CN212091673U - 一种前置干法脱硫的cfb脱硫装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种前置干法脱硫的CFB脱硫装置，包括依次布置的脱硫剂研磨输送系统、脱硫剂制备系统、水箱、脱硫塔、布袋除尘器、循环流化槽；所述的脱硫剂制备系统包括依次布置的生石灰仓、干式消化器、消石灰仓；所述的干式消化器与水箱相接，干式消化器与水箱之间设置消化用水水泵；所述的脱硫剂研磨输送系统位于烟气入口管道处，所述脱硫剂研磨输送系统包括磨机、脱硫剂均布装置和与脱硫塔入口相连接的管道；所述脱硫塔内布置有用于提供脱硫用水的脱硫水枪，所述布袋除尘器下部设船型灰斗，船型灰斗下部设循环流化槽和脱硫灰灰库，所述循环流化槽底部与所述脱硫塔连接；所述的消石灰仓的底部设置第一、第二出料口。
Description
技术领域
本实用新型属于烟气脱硫技术领域，具体涉及一种前置干法脱硫的CFB脱硫装置。
背景技术
为控制二氧化硫和酸雨污染，国家加大了对烟气中二氧化硫的治理力度，要求对烟气进行脱硫，最大程度上减弱二氧化硫对生态环境的影响。干法烟气脱硫技术应用行业广泛，适应性强，投资低，在全世界范围内得到广泛应用，但存在脱硫剂利用率低，脱硫效率不高的缺点。
干法脱硫技术是将脱硫剂粉末(消石灰，20-25μm)均匀喷射在烟道内，脱硫剂在烟道内被热激活，比表面积迅速增大，与酸性烟气充分接触，发生物理、化学反应，烟气中的SO2等酸性物质被吸收净化。
脱硫剂经过星型卸灰阀均匀进入(研)磨机，磨机研磨盘和分级轮在电机带动下高速旋转，脱硫剂受到高速旋转的研磨盘撞击之后粉碎，符合要求的物料进料分级轮进入下游系统中的，大的颗粒通过特制气流导向环作用重新进入研磨区再次粉碎，直至粒径达到设计要求。粒径通过调整分级轮速度来调节，之后喷入管道内与烟气反应。采用研磨机可在一定范围内提高脱硫效率，但脱硫过程仍是气固反应，依然存在脱硫剂利用率低，脱硫效率不高的缺点。
CFB半干法脱硫技术是在脱硫塔内将增湿的烟气与喷入的消石灰吸收剂强烈混合，发生物理、化学反应，烟气中的SO2被吸收净化。经吸收SO2并干燥的含粉料烟气出脱硫塔进入布袋除尘器进行净化及进一步的脱硫反应。喷入的雾化水用以降低脱硫反应器内的烟温，使烟温降至高于烟气露点20℃左右，从而使得SO2与Ca(OH)2的反应转化为可以瞬间完成的离子型反应。CFB半干法脱硫效率高，但存在烟气温度与脱硫效率相互制约的局限性。当烟气温度低、脱硫效率高时，为满足高的脱硫效率需喷入较多的脱硫水，可能导致因喷水过多带来的较大温降使烟气温度降到露点以下，烟气结露以后会对脱硫塔塔体产生腐蚀，同时使灰尘粘糊地附着在后端布袋上，把布袋的透气孔眼堵死，透气性降低，造成清灰困难、失效，使除尘器压降过大，无法继续运行，有的产生糊袋无法收尘。烟气结露对脱硫塔及后端除尘器等装置带来及其不利的影响。
实用新型内容
本实用新型为了解决干法脱硫效率低、CFB半干法脱硫使烟气结露的问题。公开了一种前置干法脱硫的CFB脱硫装置。干法脱硫效率低，但无需喷水、不降低烟气温度。前置干法脱硫降低了CFB半干法脱硫入口的SO2浓度，减少了往脱硫塔内的喷水量，在满足高效脱硫的同时减小了烟气结露的风险。CFB脱硫效率高，克服了前置干法脱硫效率低的缺点。
为了实现以上目的，本实用新型的技术方案为：一种前置干法脱硫的CFB脱硫装置，包括依次布置的脱硫剂研磨输送系统、脱硫剂制备系统、水箱、脱硫塔、布袋除尘器、循环流化槽；所述的脱硫剂制备系统包括依次布置的生石灰仓、干式消化器、消石灰仓；所述的干式消化器与水箱相接，干式消化器与水箱之间设置消化用水水泵；所述的脱硫剂研磨输送系统位于烟气入口管道处，所述脱硫剂研磨输送系统包括磨机、脱硫剂均布装置和与脱硫塔入口相连接的管道，所述脱硫剂研磨输送系统中的磨机将脱硫剂研磨成粉末后经脱硫剂均布装置均匀的喷射在所述的管道中；所述脱硫塔内布置有用于提供脱硫用水的脱硫水枪，脱硫水枪的输入端设置脱硫用水水泵，所述的脱硫用水水泵连接所述的水箱，所述脱硫塔出口与布袋除尘器入口相连接，所述布袋除尘器下部设船型灰斗，船型灰斗下部设循环流化槽和脱硫灰灰库，所述循环流化槽底部与所述脱硫塔连接；
