专利名称：干碱静电喷射及烟气加湿降温法烟气脱硫系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种干法烟气脱硫系统，尤其涉及一种干碱(如采用NaOH或 Ca(OH)2等碱粉末作为吸收剂)静电喷射及烟气加湿降温法烟气脱硫系统。
背景技术：
目前，常用的几种干法烟气脱硫工艺如下所述A、直喷式干法烟气脱硫工艺该工艺是在烟道中直接喷入Ca(0H)2、Na2CO3或NaHCO3粉末作为吸收剂的一种简单的干法烟气脱硫工艺，该工艺没有设置吸收塔，整个脱硫过程均在烟道内进行。该工艺的局限为首先是要求烟气中水蒸气的含量非常高(比如垃圾焚烧炉烟气处理系统)，以提供化学反应所需要的“吸收剂潮解环境”，如果烟气中水蒸气的含量过低，则整个化学反应将以“气-固反应”的模式进行，这种反应模式的效率是非常低的。再其次就是要有比较长的烟道系统，以保证化学反应进行所需要的时间。该工艺仅在非常特殊的环境中才使用，如果环境变化则该工艺的脱硫效率将很低。B、静电喷射干法烟气脱硫工艺该工艺是对“直喷式干法烟气脱硫工艺”的一种改进工艺。在烟道中喷入Ca(0H)2、 Na2CO3或NaHCO3粉末之前，首先让吸收剂气流经过一个高压充电设备，使吸收剂粒子荷电， 荷电后的吸收剂粒子在烟道中由于同性相斥的作用可以分布的更为均勻，同时，吸收剂粒子荷电后还可以部分的提高其活性。同样该工艺没有设置吸收塔，整个脱硫过程均在烟道内进行。该工艺的局限为由于没有吸收塔，因此整个化学反应都在烟道及下游布袋除尘器的滤袋表面进行，因此反应时间难以保证。其次，吸收剂粒子采用荷电的方式来降低反应活化能，提高粒子活性的程度是很有限的，当烟气中水蒸气的含量过低时，该工艺的脱硫效率将大打折扣。C、CFB循环流化床干法烟气脱硫工艺 该工艺是一个非常完善的干法烟气脱硫系统，系统以CaO或Ca (OH) 2为吸收剂(相对比较便宜，但用量大)，系统设置有一个吸收塔，在吸收塔内设有工艺水喷枪以提供化学反应所需要的“水环境”，使化学反应能以离子反应的模式进行。该工艺还设置有物料循环系统，将下游除尘器收集的飞灰部分循环进入吸收塔， 在塔内形成一个稳定的流化床，以提高烟气与吸收剂的接触概率。但该工艺也有一些局限性首先，因为其系统完善所以其系统设置复杂，占地面积大且造价很高，对除尘器与吸收塔问的高度差要求很苛刻，因此该工艺仅适用于中型锅炉机组的烟气脱硫系统，很多小机组改造时该工艺都不适用。其次，由于循环灰的加入，使得下游布袋除尘器的负荷显著增加，直接影响滤袋的使用寿命。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是克服现有干法烟气脱硫系统存在的缺陷，提供一种干碱静电喷射及烟气加湿降温法烟气脱硫系统，整个系统设备较少，工艺简单，因此在小型机组脱硫改造中总体造价相比其他脱硫工艺有很大的优势，此外该系统的脱硫效率高。