本發(fā)明涉及環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種半干法脫硫裝置。
背景技術(shù)：
我國在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時，污染物的治理刻不容緩，霧霾是近年來每一個中國人民尤其是津京冀人民心頭的痛。二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物是霧霾的主要組成。霧霾中不同粒徑的懸浮顆粒物，對人體健康會造成不同的影響。顆粒越細(xì)，被吸入的機(jī)會越大，在人體內(nèi)的活性越強(qiáng)，對人體的危害就越大。由于霧霾天氣的頻發(fā)，大氣污染治理行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)在逐步提高，尤其是近年來的近零排放概念的提出，大多數(shù)企業(yè)都在朝這個方向靠近，粉塵濃度有效的控制，依靠高效的除塵設(shè)備。
鋼鐵行業(yè)和電力行業(yè)是污染物排放的源頭，因此燃煤鍋爐及鋼鐵企業(yè)煙氣治理成了近年來各地環(huán)保局主抓的工作重點。鋼鐵減排壓力最大的河北省2015年出臺了新的鋼鐵工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，新標(biāo)準(zhǔn)中鋼鐵工業(yè)燒結(jié)顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放將分別加嚴(yán)到50、180和300mg/m3，高爐煉鐵顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放限制為20、80和300mg/m3，煉鋼石灰窯白云石窯焙燒顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放限制為30、80和400mg/m3，嚴(yán)于國家標(biāo)準(zhǔn)。面對新標(biāo)準(zhǔn)頒布，我國大多數(shù)鋼鐵企業(yè)不能或不能夠完全滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求，迫切需要升級改造。據(jù)測算，僅在河北省為要滿足新的大氣污染物排放限值的要求，未來每年要投入300億元的用于改造和設(shè)備運營，污染排放治理市場前景廣闊。在脫硝方面，新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了到2015年所有火電機(jī)組都將執(zhí)行氮氧化物排放濃度在重點地區(qū)不高于200mg/m3、非重點地區(qū)400mg/m3的限值。重點地區(qū)的新增機(jī)組從2010年開始實行200mg/m3的排放限值。
目前常用的脫硫方法有半干法、干法和濕法。干法脫硫由于投資及運行成本高，很難被一般工業(yè)企業(yè)所接受；濕法存在煙氣拖尾問題，雖然近年來出現(xiàn)的濕式電除塵可以在一定程度上解決拖尾問題，但由于鋼鐵行業(yè)煙氣本身的特點及煙囪高度問題，煙氣出口排放仍然很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)；半干法投資、運行費用低，處理效率高，因此其適用范圍約來越廣。
本發(fā)明提出了一種改進(jìn)的脫硫塔，對原有的半干法脫硫塔進(jìn)行了內(nèi)部結(jié)構(gòu)改造，使得循環(huán)灰利用率增高，進(jìn)入除塵器的粉塵量降低，進(jìn)入除塵器的大顆粒粉塵比例減少，從而降低了除塵器的負(fù)荷及系統(tǒng)能耗。