所述的消石灰仓的底部设置第一、第二出料口，第一出料口与脱硫剂研磨输送系统的磨机进料口相连接，第二出料口直接连接脱硫塔。
进一步的，所述干式消化器为三级干式消化器。
进一步的，所述的生、消石灰仓的底部均为锥体，且锥体的内表面均布置流化板，并设置罗茨风机给仓鼓风流化。
进一步的，所述的磨机包括研磨盘和分级轮。
进一步的，所述脱硫塔为采用多个文丘里管的脱硫塔，脱硫塔底部为流线型的进气结构。
进一步的，所述循环流化槽的入口处设置开度调节的阀门，循环流化槽上设置蒸汽加热机构。
本实用新型的有益效果：该装置提高了脱硫效率，增加了脱硫剂利用率，过程无废水排出，实用性强、可应用范围广。
附图说明
图1为本实用新型装置的结构图；
图中：左侧箭头表示烟气进口，右侧箭头表示烟气出口，1-生石灰仓，2-干式消化器，3-消石灰仓，4-磨机，5-脱硫剂均布装置，6-水箱，7-消化用水水泵，8-脱硫用水水泵，9-脱硫水枪，10-脱硫塔，11-导流板，12-布袋除尘器，13-船型灰斗，14-循环流化槽，15-脱硫灰灰库，16-引风机，17-烟囱。
具体实施方式
本实用新型公开了一种(烟气)前置干法脱硫的CFB脱硫装置。包括脱硫剂研磨输送系统、脱硫剂制备系统、水箱6、吸收塔即脱硫塔10、除尘器即布袋除尘器12、循环流化槽14等。生石灰存储在生石灰仓1中，经干式消化器2与水反应生成消石灰。烟气首先与消石灰经磨机4制备而成的消石灰细微粉末反应，去除烟气中部分的SO2。未反应的脱硫剂粉末随烟气一同进入脱硫塔10，脱硫塔10内设脱硫用水的喷枪即脱硫水枪9。烟气在脱硫塔10内与新添加的脱硫剂及上一步未反应的脱硫剂粉末、水接触，继续反应，进行进一步的脱硫。脱硫塔10出口与除尘器即布袋除尘器12入口相连接，布袋除尘器12下部设船型灰斗13，船型灰斗13用于收集脱硫灰。收集的脱硫灰部分通过循环流化槽14进入脱硫塔10内，用来保证脱硫塔10内床层的稳定，同时大大增加了脱硫剂的利用率；其余部分进入脱硫灰灰库15经处理后外排。该装置提高了脱硫效率，增加了脱硫剂利用率，过程无废水排出，实用性强、可应用范围广。
一种前置干法脱硫的CFB脱硫装置，包括脱硫剂研磨输送系统、脱硫剂制备系统、水箱6、脱硫塔10、布袋除尘器12、循环流化槽14、引风机16、烟囱17等。
脱硫剂研磨输送系统位于前端，所述脱硫剂研磨输送系统中的磨机4将脱硫剂研磨成粉末后经脱硫剂均布装置5均匀的喷射在脱硫塔10入口管道中，参照图1，该入口管道与脱硫塔10入口相连接。所述脱硫塔10内布置有用于提供脱硫用水的脱硫水枪9，所述脱硫塔10出口通过烟道与布袋除尘器12入口相连接，所述布袋除尘器12下部设船型灰斗13，船型灰斗13下部设循环流化槽14和脱硫灰灰库15，所述循环流化槽14底部与所述脱硫塔10连接。
进一步的，本实用新型装置中的干式消化器2为三级干式消化器，采用三级配水消化，通过分级式科学配水方式，使生石灰充分消化。消化器必须独立于主系统之外，其检修不影响脱硫主系统的运行。
本实用新型装置中的生、消石灰仓1、3的底部均为锥体，内表面均布置流化板，并设置罗茨风机给仓鼓风流化，以避免下料系统的堵塞。仓顶部设置仓顶布袋除尘装置，以使排出的气体符合污染物排放标准的要求。
进一步的，所述的消石灰仓3的底部包括第一、第二出料口，第一出料口与磨机4进料口通过管道相连接，第二出料口通过管道直接进入脱硫塔10。
本实用新型装置中的磨机4通过调整分级轮速度来调节研磨后的脱硫剂粒径，可以满足烟气流量、硫含量的变化，同时也能在满足脱硫效率的前提下节约磨机电耗。
进一步的，所述的脱硫塔10为采用多个文丘里管的脱硫塔，使进入塔内的烟气流场分布较为均匀。脱硫塔10进气方式采用流线型的底部进气结构，避免了两股气流对撞产生涡流，从而保证了脱硫塔入口气流分布均匀。
进一步的，所述的循环流化槽14可以通过调整其入口处阀门开度调节进入的灰量，所述循环流化槽14采用蒸汽对流化风进行加热，确保脱硫灰不会板结。
本实用新型的装置工作如下：
以消石灰作为脱硫吸收剂，符合品质要求的生石灰存储在生石灰仓1内，经称重计量装置进入干式消化器2，在干式消化器2内与来自水箱6内的消化水产生反应生成消石灰。干式消化器2采用三级消化，经三级配水消化，通过分级式科学配水方式，使生石灰充分预消化，经过生石灰与合理水的配比，在一级消化后，进入二级消化反应过程。此时，二级消化体内的生石灰释放的热量和消化的速度是最佳时机。在二级消化进入三级消化时，消化后的生石灰已经进入半干状态。最终，经过三级消化真正达到由生石灰变成蓬松状干粉消石灰存储在消石灰仓3内。生石灰仓1和消石灰仓3采用钢结构，生、消石灰仓密封，内表面平整光滑不积粉，所有内表面焊缝光滑。
