CN208244435U - 基于喷动-流化床反应器的分级增湿烟气脱硫装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于喷动‑流化床反应器的分级增湿烟气脱硫装置，包括脱硫塔、消石灰循环斜槽、布袋除尘器、第一引风机和烟囱，脱硫塔底部设置有烟气进口，脱硫塔顶部设置有烟气出口，布袋除尘器连接在烟气出口处，消石灰循环斜槽连接在布袋除尘器出口和烟气进口之间，消石灰循环斜槽上设置有增湿装置，本实用新型通过在消石灰循环斜槽上设置增湿装置，使得消石灰在塔外增湿后再送入塔循环利用，使得消石灰粉在塔内增湿之前就含有一定的水分，可延长烟气与消石灰的反应时间，且加强了脱硫反应的强度。

Description

基于喷动-流化床反应器的分级增湿烟气脱硫装置

技术领域

本实用新型属于烟气净化技术领域，涉及一种烟气脱硫装置，具体涉及一种基于喷动-流化床反应器的分级增湿烟气脱硫装置。

背景技术

在现有的脱硫方法中，按脱硫过程是否加水和加水量的不同，烟气脱硫可分为：干法、半干法和湿法。干法脱硫法因为原料成本高、效率低，应用较少；湿法脱硫应用最多，但是存在腐蚀、白烟、以及被认为是产生雾霾的主要诱因等问题，需要更为可靠的替代技术；半干法烟气脱硫有无腐蚀、无废水、脱硫效率高等优点，越来越受到脱硫行业的关注。

目前半干法脱硫技术主要包括CFB循环流化床烟气脱硫、旋转喷雾干燥法(SDA)、NID半干法脱硫。但CFB半干法采用喷动床作为脱硫塔，由于喷动床对喷动速度的要求，所以CFB半干法脱硫对烟气负荷变化适应性较差，一旦烟气负荷降低，容易发生塌床；由于脱硫反应所需的工艺水喷入塔内，存在物料水分较大、粘度较大的区域，而喷动床环隙区有物料流速较慢的特点，所以易发生湿壁、结垢现象。SDA的缺点是脱硫率较低，一般为70-80％、操作弹性较小、钙硫比高，运行成本高、副产物无法利用。国内使用较少，运行存在塔壁积灰、雾化器堵塞磨损严重等问题。NID半干法脱硫的反应器趋向于气流床反应器，流速较大，烟气与颗粒物之间没有相对的速度，烟气和物料在反应器的停留时间较短；而且与水混合后的脱硫剂的比表面积小，脱硫剂利用率较低，运行费用较高。

所以，目前半干法脱硫最主要的问题是脱硫效率与消石灰消耗量等之间的矛盾问题、以及塌床和结垢等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供了一种基于喷动-流化床反应器的分级增湿烟气脱硫装置，解决现有的脱硫***脱硫效率低、易发生塌床、结垢的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种基于喷动-流化床反应器的分级增湿烟气脱硫装置，包括脱硫塔、消石灰循环斜槽、布袋除尘器、第一引风机和烟囱，所述脱硫塔底部设置有烟气进口，脱硫塔顶部设置有烟气出口，所述布袋除尘器连接在烟气出口处，所述消石灰循环斜槽连接在布袋除尘器出口和烟气进口之间，烟气依次通过烟气进口、脱硫塔、布袋除尘器后在引风机作用下从烟囱排出，反应后的多余消石灰依次经过布袋除尘器、消石灰循环斜槽后进入脱硫塔循环使用；

所述装置还包括增湿装置，所述增湿装置设置在消石灰循环斜槽上，所述增湿装置坡向脱硫塔方向；所述增湿装置包括消石灰混合室、气室和流化装置，所述消石灰混合室和气室贯通，所述流化装置设置在消石灰混合室和气室之间；所述气室通过第二引风机与脱硫塔烟气进口连接，将烟气从脱硫塔烟气进口引入所述气室内；所述混合室上设置有消石灰入口、消石灰出口和喷水口，所述消石灰入口和消石灰出口连通在消石灰循环斜槽上。

