[发明专利]一种循环流化床锅炉脱硫系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃烧设备烟气的净化方法及装置，特别涉及一种循环流化床锅炉脱硫系统及方法，属于烟气净化技术领域。

背景技术

燃烧设备产生的大量污染物（诸如硫氧化物、氮氧化物以及粉尘等）对大气环境和人类身体健康产生巨大危害。燃煤设备的污染物脱除问题已经受到全社会的高度重视。全球燃煤量逐年增加的趋势仍表现非常明显，但是各个国家不断制定出更加严格的排放法规以实现排放总量的控制。对于所有燃煤企业而言，已经或必将面临更加严峻的污染物减排投入问题，其中以清洁煤燃烧为优势的循环流化床锅炉也将面临同样的局面。在以往污染物排放限制较低的情况下，循环流化床锅炉通过炉内喷入石灰石脱硫剂的方式，即可方便地实现脱硫的目的，且在喷入脱硫剂量不大的情况下，可满足当地的环保法规。但是，随着环保法规的日益严格，需要大量的脱硫剂喷入到循环流化床锅炉的燃烧室内以满足环保要求。由于喷入到流化床锅炉燃烧室内的石灰石脱硫剂颗粒粒径比较大（基本与循环流化床物料粒径相当），多为100μm以上的颗粒，与含硫气体反应后，脱硫产物（主要以CaSO4为主）的摩尔体积较CaO大，导致颗粒表面的孔隙堵塞，影响了其内部未发生反应的钙基脱硫剂进一步利用，从而导致比较低的钙利用率。因此，为实现较高的脱硫效率，必须提高其Ca/S，也就是需要加入更多的钙基脱硫剂才能实现较高的脱硫效率，造成了大量的钙基脱硫剂原料浪费。而如果采用粒径较细的脱硫剂原料，不仅原料价格昂贵，且在循环流化床锅炉内因为难以被现有旋风分离器分离下来，缩短了其在床内的停留时间，也会导致钙利用率低的问题。

鉴于循环流化床锅炉大规模应用所面临的高效脱硫需求，开发高效、低投资与运行维护费用的脱硫技术是广大环境工作者的努力方向。

发明内容

本发明的目的是实现一种高效脱硫、工艺简单的循环流化床锅炉脱硫方法及系统。

本发明的目的是通过如下方法实现的：一种循环流化床锅炉脱硫系统包括循环流化床锅炉炉膛、气固分离器和脱硫剂加入装置，其特征在于：所述系统还包括循环灰冷却器以及脱硫剂快速制备系统；所述的脱硫剂快速制备系统包括制浆池、循环灰加入装置、生石灰料加入装置、水力旋流器、真空过滤器和脱硫剂储存装置；循环流化床锅炉炉膛或者气固分离器的下部通过管道和循环灰排料控制器与循环灰冷却器进口连接，循环灰冷却器出口通过循环灰输送装置与循环灰加入装置连接；所述的制浆池进口分别与循环灰加入装置、生石灰料加入装置以及脱硫剂补水管相连；水力旋流器顶部液体出口与制浆池进口相连，水力旋流器底部浆液出口与真空过滤器进口相连，真空过滤器排水口与制浆池入口相连；制浆池的浆液排出口通过管道和浆液泵与水力旋流器的入口相连；真空过滤器的固体物料排出口与脱硫剂储存装置连接，脱硫剂储存装置通过脱硫剂输送装置与脱硫剂加入装置相连。

所述的一种循环流化床锅炉脱硫系统，其特征在于：所述的脱硫系统包括两个以上制浆池，每个制浆池单独配置浆液泵、水力旋流器和真空过滤器，或共用浆液泵、水力旋流器和真空过滤器。

所述的一种循环流化床锅炉脱硫系统，其特征在于：所述的循环灰加入装置包括循环灰料仓、循环灰称重与质量控制器和循环灰加料切换装置；生石灰料加入装置包括生石灰料仓、生石灰称重与质量控制器和生石灰加料切换装置；脱硫剂储存装置包括脱硫剂中储仓和脱硫剂称重与质量控制器。

所述的一种循环流化床锅炉脱硫系统，其特征在于：循环灰输送装置和脱硫剂输送装置采用提升机、皮带输送装置、气动输送装置或机动车输送装置。

本发明所述的一种循环流化床锅炉脱硫方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1）从循环流化床锅炉炉膛或者气固分离器下部排出的一部分循环灰经循环灰排料控制器送入循环灰冷却器，冷却至0～100oC，之后由循环灰输送装置送入循环灰加入装置；

2）将循环灰、生石灰料和水送至制浆池一起进行搅拌形成浆液；控制循环灰物料质量与生石灰料的质量比为1：1～4：1；

3）所制备的浆液经浆液泵进入水力旋流器和真空过滤器进行脱水，形成固体脱硫剂物料并送入至脱硫剂中储仓，从浆液中脱除的水分重新送回至制浆池；

4）固体脱硫剂物料由脱硫剂输送装置和脱硫剂加入装置加入到循环流化床锅炉炉膛内，与烟气中的含硫组分反应，实现脱硫的目的；

5）制浆池通过脱硫剂补水管补充脱硫剂制备过程中所消耗的水分；

6）当系统设置多个制浆池时，通过生石灰加料切换装置给需要石灰石的制浆池加入物料，通过循环灰加料切换装置给需要循环灰的制浆池加入物料，实现交替制浆。