CN117771906A - 烟气脱酸塔和烟气脱酸方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种烟气脱酸塔和烟气脱酸方法，烟气脱酸塔包括了脱酸塔本体、双流体喷嘴、应急喷枪和烟气分布器，在使用过程中，焚烧之后产生的烟气可以供给到烟气进入部处，而后烟气分布器会对烟气的分布方向和输送均匀度进行调控，使得烟气供给到塔体之内，在烟气供给过程中，可以通过双流体喷子喷淋冷却水；而在烟气初始温度较高或烟气中酸性介质含量过高时，可以开启应急喷枪，通过应急喷枪可以输出碱性介质，能够对烟气进行降温，同时可以对烟气中的酸性介质进行中和，基于此通过本申请实施例提供的烟气脱酸塔，能够根据县域小型垃圾焚烧***特点，将干法和半干法脱酸工艺相结合，降低设备成本和运营难度。

Description

烟气脱酸塔和烟气脱酸方法

技术领域

本申请实施例涉及环保设备技术领域，尤其涉及一种烟气脱酸塔和烟气脱酸方法。

背景技术

在环保设备技术领域中，200t/d及更小处理规模的垃圾焚烧项目逐年增多，但小型垃圾焚烧项目规模不经济，项目收益难保障。因此应用最广泛的旋转喷雾半干法脱酸工艺，由于设备投资较高、维护检修难度较大等问题，不适用于小型化垃圾焚烧项目，各小型垃圾焚烧项目要在保障烟气达标发放的情况下，优化简化烟气脱酸工艺，才能满足小型焚烧设施的实际需求。

干法脱酸工艺***设备少，可有效降低设备投资；***由降温塔和碱性物料喷射装置组成，流程简单，可降低设备故障率，减少检修维护工作量。但由于干法脱酸效率较低，造成其脱酸能力调节幅度较小，当烟气量、烟气成分发生较大波动时，烟气排放酸性气体含量存在超标风险，需要设置应急处理***。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一方面提供了一种烟气脱酸塔。