为解决以上技术问题，本实用新型提供一种干碱静电喷射及烟气加湿降温法烟气脱硫系统，包括烟气系统、吸收塔、吸收剂静电喷射装置、烟气喷水降温装置和吸收剂贮存及输送装置；所述烟气系统包括主烟道、除尘器、引风机和烟囱；该主烟道与吸收塔入口相连； 该除尘器位于吸收塔出口烟道下游；该引风机位于除尘器下游；该烟囱与引风机相连；所述吸收塔内设有一文丘里管；在吸收塔的文丘里管出口设有加湿喷枪；所述吸收剂贮存及输送装置包括碱仓、变频螺旋输送机、碱仓电动锁气器和稀相输送器；该变频螺旋输送机与碱仓的出口相连；碱仓电动锁气器与变频螺旋输送机和稀相输送器相连；所述吸收剂静电喷射装置通过稀相输送管道与稀相输送器相连；所述烟气喷水降温装置包括工艺水箱和工艺水泵；工艺水泵用于将工艺水箱中的工艺水送至吸收塔文丘里管出口的加湿喷枪以喷入工艺水。所述吸收塔的出口设置有温度传感器；所述吸收塔的入口设有Sh传感器及烟气流量计。所述烟气系统还包括一旁路烟道，该旁路烟道连接吸收塔和烟囱。所述螺旋输送机为变频控制，其输送量受正反馈控制和负反馈控制；所述正反馈控制具体为在吸收塔的入口设有传感器及烟气流量计，由这两个参数及预定的碱/S 摩尔比计算出系统所需的碱的量，并以此型号对变频螺旋输送机的转速进行粗略调节；负反馈控制具体为在引风机出口的水平主烟道上同样设有SO2传感器，根据该参数可以对变频螺旋输送机的转速进行精确地调节，以保证烟气中污染物的含量达到环保排放要求。所述稀相输送器为一个采用压缩空气为动力的射流输送装置。所述文丘里管是一个采用逆流喷射的扩散装置。所述加湿喷枪为L型的两相流加湿喷枪。所述吸收塔由上升段和下降段组成，该上升段自下到上是文丘里管、扩散段、直筒段和连接虾米管段，下降段自上到下是连接虾米管段、直筒段，吸收塔出口和吸收塔灰斗； 在吸收塔的文丘里出口的扩散段设有加湿喷枪。在吸收塔的下降段的最下方设置有一个吸收塔灰斗，由于烟气转向而分离的部分粗灰将由吸收塔灰斗下方的吸收塔电动锁气器排往电厂的排灰系统。与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于本实用新型是综合现有的上述几种干法脱硫工艺，取其优点，去除其局限性的一种新型的干法脱硫工艺。干式碱法烟气脱硫系统是采用碱作为吸收剂的干法烟气脱硫工艺，由于吸收剂比较昂贵，所以一般适用于小型机组的烟气脱硫。整个系统设备较少，工艺简单，因此在小型机组脱硫改造中总体造价相比其他脱硫工艺有很大的优势。
4[0032]首先考虑到锅炉机组容量小，需处理的烟气量相对较少，吸收剂的耗量也较少，因此系统采用碱粉末作为吸收剂，该物质很容易潮解，因此对烟气中水蒸气含量要求不苛刻。其次，在吸收剂加入烟道前同样有一个荷电过程，因此保留了静电喷射的优点。静电喷射的功能是a)干碱带同性电荷，所以迅速均勻分开；b)干碱带电与烟气中的SO2等酸性物质会迅速结合。在吸收剂的喷出口还增加有一个文丘里管，采用逆喷方式将吸收剂加入到烟气中，这将更有利于吸收剂的均勻分散。文丘里管可以防止烟气颗粒沉降，使吸收塔内烟气在低速下运行，增加离子的反应时间。另外，在吸收剂的加入点的下游，设置有一个加湿反应塔(即在吸收塔的文丘里管出口设有加湿喷枪)，通过对吸收剂的加湿来获得更好的表面活性，加速碱粉末的潮解， 使烟气的酸性物质和吸收剂碱都以离子形式存在，从而进一步的保证化学反应是在“离子反应”的模式下进行，因此可以避免系统对原烟气本身水蒸气含量的依赖，从而大幅度的提高系统的效率及可靠性。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明
