焦炉除尘地面站烟气脱硫系统及方法转让专利

申请号 : CN202110618470.4

文献号 : CN113351006B

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发明人 : 郑勇邓鹏武军

申请人 : 同兴环保科技股份有限公司安徽方信立华环保科技有限公司

摘要 :

本发明提供了焦炉除尘地面站烟气脱硫系统及方法,涉及烟气脱硫技术领域。本发明通过提前加热作为脱硫剂的NaHCO3细粉使其分解,激发活性,生成Na2CO3颗粒,然后再输入烟道和烟气混合,Na2CO3颗粒和SO2反应,达到烟气脱除SO2目的;其采用提前加热作为脱硫剂的NaHCO3细粉,使得需要处理的风量减少,风量控制和温度控制简便;混合均化装置将热分解后的粉末经过第二稳流板的稳流后,通过隔板形成的均化区平稳流动进入高温烟气管道回气口;布风装置使得混合气体得到压缩,流速增加,有利于提高后续与脱硫剂的混合均化效率。

权利要求 :

1.焦炉除尘地面站烟气脱硫系统,包括主烟气管道(1)、低温烟气管道(2)、风机(10)、加热装置(11),主烟气管道(1)的后端依次连接有脱硫塔(8)和布袋除尘器(9);低温烟气管道(2)与主烟气管道(1)上的低温烟气取气口(16)连接或直接与低温室外空气进口(17)连接,低温烟气管道(2)在靠近低温室外空气进口(17)的一端安装风机(10);其特征在于,所述低温烟气管道(2)上安装有加热装置(11),加热装置(11)的加热管段通过法兰分别与低温烟气管道(2)、高温烟气管道(5)连接;高温烟气管道(5)的出口段安装混合均化装置(7),并通过混合均化装置(7)与主烟气管道(1)上的高温烟气管道回气口(18)连接;

所述混合均化装置(7)包括置于均化壳体(71)内的混合均化腔(72),混合均化腔(72)内从高温烟气管道(5)侧至高温烟气管道回气口(18)侧依次设有粉碎腔(73)、混合腔(74)、均化腔(75),粉碎腔(73)内设有朝向高温烟气管道(5)的粉碎叶片(76),粉碎叶片(76)的中心通过转轴(77)与固定在粉碎腔(73)末端的第一稳流板(78)转动连接,混合腔(74)的末端固定有第二稳流板(79);均化腔(75)内设有多个隔板(80),相邻的隔板(80)之间形成均化区(81);

所述加热装置(11)为燃气加热器(21),或蒸汽加热器(19)、电加热器(20)组合加热的方式;燃气加热器(21)为管道插入式燃烧器,燃气加热器(21)与低温烟气管道(2)之间通过混风内筒(3)隔开,混风内筒(3)与高温烟气管道(5)之间安装布风装置(4);

所述布风装置(4)包括布风腔(41),布风腔(41)的一端通过第一法兰(42)与混风内筒(3)连通,另一端通过第二法兰(43)与高温烟气管道(5)连通;布风腔(41)从混风内筒(3)侧至高温烟气管道(5)侧内径不断减小,布风腔(41)内从混风内筒(3)侧至高温烟气管道(5)侧依次设有高温烟气流道(44)、第一过滤混合区(45)、第一混流区(46)、第二过滤混合区(47)、第二混流区(48);

所述高温烟气流道(44)的外围设有低温空气流动区(49),第一过滤混合区(45)包括第一混流板(451)以及分布在第一混流板(451)外围的第一过滤板(452),第一混流板(451)内腔分布有多排第一通孔(453),第一过滤板(452)通过第一主流管(454)与中心的一列第一通孔(453)连通,每行的第一通孔(453)之间通过第一副流管(455)连通。

2.根据权利要求1所述的焦炉除尘地面站烟气脱硫系统,其特征在于,所述粉碎腔(73)的截面尺寸不断增大,均化腔(75)的截面尺寸不断减小;隔板(80)的截面形状呈波浪状或折线状;第一稳流板(78)和第二稳流板(79)内贯穿设有致密的通孔。

3.根据权利要求1所述的焦炉除尘地面站烟气脱硫系统,其特征在于,所述高温烟气管道(5)的中部连接脱硫剂输送管道(6),脱硫剂输送管道(6)上依次安装有耐磨输送风机(15)、分级磨(14)、脱硫剂储存料斗(13)和Z型给料机(12)。

4.根据权利要求1所述的焦炉除尘地面站烟气脱硫系统,其特征在于,所述第二过滤混合区(47)包括第二混流板(471)以及分布在第二混流板(471)外围的第二过滤板(472),第二混流板(471)内腔分布有多排第二通孔(473),第二过滤板(472)通过第二主流管(474)与中心的一列第二通孔(473)连通,每行的第二通孔(473)之间通过第二副流管(475)连通。