本发明的第二方面提供了一种烟气脱酸方法。

有鉴于此，根据本申请实施例的第一方面提出了一种烟气脱酸塔，包括：

脱酸塔本体，所述脱酸塔本体包括塔体和设置在所述塔体顶部的烟气进入部，所述烟气进入部导通至所述塔体；

双流体喷嘴，设置在所述烟气进入部上，导通至所述塔体内，用于输出冷却介质；

应急喷枪，所述应急喷枪连通于所述塔体，用于输出碱性介质；

烟气分布器，设置在所述塔体内，用于为输入的烟气导向。

在一种可行的实施方式中，

所述应急喷枪为四个或四个以上，所述应急喷枪倾斜设置。

在一种可行的实施方式中，所述烟气分布器包括：

多个间隔布置的导流板，所述导流板的截面为弧形，多个所述导流板形成的整体相对于所述塔体倾斜设置。

在一种可行的实施方式中，烟气脱酸塔还包括：

第一测温探头，所述第一测温探头连接于所述烟气进入部；

第二测温探头，所述第二测温探头连接于所述塔体的中部；

第一人孔，开设在所述烟气进入部上；

第二人孔，开设在所述塔体上。

在一种可行的实施方式中，烟气脱酸塔还包括：

烟气出口，所述烟气出口连通于所述塔体的侧壁；

出灰口，所述出灰口连通于所述塔体的底部；

支架，所述脱酸塔本体设置在所述支架上。

在一种可行的实施方式中，烟气脱酸塔还包括：

布袋集尘器和连接管，所述布袋集尘器通过所述连接管连通于所述烟气出口；

净化喷嘴，所述净化喷嘴连通于所述连接管。

在一种可行的实施方式中，烟气脱酸塔还包括：

卸灰阀，所述卸灰阀用于控制所述出灰口的开启与闭合；

破碎部，所述出灰口与所述破碎部相对设置，所述破碎部用于对结块灰尘进行破碎。

根据本申请实施例的第二方面提出了一种烟气脱酸方法，应用于如上述任一技术方案所述的烟气脱酸塔，所述烟气脱酸方法包括：

控制烟气经由烟气进入部进入到塔体内；

获取烟气中的酸性气体的浓度信息；

在浓度信息大于第一阈值的情况下，开启所述应急喷枪和所述双流体喷嘴；

在浓度信息小于或等于第一阈值的情况下，仅开启所述双流体喷嘴。

在一种可行的实施方式中，烟气脱酸方法还包括：

获取所述脱酸塔本体内中部的烟气温度信息；

在浓度信息大于第二阈值的情况下，开启所述应急喷枪和所述双流体喷嘴；

在浓度信息小于或等于第二阈值的情况下，开启所述双流体喷嘴。

在一种可行的实施方式中，烟气脱酸方法还包括：

响应于净化指令，控制净化喷嘴喷出碱性粉末，通过碱性粉末中和烟气中的酸性气体，并在布袋集尘器内形成防护膜。

相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：

本申请实施例提供的烟气脱酸塔包括了脱酸塔本体、双流体喷嘴、应急喷枪和烟气分布器，在使用过程中，焚烧之后产生的烟气可以供给到烟气进入部处，而后烟气分布器会对烟气的分布方向和输送均匀度进行调控，使得烟气供给到塔体之内，在烟气供给过程中，可以通过双流体喷子喷淋冷却水，一方面，降低烟气的温度；另一方面，捕捉烟气中的灰尘，之后烟气可以被供给到布袋除尘器之内，进行再次过滤，而再次过程中可以输送碱性粉末与烟气进行中和反应，基于此即可完成烟气的脱酸；而在烟气初始温度较高或烟气中酸性介质含量过高时，可以开启应急喷枪，通过应急喷枪可以输出碱性介质，能够对烟气进行降温，同时可以对烟气中的酸性介质进行中和，基于此通过本申请实施例提供的烟气脱酸塔，能够根据县域小型垃圾焚烧***特点，将干法和半干法脱酸工艺相结合，降低设备成本和运营难度。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请提供的一种实施例的烟气脱酸塔的一个角度的示意性结构图；

图2为本申请提供的一种实施例的烟气脱酸塔的另一个角度的示意性结构图；

图3为本申请提供的一种实施例的烟气脱酸塔的烟气进入部处的局部放大的示意性结构图；

图4为本申请提供的一种实施例的烟气脱酸塔的双流体喷嘴处的局部放大的示意性结构图；

图5为本申请提供的一种实施例的烟气脱酸塔的应急喷枪处的局部放大的示意性结构图；

图6为本申请提供的另一种实施例的烟气脱酸塔的示意性结构图；

图7为本申请提供的一种实施例的烟气脱酸方法的示意性步骤流程图。

其中，图1至图6中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

110脱酸塔本体、120双流体喷嘴、130应急喷枪、140烟气分布器、150第一测温探头、160第二测温探头、170第一人孔、180第二人孔、190烟气出口、200出灰口、210支架、220布袋集尘器、230连接管、240净化喷嘴、250卸灰阀；

111塔体、112烟气进入部。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请实施例技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

如图1至图6所示，根据本申请实施例的第一方面提出了一种烟气脱酸塔，包括：脱酸塔本体110，所述脱酸塔本体110包括塔体111和设置在所述塔体111顶部的烟气进入部112，所述烟气进入部112导通至所述塔体111；双流体喷嘴120，设置在所述烟气进入部112上，导通至所述塔体111内，用于输出冷却介质；应急喷枪130，所述应急喷枪130连通于所述塔体111，用于输出碱性介质；烟气分布器140，设置在所述塔体111内，用于为输入的烟气导向。

本申请实施例提供的烟气脱酸塔包括了脱酸塔本体110、双流体喷嘴120、应急喷枪130和烟气分布器140，在使用过程中，焚烧之后产生的烟气可以供给到烟气进入部112处，而后烟气分布器140会对烟气的分布方向和输送均匀度进行调控，使得烟气供给到塔体111之内，在烟气供给过程中，可以通过双流体喷子喷淋冷却水，一方面，降低烟气的温度；另一方面，捕捉烟气中的灰尘，之后烟气可以被供给到布袋除尘器之内，进行再次过滤，而再次过程中可以输送碱性粉末与烟气进行中和反应，基于此即可完成烟气的脱酸；而在烟气初始温度较高或烟气中酸性介质含量过高时，可以开启应急喷枪130，通过应急喷枪130可以输出碱性介质，能够对烟气进行降温，同时可以对烟气中的酸性介质进行中和，基于此通过本申请实施例提供的烟气脱酸塔，能够根据县域小型垃圾焚烧***特点，将干法和半干法脱酸工艺相结合，降低设备成本和运营难度。

在一种可行的实施方式中，所述应急喷枪130为四个或四个以上，所述应急喷枪130倾斜设置。

在该技术方案中，进一步提供了应急喷枪130的设置数量，应急喷枪130可以为四个或四个以上，且应急喷枪130倾斜设置，基于此在特殊工况下，可以通过应急喷枪130尽快输出碱性介质，且能够提高碱性介质与烟气进行接触的效率。

