一種半干法煙氣脫硫除塵裝置及其工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及火電廢氣處理領域，特別是一種半干法煙氣脫硫除塵裝置及其工藝。
【背景技術】
[0002]大型火電廠的煙氣脫硫項目主要采用國外應用較成熟、業績較多的石灰石-石膏濕法工藝，其脫硫效率高，但系統復雜、投資大、占地面積大、運行成本較高，所以中小鍋爐多采用干法、半干法工藝，以降低投資和運行費用。但是隨著環保標準的提升尤其是《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)的發布，大多數采用傳統的干法、半干法工藝的脫硫項目很難達標。中小鍋爐迫切需要投資少、運行成本低、效率高的脫硫技術。
【發明內容】
[0003]本發明所要達到的目的是提供一種半干法煙氣脫硫除塵裝置及其工藝，采用CFB (煙氣循環流化床脫硫工藝)的塔體結構同時循環灰采用塔外增濕，避免了塔內出現內壁積灰、結垢的問題，增加了脫硫劑的利用率，提高了脫硫效率。
[0004]為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案:一種半干法煙氣脫硫除塵裝置，包括脫硫塔、引風機和煙囪，還包括袋式除塵器、空氣斜槽和增濕消化器，脫硫塔設有出口煙道和入口煙道，脫硫塔通過出口煙道與袋式除塵器連通，袋式除塵器下設有灰斗流化槽，灰斗流化槽與空氣斜槽連通，空氣斜槽導流袋式除塵器經灰斗流化槽排出的流體至增濕消化器，增濕消化器與脫硫塔連通；袋式除塵器通過管路與煙囪連通，引風機設于管路上；半干法煙氣脫硫除塵裝置還包括流化風發生器，流化風發生器制造吹向灰斗流化槽、空氣斜槽和增濕消化器的流化風。
[0005]脫硫灰塵再次參與循環所需的增濕過程在脫硫塔外完成，使脫硫塔塔體內的流體流速提高，提高至6-8m/s。
[0006]進一步的，所述空氣斜槽的傾斜角度為6° -10°，所述灰斗流化槽的傾斜角度與空氣斜槽相同。使脫硫灰塵更容易被引至增濕消化器。
[0007]進一步的，所述空氣斜槽上設有調節閥。可用于調節脫硫灰塵的通過量，從而控制循環回脫硫塔的脫硫灰塵的量。
[0008]進一步的，所述袋式除塵器設有兩組灰斗流化槽，所述空氣斜槽也設有兩組，兩組空氣斜槽分別與一組灰斗流化槽連通。
[0009]進一步的，所述增濕消化器設有出口斜槽，增濕消化器通過出口斜槽與脫硫塔連通，出口斜槽的傾斜角度為6° -10°。使脫硫灰塵更容易被引至脫硫塔。
[0010]進一步的，所述脫硫塔上設有雙流體霧化噴嘴。主要由增濕消化器完成增濕，在增濕消化器增濕效果不足時，可由作為備用的雙流體霧化噴嘴輔助增濕。
[0011]一種使用上述半干法煙氣脫硫除塵裝置的半干法煙氣脫硫除塵工藝，使煙氣通過入口煙道進入脫硫塔，脫除S02、S03、HF、HC1污染物；經脫硫塔處理的煙氣進入袋式除塵器捕集脫硫灰塵，經除塵的煙氣由引風機吸引經煙囪排出；由袋式除塵器捕集的脫硫灰塵經灰斗流化槽和空氣斜槽進入增濕消化器，增濕消化器消化脫硫灰塵中的CaO形成Ca(OH)2;增濕消化器增濕Ca(OH)2及脫硫灰塵中的其他部分，并使脫硫灰塵回到脫硫塔再次參與脫硫。
[0012]上述半干法煙氣脫硫除塵裝置及使用該裝置的脫硫除塵工藝同時存在內、外兩種循環過程。內循環為脫硫塔中的煙氣和吸收劑顆粒在向上運動時，一部分煙氣及固體顆粒產生回流，形成很強的內部湍流，從而增加了煙氣與吸收劑的接觸時間，使脫硫反應更加充分，同時加強了固體顆粒之間的碰撞和摩擦，不斷地暴露出新鮮的吸收劑表面，大大提高了吸收劑的利用率；外循環為袋式除塵器為雙排除塵器，即包含兩組灰斗流化槽，其灰斗流化槽中的反應不完全的脫硫灰塵大部分通過二條帶計量裝置的空氣斜槽(再循環裝置)重新回送到脫硫塔，繼續參加反應。由于Ca(OH)2粉末100次以上的再循環，大大提高了吸收劑的利用率，從而實現在較低Ca/S下的高效脫硫。由于采用了塔外增濕，氣固液接觸非常充分，脫硫反應速度很快，所以外部循環灰量可以相應降低，這樣一來，床壓可降至600Pa以下，脫硫塔出口含塵量也大大下降，這兩項指標都低于傳統干法脫硫技術。由于塔內水、氣混合均勻充分，脫硫灰中的水分含量可保證控制在2%以下。既防止了灰渣的粘結、腐蝕，也利于灰澄的輸送。
[0013]吸收劑的制備系統是保證脫硫裝置達到設計參數的重要系統。增濕消化器能保證提供高質量的消石灰干粉，消石灰干粉通過增濕消化器進入脫硫塔與煙氣中302等反應，由于這種經特殊消化的Ca (OH) 2粉末的表面積較之普通消石灰粉大，既能提高脫硫效率，又能提尚吸收劑的利用率。
[0014]在增濕消化器和脫硫塔內的噴水質量尤為重要，其噴水點的位置經過了優化，保證不會出現因水和氣的混合不均而造成粘結、腐蝕等問題。半干法煙氣脫硫除塵裝置將水均勻分配到循環灰粒子表面，在一體化的塔外增濕消化器中加水增濕使循環灰的水分含量從2%增加到5%左右，然后以流化風為動力借助煙道負壓進入脫硫反應器。含5%水分的循環灰由于有極好的流動性，克服了傳統的CFB干法工藝因增濕水量過大可能出現的粘壁問題。增濕消化器及流化輸送裝置構成了生石灰的消化、脫硫灰的循環、新鮮脫硫劑與循環灰的混合增濕系統。塔外增濕混合器的工作原理為:來自空氣流化槽的循環灰和來自工藝水系統經過霧化的增濕水，通過DCS控制加入到機械增濕消化器中混合，增濕水噴灑在脫硫灰塵的表面，使脫硫灰塵的水分由原來的2%增加到5%左右，此時的脫硫灰塵仍有良好的流動性，在增濕消化器的下部具有流化風發生器吹出的流化風，依靠流化風的作用，通過導向板溢流進入脫硫塔中，與煙氣中的SO2反應生成新的脫硫灰塵，脫硫灰塵的絕大部分經處理后再次參與循環，多余部分則作為脫硫渣排出系統，從而完成脫硫過程。
[0015]采用上述技術方案后，本發明具有如下優點:
[0016]有較高的脫硫效率，脫硫塔采用CFB的塔體結構，該塔體結構床層氣固滑落速度大，提高了傳質速度，從而得到較高的脫硫效率，而且吸收劑之間的摩擦作用也大大提高了利用率。同時采用脫硫塔外機械增濕循環灰，有效地防止了塔內結垢，避免了塔床現象，增加了該工藝對機組負荷變化的適應性。另外，CaO的消化及灰循環增濕的一體化設計，運行更可靠，且新鮮消化的高活性的Ca (OH) 2馬上參與循環脫硫，能提高脫硫效率，降低Ca/S，大大降低了運行成本。而且無消石灰的中間存儲輸送系統。優化了脫硫塔的床壓，由于床壓低，脫硫塔的流化床狀態容易建立，吸收劑在塔內懸浮流化，并使其在鍋爐的整個負荷范圍能穩定運行。袋式除塵器入口粉塵濃度低，降低了袋式除塵器負荷。脫硫設備高度的適應性，脫硫效率不直接受煤中含硫量的影響，煤質改變時僅影響脫硫劑的消耗量和脫硫灰的輸出量。
【附圖說明】
[0017]下面結合附圖對本發明作進一步說明:
[0018]圖1為本發明一種實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]實施例一
[0020]見圖1，一種半干法煙氣脫硫除塵裝置，包括脫硫塔1、引風機2和煙囪3，還包括袋式除塵器4、空氣斜槽5和增濕消化器6，脫硫塔I設有出口煙道11和入口煙道12，脫硫塔I通過出口煙道11與袋式除塵器4連通，袋式除塵器4下設有灰斗流化槽41，灰斗流化槽41與空氣斜槽5連通，空氣斜槽5導流袋式除塵器4經灰斗流化槽41排出的流體至增濕消化器6，灰斗流化槽41出口法蘭與空氣斜槽5手動插板閥法蘭相連，空氣斜槽5出口法蘭和增濕消化器6循環灰入口法蘭相連，增濕消化器6與脫硫塔I連通；袋式除塵器4通過管路7與煙囪3連通，引風機2設于管路7上；半干法煙氣脫硫除塵裝置還包括流化風發生器8，流化風發生器8制造吹向灰斗流化槽41、空氣斜槽5和增濕消化器6的流化風。
[0021]空氣斜槽5的傾斜角度為8° (也可以是6°、10°或6° -10°中的其他角度)，灰斗流化槽41的傾斜角度與空氣斜槽5相同，使脫硫灰塵更容易被引至增濕消化器6。空氣斜槽5上設有調節閥51，可用于調節脫硫灰塵的通過量，從而控制循環回脫硫塔I的脫硫灰塵的量。袋式除塵器4設有兩組灰斗流化槽41，空氣斜槽5也設有兩組，兩組空氣