5.根据权利要求4所述的焦炉除尘地面站烟气脱硫系统,其特征在于,所述第一通孔(453)与第二混流板(471)之间设有多个第一波纹管(456),第二通孔(473)与第二法兰(43)之间设有多个第二波纹管(457),第一波纹管(456)的内径大于第二波纹管(457)的内径。

6.根据权利要求1‑5任一项所述的焦炉除尘地面站烟气脱硫系统的方法,其特征在于,包括以下步骤:

S101、烟气流动:焦炉除尘地面站烟气在主烟气管道(1)内从一侧至另一侧流动;

S102、取气及送风:风机(10)通过低温室外空气进口(17)抽取环境空气或通过低温烟气取气口(16)抽取少量焦炉除尘地面站低温烟气,并进行输送;

S103、加热及混合:加热装置(11)加热由风机(10)输送的环境空气或少量焦炉除尘地面站低温烟气,经混合或换热后低温气体升温变为高温气体;

S104、上料:Z型给料机(12)将脱硫剂原料输送进脱硫剂储存料斗(13)中;

S105、研磨及输送:脱硫剂原料经螺旋输送机均匀输送进分级磨(14)中,在分级磨(14)中将粒径大的脱硫剂原料研磨为高目数的脱硫剂粉末,再经耐磨输送风机(15)输送至高温烟气管道(5)中;

S106、混合及预分解:经步骤S103加热形成的高温气体与喷入高温烟气管道(5)中的脱硫剂粉末混合,脱硫剂达到一定温度后产生爆米花式的分解效应,Na2CO3颗粒与主烟气管道(1)中的焦炉除尘地面站低温含SO2烟气反应,并随气流进入主烟气管道(1)中与焦炉除尘地面站低温烟气混合,之后依次进入脱硫塔(8)和布袋除尘器(9),脱硫剂附着于布袋除尘器(9)上,继续完成脱硫反应,固化SO2,达到脱硫目的;

步骤S106加热形成的高温气体与喷入高温烟气管道(5)中的脱硫剂粉末混合的具体过程为:在高温空气的风力作用下,粉碎叶片(76)绕转轴(77)旋转,对脱硫剂进行切割粉碎,经过第一稳流板(78)的缓冲流速后,与高温空气接触热分解,并在混合腔(74)内完全受热分解,热分解后的粉末经过第二稳流板(79)的稳流后,通过隔板(80)形成的均化区(81)平稳流动进入高温烟气管道回气口(18)。

说明书 :

焦炉除尘地面站烟气脱硫系统及方法

技术领域

[0001] 本专利是在原有申请号为“202110203537.8”、名称为“一种焦炉除尘地面站烟气脱硫系统及方法”专利的国内优先权申请。本发明涉及烟气脱硫技术领域,尤其涉及焦炉除尘地面站烟气脱硫系统及方法。

背景技术

[0002] SO2是污染大气环境的主要成分,由SO2过度排放导致的酸雨、工业烟雾等问题给生态系统和人体健康构成严重威胁,制约了社会的发展,为此,国家出台了严格的排放标准,企业也加大了对烟气脱硫治理的投资力度。
[0003] 钠基干法脱硫工艺是以NaHCO3为脱硫剂,将NaHCO3细粉(以600~800目为主)喷入高温烟气中,将脱硫剂和烟气混合,借助烟气的温度,将NaHCO3细粉(以600~800目为主)迅速分解生成Na2CO3颗粒,通过Na2CO3和SO2的反应将SO2固化来降低排入大气中的SO2的含量。但是这种工艺方法要求烟气的温度在170℃以上才能确保NaHCO3(以600~800目为主)分解后的活性足够高,固化SO2的效率高,否则,NaHCO3细粉(以600~800目为主)一方面无法全部分解,另一方面能够分解的部分的活性低,脱除SO2的效率低,会造成NaHCO3的浪费。
[0004] 因此,焦炉除尘地面站烟气脱硫受到局限:只能处理高温烟气,而对于低温的烟气,常需要再燃烧焦炉、高炉等煤气来加热混合烟气,使脱硫剂完全分解后再发挥作用,导致了系统整体能耗提高,增加系统的运行费用,降低了干法脱硫工艺的经济性;而且热分解后的脱硫剂粉末无法平稳流动进入高温烟气管道回气口,布风装置也无法使混合气体得到压缩以提高后续与脱硫剂的混合均化效率,需要进一步改进。