在一种可行的实施方式中，所述烟气分布器140包括：多个间隔布置的导流板，所述导流板的截面为弧形，多个所述导流板形成的整体相对于所述塔体111倾斜设置。

在该技术方案中，进一步提供了烟气分布器140的样式，烟气分布器140包括多个间隔布置的，截面为弧形的导流板，如此设置通过弧形的导流板即可对烟气的输送方向进行转向，通过多个导流板的设置可以使烟气输送更加均匀，通过多个导流板形成的整体相对于塔体111倾斜设置，便于将烟气供给到塔体111之内。

在一种可行的实施方式中，烟气脱酸塔还包括：第一测温探头150，所述第一测温探头150连接于所述烟气进入部112；第二测温探头160，所述第二测温探头160连接于所述塔体111的中部；第一人孔170，开设在所述烟气进入部112上；第二人孔180，开设在所述塔体111上。

在该技术方案中，烟气脱酸塔还可以包括第一测温探头150和第二测温探头160，基于此便于获知到烟气进入到烟气脱酸塔之内时的温度，同时还便于获知到完成冷却之后的烟气的温度，便于控制冷凝水的输送量，同时便于控制应急喷枪130的开启与关闭。

在该技术方案中，烟气脱酸塔还可以包括第一人孔170和第二人孔180，如此设置便于对烟气脱酸塔进行维护。

在一种可行的实施方式中，烟气脱酸塔还包括：烟气出口190，所述烟气出口190连通于所述塔体111的侧壁；出灰口200，所述出灰口200连通于所述塔体111的底部；支架210，所述脱酸塔本体110设置在所述支架210上。

在该技术方案中，烟气脱酸塔还可以包括烟气出口190，通过烟气出口190开设在塔体111的侧壁，烟气可以通过烟气出口190进行排放。

在该技术方案中，烟气脱酸塔还可以包括出灰口200，通过出灰口200的设置，便于将烟气中的灰尘进行排放。

在该技术方案中，通过支架210的设置可以使脱酸塔本体110的固定更加稳固。

在一种可行的实施方式中，烟气脱酸塔还包括：布袋集尘器220和连接管230，所述布袋集尘器220通过所述连接管230连通于所述烟气出口190；净化喷嘴240，所述净化喷嘴240连通于所述连接管230。

在该技术方案中，烟气脱酸塔还可以包括布袋集尘器220和连接管230，如此设置，烟气可以通过连接管230输送到布袋集尘器220之内，而后通过布袋集尘器220可以对烟气中的灰尘进行再次捕捉，能够使排空的烟气更加洁净。

在该技术方案中，烟气脱酸塔还可以包括净化喷嘴240，通过净化喷嘴240的设置可以输出碱性粉末，而碱性粉末可以与烟气中的酸性介质进行中和，且喷出的粉末可以在布袋集尘器220之上形成保护膜，能够降低烟气损坏布袋集尘器220的概率，能够提高烟气脱酸塔的使用寿命。

在一种可行的实施方式中，烟气脱酸塔还包括：卸灰阀250，所述卸灰阀250用于控制所述烟气出口190的开启与闭合；破碎部，所述出灰口200与所述破碎部相对设置，所述破碎部用于对结块灰尘进行破碎。

在该技术方案中，烟气脱酸塔还可以包括卸灰阀250，如此设置便于控制出灰口200的开启和闭合，便于控制排灰的停止或开启。而通过破碎部的设置可以对结块的灰尘进行破碎，更加便于灰尘的处理。

实施例

如图1至图4所示，本实施例提供一种将干法和半干法脱酸工艺相结合的烟气脱酸塔，包括：第一测温探头150、第一人孔170、双流体喷嘴120、烟气分布器140、应急喷枪130、脱酸塔本体110、第二测温探头160、支架210、第二人孔180、烟气出口190、出灰口200。

脱酸塔本体110的顶部设有烟气进气管道，底部设有烟气排气管道，烟气进气管道的出风口处设有烟气分布器140，脱酸塔本体110的顶部中心位置设有双流体喷嘴120，双流体喷嘴120的进液口上连接有降温水接口，脱酸塔本体110的顶部斜***四只应急喷枪130，应急喷枪130的进液口上连接有氢氧化钠溶液接口，所述脱酸塔本体1106顶部、中部分别设有第一测温探头150和第二测温探头160。

