一种半干法烟气脱硫系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及烟气处理领域，具体涉及一种半干法烟气脱硫系统。


背景技术：

[0002]
火电厂循环流化床（circulating fluid bed，简称“cfb”）锅炉燃烧过程中会排放粉尘、so
x
、no
x
、有毒有害气体以及重金属等，对环境产生较大危害。烟气脱硫脱硝工艺技术直接关系着火电厂节能环保目标的实现。目前，火电厂烟气脱硫技术主要有湿法、干法、半干法三类。其中，湿法脱硫效率高，脱硫反应速度快，但存在设备腐蚀严重，维护费用高以及二次污染等问题；干法虽然无废水处理，也不会对设备造成腐蚀，但其脱硫效率在70~80％之间；半干法采用干式喷射法将脱硫剂送入燃烧炉，然后对排烟进行喷水，进行二次湿法处理。因此，相比于湿法和干法脱硫，半干法具有较高的脱硫效率，且不会产生废水，被广泛的采用。
[0003]
中国专利公开号cn110508123a公开了一种生物质锅炉半干法脱硫除尘装置，该装置在生物质锅炉之后的烟道上安装变径烟道，将增湿后的烟气在变径烟道中与脱硫剂充分混合，使烟气中的sox被脱硫剂吸收。其不足之处在于，变径烟道内的脱硫剂与烟气混合不均匀，脱硫剂与烟气在设备内的停留时间短，且脱硫剂损耗较大，这些都降低了设备的脱硫效率。
[0004]
中国专利公开号cn110508124a公开了高浓度工业烟气半干法净化处理系统及其工艺方法，该脱硫反应腔内设置聚气圈件、分散盘、第一均流罩、第二均流罩，实现烟气与脱硫剂的多次混合。其不足之处在于，聚气圈件、分散盘、第一均流罩、第二均流罩在一定程度上是会增加烟气与脱硫剂的混合，但并未从根本上改善烟气和脱硫剂的接触效率，使得脱硫剂未得到充分利用。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种脱硫剂使用效率高、脱硫剂损耗低、工艺流程简单的半干法烟气脱硫系统，以解决气相和颗粒相，即烟气和脱硫剂的两者混合不均匀，烟气和脱硫剂的两者接触效率低，烟气在脱硫反应器内停留时间短，烟气和脱硫剂间传质不充分，脱硫剂损耗大、脱硫效率低的问题。
[0006]
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种半干法烟气脱硫系统，其特征是，包括脱硫剂循环单元、脱硫单元和除尘单元；所述脱硫剂循环单元的出口端与所述脱硫单元的底部进口端连接，所述脱硫剂循环单元的进口端与所述脱硫单元的底部出口端连接，所述脱硫单元的顶部出口端与所述除尘单元的进口端连通。
[0007]
所述脱硫剂循环单元包括脱硫剂仓、仓泵a、脱硫剂进口、脱硫除尘器、仓泵b、含尘脱硫剂出口；所述脱硫剂进口为所述脱硫单元的底部进口端，所述含尘脱硫剂出口为所述脱硫单元的底部出口端，所述仓泵a的输入端与脱硫剂仓的输出端相连接，所述仓泵a的输出端为所述脱硫剂循环单元的出口端，并与脱硫剂进口的输入端相连接，所述脱硫除尘器
的输入端为所述脱硫剂循环单元的进口端，并与所述含尘脱硫剂出口的输出端相连接，所述脱硫除尘器的输出端与仓泵b的输入端相连接，所述仓泵b的输出端与脱硫剂仓的输入端相连接；
[0008]
进一步的，所述脱硫剂仓用于存储脱硫剂；
[0009]
进一步的，所述仓泵a用于将脱硫剂仓中的脱硫剂输送至脱硫剂进口的输入端，再输送至脱硫反应器内的导流区内；
[0010]
进一步的，所述脱硫除尘器用于除去含尘脱硫剂中的粉尘；
[0011]
进一步的，所述仓泵b用于将脱硫除尘器中的脱硫剂输送至脱硫剂仓中。
[0012]
所述脱硫单元包括工艺水进口、烟气进口和脱硫反应器；所述脱硫反应器的输出端为所述脱硫单元的顶部出口端；所述烟气进口与脱硫反应器的内部相连通，并设置在脱硫反应器的外壁两侧，并靠近脱硫反应器的底部；所述工艺水进口连接在所述烟气进口的上壁面和下壁面，并与所述烟气进口相连通；所述烟气进口与所述脱硫反应器的轴向夹角为30~60
°