烟气从进气口进入脱硫塔10进气管道，烟气中的SO2等酸性气体与脱硫剂粉末直接在管道中进行第一步的脱硫反应。脱硫剂采用Ca(OH)2粉末(粒径20～25um)，由脱硫剂研磨输送系统研磨后均匀的喷射在管道中，与烟气进行充分混合，产生物理化学反应，最终去除烟气中的部分SO2等酸性气体。主要反应化学方程式如下所示：
Ca(OH)2+SO2＝CaSO3·1/2H2O+1/2H2O
Ca(OH)2+SO3＝CaSO4·1/2H2O+1/2H2O
CaSO3·1/2H2O+1/2O2＝CaSO4·1/2H2O
2Ca(OH)2+2HCl＝CaCl2·Ca(OH)2·2H2O
Ca(OH)2+2HF＝CaF2+2H2O
未反应的脱硫剂粉末随烟气一同进入脱硫塔10。脱硫塔10内设脱硫用水的喷枪即脱硫水枪9，通过对脱硫塔10出口温度的测定，控制脱硫水枪9向脱硫塔10内的喷水量。烟气通过脱硫塔10下部的文丘里管的加速，进入脱硫塔10流化床床体；采用多个文丘里管的脱硫塔，使进入塔内的烟气流场分布较为均匀，否则因各文丘里管流速差异较大，可能导致固体颗粒物从某个管向下滑落。脱硫剂在循环流化床里，气固两相由于气流的作用，产生激烈的湍动与混合，充分接触。烟气在脱硫塔10内与新添加的脱硫剂及上一步未反应的脱硫剂粉末、降温水继续反应，进行第二步的脱硫反应。最终去除烟气中的绝大部分SO2等酸性气体。主要反应化学方程式如下所示：
Ca(OH)2+SO2＝CaSO3·1/2H2O+1/2H2O
Ca(OH)2+SO3＝CaSO4·1/2H2O+1/2H2O
CaSO3·1/2H2O+1/2O2＝CaSO4·1/2H2O
Ca(OH)2+2HCl＝CaCl2·2H2O(～70℃)
2Ca(OH)2+2HCl＝CaCl2·Ca(OH)2·2H2O(>120℃)
Ca(OH)2+2HF＝CaF2+2H2O
脱硫塔10出口与布袋除尘器12入口相连接，经过脱硫的烟气通过布袋除尘器12进口进入布袋除尘器12内进行除尘。烟气从灰斗进入布袋除尘器12，灰斗进气口设有导流板11，导流板11对烟气中的大颗粒进行惯性预分离。同时，导流板11对进入袋室内的气流具有均布的作用，使气流在布袋除尘器12中分布均匀。烟气沿着滤袋间隙逐渐上升，并通过滤袋过滤掉粉尘，同时烟气与附着在滤袋上的粉尘进行进一步的脱硫反应。最后经过过滤的烟气进入净气室。净气室为高净气室，其高度为2.5m～3.5m，并设有人孔，当需要检修或更换滤袋时，可以直接在净气室内进行检修或者更换。同时，高净气室的布置方式，可以有效避免传统低净气室(带检修门)密封不严、漏水等问题。
布袋除尘器12下部设船型灰斗13，船型灰斗13用于收集脱硫灰。脱硫塔10的压降由烟气压降和固体颗粒压降两部分组成。由于循环流化床内的固体颗粒浓度(或称固－气比)是保证流化床良好运行的重要参数，在运行中只有通过控制脱硫塔的压降来实现调节床内的固－气比，以保证反应器始终处于良好的运行工况。通过调节船型灰斗13进入循环流化槽14的物料量，控制送回脱硫塔10的再循环物料量，可保证脱硫塔10压降的稳定，从而保证了床内脱硫反应所需的固体颗粒浓度，同时也增大了脱硫剂的利用率。其余部分进入脱硫灰灰库15经处理后外排。
最后，经过脱硫除尘后的净烟气，在引风机16的作用下，通过烟囱17排放。
由于气流均布对除尘有着至关重要的作用，本装置采用计算流体力学(CFD)方法对其进行数值模拟优化设计。数值模拟优化方法可采用专利—袋式除尘器气流组织多参数优化方法(公开号CN105912745A)中的数值模拟优化设计方法。
Claims (6)
