[發明專利]一種旋風分離器脫硫裝置

無效

• 申請號: 201310249460.3
• 申請日: 2013-06-22
• 公開（公告）號: CN103301745A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 唐遵義;吳勇;高琳琳
• 申請（專利權）人: 中能東訊新能源科技（大連）有限公司;迅泰有限公司
• 主分類號: B01D53/83
• 分類號: B01D53/83;B01D53/50
• 代理公司: 大連星海專利事務所 21208
• 代理人: 花向陽

技術領域

本發明涉及一種旋風分離器脫硫裝置，屬于燃煤鍋爐脫硫技術領域。

背景技術

迄今為止，國內外專業研究機構、企業已經開發出許多實用的工藝系統和裝置，用于鍋爐煙氣脫硫。其中，90%以上采用鈣法脫硫。鈣法脫硫最主要的工藝是中燃燒后脫硫，又稱煙氣脫硫（Flue?gas?desulfurization，簡稱FGD）。在鈣法脫硫技術中，按吸收劑及脫硫產物在脫硫過程中的干濕狀態又可將脫硫技術分為濕法、干法和半干（半濕）法。濕法FGD技術是用含有吸收劑的溶液或漿液在濕狀態下脫硫和處理脫硫產物，該法具有脫硫反應速度快、設備簡單、脫硫效率高等優點，其脫硫效率可達95%以上。但其建設成本高，且存在腐蝕嚴重、運行維護費用高及易造成二次污染等問題；干法FGD技術的脫硫吸收和產物處理均在干狀態下進行，該法具有無污水廢酸排出、設備腐蝕程度較輕，煙氣在凈化過程中無明顯降溫、凈化后煙溫高、利于煙囪排氣擴散、二次污染少等優點，但存在脫硫效率低，反應速度較慢、設備龐大等問題，其脫硫效率一般在60%左右；半干法FGD技術是指脫硫劑在干燥狀態下脫硫、在濕狀態下再生（如水洗活性炭再生流程），或者在濕狀態下脫硫、在干狀態下處理脫硫產物（如噴霧干燥法）的煙氣脫硫技術。特別是在濕狀態下脫硫、在干狀態下處理脫硫產物的半干法，以其既有濕法脫硫反應速度快、脫硫效率高的優點，又有干法無污水廢酸排出、脫硫后產物易于處理的優勢而受到人們廣泛的關注。其脫硫效率可達到85%。

針對循環流化床鍋爐的燃燒特點，又出現了爐內噴鈣脫硫方法。其利用爐內獨具特色的燃燒技術-固態流化模式，和800-950℃之間的爐膛燃燒溫度，使石灰石分解產生氧化鈣，并與煙氣中的二氧化硫反應；且流態化使二者接觸時間延長，彌補了反應速度慢的缺點。但無論如何，其脫硫效率只能達到60-70%，遠低于濕式和半干的鈣法脫硫。其原因有三，一是氧化鈣與二氧化硫固態的化學反應速度很慢，雖然流態化延長了二者反應的時間；二是爐內燃燒產生的煙氣流場非常復雜，且煙氣中各種固態物質較密集，不利于氧化鈣穩定和均勻分布；三是石灰石在爐內煅燒分解成氧化鈣并與二氧化硫接觸反應過程中，氧化鈣分子團會被硫酸鈣、亞硫酸鈣以及其他各類燃燒煤形成的雜質粘結包裹，大大降低了氧化鈣的活性。

發明內容

為了解決現有循環流化床鍋爐爐內噴鈣脫硫效率較低的問題，本發明提出了一種旋風分離器脫硫裝置。充分利用循環流化床鍋爐特有的旋風分離器，使煙氣進入旋風分離器后形成強力的渦流流場，脫硫劑（石灰石、生石灰、熟石灰等）從旋風分離器頂部噴入，可以快速分解（指石灰石和熟石灰）并與煙氣中的二氧化硫充分接觸產生化學反應。當鍋爐運行負荷較低時，進入旋風分離器的煙氣溫度未達到800℃以上，或者煙氣中的二氧化硫濃度較高時，為了提高氧化鈣的濃度和與二氧化硫的反應速度，可以噴入活性更好的生石灰或熟石灰，以提高脫硫反應效率。

本發明采用的技術方案是：一種旋風分離器脫硫裝置，設置在由循環流化床鍋爐、旋風分離器、煙道加熱器和除塵器依次連接的系統中，所述旋風分離器的頂部設有一個或數個脫硫劑噴嘴，所述除塵器的出口通過第二鼓風機、飛灰分離器、第二給料機、消化器與消石灰儲倉連接，消石灰儲倉設有一個第三給料機和第三鼓風機，第二石灰石儲倉設有一個第四給料機和第四鼓風機，消石灰儲倉經第三給料機和第二石灰石儲倉經第四給料機通過共同管道連接位于旋風分離器頂部的脫硫劑噴嘴；所述脫硫裝置采用一套自控裝置控制啟停和運行負荷。

所述脫硫劑噴嘴根據鍋爐運行負荷的變化情況，向旋風分離器噴入石灰石、生石灰、熟石灰中的一種或幾種混合物作為脫硫劑。

上述技術方案設置了一個第二石灰石儲倉，通過第四鼓風機和第四給料機將石灰石由氣力輸送至旋風分離器頂部的脫硫劑噴嘴，通過脫硫劑噴嘴將石灰石投入旋風分離器內；裝置還另設了一個消石灰儲倉，從粉煤灰分離回收的氧化鈣活性很低，通過消化器活化，制備成消石灰置于該儲倉中。在鍋爐運行負荷較低或煙氣二氧化硫濃度較高時，自動控制系統可通過第三給料機將消石灰和氧化鈣輸送至脫硫劑噴嘴，噴入旋風分離器內。本裝置配合專門的粉煤灰分離裝置后，無需購買較貴的生石灰或更貴的消石灰，循環利用了爐內噴鈣脫硫過程中產生的多余的活性下降的氧化鈣，從而降低了脫硫的運行成本。