[发明专利]半干式循环流化床烟气脱硫除尘一体化净化工艺及装置

说明书

技术领域

本发明属于循环流化床烟气脱硫除尘技术领域，具体的为一种半干式循环流化床烟气脱硫除尘一体化净化工艺及实现该工艺的装置，特别适用于烧结烟气、燃煤锅炉烟气和石化等烟气的脱硫及除尘。

背景技术

烟气除尘和脱硫是控制环境污染的两个重点方面。随着国家对环境保护要求越来越严，烟气粉尘及含硫量排放标准也越来越高。

循环流化床烟气脱硫工艺具有投资低、占地小、系统简单、运行维护成本较低和节能减排潜力大等优势，目前已获得越来越广泛的应用。

循环流化床烟气脱硫技术是以循环流化床反应原理为基础，通过对吸收剂的反复循环利用，使反应塔内物料处于强烈的湍流状态，物料间存在强烈的传热传质过程，使吸收剂与烟气中酸性气体发生充分的化学反应，因而具有较高的脱硫效率；同时合理配置除尘设施，可实现脱硫除尘一体化净化。

根据脱硫剂的状态不同，现有成熟的循环流化床半干法工艺分为喷浆半干法和干粉半干法两种；喷浆半干法以氢氧化钙（Ca(OH)₂）浆液为吸收剂；干粉半干法以氢氧化钙或氧化钙（CaO）干粉为吸收剂。两者相比，喷浆方式下，浆液由于与水进行了充分混合，因而对酸性气体具有更高的反应活性，钙硫比更低，缺点是浆液管路系统（管道、阀门、泵、喷枪）磨损大，易堵塞。

而无论是喷浆方式还是喷干法方式，均是以塔内增湿作为脱硫反应的必要条件，易出现塔内粘壁的问题，对管路系统的磨损大、易堵塞，严重影响了设备的正常运营和增加了设备的维护成本。

有鉴于此，本发明旨在探索一种半干式循环流化床烟气脱硫除尘一体化净化工艺以及实现该工艺的装置，该半干式循环流化床烟气脱硫除尘一体化净化工艺能够有效克服粘壁的问题，并采用喷干粉的方式达到喷浆方式的低钙硫比的效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种半干式循环流化床烟气脱硫除尘一体化净化工艺以及实现该工艺的装置，该半干式循环流化床烟气脱硫除尘一体化净化工艺能够有效克服粘壁的问题，并采用喷干粉的方式达到现有喷浆半干法实现的低钙硫比的效果。

要实现上述技术目的，本发明首先提出了一种半干式循环流化床烟气脱硫除尘一体化净化工艺，包括如下步骤：

1）烟气经反应塔的烟气进口并经文丘里管束加速后，进入反应塔内，与反应塔中的粉状吸收剂、细颗粒吸收剂和粗颗粒吸收剂形成高效的气固流态化接触，发生化学反应，脱除烟气中酸性气体；

2）经反应塔后的烟气进入分离器内，分离烟气中携带的粗颗粒吸收剂；

3）经分离器后的烟气进入除尘器内，分离烟气中携带的细颗粒吸收剂；

4）经除尘器后的净烟气通过增压风机和烟囱排出。

进一步，所述第2）步骤中，粗颗粒吸收剂通过设置在分离器底部的灰斗再次进入反应塔内循环利用；所述第3）步骤中，细颗粒吸收剂通过设置在除尘器底部的大容量流化灰斗再次进入反应塔内循环利用；

进一步，在初始运行时，还包括粗颗粒吸收剂制作工序：控制烟气低速经过反应塔，在鼓泡床工况下运行生成粗颗粒吸收剂，该粗颗粒吸收剂收集于分离器的灰斗内，作为工艺启动的粗颗粒吸收剂物料；

进一步，所述粗颗粒吸收剂的尺寸小于等于6mm；

进一步，当烟气流量不足时，部分净烟气通过再循环管道进入反应塔烟气进口；

进一步，所述粉状吸收剂与雾化水混合形成高活性离子型反应载体；

本发明还提出了一种用于如上所述半干式循环流化床烟气脱硫除尘一体化净化工艺的半干式循环流化床烟气脱硫除尘一体化净化装置，包括反应塔、烟气除尘装置、增压风机和烟囱，所述反应塔的底部设有烟气进口和文丘里管束，反应塔的顶部设有与烟气除尘装置相连的烟气出口； 

所述烟气除尘装置包括分离器和与分离器出口相连的除尘器，所述分离器进口与反应塔的烟气出口相连，所述除尘器的净烟气出口连接增压风机； 

所述反应塔上设有物料接口I，所述物料接口I位于文丘里管束的上方；

所述文丘里管束内设有用于接收吸收剂的吸收剂接口和用于增湿吸收剂的雾化喷嘴。

进一步，所述分离器的底部设有灰斗，所述灰斗的底部设有出灰口，所述出灰口与物料接口I相连，所述粗颗粒吸收剂经出灰口与物料接口I进入反应塔循环利用；所述文丘里管束内设有物料接口II，所述除尘器的底部设有大容量流化灰斗，所述大容量流化灰斗底部与物料接口II相连，所述细颗粒吸收剂经大容量流化灰斗底部和物料接口II进入反应塔内循环利用；