1.一种前置干法脱硫的CFB脱硫装置，包括依次布置的脱硫剂研磨输送系统、脱硫剂制备系统、水箱(6)、脱硫塔(10)、布袋除尘器(12)、循环流化槽(14)；所述的脱硫剂制备系统包括依次布置的生石灰仓(1)、干式消化器(2)、消石灰仓(3)；所述的干式消化器(2)与水箱(6)相接，干式消化器(2)与水箱(6)之间设置消化用水水泵(7)；其特征在于：所述的脱硫剂研磨输送系统位于烟气入口管道处，所述脱硫剂研磨输送系统包括磨机(4)、脱硫剂均布装置(5)和与脱硫塔(10)入口相连接的管道，所述脱硫剂研磨输送系统中的磨机(4)将脱硫剂研磨成粉末后经脱硫剂均布装置(5)均匀的喷射在所述的管道中；所述脱硫塔(10)内布置有用于提供脱硫用水的脱硫水枪(9)，脱硫水枪(9)的输入端设置脱硫用水水泵(8)，所述的脱硫用水水泵(8)连接所述的水箱(6)，所述脱硫塔(10)出口与布袋除尘器(12)入口相连接，所述布袋除尘器(12)下部设船型灰斗(13)，船型灰斗(13)下部设循环流化槽(14)和脱硫灰灰库(15)，所述循环流化槽(14)底部与所述脱硫塔(10)连接；
所述的消石灰仓(3)的底部设置第一、第二出料口，第一出料口与脱硫剂研磨输送系统的磨机(4)进料口相连接，第二出料口直接连接脱硫塔(10)。
2.根据权利要求1所述的一种前置干法脱硫的CFB脱硫装置，其特征在于：所述干式消化器(2)为三级干式消化器。
3.根据权利要求1所述的一种前置干法脱硫的CFB脱硫装置，其特征在于：所述的生、消石灰仓(1、3)的底部均为锥体，且锥体的内表面均布置流化板，并设置罗茨风机给仓鼓风流化。
4.根据权利要求1所述的一种前置干法脱硫的CFB脱硫装置，其特征在于：所述的磨机(4)包括研磨盘和分级轮。
5.根据权利要求1所述的一种前置干法脱硫的CFB脱硫装置，其特征在于：所述脱硫塔(10)为采用多个文丘里管的脱硫塔，脱硫塔(10)底部为流线型的进气结构。
6.根据权利要求1所述的一种前置干法脱硫的CFB脱硫装置，其特征在于：所述循环流化槽(14)的入口处设置开度调节的阀门，循环流化槽(14)上设置蒸汽加热机构。
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| CN202020404545.XU CN212091673U (zh) | 2020-03-24 | 2020-03-24 | 一种前置干法脱硫的cfb脱硫装置 |
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| CN (1) | CN212091673U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113926299A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-01-14 | 安徽恒夏环保科技有限公司 | 一种高效利用的钠基干法脱硫装置及工艺方法 |
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2020
- 2020-03-24 CN CN202020404545.XU patent/CN212091673U/zh active Active
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| CN113926299A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-01-14 | 安徽恒夏环保科技有限公司 | 一种高效利用的钠基干法脱硫装置及工艺方法 |
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Denomination of utility model: CFB desulfurization device with pre-dry desulfurization Effective date of registration: 20230216 Granted publication date: 20201208 Pledgee: Hanshan County sub branch of Postal Savings Bank of China Ltd. Pledgor: ANHUI WEIDA ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980032709 |