專利名稱：燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及脫除煙氣中二氧化硫的裝備，具體地指一種燒結(jié)機(jī)煙 氣脫硫裝置。
背景技術(shù)：
二氧化硫氣體污染治理是世界關(guān)注的重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)問題之一。二氧化 硫氣體污染對(duì)我國(guó)生態(tài)環(huán)境的危害極大，己經(jīng)成為我國(guó)空氣污染治理的當(dāng) 務(wù)之急。而鋼鐵企業(yè)的燒結(jié)機(jī)所排放煙氣是主要的二氧化硫污染源之一，
據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道， 一個(gè)年產(chǎn)300萬噸的鋼鐵企業(yè)，每生產(chǎn)一噸粗鋼，要排 放2.2公斤二氧化硫，其中生產(chǎn)一噸篩選燒結(jié)礦所排放的二氧化硫就達(dá)1.5 公斤。因此，如何消除和減少燒結(jié)廠煙氣中的二氧化硫排放是急需解決的 重大問題。
目前，煙氣脫硫技術(shù)以石灰石一石膏法脫硫工藝為主，其它濕法和干 法脫硫工藝為輔。傳統(tǒng)煙氣脫硫設(shè)備對(duì)于處理高濃度二氧化硫的電站鍋爐 煙氣效果顯著，但其設(shè)備龐大、占地面積大、技術(shù)復(fù)雜、投資和運(yùn)行費(fèi)用 很高。燒結(jié)機(jī)煙氣具有其自身的特點(diǎn)，其煙氣中二氧化硫濃度較低，當(dāng)燒 結(jié)原料不同時(shí)，燒結(jié)機(jī)煙氣中的含硫量也存在很大的差異，不同燒結(jié)機(jī)所 排煙氣中二氧化硫的濃度甚至可以相差一個(gè)數(shù)量級(jí)；且煙氣成份因運(yùn)行工 況而異，二氧化硫含量和濕度波動(dòng)很大。上述原因?qū)е卢F(xiàn)有的電站鍋爐煙 氣脫硫設(shè)備無法在燒結(jié)機(jī)煙氣處理上直接應(yīng)用，同時(shí)燒結(jié)廠現(xiàn)有的場(chǎng)地條 件也不允許建設(shè)復(fù)雜的脫硫裝置。因此，我國(guó)鋼鐵冶金行業(yè)的燒結(jié)機(jī)煙氣 二氧化硫排放一直沒有適合的脫硫裝備，過去的減排措施主要停留在選用 低硫原料上，這種方式受原料來源和市場(chǎng)因素的制約，無法從根本上解決 問題，也不能滿足二氧化硫排放總量控制對(duì)鋼鐵企業(yè)的要求。
為了解決上述問題，科技人員在燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)及裝置方面開展了 一些有益的研究，如公開號(hào)為CN1442228A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開說明 書介紹了《一種利用蜂窩陶瓷凈化煙氣中二氧化硫的工藝方法》，雖然其具 有脫硫效率高的優(yōu)點(diǎn)，但該工藝方法中煙氣阻力很大，能耗較高。公開號(hào)
為CN101024143A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開說明書介紹了《一種燒結(jié)煙氣 循環(huán)富集脫硫的方法及裝置》，通過部分燒結(jié)煙氣的循環(huán)利用達(dá)到二氧化硫 富集的目的，但該方法的煙氣在循環(huán)過程需要對(duì)燒結(jié)機(jī)補(bǔ)充高濃度氧氣， 以保證燃燒需要，而高濃度氧氣來源于分離空氣所獲，其造價(jià)昂貴，導(dǎo)致 該方法運(yùn)行費(fèi)用極高，至今仍無法工業(yè)化應(yīng)用。公告號(hào)為CN2813075Y中 國(guó)實(shí)用新型專利說明書介紹了一種《燒結(jié)機(jī)頭煙氣脫硫裝置》，該脫硫裝置 在反應(yīng)器前的煙道上將吸收劑送入，勢(shì)必會(huì)在煙道拐彎處形成吸收劑顆粒 堆積，不利于煙氣的順暢流動(dòng)，甚至影響整個(gè)脫硫裝置的安全運(yùn)行。