；所述脱硫反应器内设置有导流筒，所述导流筒与所述脱硫反应器同轴布置；所述导流筒的内部区域为导流区，所述导流筒与脱硫反应器之间的区域为环隙区；所述脱硫剂进口位于所述导流区的正下方，并与脱硫反应器的底部相连通，所述含尘脱硫剂出口位于所述环隙区的正下方，并与脱硫反应器的底部相连通；
[0013]
进一步的，所述工艺水进口输出的介质为工艺水和压缩空气，用于增加来自烟气进口处烟气的湿度，从而提高脱硫剂的活化作用；
[0014]
进一步的，所述脱硫反应器内的导流筒将脱硫反应器分为导流区和环隙区，使得烟气和脱硫剂在脱硫反应器内定向循环流动，并形成多次环流，改善气固流动环境，增大了烟气和脱硫剂的混合、传质，以及烟气和脱硫剂在脱硫反应器内的停留时间，提高了脱硫剂的使用效率；
[0015]
进一步的，所述导流筒的直径为所述脱硫反应器的直径的0.3~0.8倍。
[0016]
所述除尘单元包括初级分离器、布袋除尘器、烟囱和灰斗；所述初级分离器的输入端与所述脱硫单元中的顶部出口端相连接，所述布袋除尘器的输入端与所述初级分离器的顶部输出端相连接，所述初级分离器和布袋除尘器的底部输出端均与所述灰斗的顶部输入端连接，所述布袋除尘器的顶部输出端与所述烟囱的输入端相连接。
[0017]
进一步的，所述初级分离器可以为旋风除尘器，用于将脱硫后的烟气初步过滤后进入布袋除尘器；
[0018]
进一步的，所述布袋除尘器用于进一步过滤烟气中的粉尘；
[0019]
进一步的，所述灰斗用于收集初级分离器和布袋除尘器底部排出的飞灰；
[0020]
进一步的，所述烟囱用于收集布袋除尘器顶部排出的干净烟气。
[0021]
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：
[0022]
本实用新型通过在脱硫反应器内设置导流筒，形成导流区和环隙区，通过调控烟气进口处的烟气量和脱硫剂进口处的脱硫剂量，使得烟气和脱硫剂在脱硫反应器内始终沿环隙区（从上到下）向导流区（从下到上）定向流动，并形成多次环流，从而改善气固流动环境，增加气固接触效率，提高脱硫剂的使用效率，减少脱硫剂的损耗，增大脱硫效率。
[0023]
本实用新型工艺结构简单、设备布置紧凑、占地小、能耗低，不产生废水废液，处理后烟气含湿量低，没有二次污染，脱硫剂使用效率高，脱硫剂损耗低。
[0024]
本实用新型可应用于电力、钢铁、玻璃、焦化、冶金、印染、纺织等行业。
附图说明
[0025]
图1是本实用新型实施例中半干法烟气脱硫系统的结构示意图。
[0026]
图中：脱硫剂循环单元1、脱硫单元2、除尘单元3、脱硫剂仓4、仓泵a5、脱硫剂进口6、脱硫除尘器7、仓泵b8、含尘脱硫剂出口9、工艺水进口10、烟气进口11、脱硫反应器12、导流筒13、导流区14、环隙区15、初级分离器16、布袋除尘器17、烟囱18、灰斗19。
具体实施方式
[0027]
下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
[0028]
参见图1，本实施例中，一种半干法烟气脱硫系统，包括脱硫剂循环单元1、脱硫单元2和除尘单元3；脱硫剂循环单元1的出口端与脱硫单元2的底部进口端连接，脱硫剂循环单元1的进口端与脱硫单元2的底部出口端连接，脱硫单元2的顶部出口端与除尘单元3的进口端连通。
[0029]
脱硫剂循环单元1包括脱硫剂仓4、仓泵a5、脱硫剂进口6、脱硫除尘器7、仓泵b8、含尘脱硫剂出口9；脱硫单元2包括工艺水进口10、烟气进口11和脱硫反应器12；除尘单元3包括初级分离器16、布袋除尘器17、烟囱18和灰斗19；
[0030]
具体的，脱硫剂进口6为脱硫单元2的底部进口端，含尘脱硫剂出口9为脱硫单元2的底部出口端，仓泵a5的输入端与脱硫剂仓4的输出端相连接，仓泵a5的输出端为脱硫剂循环单元1的出口端，并与脱硫剂进口6的输入端相连接，脱硫剂仓4用于存储脱硫剂，仓泵a5用于将脱硫剂仓4中的脱硫剂输送至脱硫剂进口6的输入端，再输送至脱硫反应器12内的导流区14内；
[0031]