目前已有的半干法煙氣脫硫設(shè)備有，如中國專利：zl200420009188.8“一種帶有攪拌器的煙氣脫硫裝置”，zl200520023243.3“一種帶有攪拌器的半干法煙氣脫硫裝置”，zl200610089328.0“一種選擇性脫硫的密相干塔裝置”，zl200610114609.7“一種密相循環(huán)流化脫硫設(shè)備”，zl200720103180.1“一種密相循環(huán)流化脫硫設(shè)備”，zl200620022793.8“一種圓筒形密相干塔脫硫除塵裝置”，zl200620119386.9“一種復(fù)合攪拌煙氣脫硫裝置”，zl201020232657.8“一種臥式密相循環(huán)流化干塔脫硫裝置”，：zl201020135487.1“一種密相循環(huán)流化干塔脫硫裝置”，zl201110149776.6“一種半干法煙氣脫硫除塵一體化裝置”，zl201210393637.2“一種半干法脫硫設(shè)備”。上述半干法脫硫設(shè)備均存在循環(huán)灰利用率相對較低，除塵器入口粉塵濃度高達(dá)600g/l，布袋磨損嚴(yán)重，后續(xù)運行費用高等缺點。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有半干法脫硫設(shè)備除塵器負(fù)荷大、循環(huán)灰利用率相對較低等問題，提供一種半干法脫硫裝置，在脫硫塔內(nèi)根據(jù)fluent模擬結(jié)果添加導(dǎo)流板，改變了吸收塔內(nèi)原有的煙氣流動路徑，增加了停留時間，提高了循環(huán)灰利用率。
該裝置包括煙氣入口、密相室、導(dǎo)流板、鏈?zhǔn)綌嚢杵?、循環(huán)流化室、隔板、灰斗和煙氣出口；煙氣入口設(shè)置在密相室的左外側(cè)上部；導(dǎo)流板設(shè)置在密相室和循環(huán)流化室內(nèi)部；鏈?zhǔn)綌嚢杵鞔怪痹O(shè)置在密相室和循環(huán)流化室內(nèi)部；隔板將密相室和循環(huán)流化室分隔開；煙氣出口位于循環(huán)流化室右外側(cè)上部，煙氣出口與煙氣入口對稱布置；灰斗在整個裝置的最下方。
其中，導(dǎo)流板與垂直方向成35度角。
導(dǎo)流板在密相室和循環(huán)流化室中均為兩列設(shè)計。
導(dǎo)流板長度為0.1-5m，寬度為0.1-1m，與垂直方向夾角為45度，兩列導(dǎo)流板間的間距為0.1-6m，同一列導(dǎo)流板間的間距為0.5-2m。
鏈?zhǔn)綌嚢杵鞑粌H僅起到均勻循環(huán)灰，打散大顆粒以及加強(qiáng)循環(huán)灰與煙氣的混合效果。鏈?zhǔn)綌嚢杵鞲叨葹?-15m，鏈?zhǔn)綌嚢杵鞣譃檩S桿和鏈條兩部分，軸桿部分直徑為0.3m，鏈條部分位于鏈?zhǔn)綌嚢杵髯钕露?，?-15根鏈條組成，鏈?zhǔn)綌嚢杵魃喜颗c裝置內(nèi)頂相連，鏈?zhǔn)綌嚢杵飨虏烤嗷叶纷钕露?.3m。
鏈?zhǔn)綌嚢杵鞯逆湕l長度為0.5-3m，寬為0.05-0.1m。
本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：
上述方案中，脫硫塔采用倒u型設(shè)計，一塔分兩室，密相室與循環(huán)流化室。密相室和循環(huán)流化室中均設(shè)置兩列導(dǎo)流板。經(jīng)反復(fù)實驗室試驗及fluent模擬，導(dǎo)流板的設(shè)計使得煙氣在密相室和循環(huán)流化室中分別形成向上的旋流，旋流的產(chǎn)生使得煙氣與循環(huán)灰的反應(yīng)更加徹底，循環(huán)灰利用率提高；循環(huán)流化室中的旋流使得煙氣中攜帶的細(xì)顆粒轉(zhuǎn)化成較大顆粒，轉(zhuǎn)化而來的較大顆粒與原有的較大顆粒循環(huán)灰一起沉降在灰斗，進(jìn)入再循環(huán)。由于旋流的作用，進(jìn)入除塵器的粉塵濃度降低20%左右，極大程度減少了布袋的磨損，延長了布袋的使用壽命，降低工程的運行成本。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的半干法脫硫裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
其中：1-煙氣入口；2-密相室；3-導(dǎo)流板；4-鏈?zhǔn)綌嚢杵鳎?-循環(huán)流化室；6-隔板；7-灰斗；8-煙氣出口。
具體實施方式
為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
