專利名稱:用回收煙道飛灰直接脫硫的方法
本發(fā)明涉及一種燃燒裝置燃燒的含有害氣體化合物的廢氣的凈化方法，特別是用于低灰量燃料的燃燒或除灰程度較高的爐篦燃燒，借助于一種粉塵狀的堿性添加劑，該添加劑能吸附燃燒中生成的有害氣體化合物，在這當中廢氣中攜帶的飛灰，特別是飛灰-添加劑-混合物從廢氣中分離出去，至少有一部分被分離的飛灰進行水合反應，并用空氣風選，接著至少將部分的干飛灰送回廢氣凈化。
在燃燒裝置，例如蒸汽鍋爐的燃燒區(qū)域中用堿性添加劑使有害氣體進行化合的處理方法都可視為基本的廢氣凈化方法。作為有害氣體在廢氣中除了硫的化合物外，還有鹵素化合物，如HCl和HF。在說明書和權(quán)利要求
書中，對飛塵這個概念可以理解為來自廢氣凈化的添加劑，該添加劑不僅有來自燃料的飛灰，而且也包括那些不是來自燃料的飛灰。
作為添加劑可以加入，例如金屬鈣或鎂的氫氧化物或碳酸鹽、或其混合物，但最好使用石灰石。該方法的主要問題是添加劑只能部分地發(fā)揮作用。在此，應注意的一個條件是為了使有害氣體化合的反應溫度。這個溫度取決于所用的添加劑的溫度-時間狀況，盡可能不使其超過1250℃。這樣不單能避免表面活性添加劑被燒結(jié)，而且也能避免該添加劑不被由于燃燒而形成的飛灰包上一層膜。
另一個條件是添加劑在脫除其有害氣體化合物時，在凈化廢氣流中的有效停留時間，此停留時間特別受處于廢氣中的添加劑的混合和分布狀態(tài)以及在燃燒裝置中停留時間的長短的強烈影響。因此，所有方法的改進，其措施內(nèi)容都是針對提高添加劑的使用效率和由此而要達到的凈化效果。
德國公開說明書3428502揭示了一種含有飛灰廢氣的干法脫硫方法，例如燃燒褐煤的蒸汽鍋爐的廢氣。根據(jù)上述方法在燃燒區(qū)域中作為添加劑加入了石灰石粉，在廢氣中經(jīng)過一定的停留時間后，與伴隨的飛灰一起作為煙灰被分離出去，接著用干蒸汽處理后又將其送回已冷卻的廢氣流中。在水蒸汽處理過程中通過一流化床底部的水蒸汽射流使添加劑粉碎，該床類似于具有兩個對向的噴咀的噴射式磨機。經(jīng)過處理后的添加劑顆粒又恢復其新的活性表面。同時沒有被轉(zhuǎn)化的游離的氧化鈣被水蒸汽水合。但這種措施取決于放熱反應的水合反應速度，分離的飛灰-添加劑混合物的性能，以及水與氧化鈣的比例。當水與氧化鈣的比減小時，舉例來說，則添加劑顆粒的燒結(jié)附聚增加。這種燒結(jié)附聚作用阻礙了添加劑顆粒通過粉碎過程形成新的表面。因此采取了一種努力爭取的改進辦法，即把已處理過的飛灰-添加劑混合物送回到冷卻的廢氣氣流中，以提高其停留時間。此外使用干水蒸汽增加了方法中的能量平衡負擔，反正按已知方法水蒸汽是不應冷凝的。
本發(fā)明的任務是，進一步改進現(xiàn)有的已知方法，使在欲凈化的廢氣流中的添加劑的停留時間及其使用效率能進一步提高，而且能提高凈化效率，避免前面已述的一些弊端。
解決這個任務采用了使未粉碎的煙灰與噴成露狀的水均勻混合，以進行其水合作用，而且將部分的煙灰流送回燃燒裝置的燃燒室。
用噴成霧狀的水進行水合作用，是水分子透過表面膜擴散到未粉碎的煙灰顆粒內(nèi)部。把已處理的煙灰送回到燃燒裝置的燃燒區(qū)域，同時可以達到以下目的，一方面使有害氣體化合所需的顆粒活性表面，主要是先在反應室中通過溫度決定的顆粒炸裂形成的，另一方面一部分加入的添加劑的停留時間幾乎增加一倍，這樣不僅可以提高凈化效率，特別是脫硫效率，約可達80%，而且可以降低能耗和添加劑用量。