发明内容

[0005] 本发明针对现有技术的不足,提供了焦炉除尘地面站烟气脱硫系统及方法。
[0006] 本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的:
[0007] 焦炉除尘地面站烟气脱硫系统,包括主烟气管道、低温烟气管道、耐磨输送风机、加热装置,主烟气管道的后端依次连接有脱硫塔和布袋除尘器;低温烟气管道与主烟气管道上的低温烟气取气口连接或直接与低温室外空气进口连接,低温烟气管道在靠近低温室外空气进口的一端安装风机;所述低温烟气管道上安装有加热装置,加热装置的加热管段通过法兰分别与低温烟气管道、高温烟气管道连接;高温烟气管道的出口段安装混合均化装置,并通过混合均化装置与主烟气管道上的高温烟气管道回气口连接;
[0008] 所述混合均化装置包括置于均化壳体内的混合均化腔,混合均化腔内从高温烟气管道侧至高温烟气管道回气口侧依次设有粉碎腔、混合腔、均化腔,粉碎腔内设有朝向高温烟气管道的粉碎叶片,粉碎叶片的中心通过转轴与固定在粉碎腔末端的第一稳流板转动连接,混合腔的末端固定有第二稳流板;均化腔内设有多个隔板,相邻的隔板之间形成均化区。
[0009] 作为本发明进一步改进的方案,所述粉碎腔的截面尺寸不断增大,均化腔的截面尺寸不断减小;隔板的截面形状呈波浪状或折线状;第一稳流板和第二稳流板内贯穿设有致密的通孔。
[0010] 作为本发明进一步改进的方案,所述高温烟气管道的中部连接脱硫剂输送管道,脱硫剂输送管道上依次安装有耐磨输送风机、分级磨、脱硫剂储存料斗和Z型给料机。
[0011] 作为本发明进一步改进的方案,所述加热装置为燃气加热器或蒸汽加热器和电加热器组合加热的方式,燃气加热器为管道插入式燃烧器,燃气加热器与低温烟气管道之间通过混风内筒隔开,混风内筒与高温烟气管道之间安装布风装置。
[0012] 作为本发明进一步改进的方案,所述布风装置包括布风腔,布风腔的一端通过第一法兰与混风内筒连通,另一端通过第二法兰与高温烟气管道连通;布风腔从混风内筒侧至高温烟气管道侧内径不断减小,布风腔内从混风内筒侧至高温烟气管道侧依次设有高温烟气流道、第一过滤混合区、第一混流区、第二过滤混合区、第二混流区。
[0013] 作为本发明进一步改进的方案,所述高温烟气流道的外围设有低温空气流动区,第一过滤混合区包括第一混流板以及分布在第一混流板外围的第一过滤板,第一混流板内腔分布有多排第一通孔,第一过滤板通过第一主流管与中心的一列第一通孔连通,每行的第一通孔之间通过第一副流管连通。
[0014] 作为本发明进一步改进的方案,所述第二过滤混合区包括第二混流板以及分布在第二混流板外围的第二过滤板,第二混流板内腔分布有多排第二通孔,第二过滤板通过第二主流管与中心的一列第二通孔连通,每行的第二通孔之间通过第二副流管连通。
[0015] 作为本发明进一步改进的方案,所述第一通孔与第二混流板之间设有多个第一波纹管,第二通孔与第二法兰之间设有多个第二波纹管,第一波纹管的内径大于第二波纹管的内径。
[0016] 本发明还提供了一种焦炉除尘地面站烟气脱硫方法,包括以下步骤:
[0017] S101、烟气流动:焦炉除尘地面站烟气在主烟气管道内从一侧至另一侧流动;
[0018] S102、取气及送风:风机通过低温室外空气进口抽取环境空气或通过低温烟气取气口抽取少量焦炉除尘地面站低温烟气,并进行输送;
[0019] S103、加热及混合:加热装置加热由风机输送的环境空气或少量焦炉除尘地面站低温烟气,经混合或换热后低温气体升温变为高温气体;
[0020] S104、上料:Z型给料机将脱硫剂原料输送进脱硫剂储存料斗中;
[0021] S105、研磨及输送:脱硫剂原料经螺旋输送机均匀输送进分级磨中,在分级磨中将粒径大的脱硫剂原料研磨为高目数的脱硫剂粉末,再经耐磨输送风机输送至高温烟气管道中;
[0022] S106、混合及预分解:经步骤S103加热形成的高温气体与喷入高温烟气管道中的脱硫剂粉末混合,脱硫剂达到一定温度后产生爆米花式的分解效应,Na2CO3颗粒与主烟气管道中的焦炉除尘地面站低温含SO2烟气反应,并随气流依次进入脱硫塔和布袋除尘器,脱硫剂附着于布袋除尘器上,固化SO2,达到脱硫目的。
[0023] 作为本发明进一步改进的方案,步骤S106加热形成的高温气体与喷入高温烟气管道中的脱硫剂粉末混合的具体过程为:在高温空气的风力作用下,粉碎叶片绕转轴旋转,对脱硫剂进行切割粉碎,经过第一稳流板的缓冲流速后,与高温空气接触热分解,并在混合腔内受热分解,热分解的粉末经过第二稳流板的稳流后,通过隔板形成的均化区平稳流动进入高温烟气管道回气口。
[0024] 本发明的有益效果:
[0025] 1、本发明的焦炉除尘地面站烟气脱硫系统,通过提前加热作为脱硫剂的NaHCO3细粉使其分解,激发活性,生成Na2CO3颗粒,然后再输入烟道和烟气混合,Na2CO3颗粒和SO2反应,达到烟气脱除SO2目的;其采用提前加热作为脱硫剂的NaHCO3细粉,使得需要处理的风量减少,风量控制和温度控制简便;相比于因为焦炉除尘地面站烟气温度不足导致的需要额外燃烧煤气等物质来提高焦炉除尘地面站全部烟气的温度使NaHCO3细粉分解产生活性,大大减少了需要加热的气体流量,降低了能耗。
[0026] 2、本发明的混合均化装置,粉碎腔、混合腔、均化腔能够将脱硫剂粉末进一步地粉碎后与高温空气混合接触并热分解,在高温空气的风力作用下,粉碎叶片绕转轴旋转,对脱硫剂进行切割粉碎,经过第一稳流板的缓冲流速后,与高温空气接触热分解,并在混合腔内受热分解,热分解的粉末经过第二稳流板的稳流后,通过隔板形成的均化区平稳流动进入高温烟气管道回气口。
[0027] 3、本发明的布风装置,高温烟气与低温空气经过第一过滤混合区的一次过滤混合、第一混流区的一次混流、第二过滤混合区的二次过滤混合、第二混流区的混合后,高温烟气与低温空气充分接触热交换,得到温度250℃的高温气体,布风腔从混风内筒侧至高温烟气管道侧内径不断减小,使得混合气体得到压缩,流速增加,有利于提高后续与脱硫剂的混合均化效率。