图1为本实用新型干碱静电喷射及烟气加湿降温法烟气脱硫系统的结构示意图；图2为本实用新型系统中吸收塔的结构示意图。其中1-碱仓、2-变频螺旋输送机、3-碱仓电动锁气器、4-稀相输送器、5-吸收剂静电喷射装置、6-主烟道、7-吸收塔、8-除尘器、9-旁路烟道、10-引风机、11-烟囱、12-吸收塔电动锁气器、13-工艺水箱、14-工艺水泵、15-加湿喷枪、16-稀相输送管道、17-排灰系统、18-文丘里管、19-扩散段、20-直筒段、21-连接虾米管段、22-直筒段、23-吸收塔灰斗。
具体实施方式
如
图1和图2所示，本实用新型系统主要由以下几部分组成1、烟气系统烟气系统包括主烟道6、旁路烟道9、除尘器8、引风机10、烟囱11 ；该主烟道6与吸收塔7入口相连；该除尘器8位于吸收塔7出口烟道下游；该引风机10位于除尘器8下游；该烟囱11与引风机10相连。旁路烟道9连接吸收塔7和烟囱11，旁路烟道9的作用是当除尘器8坏了，需要维修时，烟气可通过旁路烟道9从吸收塔7直接通过引风机10向烟囱11排放，不影响整个烟气脱硫系统的运行。自锅炉空预器出来的烟气(处理烟气)在进入吸收塔7前主烟道6后，被均勻加入吸收剂，然后由吸收塔7下部进入吸收塔7，在经过吸收塔7的文丘里管18加速后进入吸收塔7的加湿吸收段，在该段内，烟气中的有害酸性污染物被吸收剂所吸收，烟气在经过吸收塔7的下降段后由吸收塔灰斗23上方的出口排出进入下游的除尘器8，在除尘器8内烟气被除尘后由系统引风机10排出至烟囱11。2、吸收塔系统如图2所示，吸收塔7被设计成由两部分组成上升段及下降段。在上升段，自下到上由这几部分组成文丘里管18、扩散段19、直筒段20，连接虾米管段21。[0046]在下降段，自上到下由这几部分组成连接虾米管段21、直筒段22，吸收塔出口、 吸收塔灰斗23。在吸收塔7的文丘里管18出口的扩散段19设有两相流加湿喷枪15，以提高吸收剂的活性。通过对吸收剂的加湿来获得更好的表面活性，加速碱粉末的潮解，从而进一步的保证化学反应是在“离子反应”的模式下进行，因此可以避免系统对原烟气本身水蒸气含量的依赖，从而大幅度的提高系统的效率及可靠性。文丘里管18是一个特殊设计的扩散装置，采用逆流喷射。它能够让在烟道内加入的碱粉末均勻的分布于烟气中，最大限度的提高碱与酸性气体的接触概率。在吸收塔7的出口还设置有温度传感器，用以控制加湿的喷水量，既能保证使吸收化学反应在最佳的温度范围内进行，又能很好的保证下游的除尘器8的运行安全。在吸收塔7的下降段的最下方设置有一个吸收塔灰斗23，由于烟气转向而分离的部分粗灰将由吸收塔灰斗23下方的吸收塔电动锁气器12排往电厂的排灰系统17。3、吸收剂贮存及输送系统所述吸收剂贮存及输送装置包括碱仓1、变频螺旋输送机2、碱仓电动锁气器3和稀相输送器4 ；该变频螺旋输送机2与碱仓1的出口相连；碱仓电动锁气器3与变频螺旋输送机2和稀相输送器4相连，稀相输送器4的另一接口与吸收塔7入口相连。碱仓1内贮存吸收剂，本工艺的吸收剂使用的是具有很高比表面积的固体碱粉末 (如NaOH或Ca (OH) 2等)，其粒度应保证在13 μ m左右。