本实用新型还具有如下区别技术特征：

所述消石灰混合室底部逐渐收缩后与气室连接，所述消石灰混合室的长度与气室的长度相同；所述喷水口上设置有双流体雾化喷嘴，所述喷水口设置在混合室的直径较大段。

所述增湿装置的坡度大于15％；所述增湿装置的整体宽度为斜槽宽度的2倍以上，增湿装置的整体高度为斜槽高度的3倍以上。

所述脱硫塔底部为倒锥形状，在脱硫塔的倒锥处设置气体分布器。

所述气体分布器为多孔板结构，所述多孔板为与脱硫塔底部匹配的倒锥形。

所述脱硫塔内从上到下依次设置有一级喷雾管和二级喷雾管，所述一级喷雾管有多个，沿脱硫塔周向均匀分布，所述二级喷雾管有多个，沿脱硫塔周向均匀分布。

所述脱硫塔底部为倒锥形状，所述一级喷雾管设置在脱硫塔倒锥体上边缘以上950～1050mm处；所述二级喷雾管设置在一级喷雾管以下5～7mm处。

所述烟气进口处设置有文丘里喷管。

所述布袋除尘器的出口处设置有排渣装置。

所述消石灰循环斜槽的消石灰入口处设置有开关阀门和调节阀门。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过在消石灰循环斜槽上设置增湿装置，使得消石灰在塔外增湿后再送入塔循环利用，使得消石灰粉在塔内增湿之前就含有一定的水分，可延长烟气与消石灰的反应时间，且加强了脱硫反应的强度；

本实用新型的增湿装置采用流化混合形式，利用气室内的热烟气作为流化风，然后将水喷入消石灰混合室，使消石灰在增湿过程中始终处于流化状态，并与喷出的水快速、均匀混合，热烟气可避免消石灰在混合室内结块、结垢。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本实用新型整体***图。

图2a是本实用新型的增湿装置的正视图。

图2b是本实用新型的增湿装置的侧视图。

图中各标号表示为：1-脱硫塔，2-消石灰循环斜槽，3-布袋除尘器，4- 第一引风机，5-烟囱，6-烟气进口，7-增湿装置，8-气体分布器，9-排渣装置，10-开关阀门，11-调节阀门，12-第二引风机；

(7-1)-消石灰混合室，(7-2)-气室，(7-3)-流化装置；

(7-1-1)-消石灰入口，(7-1-2)-消石灰出口，(7-1-3)-喷水口。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

以下给出本实用新型的具体实施方式，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”、“底部、顶部”通常是指以相应附图的图面为基准定义的，“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。

如图1所示，本实用新型公开了一种基于喷动-流化床反应器的分级增湿烟气脱硫装置，包括脱硫塔1、消石灰循环斜槽2、布袋除尘器3、第一引风机4和烟囱5，脱硫塔1底部设置有烟气进口6，脱硫塔顶部设置有烟气出口，布袋除尘器3连接在烟气出口处，消石灰循环斜槽2连接在布袋除尘器3出口和烟气进口6之间，烟气依次通过烟气进口6、脱硫塔1、布袋除尘器3后在引风机作用下从烟囱5排出，反应后的多余消石灰依次经过布袋除尘器3、消石灰循环斜槽2后进入脱硫塔1循环使用；

该装置还包括增湿装置7，增湿装置7设置在消石灰循环斜槽2上，增湿装置7坡向脱硫塔1方向；增湿装置7包括消石灰混合室7-1、气室7-2 和流化装置7-3，消石灰混合室7-1和气室7-2贯通，流化装置7-3设置在消石灰混合室7-1和气室7-2之间；气室7-2通过第二引风机12与脱硫塔烟气进口6连接，将烟气从脱硫塔烟气进口6引入气室7-2内；混合室7-1上设置有消石灰入口7-1-1、消石灰出口7-1-2和喷水口7-1-3，消石灰入口7-1-1 和消石灰出口7-1-2连通在消石灰循环斜槽2上。本实用新型的增湿装置采用流化混合形式，将原烟气引入气室，利用气室内的热烟气作为流化风，然后将水喷入消石灰混合室，使消石灰在增湿过程中始终处于流化状态，并与喷出的水快速、均匀混合，热烟气可避免消石灰在混合室内结块、结垢。

