烟气脱硫系统的制作方法

本实用新型涉及一种烟气脱硫系统。

背景技术：

锅炉烟气脱硫目前采用单碱或双碱法脱硫工艺及设备，根据现行的二氧化硫排放标准，单碱或双碱法脱硫技术需要使用NaOH或其他碱液来吸收SO₂。如申请号201610062430.5公开了一种双碱法烟气脱硫方法及烟气脱硫系统，通过使用采用氢氧化钠或碳酸钠作为吸收剂对烟气中的SO₂进行吸收以达到烟气脱硫的目的，该存在的问题是：单碱或双减法脱硫必须使用大量NaOH或其他碱液才能使烟气排放达到要求，而NaOH或其他碱液消耗量过大，长期运行会增加脱硫成本。

技术实现要素：

为克服上述脱硫技术所存在的问题，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种不需要碱液或者只需要少量碱液就可以进行烟气脱硫以降低成本的烟气脱硫系统。

与其相应，本实用新型另一个要解决的技术问题是与上述烟气脱硫系统相对应的烟气脱硫方法。

就烟气脱硫系统而言，本实用新型的烟气脱硫系统包括喷淋系统、雾化系统和冷凝回收系统，所述雾化系统与喷淋系统连接，锅炉烟气经雾化系统与喷淋系统后进入冷凝回收系统，所述冷凝回收系统收集脱硫过程中产生的H₂SO₃并将脱硫后的烟气排出。

进一步地，还包括后处理系统，所述后处理系统包括脱硫调节池、提升泵、脱硫反应池和风机，其中：

脱硫调节池与冷凝回收系统连接，H₂SO₃进入脱硫调节池内与CaO和H₂O反应生成CaSO₃；

提升泵，连接脱硫调节池和脱硫反应池，将脱硫调节池中生成的CaSO₃输送至脱硫反应池；

风机，与脱硫反应池连接以将O₂送入脱硫反应池中，CaSO₃和O₂在脱硫反应池中生成石膏浆。

进一步地，所述后处理系统还包括脱硫沉淀池、污泥浓缩池和泥浆泵，所述脱硫沉淀池与脱硫反应池连接将脱硫反应池中的石膏浆沉淀出来，所述泥浆泵将脱硫沉淀池中的石膏浆送至污泥浓缩池，所述浓缩池将石膏浆固化为石膏。

进一步地，还包括水循环系统，所述水循环系统包括循环水池和循环水泵，所述循环水池收集脱硫沉淀池中的水，所述循环水泵用于输送循环水池中的水。

进一步地，所述烟气监控系统用于监控冷凝回收系统排出的烟气含硫量，当冷凝回收系统排出的烟气含硫量超标时，所述自动控制系统控制锅炉烟气直接进入喷淋系统并由喷淋系统喷碱液以对烟气脱硫。

本实用新型的烟气脱硫系统的有益效果：

1、本实用新型的烟气脱硫系统，利用雾化系统喷出的水雾吸收烟气，在再利用喷淋系统喷出的水分吸收水雾，烟气中的SO₂与水充分作用转换为H₂SO₄,从而完成烟气脱硫，整个过程不需要使用碱液或者仅使用少量碱液，大大降低了生产运行成本；

2、本实用新型的烟气脱硫系统，通过后处理系统可以将脱硫过程中形成的H₂SO₄转化为石膏；

3、本实用新型的烟气脱硫系统，后处理系统中的水可以循环使用。

就烟气脱硫工艺而言，本实用新型的烟气脱硫工艺包括如下步骤：

S1)锅炉烟气进入喷雾系统进行预处理：喷雾系统产生水雾以吸收锅炉烟气中的硫化物；

S2)喷雾系统产生的水雾与烟气送至喷淋系统，利用喷淋系统喷淋出的水分吸收水雾；

S3)将喷淋后形成的水与残留的水雾送至冷凝回收系统，烟气中的硫化物反应后生成H₂SO₃以完成脱硫，脱硫后的烟气从冷凝回收系统排出；

S4)将冷凝回收系统中的H₂SO₃送至脱硫调节池，在脱硫调节池中加入CaO，H₂SO与CaO反应生成CaSO₃，反应式为：

CaO+H₂O→Ca(OH)₂

H₂SO₃+Ca(OH)₂→CaSO₃+2H₂O；

S5)在脱硫反应池内将CaSO₃与O₂反应生成生石膏，反应式为：

2CaSO₃+2H₂O+O₂→2CaSO₄+2H₂O

进一步地，喷雾系统产生的水雾颗粒直径为1μm-10μm。

本实用新型的烟气脱硫工艺的有益效果：利用SO₂的亲水性，通过水雾与烟气作用可以大大提高SO₂被水分吸收的吸收率，在不需要碱液或只需少量碱液的情况下就可以完成烟气脱硫。