变频螺旋输送机2为变频控制，其输送量受两个因素的控制A、正反馈控制在吸收塔7的入口设有传感器，及烟气流量计，由这两个参数及预定的碱/S摩尔比就可以计算出系统所需的碱的量，并以此型号对变频螺旋输送机2的转速进行粗略调节；B、负反馈控制在引风机10出口的水平主烟道6上同样设有传感器，根据该参数可以对变频螺旋输送机2的转速进行精确地调节，以保证烟气中污染物的含量达到环保排放要求。碱仓电动锁气器3的设置是为了稀相输送器4能正常的工作，并保证输送用压缩空气不会上窜至碱仓1。稀相输送器4为一个采用压缩空气为动力的射流输送装置，该装置目前已经被广泛的应用于粉状物料的稀相输送系统。4、吸收剂静电喷射装置该吸收剂静电喷射装置5通过稀相输送管道16与稀相输送器4相连。该吸收剂静电喷射装置5用于将吸收剂粉末在加入烟气之前进行荷电处理并采用逆流喷射方式将吸收剂加入到烟气中。在吸收剂加入烟道前有一个荷电过程，因此保留了静电喷射的优点。 该吸收剂静电喷射装置5的功能是a)干碱带同性电荷，所以迅速均勻分开；b)干碱带电与烟气中的SO2等酸性物质会迅速结合。在吸收剂的喷出口还设有一个文丘里管18，采用逆喷方式将吸收剂加入到烟气中，这将更有利于吸收剂的均勻分散。文丘里管18可以防止烟气颗粒沉降，使吸收塔内烟气在低速下运行，增加离子的反应时间。5、烟气喷水降温装置所述烟气喷水降温装置包括工艺水箱13和工艺水泵14 ；工艺水泵14用于将工艺水箱13中的工艺水送至吸收塔文丘里管18出口扩散段19的加湿喷枪15以喷入工艺水。加湿喷枪15选择L型的两相流喷枪(采用压缩空气对工艺水进行雾化)，布置于吸收塔7的文丘里管18出口扩散段19，烟气在此由于失速而形成强烈的紊流，在该段加入工艺水，可以有效地对碱粉末的表面进行增湿，会使烟气的酸性物质和吸收剂碱都以离子形式存在，可以很好的进行离子反应，从而大幅度的提高其反应活性。工艺水的加入量由吸收塔7出口的温度传感器控制，喷水量与吸收塔7出口的温度信号进行关联，以保证吸收塔7出口温度控制在75 80°C。如
图1所示，本实用新型一种干碱静电喷射及烟气加湿降温烟气脱硫工艺方法， 包括如下步骤来自锅炉的烟气在进入吸收塔7前主烟道6后，被均勻加入吸收剂粉末，该吸收剂粉末在加入之前需进行荷电处理并采用逆流喷射方式将吸收剂加入到烟气中；然后烟气由吸收塔7下部入口进入吸收塔7，在经过吸收塔文丘里管18加速后进入吸收塔7的扩散段19，在该扩散段19内，通过加湿喷枪15喷入工艺水进行加湿吸收，烟气中的有害酸性污染物被吸收剂所吸收，烟气在经过吸收塔7的下降段后由吸收塔灰斗23上方的出口排出进入下游的除尘器8，在除尘器8内烟气被除尘后由系统引风机10排出至烟囱11。
权利要求1.一种干碱静电喷射及烟气加湿降温法烟气脱硫系统，其特征在于，包括烟气系统、 吸收塔、吸收剂静电喷射装置、烟气喷水降温装置和吸收剂贮存及输送装置；所述烟气系统包括主烟道、除尘器、引风机和烟囱；该主烟道与吸收塔入口相连；该除尘器位于吸收塔出口烟道下游；该引风机位于除尘器下游；该烟囱与引风机相连；所述吸收塔内设有一文丘里管；在吸收塔的文丘里管出口设有加湿喷枪；所述吸收剂贮存及输送装置包括碱仓、变频螺旋输送机、碱仓电动锁气器和稀相输送器；该变频螺旋输送机与碱仓的出口相连；碱仓电动锁气器与变频螺旋输送机和稀相输送器相连；所述吸收剂静电喷射装置通过稀相输送管道与稀相输送器相连；所述烟气喷水降温装置包括工艺水箱和工艺水泵；工艺水泵用于将工艺水箱中的工艺水送至吸收塔文丘里管出口的加湿喷枪以喷入工艺水。