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是要提供一種且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、投資及運(yùn)行成本 低廉、能夠適應(yīng)燒結(jié)機(jī)煙氣中二氧化硫濃度低、二氧化硫含量和濕度波動(dòng) 較大等工況的燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫裝置，包括通 過煙道依次相連的一級(jí)除塵器、循環(huán)反應(yīng)器和二級(jí)除塵器，所述一級(jí)除塵 器的煙氣進(jìn)口與燒結(jié)機(jī)的煙氣出口相連，所述一級(jí)除塵器的煙氣出口與循 環(huán)反應(yīng)器的煙氣進(jìn)口之間設(shè)置有至少一級(jí)噴水裝置，所述循環(huán)反應(yīng)器的煙 氣出口與二級(jí)除塵器的煙氣進(jìn)口相連，所述二級(jí)除塵器的循環(huán)灰出口通過 再循環(huán)輸送裝置與循環(huán)反應(yīng)器的循環(huán)灰進(jìn)口相連，所述二級(jí)除塵器的煙氣 出口通過增壓風(fēng)機(jī)與煙囪或大氣相連。
進(jìn)一步地，所述增壓風(fēng)機(jī)的出口與循環(huán)反應(yīng)器的煙氣進(jìn)口之間設(shè)置有 煙氣再循環(huán)通道。當(dāng)脫硫裝置正常負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，可以將該煙氣再循環(huán)通道 關(guān)閉；當(dāng)脫硫裝置處理較小煙氣量時(shí)，打開該煙氣再循環(huán)通道，可以保證 脫硫裝置在低負(fù)荷下安全運(yùn)行。
進(jìn)一步地，所述噴水裝置設(shè)置有二至三級(jí)。當(dāng)處理煙氣量較大時(shí)，需 要采用多級(jí)噴水，以確保煙氣與水霧混合均勻，使煙氣中的二氧化硫氣體 與水發(fā)生快速的氣、液兩相化學(xué)反應(yīng)，生成亞硫酸。
進(jìn)一步地，所述循環(huán)反應(yīng)器采用直筒形結(jié)構(gòu)，其橫截面呈圓形、方形
或矩形，其橫截面積為與其相連煙道橫截面積的L0 1.5倍。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單緊湊、運(yùn)行成本低廉、適合小流量煙氣通過、且利于煙氣中所生成的亞 硫酸與吸收劑顆粒發(fā)生快速的液、固兩相化學(xué)反應(yīng)，生成亞硫酸鈣晶體， 從而實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于設(shè)置在一級(jí)除塵器的煙氣出口與循環(huán)反應(yīng)器 的煙氣進(jìn)口之間的噴水裝置可以將煙氣的脫硫反應(yīng)分成兩段進(jìn)行在噴水 裝置附近的煙道內(nèi)，煙氣中的S02與H20反應(yīng)生成H2S03;在循環(huán)反應(yīng)器
內(nèi)，煙氣中的H2S03與鈣基吸收劑顆粒反應(yīng)生成CaS03 1/2H20。以上兩 段反應(yīng)分別為氣、液兩相化學(xué)反應(yīng)和液、固兩相化學(xué)反應(yīng)，其工藝流程簡(jiǎn) 單、反應(yīng)速度快、反應(yīng)效率高、脫硫效果好。同時(shí)，噴水裝置可以保證進(jìn) 入循環(huán)反應(yīng)器的煙氣具有合適的溫度和濕度，以滿足脫硫反應(yīng)的良好環(huán)境 條件。特別是多級(jí)噴水裝置的設(shè)置，有利于精確調(diào)節(jié)煙氣溫度、濕度，保 證煙氣與水霧的均勻混合，為煙氣脫硫創(chuàng)造了最佳反應(yīng)條件，達(dá)到最佳脫 硫效果。這樣，可以適當(dāng)降低循環(huán)反應(yīng)器的高度，使整體結(jié)構(gòu)更加緊湊， 特別適合于燒結(jié)機(jī)煙氣中二氧化硫濃度低、二氧化硫含量和濕度波動(dòng)較大 的工況，同時(shí)，本實(shí)用新型的一級(jí)除塵器煙氣進(jìn)口直接與燒結(jié)機(jī)煙氣出口 相連，設(shè)備占地面積小，非常適應(yīng)燒結(jié)機(jī)廠區(qū)面積較小的特點(diǎn)，投資及運(yùn) 行成本都十分低廉。


附圖為一種燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫裝置作進(jìn)一步的詳細(xì)描
述
圖中所示的燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫裝置，主要由通過煙道和閥門依次相連的
一級(jí)除塵器2、引風(fēng)機(jī)3、循環(huán)反應(yīng)器12、 二級(jí)除塵器ll、增壓風(fēng)機(jī)10和 煙囪9等部件組成。 一級(jí)除塵器2采用靜電除塵器，用于清除煙氣中夾雜 的粉塵灰粒，要求其除塵效率達(dá)90%以上，以保證進(jìn)入循環(huán)反應(yīng)器12的煙 氣含有極少的灰塵，提高煙氣與水、吸收劑顆粒的有效接觸面積。二級(jí)除 塵器ll采用布袋除塵器，用于清除煙氣脫硫反應(yīng)后的生成物顆粒，要求其
