[发明专利]一种干湿法耦合烟气处理系统及方法

说明书

本发明涉及一种干湿法耦合烟气处理系统及方法。所述干湿法耦合烟气处理系统包括干式脱硫管路和湿式脱硫管路，深度耦合了循环流化床干法和石灰石‑石膏湿法两种烟气脱硫系统，将干法脱硫副产品中的Ca(OH)₂等钙基产物作为湿法脱硫系统的脱硫剂进行再利用，提高了脱硫剂的利用率；同时充分利用湿法脱硫的强制氧化系统和脱水系统，将干法脱硫副产品中的亚硫酸钙氧化为硫酸钙后脱水生成石膏，实现了干法脱硫副产品的综合利用。另外，干法脱硫系统排放的80‑90℃干烟气和湿法脱硫系统排放的50℃左右低温湿饱和烟气充分混合，湿烟气被加热，最终成为65‑70℃的干烟气并通过烟囱排放，可消除“白烟”现象，同时减少对烟囱的腐蚀。

技术领域

本发明涉及一种干湿法耦合烟气处理系统及方法。

背景技术

化石燃料燃烧时，烟气中含有大量SO₂等酸性气体，会对环境造成严重污染，需要对排放至大气的烟气进行脱硫处理。目前应用较多主要是石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术和循环流化床干法烟气脱硫技术两种。

石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术成熟可靠，是烟气脱硫的主流技术。该技术采用石灰石作为脱硫剂，烟气中的SO₂在脱硫塔内被脱硫浆液吸收脱除，脱硫浆液经过氧化和脱水处理后，形成的副产品为石膏(CaSO₄·2H₂O)。该技术对SO₂的脱除率可达99％以上，副产品石膏性质稳定，可作为资源加以利用。通过该技术净化后的烟气为湿饱和烟气，温度在50℃左右，排放到大气中会产生“白烟”现象。当前，国内多个省市已出台政策，开展重点行业消“白烟”治理专项行动。

循环流化床干法烟气脱硫技术干法也是应用较多的技术。该技术采用消石灰(Ca(OH)₂)作为脱硫剂，烟气从下部进入循环流化床反应器，Ca(OH)₂从反应器下部喷入，同时喷入工艺水使烟气冷却至80-90℃的最佳反应温度。在烟气作用下，吸收剂和循环料加速悬浮形成流化状态，烟气和脱硫剂在塔内充分混合，SO₂被吸收，生成主要成分为CaSO₃·1/2H₂O的脱硫灰，脱硫效率最高可达99％以上。脱硫灰及未反应的Ca(OH)₂被反应器后的干式除尘器捕集，一部分作为循环料，通过空气输送斜槽送回循环床反应器下部再次参与反应。另一部分送至飞灰储存场堆存或外运处理。净化后的烟气约为80-90℃，通过烟囱排出。

目前应用较多烟气处理技术主要是石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术和循环流化床干法烟气脱硫技术两种，两种技术都是单独使用，存在以下问题：

1)循环流化床干法脱硫技术中，烟气和脱硫剂在脱硫塔内是气固接触，传质效率低。为实现较高的脱硫效率，需要加大脱硫剂使用量，钙硫比往往控制在1.4-1.8左右，脱硫剂的利用率仅为55％-71％，大量Ca(OH)₂未参与反应就被排出。此外，循环流化床干法脱硫技术无法实现CaSO₃的强制氧化。因此，其脱硫副产品的主要成份是CaSO₃·1/2H₂O和Ca(OH)₂，难以综合利用，多采用抛弃处理。但脱硫副产品中的CaSO₃·1/2H₂O非常不稳定，会分解出SO₂造成环境的二次污染。副产品中大量的Ca(OH)₂等钙基产物本可以作为脱硫剂使用，抛弃处理后造成了资源浪费。

2)石灰石-石膏湿法脱硫技术净化后的烟气为50℃左右的湿饱和烟气，含湿量较高(13-15％)。湿烟气排入大气后温度迅速降低，烟气中的水蒸气处于过饱和状态而冷凝结雾，产生“白烟”现象，形成视觉污染。目前消除湿法脱硫后的“白烟”主要使用直接加热或冷凝后再加热的方法，将脱硫后的净烟气先降温冷凝，再加热后排放，需要增加投资，同时设备使用环境恶劣，运行维护难度大。

发明内容