[發(fā)明專利]基于內(nèi)循環(huán)W型多流體堿霧發(fā)生器的脫硫裝置及脫硫方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010301138.7
• 申請日: 2010-02-03
• 公開（公告）號: CN101780370A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周月桂;李春遷;章明川;許振華
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué);上海環(huán)保工程成套有限公司
• 主分類號: B01D53/80
• 分類號: B01D53/80;B01D53/50
• 代理公司: 上海交達專利事務(wù)所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種煙氣凈化處理技術(shù)領(lǐng)域的裝置及其凈化方法，具體是一種基于內(nèi)循 環(huán)W型多流體堿霧發(fā)生器的脫硫裝置及脫硫方法。

背景技術(shù)

煤粉鍋爐、垃圾焚燒爐或其它燃燒設(shè)備所排煙氣中二氧化硫脫除的半干法煙氣脫硫技術(shù) 主要有噴霧干燥法煙氣脫硫、爐內(nèi)噴鈣及尾部增濕活化煙氣脫硫和循環(huán)流化床煙氣脫硫等， 多采用鈣基脫硫劑(石灰石、石灰、氫氧化鈣等)進行煙氣脫硫。

噴霧干燥法煙氣脫硫具有系統(tǒng)較簡單、投資較低、脫硫產(chǎn)物呈干粉狀、無廢水排放等優(yōu) 點，但明顯存在嚴重的技術(shù)不足之處。這些不足主要是：(1)由于石灰在水中的溶解度低 ，須制成石灰乳濁漿液，其漿液制備系統(tǒng)較復(fù)雜且龐大；(2)對霧化噴嘴質(zhì)量要求較高， 往往因石灰漿液的濃度、粒度不均等引起霧化不良，而且會導(dǎo)致霧化噴嘴的堵塞與磨損。( 3)石灰漿液霧化困難，霧化液滴粒徑大，脫硫反應(yīng)速率低，導(dǎo)致噴霧干燥吸收塔體積龐大 (煙氣停留時間一般在10秒以上)，影響了脫硫設(shè)備投資成本的進一步降低和在現(xiàn)役電廠脫 硫改造中的應(yīng)用。

爐內(nèi)噴鈣及尾部增濕活化或單純的煙道吸收劑噴射煙氣脫硫是另一類常見的半干法煙氣 脫硫方法，因脫硫劑與活化水分別噴入脫硫煙道或活化反應(yīng)器而解決了制漿與噴漿的問題， 但也存在一些較難克服的問題：(1)在煤粉爐條件下，煙氣中飛灰與加入的新鮮脫硫劑的 質(zhì)量比一般在10倍以上，對高灰分的燃煤此比值甚至?xí)摺Ｔ诨罨磻?yīng)器內(nèi)采用噴水增濕 脫硫劑時存在大量飛灰與脫硫劑“搶水”的問題，即大量霧化水滴被飛灰吸收，脫硫劑實際 水鈣摩爾比很低，脫硫劑反應(yīng)活性不高；(2)全部煙氣通過活化反應(yīng)器，脫硫劑顆粒和水 霧被煙氣大大稀釋，其碰撞活化效率很低，僅為25％左右。

循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)(CFB-FGD)采用循環(huán)流化床的原理通過脫硫劑顆粒的多次再 循環(huán)利用，延長了脫硫劑顆粒的停留反應(yīng)時間，提高了半干法脫硫效率和脫硫劑的利用率， 具有與濕法脫硫接近的脫硫效率，是一種目前較被看好的半干法煙氣脫硫技術(shù)。但其明顯不 足是：(1)物料循環(huán)倍率高，得到增濕的仍然是循環(huán)物料中的大量飛灰而不是新鮮的或未 完全反應(yīng)的脫硫劑；脫硫系統(tǒng)阻力大，一般在1500～2500Pa之間，在用CFB-FGD改造已有機 組煙氣脫硫時需要更換引風(fēng)機，同時也會使脫硫系統(tǒng)的電耗增加，經(jīng)濟性變差；(2)循環(huán) 流化床反應(yīng)塔出口即后續(xù)除塵器進口煙氣中固體物料濃度高達600～800g/m³，遠高于電站煤 粉鍋爐、垃圾焚燒爐除塵器進口的煙塵濃度，極大地增加了除塵器的負荷。

為了降低循環(huán)流化床煙氣脫硫系統(tǒng)的阻力，減小循環(huán)流化床反應(yīng)器出口的粉塵濃度以減 輕后續(xù)除塵器的負荷，現(xiàn)有的循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)在保留循環(huán)流化床外部大量脫硫灰再 循環(huán)的基礎(chǔ)上通過采用特殊設(shè)計的循環(huán)流化床反應(yīng)器結(jié)構(gòu)來強化床內(nèi)脫硫劑顆粒內(nèi)循環(huán)。

經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻號CN1307926記載了一種循環(huán)懸浮床干法煙 氣脫硫工藝及其系統(tǒng)，該技術(shù)在流化床反應(yīng)塔上部設(shè)置了一個類似鍋爐折焰角的內(nèi)分離裝置 來增加脫硫劑顆粒的內(nèi)循環(huán)量，并在脫硫塔外布置了一個低阻氣固分離裝置。德國Wulff公 司的回流式循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)，采用一套較為復(fù)雜的消化系統(tǒng)將干石灰消化成消石灰 作為脫硫劑，采用帽腔型反應(yīng)塔頂部結(jié)構(gòu)來強化物料的內(nèi)循環(huán)，其塔內(nèi)部回流的固體物料量 為外部再循環(huán)物料量的30～50％。

中國專利文獻號CN1196517記載了一種復(fù)合循環(huán)式流態(tài)化干法煙氣脫硫工藝，主要包括 脫硫塔內(nèi)部分離的脫硫劑顆粒循環(huán)、外部除塵器分離出的脫硫劑顆粒再循環(huán)以及外部除塵器 分離出來的潔凈含濕煙氣再循環(huán)。對于這些循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)雖然實現(xiàn)了脫硫物料的 內(nèi)循環(huán)，但由于內(nèi)循環(huán)物料量遠小于大量物料的外循環(huán)，其系統(tǒng)阻力仍較大。