除塵效率達(dá)99%以上，以最大限度地脫除煙氣中的粉塵灰粒。
一級(jí)除塵器2的煙氣進(jìn)口與燒結(jié)機(jī)1的煙氣出口相連， 一級(jí)除塵器2 的煙氣出口通過引風(fēng)機(jī)3與循環(huán)反應(yīng)器12的煙氣進(jìn)口相連，噴水裝置4設(shè) 置在循環(huán)反應(yīng)器12的煙氣進(jìn)口之前的煙道上。噴水裝置4最好設(shè)置二至三 級(jí)，各級(jí)噴水裝置4均具有多個(gè)噴水嘴，以準(zhǔn)確控制噴水量和噴水范圍， 從而精確調(diào)節(jié)煙氣的溫度和濕度，為煙氣脫硫創(chuàng)造最佳的反應(yīng)條件。
循環(huán)反應(yīng)器12為直筒形結(jié)構(gòu)，其橫截面呈圓形或方形，其橫截面積設(shè) 計(jì)為與其相連煙道橫截面積的1.2倍。它具有結(jié)構(gòu)小巧緊湊、與煙道融為一 體、適合小流量煙氣通過、利于快速脫硫反應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。吸收劑儲(chǔ)倉(cāng)B通過 給料機(jī)14與循環(huán)反應(yīng)器12的吸收劑進(jìn)口相連?？梢赃x用電石渣或消石灰 作為吸收劑，優(yōu)選工業(yè)廢料電石渣，這樣可以變廢為寶，有利于循環(huán)經(jīng)濟(jì) 的發(fā)展，還可明顯降低脫硫裝置的投資和運(yùn)行費(fèi)用。循環(huán)反應(yīng)器12的煙氣 出口與二級(jí)除塵器11的煙氣進(jìn)口相連，二級(jí)除塵器11的循環(huán)灰出口通過 再循環(huán)輸送裝置6與循環(huán)反應(yīng)器12的循環(huán)灰進(jìn)口相連。循環(huán)反應(yīng)器12的 煙氣進(jìn)口處設(shè)置有文丘里裝置5，循環(huán)反應(yīng)器12的循環(huán)灰進(jìn)口設(shè)置在文丘 里裝置5的上部。二級(jí)除塵器11的煙氣出口通過增壓風(fēng)機(jī)10與煙囪9相 連。增壓風(fēng)機(jī)10的出口與循環(huán)反應(yīng)器12的煙氣進(jìn)口之間設(shè)置有煙氣再循 環(huán)通道8，可以根據(jù)運(yùn)行負(fù)荷的需要開啟。
本實(shí)用新型的工作原理是這樣的燒結(jié)機(jī)1產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入一級(jí)除塵 器2，除去煙氣中90%以上的灰塵。除塵后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)3送入循環(huán)反應(yīng) 器12的煙氣進(jìn)口處，在噴水裝置4的水霧作用下，煙氣的溫度降至約7(TC， 煙氣的相對(duì)濕度達(dá)40%左右，煙氣中的S02與H20發(fā)生氣、液兩相反應(yīng)生 成H2S03,同時(shí)為循環(huán)反應(yīng)器12中的后續(xù)化學(xué)反應(yīng)創(chuàng)造良好的反應(yīng)條件。 當(dāng)煙氣量較大時(shí)，需要采用多級(jí)噴水，以保證煙氣與水霧的均勻混合。
在循環(huán)反應(yīng)器12中，濕潤(rùn)煙氣通過文丘里裝置5的下部進(jìn)入，循環(huán)灰 從文丘里裝置5的上部送入，鈣基吸收劑從吸收劑儲(chǔ)倉(cāng)13通過給料機(jī)14 送入。文丘里裝置5可以提高煙氣流速、加大煙氣湍流程度。高速流動(dòng)的 濕潤(rùn)煙氣與循環(huán)灰和新鮮的鈣基吸收劑顆?；旌衔镄纬啥嘞嗤牧鳎浞纸?觸，煙氣中H2S03與鈣基吸收劑顆粒發(fā)生液、固兩相化學(xué)反應(yīng)，生成固態(tài) 的CaS03 1/2H20。
煙氣隨后攜帶生成物顆粒進(jìn)入二級(jí)除塵器11，除下煙氣中99%以上的 灰粒，潔凈煙氣從二級(jí)除塵器11的煙氣出口經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)10引入煙囪9。 二 級(jí)除塵器11截獲下來的含鈣循環(huán)灰中，絕大部分通過再循環(huán)輸送裝置6從 文丘里裝置5的上部送入循環(huán)反應(yīng)器12中，重復(fù)與濕潤(rùn)煙氣充分接觸發(fā)生 化學(xué)反應(yīng)，如此循環(huán)不已。小部分通過其脫硫廢渣出口送入廢渣倉(cāng)7。