本發(fā)明針對現(xiàn)有的半干法脫硫設(shè)備除塵器負(fù)荷大、循環(huán)灰利用率相對較低等的問題，提供一種半干法脫硫裝置。
如圖1所示，該裝置中，煙氣入口1設(shè)置在密相室2的左外側(cè)上部；導(dǎo)流板3設(shè)置在密相室2和循環(huán)流化室5內(nèi)部；鏈?zhǔn)綌嚢杵?垂直設(shè)置在密相室2和循環(huán)流化室5內(nèi)部；隔板6將密相室2和循環(huán)流化室5分隔開；煙氣出口8位于循環(huán)流化室5右外側(cè)上部，煙氣出口8與煙氣入口1對稱布置；灰斗7在整個裝置的最下方。
其中，導(dǎo)流板3與垂直方向成35度角。由于特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，兩列導(dǎo)流板間會形成較強(qiáng)烈的旋流。旋流使得煙氣的停留時間，且煙氣與循環(huán)灰的接觸更加充分，從而將循環(huán)灰的利用率提高，經(jīng)檢測在同等循環(huán)倍數(shù)的情況下，廢灰中有效氧化鈣的含量可降低40%左右，有效地節(jié)約了運行成本；并且旋流還將互相碰撞的細(xì)小顆粒循環(huán)灰形成較大顆粒循環(huán)灰，從而使得進(jìn)入循環(huán)流化區(qū)的大顆粒減少，煙氣攜帶循環(huán)灰在循環(huán)流化區(qū)的旋流中通過后，煙氣中的所攜帶的粉塵顆粒尺寸及濃度會進(jìn)一步降低，出口煙氣的粉塵濃度可由600g/l左右降到480g/l左右，不僅減少了布袋除塵器的磨損，還降低了布袋的要求標(biāo)準(zhǔn)，從而極大程度上降低了運行成本。
本裝置中，煙氣入口1設(shè)置在密相室2左外側(cè)上端，含硫煙氣從煙氣入口1進(jìn)入密相室2，煙氣與經(jīng)過增濕的循環(huán)灰在密相室2中充分混合，并順流向下流動，煙氣和循環(huán)灰在密相室2中的導(dǎo)流板3的作用下，形成旋流，旋流的產(chǎn)生使得煙氣的停留時間增長，煙氣與循環(huán)灰的接觸更加充分，循環(huán)灰的利用率提高，且循環(huán)灰在旋流的作用下部分較細(xì)顆粒凝聚形成較大顆粒，較大顆粒循環(huán)灰落入灰斗7中，較細(xì)顆粒隨著煙氣進(jìn)入循環(huán)流化室5中，密相室2與循環(huán)流化室5中間設(shè)有隔板6，隔板6增加了循環(huán)灰與煙氣的接觸時間，提高了系統(tǒng)脫硫效率。循環(huán)流化室5的結(jié)構(gòu)與密相室2完全相同，唯一不同的是循環(huán)灰的濃度，由于部分較大顆粒已經(jīng)在密相室2落入灰斗7中，因此循環(huán)流化室5的循環(huán)灰濃度小于密相室2中循環(huán)灰的濃度，循環(huán)流化室5中循環(huán)灰的濃度大約是密相室2的80%左右。在循環(huán)流化室5中，同樣由于導(dǎo)流板3的存在，循環(huán)流化室5也形成旋流，煙氣及循環(huán)灰在旋流中充分接觸、碰撞、反應(yīng)。循環(huán)流化室5中的較細(xì)顆粒在旋流中形成較大顆粒，較大顆粒落入灰斗7中，部分較細(xì)顆粒隨煙氣繼續(xù)向上流動，通過煙氣出口8進(jìn)入后續(xù)除塵器中。直接落入灰斗7的循環(huán)灰經(jīng)過鏈?zhǔn)綌嚢杵?打散成較細(xì)顆粒與除塵器中的循環(huán)灰一起通過中壓輸送，送回到密相室2中，從此完成整個循環(huán)。
本發(fā)明設(shè)計導(dǎo)流板長度為0.1-5m，寬度為0.1-1m，與垂直方向夾角為45度，每個室有兩列導(dǎo)流板，兩列導(dǎo)流板間的間距為0.1-6m，同一列導(dǎo)流板間的間距為0.5-2m。鏈?zhǔn)綌嚢杵鞲叨葹?-15m，軸桿部分直徑為0.3m，攪拌器最下端為1-15根鏈條組成，鏈?zhǔn)綌嚢杵魃喜颗c裝置內(nèi)頂相連，下部距灰斗7最下端0.3m。鏈?zhǔn)綌嚢杵鞯逆湕l長度為0.5-3m，寬為0.05-0.1m。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。