本实用新型通过在消石灰循环斜槽上设置增湿装置，使得循环消石灰粉含有一定的水分，延长烟气与消石灰的反应时间，加强了脱硫反应的强度；

具体的，如图2b所示，消石灰混合室7-1底部逐渐收缩后与气室7-2 连接，消石灰混合室7-1的长度与气室7-2的长度相同；喷水口7-1-3上设置有双流体雾化喷嘴，工艺水雾化液滴直径小于40μm，喷嘴喷射距离不大于增湿装置宽度的2/3，雾化喷嘴一方面迅速对消石灰粉进行增湿，另一方面又要避免喷水造成消石灰粉结块，导致混合室内堵塞。

最好的，喷水口7-1-3设置在混合室的直径较大段。这样可以确保喷水喷至物料较稠密的区域。

具体的，增湿装置7的坡度大于15％；增湿装置7的整体宽度为斜槽宽度的2倍以上，增湿装置的整体高度为斜槽高度的3倍以上。这样可以控制喷水对消石灰粉造成的结块现象，使得混合室内的消石灰的含水量在要求范围内。

具体的，如图1所示，脱硫塔1底部为倒锥形状，消石灰粉入口设置在脱硫塔锥体上部。

进一步的，如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，在脱硫塔1 的倒锥处设置气体分布器8，烟气经过气体分布器进入脱硫塔内，可使喷动流化床的环隙区产生流化，防止脱硫塔出现湿壁和结垢现象。

具体的，气体分布器8为多孔板结构，多孔板为与脱硫塔1底部匹配的倒锥形，多孔板的倒锥角为60°，可根据烟气量的大小来确定分布板的开孔率。

进一步的，在本实用新型的一个实施例中，脱硫塔1内从上到下依次设置有一级喷雾管和二级喷雾管，一级喷雾管有多个，沿脱硫塔周向均匀分布，二级喷雾管有多个，沿脱硫塔周向均匀分布。通过采用分级喷水增湿来分级增湿消石灰粉，使消石灰粉在脱硫塔中一直保持含有一定的液态水分；脱硫塔从文丘里喷管以上一直到袋式除尘器都成为烟气脱硫反应段；并且通过分级增湿，消石灰始终含有一定的液态水分，不但延长烟气与消石灰的反应时间，而且加强了脱硫反应的强度；另外由于分级增湿，喷水不是一次喷入，可避免在一段时间内消石灰水分过大，易放生粘壁、结垢的现象。

具体的，一级喷雾管和二级喷雾管采用四个双流体实心喷嘴。

具体的，一级喷雾管设置在脱硫塔倒锥体上边缘以上950～1050mm处，最好为1000mm处，这是因为消石灰粉在塔外增湿装置增湿的水分在此处即将完全蒸发。具体，二级喷雾管设置在一级喷雾管以上5～7mm处。

进一步的，在本实用新型的一个实施例中，烟气进口6处设置有文丘里喷管。具体可根据烟气量的大小，可以采用单文丘里喷管或多文丘里喷管，通过设置文丘里喷管作为喷射器，不仅可以促进烟气与消石灰粉之间的传质、传热，还能有效地防止环隙区底部出现死区和较粘的颗粒在环隙区团聚、粘壁。

进一步的，如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，布袋除尘器3 的出口处设置有排渣装置9，用于收集脱硫反应后的脱硫渣。

进一步的，如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，消石灰循环斜槽2的消石灰入口处设置有开关阀门10和调节阀门11。用于控制循环消石灰的通入和通入量的大小，可根据生产负荷和烟气量的检测值与设计值的偏差，调节斜槽调节阀门11或关闭斜槽开关阀门10，对脱硫循环烟道进行调节。