當(dāng)本實(shí)用新型在正常負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，可以關(guān)閉再循環(huán)通道8;當(dāng)本 實(shí)用新型處理較小煙氣量時(shí)，則需要打開再循環(huán)通道8，以保證脫硫系統(tǒng)在 低負(fù)荷狀態(tài)下安全運(yùn)行。
權(quán)利要求1.一種燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫裝置，包括通過煙道依次相連的一級(jí)除塵器(2)、循環(huán)反應(yīng)器(12)和二級(jí)除塵器(11)，其特征在于所述一級(jí)除塵器(2)的煙氣進(jìn)口與燒結(jié)機(jī)(1)的煙氣出口相連，所述一級(jí)除塵器(2)的煙氣出口與循環(huán)反應(yīng)器(12)的煙氣進(jìn)口之間設(shè)置有至少一級(jí)噴水裝置(4)，所述循環(huán)反應(yīng)器(12)的煙氣出口與二級(jí)除塵器(11)的煙氣進(jìn)口相連，所述二級(jí)除塵器(11)的循環(huán)灰出口通過再循環(huán)輸送裝置(6)與循環(huán)反應(yīng)器(12)的循環(huán)灰進(jìn)口相連，所述二級(jí)除塵器(11)的煙氣出口通過增壓風(fēng)機(jī)(10)與煙囪(9)或大氣相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫裝置，其特征在于所述增 壓風(fēng)機(jī)(10)的出口與循環(huán)反應(yīng)器(12)的煙氣進(jìn)口之間設(shè)置有煙氣再循 環(huán)通道(8)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫裝置，其特征在于所 述循環(huán)反應(yīng)器(12)的煙氣進(jìn)口處設(shè)置有文丘里裝置(5)，所述循環(huán)反應(yīng) 器(12)的循環(huán)灰進(jìn)口設(shè)置在文丘里裝置(5)的上部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫裝置，其特征在于所 述噴水裝置(4)設(shè)置有二至三級(jí)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫裝置，其特征在于所 述一級(jí)除塵器(2)采用靜電除塵器，所述二級(jí)除塵器(11)采用布袋除塵 器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫裝置，其特征在于所述循環(huán)反應(yīng)器(12)采用直筒形結(jié)構(gòu)，其橫截面呈圓形、方形或矩形，其 橫截面積為與其相連煙道橫截面積的1.0~1.5倍。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫裝置，它包括通過煙道依次相連的一級(jí)除塵器、循環(huán)反應(yīng)器和二級(jí)除塵器，所述一級(jí)除塵器的煙氣進(jìn)口與燒結(jié)機(jī)的煙氣出口相連，所述一級(jí)除塵器的煙氣出口與循環(huán)反應(yīng)器的煙氣進(jìn)口之間設(shè)置有至少一級(jí)噴水裝置，所述循環(huán)反應(yīng)器的煙氣出口與二級(jí)除塵器的煙氣進(jìn)口相連，所述二級(jí)除塵器的循環(huán)灰出口通過再循環(huán)輸送裝置與循環(huán)反應(yīng)器的循環(huán)灰進(jìn)口相連，所述二級(jí)除塵器的煙氣出口通過增壓風(fēng)機(jī)與煙囪或大氣相連。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，投資及運(yùn)行成本低廉，非常適合燒結(jié)機(jī)煙氣中二氧化硫濃度低、二氧化硫含量和濕度波動(dòng)較大的工況。
文檔編號(hào)B01D53/50GK201195098SQ200820066679
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2008年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者敬 朱, 李雄浩, 旭 韓 申請(qǐng)人:武漢凱迪電力環(huán)保有限公司