用超過化學計量的水進行水合作用將是特別適宜的。為此應調(diào)準被噴成細霧的水量，使適應煙灰的氧化鈣含量。
水合反應以后，應通過干燥去掉留在煙灰中的過剩水份。但應避免使混合物中存在的濕度-這種濕度在有少量過量水時或有很小的不均勻時會導致煙灰粘合和糊住-引起很大的操作困難。
由于水合反應是放熱過程.因此特別適合在水合作用以后，通過自熱干燥去掉留在煙灰中的過量水份，以得到有流動性的煙灰。
若將塵狀的混合物用空氣篩選，然后得到顆粒餾分，其中一定的顆粒富集，有的顆粒則變少。由于這種原因，可以在水合以前和/或以后通過空氣篩選取得返回的部分煙灰流，以使在當時的部分煙灰流中的氧化鈣或氫氧化鈣的含量富集。以這種方式可以進一步提高添加劑的使用效率和凈化效率。
此外若用氫氧化鈣或碳酸鈣作為粉狀的堿性添加劑是特別適宜的。
此外，若被送回的部分煙灰流與送入燃燒系統(tǒng)中的新鮮添加劑相混合，將是特別有利的。
現(xiàn)在根據(jù)附圖詳述-優(yōu)選的方法實施方案最好是氫氧化鈣在蒸汽鍋爐(2)的爐篦燃層上(1)，與燃料加料口(3)分開，至少通過加料點(4)，將粉狀的堿性添加劑最好是氫氧化鈣由添加劑儲罐(5)，以空氣作為載流體，以最佳的混合與分布形式加入到含有硫化合物和鹵素化合物的熱廢氣流中(6)。加料點(4)位于燃燒位置(1)上。在這里廢氣流具有的溫度可以避免添加劑的反應活性表面燒結(jié)和與伴隨的飛灰形成包膜。接著把含煙灰的廢氣送過蒸汽鍋爐(2)的加熱表面，在此廢氣首先在1-2秒鐘內(nèi)被冷卻至大約750℃。進一步冷卻以后，廢氣流(6)進入塵粉分離裝置(7)，該(7)可以是織物過濾器，在那里進行塵粒與廢氣的分離。然后把幾乎無塵粒的廢氣(8)，借助于抽力通風機(9)，通過煙囪(10)排出系統(tǒng)外。
把在塵粒分離裝置(7)中分離出的飛塵-添加劑混合物送入第一個空氣篩選器(12)中，把其中富集氧化鈣的餾分(13)分出來，并進行水處理。在水處理過程中，使富集氧化鈣餾分支流(13)在混合器(15)中用稍過于化學計量的被噴成霧狀的水(14)增濕。把上述增濕的飛塵-添加劑混合物(16)送入反應器(17)中。在(17)中該飛塵-添加劑混合物進行完全的水合作用。由于水合反應是放熱過程，因此在反應器(17)中的留在飛塵-添加劑混合物(16)中的多余的水分被蒸發(fā)出去。由此所生成的蒸汽通過廢蒸汽管(18)從反應器(17)中排出。根本方法水合作用應該這樣進行，即從反應器(17)中排出干燥的有流動性的飛塵-添加劑混合物(19)并送入另一個空氣篩選器(20)中。將在空氣篩選器(20)中形成的富集氫氧化鈣的餾分支流(21)存放在一個中間容器(22)中，從這里至少使部分已處理過的飛塵-添加劑混合物(23)與來自儲槽(5)的新鮮添加劑，在位于爐篦燃層(1)入口前的混合-運輸設備(24)中相摻混。
按照分離的飛塵-添加劑混合物(11)的特性和在混合器(15)以及反應器(17)中進行的水合作用的情況，有可能放棄不用第一個空氣篩選器(12)或另一個空氣篩選器(20)，也有可能完全放棄不用這兩個篩選器。