本实用新型的使用过程为：

原烟气经过进气室整流后，经脱硫塔底部的烟气进口6进入，经过文丘里喷管喷入脱硫塔，脱硫塔上的一、二级喷水根据烟气温度和脱硫效率要求，喷入适当的工艺水；烟气在脱硫塔1内与增湿后的消石灰粉进行脱硫反应。脱硫后高浓度含尘烟气从脱硫塔1顶部的出口排入布袋除尘器3除尘，经布袋除尘器3除尘后的净烟气经过第一引风机4排入烟囱，经布袋除尘器3 捕集下来的消石灰粉，通过消石灰循环斜槽2送至增湿装置7进行增湿，使消石灰粉含有一定含水量之后，送至脱硫塔循环再利用。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种基于喷动-流化床反应器的分级增湿烟气脱硫装置，包括脱硫塔(1)、消石灰循环斜槽(2)、布袋除尘器(3)、第一引风机(4)和烟囱(5)，所述脱硫塔(1)底部设置有烟气进口(6)，脱硫塔顶部设置有烟气出口，所述布袋除尘器(3)连接在烟气出口处，所述消石灰循环斜槽(2)连接在布袋除尘器(3)出口和烟气进口(6)之间，烟气依次通过烟气进口(6)、脱硫塔(1)、布袋除尘器(3)后在引风机作用下从烟囱(5)排出，反应后的多余消石灰依次经过布袋除尘器(3)、消石灰循环斜槽(2)后进入脱硫塔(1)循环使用；

其特征在于，所述装置还包括增湿装置(7)，所述增湿装置(7)设置在消石灰循环斜槽(2)上，所述增湿装置(7)坡向脱硫塔(1)方向；所述增湿装置(7)包括消石灰混合室(7-1)、气室(7-2)和流化装置(7-3)，所述消石灰混合室(7-1)和气室(7-2)贯通，所述流化装置(7-3)设置在消石灰混合室(7-1)和气室(7-2)之间；所述气室(7-2)通过第二引风机(12)与脱硫塔烟气进口(6)连接，将烟气从脱硫塔烟气进口(6)引入所述气室(7-2)内；所述混合室(7-1)上设置有消石灰入口(7-1-1)、消石灰出口(7-1-2)和喷水口(7-1-3)，所述消石灰入口(7-1-1)和消石灰出口(7-1-2)连通在消石灰循环斜槽(2)上。

2.如权利要求1所述的基于喷动-流化床反应器的分级增湿烟气脱硫装置，其特征在于，所述消石灰混合室(7-1)底部逐渐收缩后与气室(7-2)连接，所述消石灰混合室(7-1)的长度与气室(7-2)的长度相同；所述喷水口(7-1-3)上设置有双流体雾化喷嘴，所述喷水口(7-1-3)设置在混合室的直径较大段。

3.如权利要求1所述的基于喷动-流化床反应器的分级增湿烟气脱硫装置，其特征在于，所述增湿装置(7)的坡度大于15％；所述增湿装置(7)的整体宽度为斜槽宽度的2倍以上，增湿装置的整体高度为斜槽高度的3倍以上。

4.如权利要求1所述的基于喷动-流化床反应器的分级增湿烟气脱硫装置，其特征在于，所述脱硫塔(1)底部为倒锥形状，在脱硫塔(1)的倒锥处设置气体分布器(8)。

5.如权利要求4所述的基于喷动-流化床反应器的分级增湿烟气脱硫装置，其特征在于，所述气体分布器(8)为多孔板结构，所述多孔板为与脱硫塔(1)底部匹配的倒锥形。

6.如权利要求1所述的基于喷动-流化床反应器的分级增湿烟气脱硫装置，其特征在于，所述脱硫塔(1)内从上到下依次设置有一级喷雾管和二级喷雾管，所述一级喷雾管有多个，沿脱硫塔周向均匀分布，所述二级喷雾管有多个，沿脱硫塔周向均匀分布。

7.如权利要求6所述的基于喷动-流化床反应器的分级增湿烟气脱硫装置，其特征在于，所述脱硫塔(1)底部为倒锥形状，所述一级喷雾管设置在脱硫塔倒锥体上边缘以上950～1050mm处；所述二级喷雾管设置在一级喷雾管以下5～7mm处。

8.如权利要求1所述的基于喷动-流化床反应器的分级增湿烟气脱硫装置，其特征在于，所述烟气进口(6)处设置有文丘里喷管。

9.如权利要求1所述的基于喷动-流化床反应器的分级增湿烟气脱硫装置，其特征在于，所述布袋除尘器(3)的出口处设置有排渣装置(9)。

10.如权利要求1所述的基于喷动-流化床反应器的分级增湿烟气脱硫装置，其特征在于，所述消石灰循环斜槽(2)的消石灰入口处设置有开关阀门(10)和调节阀门(11)。