2.根据权利要求1所述的干碱静电喷射及烟气加湿降温法烟气脱硫系统，其特征在于，所述吸收塔的出口设置有温度传感器；所述吸收塔的入口设有SO2传感器及烟气流量计。
3.根据权利要求1所述的干碱静电喷射及烟气加湿降温法烟气脱硫系统，其特征在于，所述烟气系统还包括一旁路烟道，该旁路烟道连接吸收塔和烟囱。
4.根据权利要求1所述的干碱静电喷射及烟气加湿降温法烟气脱硫系统，其特征在于，所述螺旋输送机为变频控制，其输送量受正反馈控制和负反馈控制；所述正反馈控制具体为在吸收塔的入口设有SO2传感器及烟气流量计，由这两个参数及预定的碱/S摩尔比计算出系统所需的碱的量，并以此型号对变频螺旋输送机的转速进行粗略调节；负反馈控制具体为在引风机出口的水平主烟道上同样设有SO2传感器，根据该参数可以对变频螺旋输送机的转速进行精确地调节，以保证烟气中污染物的含量达到环保排放要求。
5.根据权利要求1所述的干碱静电喷射及烟气加湿降温法烟气脱硫系统，其特征在于，所述稀相输送器为一个采用压缩空气为动力的射流输送装置。
6.根据权利要求1所述的干碱静电喷射及烟气加湿降温法烟气脱硫系统，其特征在于，所述文丘里管是一个采用逆流喷射的扩散装置。
7.根据权利要求1所述的干碱静电喷射及烟气加湿降温法烟气脱硫系统，其特征在于，所述加湿喷枪为L型的两相流加湿喷枪。
8.根据权利要求1所述的干碱静电喷射及烟气加湿降温法烟气脱硫系统，其特征在于，所述吸收塔由上升段和下降段组成，该上升段自下到上是文丘里管、扩散段、直筒段和连接虾米管段，下降段自上到下是连接虾米管段、直筒段，吸收塔出口和吸收塔灰斗；在吸收塔的文丘里出口的扩散段设有加湿喷枪。
9.根据权利要求8所述的干碱静电喷射及烟气加湿降温法烟气脱硫系统，其特征在于，在吸收塔的下降段的最下方设置有一个吸收塔灰斗，由于烟气转向而分离的部分粗灰将由吸收塔灰斗下方的吸收塔电动锁气器排往电厂的排灰系统。
专利摘要本实用新型公开了一种干碱静电喷射及烟气加湿降温法烟气脱硫系统，包括烟气系统、吸收塔、吸收剂静电喷射装置、烟气喷水降温装置和吸收剂贮存及输送装置；烟气系统包括主烟道、除尘器、引风机和烟囱；吸收塔内设有一文丘里管，在吸收塔的文丘里管出口设有加湿喷枪；吸收剂贮存及输送装置包括碱仓、变频螺旋输送机、碱仓电动锁气器和稀相输送器；吸收剂静电喷射装置通过稀相输送管道与稀相输送器相连；烟气喷水降温装置包括工艺水箱和工艺水泵；工艺水泵用于将工艺水箱中的工艺水送至吸收塔文丘里管出口的加湿喷枪以喷入工艺水。本实用新型系统设备较少，工艺简单，制造成本低、脱硫效率高。
文档编号B01D53/50GK201940171SQ20112001404
公开日2011年8月24日 申请日期2011年1月18日 优先权日2011年1月18日
发明者刘上光 申请人:刘上光