專利名稱：半干半濕煙氣脫硫與處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種半干半濕煙氣脫硫與處理裝置。
背景技術(shù)：
在工業(yè)、鍋爐和電站鍋爐煙氣中都含有一定量的硫氧化物，現(xiàn)脫硫技術(shù)一般采用有(1)爐內(nèi)噴鈣尾部增濕脫硫技術(shù)，其是將CaCO3粉噴入鍋爐中，在高溫作用下，CaCO3分解生成CaO和CO2，隨煙氣從爐膛進入煙道后，CaO和SO2在煙道與增濕塔中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成亞硫酸鈣，從而達到脫硫目的，它的缺點是脫硫所需鈣硫比高(3～4)，脫硫效率低(60％)，并且由于需要部分熱能用于CaCO3分解，所以將影響鍋爐部分出力。(2)旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫技術(shù)，用高速旋轉(zhuǎn)(20000轉(zhuǎn)/分)的噴嘴將石灰漿噴入脫硫塔中，使其霧化，與煙氣中SO2反應(yīng)生成亞硫酸鈣，從而達到脫硫目的，它的缺點是占地面積大、能耗高、旋轉(zhuǎn)噴嘴壽命短、操作工人多、維修量大。(3)煙氣循環(huán)硫化床脫硫技術(shù)，該技術(shù)是向煙氣中噴入大量的脫硫劑Ca(OH)2和增濕的脫硫灰(含濕量為5％)，使煙氣中煙塵濃度從原來的10～20g/m3到1000g/m3，煙氣溫度下降到70℃，煙氣中含濕量增加到40～50％。煙氣中SO2與高密度的脫硫劑、脫硫灰反應(yīng)生成亞硫酸金屬鹽類，從而達到脫硫的目的。它的缺點是增加了預(yù)除塵器，增加了引風(fēng)機功率，增加了消化系統(tǒng)，因此能耗較大。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案這種半干半濕煙氣脫硫與處理裝置，包括一脫硫塔、一向脫硫塔內(nèi)輸送脫硫劑及脫硫灰的輸送單元，另設(shè)置一給水單元，在鍋爐出口與脫硫塔入口間的煙道及塔內(nèi)各設(shè)一組水噴嘴，各水噴嘴由給水單元控制噴水；在脫硫塔內(nèi)的上方設(shè)一使煙氣均勻分布的煙氣分布器，下方設(shè)一大灰塊破碎盤，底部設(shè)一底出口、一側(cè)出口，在底出口的下方設(shè)收集經(jīng)處理后形成煙塵塊的灰斗裝置，側(cè)出口經(jīng)軟管接至一除塵器，除塵器設(shè)一回通脫硫灰輸送單元口、一通于煙囪的口、一至回收被處理粉煤灰裝置的下排口。
所述的脫硫塔直徑與鍋爐蒸噸成正比關(guān)系。
所述脫硫塔內(nèi)的煙氣分布器為一個具有一定高度的圓盤，圓盤的圓環(huán)內(nèi)設(shè)有縱向(按下邊公式計算而設(shè)置)多個煙氣分布隔柵而分隔成一定數(shù)量的空間。煙氣分布器圓盤的直徑D與鍋爐蒸噸數(shù)A的關(guān)系經(jīng)驗公式為D=0.5672A-(A100~A80)]]>
煙氣分布器圓盤內(nèi)煙氣分布隔柵所分隔的空間數(shù)B隨鍋爐蒸噸數(shù)A變化的經(jīng)驗公式為B=A3+(0.7~1)]]>所述的脫硫塔內(nèi)的水噴嘴的噴嘴設(shè)置角度β為β=arctg[0,886D(10BA~6BA)]]]>本實用新型的優(yōu)點是脫硫所需鈣硫比低(1.5)，脫硫效率高(75～90％)，能耗低。
