阻力^ 3000化。
[0032] 实用新型有益效果
[0033] 1.本实用新型提供了一种基于动态反应区的高效半干法脱硫装置,通过使用该装 置可W大大提高脱硫效率,实现S〇2的超低排放,改变W前人们认为半干法脱硫工艺效率不 高的观念,同时脱硫塔的投资成本可W降低约1/4,脱硫系统运行能耗降低约1/5,同时还可 W实现10%~50%的脱硝效率(对不同的烟气采用不同的调节手段设计),整套系统可W采 用一体化设计,设备所占空间也大大降低,脱硫塔取消了塔内文丘里设备,降低了系统阻 力,同时也降低了风机电功率。
[0034] 2.本实用新型的脱硫塔可W通过动态调节模块实现反应区的动态调节,由计算模 块精确计算出循环灰量和调节模块的喷吹量,保证反应区较佳的反应条件,同时反应调节 模块与动态调节模块可W实现瞬时联动调节,维持整个反应区域的反应条件,W最小的循 环灰量实现设计的脱硫效率。本实用新型的脱硫工艺提高了脱硫效率,减少了循环灰量, 降低了除尘器负荷,延长了除尘器的使用寿命,极大地节省了能量消耗,利于实时调整和监 控,并且减少了设备维护维修频率。
[0035] 3.本实用新型对现有的半干法脱硫部分的结构进行改造也非常实用,经过改造 后,脱硫反应更加充分,循环灰粒径更加均匀,流动性大大增加,更加易于输送,同时也不易 堵塞。另外烟气经过动态调节脱硫塔后,流场更加稳定,循环灰的浓度分布也更加均匀,大 大改善了除尘系统的运行环境,整个系统改造只需对脱硫塔进行改造,对原有的除尘系统 和循环灰系统只需修补性改造,降低了改造成本,并且大幅减少了半干法脱硫系统的运行 成本,可W提高现有半干法脱硫工艺的效率,同时降低系统能耗。
【附图说明】
[0036] 图1上进气下出气的方形动态调节脱硫塔示意图。
[0037] 图2基于动态反应区的半干法脱硫工艺。
[0038] 附图标记含义:烟气进口 1、整流区2、动态调节区3、主反应区4、反应调节区 5、均流区6、动态调节模块7、反应调节模块8、烟气出口 9、布袋除尘器10、流量计11、 调节阀12、溶液累13、溶液箱14、储气罐15、根部阀16、止回阀17、脱硫塔入口缓冲仓 18、循环灰定量给料机19、循环灰输送管线20、输送设备21、输灰罐车22、计算模块23
【具体实施方式】
[0039] 下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方案进一步说明,但是本实用新型不 局限于所列出的实施例。还应包括在本实用新型所保护的范围内其它任何公知的改变。
[0040] 附图1为上进气下出气的方形动态调节脱硫塔装置,就所述脱硫塔来说,脱硫塔包 括整流区2、动态调节区3、主反应区4、反应调节区5和均流区6。
[0041] 在整流区2,烟气完成基础循环灰浓度调节。脱硫系统会将系统入口主要烟气成分 经CEMS在线检测仪实现烟气流量、S化浓度、烟气含湿量、烟气溫度、氧含量等数据的检测并 输入到计算模块23,再通过计算模块23计算后得到实际所需要的循环灰量,然后反馈到循 环灰系统设备,定量的设定循环灰量,W保证通过最低的能耗实现脱硫效率。
[0042] 在动态调节区3,同样根据入口CEMS检测数据,脱硫控制系统通过计算模23块计得 到反应需要的最佳溫度条件、湿度条件,然后反馈到动态调节模块,自动进行溫度和湿度调 节,使烟气达到理想的反应条件。
[0043] 脱硫反应主要在主反应区4进行,但是随着反应的进行,反应进度会随着溫度、湿 度的变化逐渐变弱,效率下降,为了保证脱硫塔设计效果,在烟气由主反应区4进入反应调 节区5后,在脱硫塔内进行进一步的反应调节,动态调节模块7与反应调节模块8所用设备及 原理大体类似,只是在调节量控制方面做了不同的优化,反应调节喷吹量要远小于动态调 节喷吹量,经过动态调节与反应调节后,烟气内的硫氧化物可W与脱硫剂石灰进行充分的 反应,同时循环灰量始终控制在能完成脱硫任务的最经济的区间,因此该脱硫工艺可W用 比较经济的运行能耗完成脱硫任务。
[0044] 经过脱硫后的净烟气进入均流区6,在均流区6内流场相对稳定,经过反应后的循 环灰会在此区
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