烟气从垃圾焚烧锅炉尾部烟道排出时温度190～210℃，通过烟气管道引入脱酸塔本体110的顶部，脱酸塔本体110的顶部设置烟气分布器140改变烟气流向，沿垂直塔径方向流入塔体111。烟气进入部112的顶部***双流体喷嘴120，冷却水经喷嘴粒径雾化至40μm左右，均匀喷入塔体111内与烟气混合换热，烟气降温至约160℃，冷却水蒸发升温至约160℃并与烟气均匀混合。降温后的烟气从急冷塔下引出，进入与布袋除尘器的连接管230，在连接管230的水平段内设置净化喷嘴240，喷入脱酸剂碳酸氢钠NaHCO3粉末，使其与烟气中的酸性气体反应。随后烟气顺烟道管流入布袋除尘器，碳酸氢钠粉末随着烟气的流动被喷涂在布袋除尘器的布袋表面而形成一层药剂膜，烟气通过药剂膜的过滤过程中，可使HCl、SO2、HF等酸性气体与药剂接触，提高了接触反应和吸附的效率。

当烟气量或烟气中酸性气体浓度过高时，可以启动氢氧化钠溶液应急喷射***。雾化后的氢氧化钠溶液蒸发后，与烟气中的酸性气体快速发生反应。由于氢氧化钠溶液反应速率快、利用率高，因此液体喷射量较小，对喷枪的雾化效果要求较低，通常SNCR脱硝所用的喷枪即可满足性能要求。塔体111中部设置的第二测温探头160测量塔体111中部烟气温度，根据温度调整顶部降温水喷水量，控制烟气温度，避免烟温过高烧坏后续的布袋集尘器220，避免烟气温度过低，烟气结露低温腐蚀布袋除尘器框架。

与现有技术相比，本发明提供了一种小型化垃圾焚烧项目烟气脱酸塔，具备以下有益效果：

1.该烟气脱酸塔结合了适干法脱酸工艺和半干法脱酸工艺，在双流体喷嘴120正常检修和故障时，可通过启动应急喷枪130将烟气温度由220℃降至160℃，保护后面的布袋除尘器以及保证脱硫脱酸效率。脱硫效率通常情况可在90-97％的范围内迅速调节，能灵活调节适应焚烧烟气负荷的变化。

2.烟气进入部112设有烟气分布器140，该烟气分布器140能够使烟气分布均匀。相较于较蜗壳式分布器，结构更简单，材料用钢量更少，占用空间更少能有效降低烟气净化间厂房高度，

3.烟气脱酸塔的上部设有双流体喷嘴120，正常运行时是干法脱酸，干法脱酸工艺对冷却水的雾化要求较低，一般液滴颗粒达到40μm以下即可，相较于旋转雾化器，脱酸塔使用国产的双流体雾化喷嘴，同样能够满足雾化要求，雾化设备精度要求更低并且相应国产设备已推广，可节约设备费用。

4.脱酸塔上部、中部分别设置第一测温探头150和第二测温探头160，能够及时反馈入口烟气温度波动及烟气冷却换热情况。烟气温度控制可由双流体喷嘴120和应急喷枪130同时调节控制，也可以分别由双流体喷嘴120和应急喷枪130单独调节，控制方式多样且简单。可并及时根据反馈温度调整冷却水喷射量，避免脱酸塔底部飞灰板结。

5.在小型化垃圾焚烧项目烟气干法脱酸工艺中设置本申请实施例提供的烟气脱酸塔，在烟气脱酸塔内仅对烟气进行降温，所以烟气在塔内停留时间较短，>4s即可保证烟气充分换热降温，而半干法烟气为了使脱酸剂与烟气充分混合，烟气在脱酸塔内停留时间要>20S。本发明缩短烟气停留时间，造成塔体111高度降低，从而降低设备制造成本，也使得烟气净化间厂房高度大幅降低。

6.传统技术中半干法脱酸工艺一般要喷入氢氧化钙溶液，溶液中含有未完全溶解的氢氧化钙固体小颗粒，对喷嘴的磨损较大。该烟气脱酸塔正常运行工况下仅喷入减温水，对喷嘴的磨损较小，增加了设备生命周期，降低了设备更换频率。

7.烟气脱酸塔的底部设有气密式的卸灰阀250和破碎部，气密式的卸灰阀250塔可有效改善外部冷空气回流到塔内造成飞灰板结的现象，破碎部可保证塔内大块灰浆能及时被破碎输。