附图说明

图1为本实用新型烟气脱硫系统的一种工艺布置图；

图2为本实用新型烟气脱硫系统的另一种工艺布置图；

图中：1-雾化系统、2-喷淋系统、3-冷凝回收系统、4-硫调节池、5-提升泵、6-脱硫反应池、7-风机、8-脱硫沉淀池、9-泥浆泵、10-污泥浓缩池、11-循环水池、12-循环水泵、13-烟气监控系统、14-自动控制系统、15-智能加碱系统。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例的烟气脱硫系统包括依次连接的雾化系统1、喷淋系统2和冷凝回收系统3。雾化系统1位于喷淋系统2的工艺前端，雾化系统1通过低压喷头产生超细颗粒水雾，超细颗粒水雾的直径为1μm-10μm，比表面积可达600m²/kg以上，含SO₂的锅炉烟气入雾化系统1后，由于烟气中的SO₂具有亲水性，超细颗粒水雾能够充分吸收烟气中的SO₂。吸收了SO₂的水雾和烟气进入喷淋系统2，喷淋系统2产生喷淋水，喷淋水将水雾和烟气吸收，SO₂进一步与水作用生成后H₂SO₃，H₂SO₃和烟气进入冷凝回收系统3，冷凝回收系统3将H₂SO₃冷凝回收，而经过脱硫后的烟气则通过冷凝回收系统3排出到大气外。

烟气在喷雾系统内被超细颗粒水雾进行预处理，大量的SO₂被超细颗粒水雾吸收，从而可以提高SO₂与喷淋水作用生成H₂SO₃的效率。喷淋系统2可由现有脱硫塔改造而成，并保留现有脱硫塔的功能，脱硫塔采用内置若干层旋流板的方式，塔内最上层脱硫旋流板上布置一根喷管，喷淋的水液通过喷水层喷射到旋流板中轴的布水器上，然后水液均匀布开，在旋流板的导流作用下，烟气旋转上升，与均匀布在旋流板上的水液相切，进一步充分吸收SO₂等酸性气体，喷淋系统喷出的水中可以混有少量NaOH等碱液，整个烟气脱硫过程中可以不使用碱液或只使用少量碱液，大大降低了运行成本。

为了对脱硫过程中产生的H₂SO₃进行利用，本实用新型的烟气脱硫系统还包括后处理系统，后处理系统包括脱硫调节池4、提升泵5、脱硫反应池6和风机7，其中：

脱硫调节池4与冷凝回收系统3连接，脱硫反应池4内加入CaO和H₂O，冷凝回收系统3中的H₂SO₃进入脱硫调节池4内与CaO和H₂O反应生成CaSO₃；

提升泵5用于连接脱硫调节池4和脱硫反应池6，将脱硫调节池4中生成的CaSO₃输送至脱硫反应池6；

风机7，与脱硫反应池6连接以将O₂送入脱硫反应池6中，CaSO₃和O₂在脱硫反应池6中生成石膏浆，具体成分为CaSO₄和H₂O。

后处理系统还包括脱硫沉淀池8、泥浆泵9和污泥浓缩池10，脱硫沉淀池8位于脱硫反应池6的下游并与脱硫反应池6连接，脱硫反应池中的石膏浆在脱硫沉淀池8中沉淀出来，泥浆泵9将脱硫反应池6中的石膏浆送至污泥浓缩池10，污泥浓缩池10将石膏浆固化为石膏即固态CaSO₄，石膏存放待运，可供综合利用。

为了循环利用水资源，还包括水循环系统，水循环系统包括循环水池11和循环水泵12，循环水池11收集脱硫沉淀池10中的较为纯净的水，循环水泵12用于输送循环水池11中的水输送至喷淋系统2或其他用水设备处。

还包括烟气监控系统13、自动控制系统14和智能加碱系统15，烟气监控系统13用于监控冷凝回收系统3排出的烟气含硫量，当冷凝回收系统3排出的烟气含硫量超标时，自动控制系统14控制锅炉烟气直接进入喷淋系统2，并控制智能加碱系统15向循环水池11紧急加碱，碱液由循环水池11进入喷淋系统2，喷淋系统2喷出碱液对烟气进行强化脱硫。

图2示出了本实用新型烟气脱硫系统的另一种工艺布置图，与图1不同的是，图2所示的烟气脱硫系统中，喷淋系统2位于雾化系统1的工艺前端，也就是说烟气先进入喷淋系统2后再进入雾化系统1，在喷淋系统2中没有被喷淋水吸收的SO₂进入雾化系统1中被超细颗粒水雾进一步吸收，从而完成烟气脱硫。

实施例2

一种烟气脱硫工艺，包括如下步骤：

S1)锅炉烟气进入喷雾系统进行预处理：喷雾系统产生水雾以吸收锅炉烟气中的SO₂等硫化物；特别是当喷雾系统产生的水雾颗粒直径为1μm-10μm时，水雾对烟气中的SO₂等硫化物的吸收效果最好；

S2)喷雾系统产生的水雾与烟气送至喷淋系统，利用喷淋系统喷淋出的水分吸收水雾；

S3)将喷淋后形成的水与残留的水雾送至冷凝回收系统，烟气中的硫化物反应后生成H₂SO₃以完成脱硫，脱硫后的烟气从冷凝回收系统排出；

S4)将冷凝回收系统中的H₂SO₃送至脱硫调节池，在脱硫调节池中加入CaO，H₂SO与CaO反应生成CaSO₃，反应式为：

CaO+H₂O→Ca(OH)₂

H₂SO₃+Ca(OH)₂→CaSO₃+2H₂O；

S5)在脱硫反应池内将CaSO₃与O₂反应生成生石膏，反应式为：

2CaSO₃+2H₂O+O₂→2CaSO₄+2H₂O

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。