給水單元1由儲水池101、高壓給水泵102及相應(yīng)的監(jiān)控表、控制閥及管路組成，其作用是將水以水霧100-50μm的形式同時向煙道、脫硫塔內(nèi)噴水霧，達到降低煙溫(從150℃→70℃，)，給煙氣中煙塵、脫硫劑增濕，使SO2與水反應(yīng)生成H2SO3以及CaO與H2O生成Ca(OH)2的目的，同時作為煙氣的擾動源起到使Ca(OH)2與H2SO3充分接觸，增加二者反應(yīng)機率，降低CaO直接與H2O反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)活化能的目的。
脫硫劑及脫硫灰的輸送單元2由脫硫劑料倉201、脫硫灰粉倉203、脫硫劑/脫硫灰定量給料機202、204及脫硫劑、脫硫灰噴嘴205組成，并可采用蒸汽輸送粒徑為200目-300目的CaO粉粒，CaO在輸送過程中和蒸汽中的H2O反應(yīng)生成Ca(OH)2(CaO消化過程)，并使Ca(OH)2達到增濕的效果，實現(xiàn)了脫硫劑CaO消化輸送增濕一體化。
所述的脫硫塔3是在現(xiàn)有脫硫塔基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上加以改進，在塔內(nèi)設(shè)置一煙氣分布器301，一組水噴嘴4，一大灰塊破碎盤302，底部設(shè)一底出口、一側(cè)出口，在底出口的下方設(shè)收集經(jīng)處理后形成煙塵塊的灰斗裝置5。所述的脫硫塔直徑與鍋爐蒸噸成正比關(guān)系。由于脫硫塔是創(chuàng)造H2SO2與Ca(OH)2充分接觸及使塔內(nèi)不因噴水而結(jié)垢的條件，因此其內(nèi)的煙氣分布器結(jié)構(gòu)及噴嘴角度和水壓力的計算就顯得十分重要。
煙氣分布器結(jié)構(gòu)設(shè)計原則是保證煙氣進入脫硫塔后，特別是在噴水霧擾動情況下，仍能維持平流運動。其是一個高1m的圓盤，圓盤的直徑和圓環(huán)內(nèi)煙氣分布隔柵根據(jù)煙氣流量大小和所取總噴水量的不同而變化。圓盤直徑變化的經(jīng)驗公式為A—鍋爐蒸噸數(shù)(不取量綱)D—圓盤的直徑(m)煙氣分布器圓盤內(nèi)煙氣分布隔柵所分隔的空間數(shù)隨鍋爐蒸噸數(shù)變化的經(jīng)驗公式為B=A3+(0.7~1)]]>B—隔柵所圍的空間數(shù)A—鍋爐蒸噸數(shù)(不取量綱)所述的脫硫塔內(nèi)的水噴嘴4在塔內(nèi)呈環(huán)形布置，一般布置1-2層，每層3-6個噴嘴，噴嘴的設(shè)置角度β為β=arctg[0,886D(10BA~6BA)]]]>其中D—圓盤直徑(不取量綱)A—鍋爐蒸噸數(shù)(不取量綱)B—隔柵所圍空間數(shù)(不取量綱)β—噴嘴角度(β°)噴嘴角度控制在35°-100°范圍。
噴嘴噴出的水霧流速與煙氣流速之比應(yīng)為5-10，這樣即可達到使增濕空氣布滿水霧，同時對煙氣有擾動的作用。在水霧作用下，煙氣由原來的塔內(nèi)均勻流動變成在塔壁周圍煙氣流速有所加快，大大減輕了濕壁現(xiàn)象，使煙氣、水霧在塔內(nèi)的流場達到理想狀態(tài)。
在脫硫塔和煙道內(nèi)的煙氣中SO2與水反應(yīng)生成H2SO3，并同已增濕的Ca(OH)2反應(yīng)生成CaSO3×xH2O從而改變了CaO與SO2直接反應(yīng)的歷程，大大降低了反應(yīng)活化能，提高了反應(yīng)速度，達到了較高的脫硫效率(75-90％)。由于煙氣在塔內(nèi)流速降低，為噴水霧使煙氣擾動創(chuàng)造了條件，使H2SO3與Ca(OH)2反應(yīng)機率提高，也間接起到提高脫硫效率的目的。同時在煙氣增濕過程中，也使煙塵增濕，增濕后的煙塵重量增加，并易于相互間的凝合，使煙塵粒徑增大，增大增重后的煙塵在重力作用下，沉降在塔的底部，達到了除塵的目的。
