[发明专利]一种适用于循环流化床半干法烟气脱硫的复合增湿工艺

说明书

技术领域

本发明属于工业废气净化环保及能源领域，特别涉及适用于烟气净化的半干法循环流化床烟气脱硫的复合增湿工艺。

背景技术

烟气脱硫技术是目前国内外广泛采用的控制燃煤烟气中二氧化硫的方法。半干法循环流化床烟气脱硫工艺(CFB-FGD)由于工艺简单、投资低、占地少等特点特别适合燃用中低硫煤的已建电厂脱硫改造。但是CFB-FGD工艺尚存在Ca/S比偏高、脱硫灰粘壁、连续运行稳定性差、脱硫剂利用率仅为50％~60％等共性问题，成为制约其长效发展的瓶颈。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有半干法循环流化床烟气脱硫工艺的不足，采用塔内喷水增湿和塔外循环灰增湿活化相结合，通过合理改善脱硫塔内复杂的气-液-固反应，提供一种脱硫剂利用率高、连续运行稳定性好、能够防止脱硫灰粘壁的适用于半干法循环流化床烟气脱硫的复合增湿工艺。

本发明是通过如下方式实现：

锅炉排出的烟气进入半干法循环流化床烟气脱硫塔，增湿降温水一部分通过喷嘴直接喷入塔内，一部分通过对分离循环的物料增湿后回送入塔内，烟气在塔内被增湿降温反应后，经除尘器、烟囱排出。

上述半干法循环流化床烟气脱硫复合增湿工艺，其特征是增湿在塔内、塔外两个区域同时进行，塔内、塔外的增湿水量可调。这样可很大程度上避免单纯塔内增湿水量大带来的粘壁、局部过湿等问题，同时也可避免单纯塔外增湿带来的大机组负荷难调节、大量灰增湿后回送易堵塞等问题。

上述半干法循环流化床烟气脱硫复合增湿工艺，其特征是塔外增湿通过对分离后参与循环的灰进行增湿来完成。分离器下设有中转储灰仓，以利于脱硫灰的均匀增湿。

上述半干法循环流化床烟气脱硫复合增湿工艺，其特征是循环灰被增湿后，通过绞龙从渐扩段输送入脱硫塔。绞龙的机械搅拌输送可使被钙盐硬壳所覆盖的未反应的吸收剂重新暴露出来继续参加反应。另外，在回送过程中由于水的存在会有少量的硅溶出与灰中的碱性物质发生火山灰反应形成水合硅酸钙等大比表面积的物质，能够提高对SO₂的脱除能力。这些对提高脱硫剂的利用率非常有利。

本发明克服了常规循环流化床烟气脱硫工艺中单一塔内增湿方式易粘壁、易堵塞，系统运行稳定性差等问题，又克服了单一塔外增湿应用于大型机组时，由于烟气量较大，通常需要多个反应器，反应器的增多不便于负荷调节；脱硫剂、工艺水以及循环灰同时进入增湿消化器，易粘接，以及另外大量灰的循环会增大对塔壁的磨损等问题，在保证脱硫效率的情况下，通过复合增湿优化塔内气-液-固反应过程，提高了脱硫剂的利用率，提高了脱硫系统的运行稳定性。

附图说明

图1为循环流化床烟气脱硫复合增湿技术示意图。

图中：1为渐扩段，2为塔内增湿系统，3为脱硫塔，4为分离器，5为塔外增湿系统，6为中转储灰仓，7为绞龙，8为静电除尘器，9为烟囱。

具体实施方式

下面结合附图1给出本发明的一个最佳实施方式。

烟气从脱硫塔3底部进入，在渐扩段1与经过塔外增湿系统5增湿后的循环灰接触，此时由于外增湿灰灰量较大，因而总蒸发面积也大，表面水分迅速蒸发，能够为脱硫反应创造较好的条件，而且由于灰、水混合均匀，有利于脱硫反应的迅速进行，同时也降低烟温，增高相对湿度，为后续的脱硫反应提供较为有利条件。烟气到达塔内喷水增湿系统2的位置后，由于烟温被提前降低，延长了喷水增湿液滴的干燥时间，增大了脱硫剂与水的碰撞活化率和脱硫在气-液-固反应阶段的时间，有利于脱硫反应的进行、增大了脱硫剂的利用率；由于部分水已经提前添加到增湿灰中，减少了喷水增湿的水量，这在一定程度上也改善了过湿区的存在，有利于防止粘壁等问题，提高了系统的稳定性。

烟气离开脱硫塔后经过下排气旋风分离器4分离，部分含有未反应脱硫剂的灰经分离器分离后进入中转储灰仓6，通过塔外增湿系统5进行塔外喷水增湿，然后通过绞龙7回送到脱硫塔3。绞龙7的机械搅拌回送造成循环灰颗粒间的剧烈摩擦，会使被钙盐硬壳所覆盖的未反应的吸收剂重新暴露出来继续参加反应。另外，在回送过程中由于水的存在会有少量的硅溶出与灰中的碱性物质发生火山灰反应形成水合硅酸钙等大比表面积的物质，能够提高对SO₂的脱除能力，这些也提高脱硫剂的利用率。脱硫后的烟气通过静电除尘器8除尘后从烟囱9排放。

本工艺由于采用了复合增湿来合理优化塔内气-液-固反应的组织过程、通过增湿灰后机械搅拌回送更新脱硫剂的比表面积、通过塔外增湿方式减少塔内喷水量来避免粘壁和局部过湿，极大提高了脱硫剂的利用率和系统运行的可靠性，可有力推动半干法循环流化床烟气脱硫技术的推广和普及。