[发明专利]均流场循环流化床烟气脱硫技术

说明书

技术领域

本发明涉及烟气脱硫技术和设备，具体涉及一种适用于燃煤电厂、垃圾焚烧电厂及钢铁行业烧结机烟气净化的，半干法循环流化床烟气脱硫技术。

背景技术

全世界现有烟气脱硫技术约300种，但工业成熟的技术仅有十余种，其中应用最多的是石灰石-石膏法。我国火电行业已上了烟气脱硫装置的约占66％，其中90％以上采用石灰石-石膏法。该法占地大、投资高、工艺复杂、设备腐蚀严重、耗水量大，使用的石灰石资源巨大，造成生态破坏十分严重。其副产物(石膏)的利用率仅为10％，绝大部分处于自然堆放状态，极易造成二次污染。近期，国内已有多名脱硫权威专家(马果骏、王圣、巴尔莎、俞华等)对该法提出强烈质疑，并要求国家对该技术进行重新审视。

而半干法循环流化床烟气脱硫技术，工艺简单、易于操作、投资省、占地少、无废水排放、不会造成二次污染、脱硫效率高、运行成本低、系统基本不腐蚀、可用一般碳钢制造，符合我国国情，因而受到青睐。目前国内外技术较成熟的半干法烟气脱硫技术有：旋转喷雾干燥法(SDA法)、增湿灰循环半干法(NID法)、悬浮循环流化床法和密相干塔法。这些脱硫工艺在我国均有应用，从实际运行上看，仍存在许多问题：

1.旋转喷雾干燥法(SDA法)

①旋转喷头昂贵，制浆系统复杂；

②吸收塔内烟气流速很低，塔直径很大，占地面积较大；

③Ca/S摩尔比高达1.5，而且需要较高品质的石灰，吸收剂利用率仅为～50％；

④浆液带水，又需加水调节，造成由温度信号而引起的水路调节复杂化；

⑤净化后的烟气会对后部除尘设备产生腐蚀；

⑥装置运行过程中，塔壁易积灰，塔底易堵灰；

⑦投资较高，运行费用(电耗)较高；

⑧副产物大部分为CaSO₃，难以处理，利用价值不高。

2.增湿灰循环半干法(NID法)

①进入反应器内的增湿灰与烟气同时由下而上高速(～18m/s)运行，相当于气力输送。二者几乎同步运动，相互摩擦、碰撞几率低，反应效果较差；

②反应器阻力降较大，磨损严重(需采用耐磨钢制造)；

③反应器出口烟气含尘量非常高，进入后部袋式除尘器之前，应设预除尘设备；

④Ca/S摩尔比高达1.5，吸收剂(即增湿灰)加水量有限(≤5％)，循环倍率较低(～25)，利用率较低，脱硫效率较低；

⑤只适用于中、小烟气量的脱硫除尘项目。

3.悬浮循环流化床法

①流场不均匀，甚至严重偏流或局部涡流，同一截面上的脱硫反应很不均匀，难以实现高效脱硫；

②反应器阻力降较大(1500pa以上)；

③脱硫灰粘壁、结块、塌床、堵塔多有发生，装置难以保持长周期、稳定运行。

4.密相干塔法

①缺少运行经验，技术成熟度较低；

②反应器内烟气流场偏流十分严重，很大一部分烟气走短路；

③脱硫剂利用率较低；

④反应器体积十分庞大；

⑤反应器下部有大量积灰，输送到循环灰加湿机后，由于物料湿度大，无法采用气力输送。实际使用的斗式提升机，还需配备称重系统，近于古典，太过笨重，维护、检修工作量较大；

⑥转动设备较多，电耗较高。

发明内容

本发明的目的，在于克服现有技术中的上述不足，提供一种系统配置合理，反应器结构合理，烟气流场、温度场、压力场非常均匀，增湿活化最佳化、离子化反应环境最佳化、脱硫除尘效率很高、系统阻力降较低的循环流化床烟气脱硫技术。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明由说明书附图1所示的一系列设备组成：1.消石灰仓、2.均流场循环流化床烟气脱硫反应器、3.活性炭仓、4.袋式除尘器、5.空气斜槽、6.烟囱、7.引风机、8.灰库。

本发明中的核心设备——“均流场循环流化床烟气脱硫反应器”，其结构如说明书附图2所示，由下至上顺时针依次为：1.直流流线型底部进气口(内设不等距导流板)、2.中心内置(中心开花)式吸收剂分配器、3.烟气及吸收剂加速器、4.增湿活化喷嘴、5.反应器筒体扩散段、6.反应器筒体、7.坏形烟气出口、8.内回流循环灰仓、9.循环灰进口、10.螺旋输送机、11.内回流循环灰下降管。

所述的直流流线型进气烟道，为方形截面。

所述的作为进气烟道结构一部分的导流板为3片不等距圆弧式导流板。