具体的，脱硫除尘器7的输入端为脱硫剂循环单元1的进口端，并与含尘脱硫剂出口9的输出端相连接，脱硫除尘器7的输出端与仓泵b8的输入端相连接，仓泵b8的输出端与脱硫剂仓4的输入端相连接，脱硫除尘器7用于除去含尘脱硫剂中的粉尘，仓泵b8用于将脱硫除尘器7中的脱硫剂输送至脱硫剂仓4中；
[0032]
具体的，脱硫反应器12的输出端为脱硫单元2的顶部出口端；烟气进口11与脱硫反应器12的内部相连通，并设置在脱硫反应器12的外壁两侧，并靠近脱硫反应器12的底部；烟气进口11与脱硫反应器12的轴向夹角为30~60
°
；工艺水进口10连接在烟气进口11的上壁面和下壁面，并与烟气进口11相连通；脱硫反应器12内设置有导流筒13，导流筒13与脱硫反应器12同轴布置；导流筒13的内部区域为导流区14，导流筒13与脱硫反应器12之间的区域为环隙区15；脱硫剂进口6位于导流区14的正下方，并与脱硫反应器12的底部相连通，含尘脱硫剂出口9位于环隙区15的正下方，并与脱硫反应器12的底部相连通；
[0033]
具体的，工艺水进口10输出的介质为工艺水和压缩空气，用于增加来自烟气进口11处烟气的湿度，从而提高脱硫剂的活化作用；脱硫反应器12内的导流筒13将脱硫反应器12分为导流区14和环隙区15，使得烟气和脱硫剂在脱硫反应器12内定向循环流动，并形成多次环流，改善气固流动环境，增大了烟气和脱硫剂的混合、传质，以及烟气和脱硫剂在脱硫反应器12内的停留时间，提高了脱硫剂的使用效率；
[0034]
具体的，导流筒13的直径为脱硫反应器12的直径的0.5倍。
[0035]
具体的，初级分离器16的输入端与脱硫单元2的顶部出口端相连接，布袋除尘器17的输入端与初级分离器16的顶部输出端相连接，初级分离器16和布袋除尘器17的底部输出端均与灰斗19的顶部输入端连接，布袋除尘器17的顶部输出端与烟囱18的输入端相连接；
[0036]
具体的，初级分离器16可以为旋风除尘器，用于将脱硫后的烟气初步过滤后进入布袋除尘器17，布袋除尘器17用于进一步过滤烟气中的粉尘，灰斗19用于收集初级分离器16和布袋除尘器17底部排出的飞灰，烟囱18用于收集布袋除尘器17顶部排出的干净烟气。
[0037]
本实施例中，一种半干法烟气脱硫系统的工艺方法，包括以下步骤：
[0038]
步骤一，锅炉燃烧产生的高温含硫烟气送入脱硫单元2的烟气进口11处，与来自工艺水进口10处的水混合，增加了烟气的湿度，有利于提高脱硫剂的活化作用。
[0039]
步骤二，增湿后的烟气送入脱硫单元2的脱硫反应器12的环隙区15空间内，并沿环隙区15流入导流筒13的导流区14内，脱硫剂在仓泵a5的作用下由脱硫剂仓4输入脱硫剂进口6，通过调控烟气进口11处的烟气量和脱硫剂进口6处的脱硫剂量，使得烟气和脱硫剂在脱硫反应器12内始终沿环隙区15（从上到下）向导流区14（从下到上）定向流动，并形成多次环流，有效保证了烟气和脱硫剂的充分混合、传质，同时增大了烟气和脱硫剂的停留时间，提高了脱硫剂的使用效率，减少了脱硫剂的损耗，提高了脱硫效率。
[0040]
步骤三，脱硫后的含尘脱硫剂从脱硫反应器12的环隙区15进入环隙区15的上方，通过控制烟气和脱硫剂的速度，使得烟气速度低于脱硫剂的夹带速度，强化烟气与含尘脱硫剂的分级行为，使烟气与含尘脱硫剂高效、快速分离，有效保证了含尘脱硫剂经脱硫反应器12的含尘脱硫剂出口9流入脱硫除尘器7内。
[0041]
步骤四，含尘脱硫剂经脱硫除尘器7除尘后，在仓泵b8的作用下返回至脱硫剂仓4；脱硫后的烟气由脱硫反应器12的出口端经过初级分离器16初步过滤后进入布袋除尘器17，初级分离器16和布袋除尘器17底部排出的飞灰落入灰斗19，布袋除尘器17顶部的干净烟气通过烟囱18排出。
[0042]
本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
[0043]
虽然本实用新型已以实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本实用新型的保护范围。