把處理過的飛塵-添加劑混合物的不直接脫硫回送的支流部分(25)從中間容器(22)中排出并送入混合設備(26)中。在(26)中重新用水(28)處理以便下一步的排除(27)。為此，在混合設備(26)中使欲排除的飛塵-添加劑-混合物(25)與在爐篦燃層(1)中形成的爐灰(29)以及從空氣篩選器(12)中出來的氧化鈣貧乏的餾分部分(30)和/或從空氣篩選器(20)中出來的氫氧化鈣貧乏的餾分部分相摻混。
根據(jù)本發(fā)明，也有可能把處理過的飛塵-添加劑混合物中要送回爐篦燃層(1)的部分不用混合-運輸設備(24)，而是通過自有的加料裝置送入燃燒系統(tǒng)中。
(本文附有一張圖)
權(quán)利要求
1.燃燒裝置燃燒的含有害氣體化合物的廢氣的凈化方法，特別是用于低灰量燃料的燃燒或除灰程度較高的爐篦燃燒，借助于一種粉塵狀的堿性添加劑，該添加劑能吸附燃燒中生成的有害氣體化合物，在這當中廢氣攜帶的飛灰，特別是飛灰-添加劑-混合物從廢氣中分離出去，至少有一部分被分離的飛灰進行水合反應，并用空氣風選，接著至少將部分的干飛灰送回廢氣凈化，其特征在于，通過使未破碎的飛灰與噴成霧的細水粒均勻混合進行水合反應，并使飛灰部分支流返回燃燒裝置的爐腔。
2.按照權(quán)利要求
1的方法，其特征在于，用過于化學計量的水進行水合反應。
3.按照權(quán)利要求
2的方法，其特征在于，在水合作用以后，通過干燥脫除飛灰中的過量剩余水分。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2或3的方法，其特征在于，在水合作用以后，通過自然干燥脫除在煙灰中的過量剩余水。
5.按照權(quán)利要求
1-4中之一的方法，其特征在于，在水合作用前和/或之后通過空氣風選得到返回的部分支流。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1-5中之一的方法，其特征在于使用氫氧化鈣或碳酸鈣作為堿性的塵粉狀的添加劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1-6之一的方法，其特征在于煙灰的返回的部分支流與進入燃燒爐腔的新鮮補充的添加劑相混合。
專利摘要
在一燃燒裝置燃燒的含有害氣體化合物的廢氣 的凈化方法中，特別是用于低灰量燃料的燃燒或除灰 程度較高的爐箅燃燒，借助于一種粉塵狀的堿性添加 劑，除添加劑能吸附燃燒中生成的有害氣體化合物， 在這當中廢氣中攜帶的飛灰，特別是飛灰—添加劑— 混合物從廢氣中分離出去，至少有一部分被分離的飛 灰進行水合反應，并用空氣選，接著至少將部分的干 飛灰送回廢氣凈化，根據(jù)本發(fā)明的規(guī)定，通過未被破 碎的飛灰與噴成霧的細小水滴均勻混合進行水合反 應，使部分煙灰支流返回燃燒裝置的爐膛中。
文檔編號B01D53/50GK87107795SQ87107795
公開日1988年6月15日 申請日期1987年10月15日
發(fā)明者亞卡·朱泰, 福爾克馬·西特 申請人:L及C斯泰米勒股份有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan