一種基于動態反應區的高效半干法脫硫塔及脫硫系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及一種基于動態反應區的半干法脫硫裝置，屬于環境工程領域。
【背景技術】
[0002] 環保部"十二五"規劃擬訂了二氧化硫的總量控制目標，到2015年，二氧化硫的排 放總量將比2010年減少10%。運是一項比較嚴峻的任務。針對目前煙氣脫硫治理領域來說， 由于各種濕法脫硫工藝均需要定量的外排一定的廢水來保證脫硫系統的離子平衡，而需要 排放的廢水成分極其復雜，處理難度極大，目前配套的脫硫廢水處理工藝基本上只是對廢 水內的懸浮物及部分重金屬離子進行處理，對廢水里面的其他復雜離子沒有好的處理辦 法，尤其是廢水所含的高濃度的氯離子沒有好的解決辦法，因此處理后的廢水沒有辦法進 行回用，基本上用來作為壓塵使用。而半干法脫硫工藝因無需廢水排放，因此受到了廣泛的 關注，但是現有的幾種半干法脫硫工藝都有一定的局限性，主要體現在脫硫效率不高但能 耗較高，運大大限制了半干法脫硫工藝的應用前景。
[0003] 目前，國內外已經應用的半干法煙氣脫硫工藝主要有循環流化床工藝、旋轉噴霧 工藝（SDA)、新型一體化工藝(NID)和密相塔工藝運四種。循環流化床與新型一體化工藝由 于采用下進氣的方式，其系統阻力要大于密相塔工藝的系統阻力，并且運Ξ種脫硫工藝都 要求在600~lOOOg/m3的循環灰濃度及4~8s的停留時間下進行脫硫反應，才能達到脫硫 設計要求的預期脫硫效果，因此在塔型設計方面比較固定，系統的循環灰量也趨向穩定。旋 轉噴霧工藝采用噴漿的模式，與其他Ξ種工藝略有區別，僅適用于對硫含量含600mg/Nm3的 含硫煙氣處理。運幾種工藝雖然可W通過設計優化而達到較高的脫硫效率，但是系統的能 耗會大大增加，同時因為半干法反應原理的限制，運幾種半干法工藝的塔內傳質效率較低， 部分脫硫反應發生在后部的布袋除塵器中，運對濾袋的使用壽命也產生了一定的影響。
[0004] CN102631821A公開了一種半干法和濕法協同脫硫的方法，雖然可W實現深度脫 硫，但是由于濕法脫硫的噴林的應用，增加了系統能耗，同時也存在廢水排放問題，還附帶 有溶劑的排放；
[000引 CN102716658公開了一種前置式半干法脫硫系統，通過設置噴灑脫硫劑，并在脫硫 塔內設置進口彎管段、文丘里管段、揚升段。支管路連接活性炭系統，設計復雜，能耗也較 局；
[0006] CN103349903A，CN 103480268A公開了一種煙氣半干法脫硫的方法，其中需要對煙 氣進行調濕后脫硫，也是利用了濕態粉體活漿料脫硫；
[0007] CN103566749A公開了一種循環硫化床半干法脫硫系統，在脫硫塔內安裝文丘厘 管，安裝儲灰斗和煙氣回流裝置，利用凈煙氣回流循環控制回路，來保證脫硫塔內流場穩 定，床層均勻，但是僅僅通過控制壓差等控制循環無法實現動態實時控制，同時浪費能耗巨 大，周期長，不利于脫硫系統調整；
[0008] CN202478821U公開了一種循環流化床的干法脫硫塔強化回流裝置，脫硫塔內頂部 設有由若干塊導流板圍成的導流圈。該實用新型通過在脫硫塔內的頂部設置由若干塊導流 板圍成一圈的導流圈，使得煙氣上升至此處后形成強回流，進一步強化了塔內顆粒的返回， 雖然強化了傳質，但是仍然無法形成動態控制，調整耗費周期過長。
[0009] CN102500225A公開了一種脫硫工藝，雖然對脫硫塔，循環工藝室都進行了改進，但 是沒有在脫硫塔內實現動態調節，不利于實時計算和隨時調整，耗費成本和時間，能耗過 大。
[0010] 因此，如何解決現有技術中半干法脫硫工藝面臨的上述問題，是實現高效、綠色、 環保的技術障礙，也是目前亟待解決的技術問題。 【實用新型內容】
[0011] 針對上述半干法脫硫工藝出現的問題，本實用新型設及一種基于動態反應區的半 干法脫硫裝置，包括將含有污染物S02、粉塵和N0X的煙氣經過帶有動態調節功能的脫硫塔， 在脫硫塔內主反應區和調節區與脫硫劑石灰進行反應，W比較經濟的運行成本完成脫硫任 務，可W實現對二氧化硫和粉塵的超低排放，同時還具有一定脫硝效果，當在調節溶液中添 加氧化劑和活化劑時，脫硝效率明顯增加。
[0012] 本實用新型的目的是提供一種基于動態反應區的高效半干法脫硫塔，依次包括煙 氣進口、整流區、動態調節區、主反應區、反應調節區、均流區；所述動態調節區安裝有動態 調節模塊;所述反應調節區安裝有反應調節模塊;其中，所述煙氣進口位于所述整流區上部 的側面，所述整流區位于脫硫塔的最上部，向下依次設置所述動態調節區、所述主反應區、 所述反應調節區、所述均流區;所述均流區下部的側面設置有煙氣出口。
[0013] 優選地，所述動態調節模塊包括噴液模塊、噴漿模塊、噴灰模塊中的任一種及其任 意組合。
[0014] 本實用新型還進一步設及一種基于動態反應區的高效半干法脫硫系統，包括:脫 硫塔、煙氣出口、布袋除塵器、流量計、調節閥、溶液累、溶液箱、儲氣罐、根部閥、止回閥、脫 硫塔輸入緩沖倉、循環灰定量給料機、循環灰輸送管線、輸送設備、輸灰罐車、計算模塊;所 述脫硫塔依次包括煙氣進口、整流區、動態調節區、主反應區、反應調節區、均流區；所述動 態調節區安裝有動態調節模塊;所述反應調節區安裝有反應調節模塊;所述均流區通過所 述煙氣出口與所述布袋除塵器相連接;所述輸送設備設置于所述布袋除塵器下部，兩端分 別連接輸灰罐車、循環灰輸送管線;所述循環灰輸送管線連接脫硫塔輸入緩沖倉;所述循環 灰定量給料機設置于所述脫硫塔輸入緩沖倉下部與脫硫塔的頂部之間；
[0015] 所述儲氣罐的輸出端管線依次通過根部閥、止回閥、閥口連接于Ξ通管件，Ξ通管 件的2個端口分別連接所述運態調節模塊、反應調節模塊；
[0016] 所述溶液箱的輸出端管線依次通過溶液累、調節閥、流量計連接于另一 Ξ通管件， Ξ通管件的2個端口分別連接所述動態調節模塊、反應調節模塊;CEMS數據自計算模塊輸 入、通過化對莫塊實現對調節閥的控制。
[0017] 本實用新型所述脫硫塔W-種反應區可W動態調節的脫硫塔為主要設備，脫硫塔 后設置布袋除塵器作為輔助設備，通過引風機來保持系統在負壓環境運行。脫硫塔的動態 調節模塊主要是通過一臺帶有保護氣吹掃的雙流體噴槍來實現，該噴槍的噴吹流量可W實 時自動調節，調節量依據脫硫系統進口 CEMS檢測數據，然后通過自控系統計算模塊精確計 算后反饋到噴槍前部的電動調節閥或變頻設備，由此完成脫硫塔內的動態調節過程。脫硫 塔的反應調節模塊也是通過類似設計的噴槍來實現，主要是調節反應區因局部蒸發過快而 造成煙氣反應區液態水或溶液量減少，造成煙氣短路，乃至脫硫塔效率下降的情況。動態調 節作為反應區的主要調節手段，可W根據入口煙氣成分的變化自動進行噴槍流量變化調 節，W此實現反應區的動態變化;反應調節作為動態調節的補充手段，可W有效增加反應段 的高度，延長有效反應時間，保證設計的脫硫塔效率。
[0018] 本實用新型所述裝置的主要設備為脫硫塔、布袋除塵器和引風機，所述脫硫塔內 反應段設計采用上述動態調節的方式，根據進入系統的煙氣情況，在反應區域進行相應的 溫度、濕度和循環灰濃度的調節。其中，脫硫塔內反應溫度控制在60~140°C，優選為70~ 1 l〇°C，最優選為75~90°C;濕度調節W煙氣含濕量為準，一般控制在5%~18 %，優選8%~ 15 %，最優選10 %~12 % ;循環灰濃度控制與入口煙氣硫含量有關，當入口煙氣硫含量為 2000~2500mg/Nm3時，反應區循環灰濃度控制在200~800mg/Nm3，優選200~600mg/Nm 3，最 優選 300~500mg/Nm3。
[0019] 本實