如图7所示，根据本申请实施例的第二方面提出了一种烟气脱酸方法，应用于如上述任一技术方案所述的烟气脱酸塔，所述烟气脱酸方法包括：

步骤201：控制烟气经由烟气进入部进入到塔体内；

步骤202：获取烟气中的酸性气体的浓度信息；

步骤203：在浓度信息大于第一阈值的情况下，开启所述应急喷枪和所述双流体喷嘴；

步骤204：在浓度信息小于或等于第一阈值的情况下，仅开启所述双流体喷嘴。

本申请实施例提供的烟气脱酸方法因应用于如上述任一技术方案的烟气脱酸塔，因此该烟气脱酸方法具备上述技术方案的烟气脱酸塔的全部有益效果。

本申请实施例提供的烟气脱酸方法，可以采集烟气中酸性气体的浓度信息，而后基于酸性气体的浓度信息控制双流体喷嘴单独开启，或同时开启应急喷枪和双流体喷嘴，可以保障脱酸效果。

在一种可行的实施方式中，烟气脱酸方法还包括：获取所述脱酸塔本体内中部的烟气温度信息；在浓度信息大于第二阈值的情况下，开启所述应急喷枪和所述双流体喷嘴；在浓度信息小于或等于第二阈值的情况下，开启所述双流体喷嘴。

在该技术方案中，本申请实施例提供的烟气脱酸方法，可以采集烟气中酸性气体的烟气温度信息，而后基于烟气温度信息控制双流体喷嘴单独开启，或同时开启应急喷枪和双流体喷嘴，可以保障降温效果。

在一种可行的实施方式中，烟气脱酸方法还包括：响应于净化指令，控制净化喷嘴喷出碱性粉末，通过碱性粉末中和烟气中的酸性气体，并在布袋集尘器内形成防护膜。

在该技术方案中，可以通过净化喷嘴喷出碱性粉末来对酸性气体进行中和，保障了脱酸效果，且碱性粉末能够在布袋集尘器内形成防护膜，烟气通过防护膜的过滤过程中，可使HCl、SO2、HF等酸性气体与药剂接触，提高了接触反应和吸附的效率。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种烟气脱酸塔，其特征在于，包括：

脱酸塔本体，所述脱酸塔本体包括塔体和设置在所述塔体顶部的烟气进入部，所述烟气进入部导通至所述塔体；

双流体喷嘴，设置在所述烟气进入部上，导通至所述塔体内，用于输出冷却介质；

应急喷枪，所述应急喷枪连通于所述塔体，用于输出碱性介质；

烟气分布器，设置在所述烟气进入部内，用于为输入的烟气导向。

2.根据权利要求1所述的烟气脱酸塔，其特征在于，

所述应急喷枪为四个或四个以上，所述应急喷枪倾斜设置。

3.根据权利要求1所述的烟气脱酸塔，其特征在于，所述烟气分布器包括：

多个间隔布置的导流板，所述导流板的截面为弧形，多个所述导流板形成的整体相对于所述塔体倾斜设置。

4.根据权利要求1所述的烟气脱酸塔，其特征在于，还包括：

第一测温探头，所述第一测温探头连接于所述烟气进入部；

第二测温探头，所述第二测温探头连接于所述塔体的中部；

第一人孔，开设在所述烟气进入部上；

第二人孔，开设在所述塔体上。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的烟气脱酸塔，其特征在于，还包括：

烟气出口，所述烟气出口连通于所述塔体的侧壁；

出灰口，所述出灰口连通于所述塔体的底部；

支架，所述脱酸塔本体设置在所述支架上。

6.根据权利要求5所述的烟气脱酸塔，其特征在于，还包括：

布袋集尘器和连接管，所述布袋集尘器通过所述连接管连通于所述烟气出口；

净化喷嘴，所述净化喷嘴连通于所述连接管。

7.根据权利要求5所述的烟气脱酸塔，其特征在于，还包括：

卸灰阀，所述卸灰阀用于控制所述出灰口的开启与闭合；

破碎部，所述出灰口与所述破碎部相对设置，所述破碎部用于对结块灰尘进行破碎。

8.一种烟气脱酸方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7中任一项所述的烟气脱酸塔，所述烟气脱酸方法包括：

控制烟气经由烟气进入部进入到塔体内；

获取烟气中的酸性气体的浓度信息；

在浓度信息大于第一阈值的情况下，开启所述应急喷枪和所述双流体喷嘴；

在浓度信息小于或等于第一阈值的情况下，仅开启所述双流体喷嘴。

9.根据权利要求8所述的烟气脱酸方法，其特征在于，还包括：

获取所述脱酸塔本体内中部的烟气温度信息；

在浓度信息大于第二阈值的情况下，开启所述应急喷枪和所述双流体喷嘴；

在浓度信息小于或等于第二阈值的情况下，开启所述双流体喷嘴。

10.根据权利要求8所述的烟气脱酸方法，其特征在于，还包括：

响应于净化指令，控制净化喷嘴喷出碱性粉末，通过碱性粉末中和烟气中的酸性气体，并在布袋集尘器内形成防护膜。