除塵器6設(shè)一回通脫硫灰輸送單元口601，可將經(jīng)過脫硫后的脫硫劑和部分粉煤灰回饋于脫硫灰粉倉203中，一同與新脫硫劑共同使用，充分發(fā)揮未利用的脫硫劑和粉煤灰的活性成分，達到提高脫硫劑的利用效率和提高脫硫效率的作用。除塵器6另設(shè)有一通于煙囪的口602、一至回收被處理粉煤灰裝置的下排口603。
權(quán)利要求1.一種半干半濕煙氣脫硫與處理裝置，包括一脫硫塔、一向脫硫塔內(nèi)輸送脫硫劑及脫硫灰的輸送單元，其特征在于設(shè)置一給水單元，在鍋爐出口與脫硫塔入口間的煙道及塔內(nèi)各設(shè)一組水噴嘴，各水噴嘴由給水單元控制噴水；在脫硫塔內(nèi)的上方設(shè)一使煙氣均勻分布的煙氣分布器，下方設(shè)一大灰塊破碎盤，底部設(shè)一底出口、一側(cè)出口，在底出口的下方設(shè)收集經(jīng)處理后形成煙塵塊的灰斗裝置，側(cè)出口經(jīng)軟管接至一除塵器。
2.如權(quán)利要求1所述的半干半濕煙氣脫硫與處理裝置，其特征在于所述的脫硫塔直徑與鍋爐蒸噸成正比關(guān)系。
3.如權(quán)利要求1所述的半干半濕煙氣脫硫與處理裝置，其特征在于所述脫硫塔內(nèi)的煙氣分布器為一個具有一定高度的圓盤，圓盤的圓環(huán)內(nèi)設(shè)有多個煙氣分布隔柵。
4.如權(quán)利要求3所述的半干半濕煙氣脫硫與處理裝置，其特征在于所述的煙氣分布器圓盤的直徑D與鍋爐蒸噸數(shù)A的關(guān)系經(jīng)驗公式為D=0.5672A-(A100~A80)]]>
5.如權(quán)利要求3所述的半干半濕煙氣脫硫與處理裝置，其特征在于所述的煙氣分布器圓盤內(nèi)煙氣分布隔柵所分隔的空間數(shù)B隨鍋爐蒸噸數(shù)A變化的經(jīng)驗公式為B=A3+(0.7~1)]]>
6.如權(quán)利要求1所述的半干半濕煙氣脫硫與處理裝置，其特征在于所述的脫硫塔內(nèi)的一組水噴嘴的噴嘴設(shè)置角度β為β=arctg[0,886D(10BA~6BA)]]]>
7.如權(quán)利要求1所述的半干半濕煙氣脫硫與處理裝置，其特征在于所述向脫硫塔內(nèi)輸送的脫硫灰可采用蒸汽輸送粒徑為200目-300目的CaO粉粒。
8.如權(quán)利要求1所述的半干半濕煙氣脫硫與處理裝置，其特征在于所述的除塵器設(shè)一回通脫硫灰輸送單元的口、一通于煙囪的口、一一至回收被處理粉煤灰裝置的下排口。
專利摘要本實用新型涉及一種半干半濕煙氣脫硫與處理裝置,包括一脫硫塔、一向脫硫塔內(nèi)輸送脫硫劑及脫硫灰的輸送單元,另設(shè)置一給水單元,在鍋爐出口與脫硫塔入口間的煙道及塔內(nèi)各設(shè)一組水噴嘴,各水噴嘴由給水單元控制噴水;在脫硫塔內(nèi)的上方設(shè)一使煙氣均勻分布的煙氣分布器,下方設(shè)一大灰塊破碎盤,底部設(shè)一底出口、一側(cè)出口,在底出口的下方設(shè)收集經(jīng)處理后形成煙塵塊的灰斗裝置,側(cè)出口經(jīng)軟管接至一除塵器,除塵器設(shè)一回通脫硫灰輸送單元口、一通于煙窗的口、一下排口,其脫硫所需鈣硫比低,脫硫效率高,能耗低。
文檔編號B01D53/74GK2492297SQ0123204
公開日2002年5月22日 申請日期2001年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月24日
發(fā)明者張凡, 姚允升 申請人:北京現(xiàn)代綠源環(huán)保技術(shù)有限公司, 中國環(huán)境科學(xué)研究院