[發明專利]兩級預噴水循環流化床脫硫工藝及其系統

有效

• 申請號: 200810047473.1
• 申請日: 2008-04-25
• 公開（公告）號: CN101259365A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 朱敬;韓旭;王漢平;朱躍;李雄浩
• 申請（專利權）人: 武漢凱迪電力環保有限公司
• 主分類號: B01D53/50
• 分類號: B01D53/50;B01D53/83;B01D53/18;B01D47/06
• 代理公司: 武漢開元專利代理有限責任公司
• 代理人: 胡鎮西

技術領域

本發明涉及對燃煤鍋爐或其他熱力裝置尾部煙氣的凈化處理技術，具體地指一種兩級預噴水循環流化床脫硫工藝及其系統。

背景技術

二氧化硫氣體污染治理是世界關注的重點環境保護問題之一。二氧化硫氣體污染對我國生態環境的危害極大，已經成為我國空氣污染治理的當務之急。在二氧化硫脫除技術領域中，工業應用最廣的是石灰石/石膏濕法洗滌工藝，該工藝脫硫效率較高，但設備較為復雜，投資和運行成本較高。而循環流化床煙氣脫硫技術(CFB-FGD)通過脫硫劑顆粒的多次再循環使用，使脫硫劑顆粒的停留時間大幅增長，大大提高了脫硫劑顆粒的利用率，能在鈣硫比較低的情況下，接近或達到濕法洗滌工藝的脫硫效率。

目前，已經實現工業化應用的循環流化床煙氣脫硫工藝主要包括：德國Lurgi公司的循環流化床煙氣脫硫、德國Wulff公司的回流式循環流化床煙氣脫硫(RCFB)、丹麥FLS公司的氣體懸浮吸收煙氣脫硫(GSA)、瑞典ABB公司的增濕灰循環煙氣脫硫(NID)等等。德國Lurgi公司是世界上最早將循環流化床技術應用到煙氣凈化和脫硫領域的公司。德國Wulff公司在Lurgi公司循環流化床煙氣脫硫工藝基礎上研發的回流式循環流化床煙氣脫硫(RCFB)，對吸收塔的流場設計和塔頂結構作了較大改進，使其脫硫性進一步優化。丹麥FLS公司開發的氣體懸浮吸收煙氣脫硫技術(GSA)，其脫硫劑不是干消化石灰，而是石灰漿，新鮮的石灰漿經雙流體噴嘴霧化從吸收塔底部噴入，并在吸收塔中保持懸浮湍動狀態，邊干燥邊反應，干燥后的脫硫劑顆粒經除塵器脫除后返回吸收塔循環利用。瑞典ABB公司開發的增濕灰循環煙氣脫硫(NID)，其工藝中設置混合增濕器，將循環灰和吸收劑送入混合增濕器，充分混合增濕后，將含濕量5％左右的含鈣循環灰導入反應器與煙氣中的二氧化硫反應。

以上Lurgi、RCFB、GSA三種脫硫工藝適合處理較大煙氣量的脫硫工程，其整體脫硫系統設備較復雜，投資較大，不適合小型熱力裝置的煙氣脫硫。同時Lurgi、RCFB兩種脫硫工藝均采用反應器內單級噴水，煙氣與水滴難以充分均勻混合。

申請號為200720018589.3的中國實用新型專利說明書提出了一種多層噴水循環流化床煙氣脫硫裝置，其反應器內采用多層噴水結構來改善煙氣與水滴的混合程度，但其上層噴水口距離反應器出口較近，導致反應器出口煙氣濕度增大，進而使布袋除塵器的運行穩定性變差。

NID脫硫工藝的設備投資較小，較適合小型熱力裝置煙氣脫硫。但是該脫硫工藝的化學反應為干煙氣與濕潤顆粒的氣、固兩相反應，反應速度較慢，為保證脫硫效率，需要增加氣、固兩相反應物的接觸時間，致使反應器的高度相應加長，無法方便安裝到原有的小型熱力裝置上。同時，NID脫硫工藝還設置有專門的消化裝置將生石灰消化成Ca(OH)₂，這樣也增加了系統的復雜性。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種兩級預噴水循環流化床脫硫工藝及其系統。采用該工藝具有流程簡單、反應速度快、脫硫效率高的特點，非常適合煙氣流量小、二氧化硫含量低的燃煤鍋爐或熱力裝置煙氣脫硫。該系統具有整體結構簡單緊湊、投資及運行成本低廉、容易與小型燃煤鍋爐或其他熱力裝置一體化設計安裝的特點。

為實現上述目的，本發明所設計的兩級預噴水循環流化床脫硫工藝，是對燃煤鍋爐或其他熱力裝置所排放煙氣進行二氧化硫脫除處理的過程。該工藝包括如下步驟：

1)對燃煤鍋爐或其他熱力裝置所排放的煙氣進行一級噴水處理，使煙氣的溫度降低至90～110℃、煙氣的相對濕度增加至5～15％；

2)對經過一級噴水處理的含濕煙氣進行一級除塵處理，脫除煙氣中混雜的粉塵灰粒；

3)對經過一級除塵處理的煙氣進行二級噴水處理，使煙氣的溫度繼續降低至60～80℃、煙氣的相對濕度增加至35～45％、煙氣中氣態的SO₂與液態的H₂O反應生成液態的H₂SO₃；

4)采用鈣基吸收劑顆粒，對經過二級噴水處理的濕潤煙氣進行循環流化床脫硫處理，使煙氣與鈣基吸收劑顆粒充分接觸，煙氣中液態的H₂SO₃與固態的Ca(OH)₂反應生成固態的CaSO₃·1/2H₂O；