附图说明

[0028] 图1为本发明实施例所述焦炉除尘地面站烟气脱硫方法流程图;
[0029] 图2为本发明实施例1所述焦炉除尘地面站烟气脱硫系统的结构示意图;
[0030] 图3为本发明实施例2所述焦炉除尘地面站烟气脱硫系统的结构示意图;
[0031] 图4为本发明实施例3所述焦炉除尘地面站烟气脱硫系统的结构示意图;
[0032] 图5为本发明实施例4所述焦炉除尘地面站烟气脱硫系统的结构示意图;
[0033] 图6为本发明实施例所述布风装置的结构示意图;
[0034] 图7为本发明实施例所述第一混流板的中心剖视图;
[0035] 图8为本发明实施例所述第二混流板的中心剖视图;
[0036] 图9为本发明实施例所述混合均化装置的结构示意图。
[0037] 图中:1、主烟气管道;2、低温烟气管道;3、混风内筒;4、布风装置;5、高温烟气管道;6、脱硫剂输送管道;7、混合均化装置;8、脱硫塔;9、布袋除尘器;10、风机;11、加热装置;12、Z型给料机;13、脱硫剂储存料斗;14、分级磨;15、耐磨输送风机;16、低温烟气取气口;
17、低温室外空气进口;18、高温烟气管道回气口;19、蒸汽加热器;20、电加热器;21、燃气加热器;41、布风腔;42、第一法兰;43、第二法兰;44、高温烟气流道;45、第一过滤混合区;46、第一混流区;47、第二过滤混合区;48、第二混流区;49、低温空气流动区;71、均化壳体;72、混合均化腔;73、粉碎腔;74、混合腔;75、均化腔;76、粉碎叶片;77、转轴;78、第一稳流板;
79、第二稳流板;80、隔板;81、均化区;451、第一混流板;452、第一过滤板;453、第一通孔;
454、第一主流管;455、第一副流管;456、第一波纹管;457、第二波纹管;471、第二混流板;
472、第二过滤板;473、第二通孔;474、第二主流管;475、第二副流管。

具体实施方式

[0038] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0039] 需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0040] 请参阅图2‑5,本发明提供的焦炉除尘地面站烟气脱硫系统,包括主烟气管道1、低温烟气管道2、风机10、加热装置11、Z型给料机12、脱硫剂储存料斗13、分级磨14和耐磨输送风机15,主烟气管道1的后端依次连接有脱硫塔8和布袋除尘器9;低温烟气管道2与主烟气管道1上的低温烟气取气口16连接或直接与低温室外空气进口17连接;低温烟气管道2在靠近低温室外空气进口17的一端安装风机10。
[0041] 低温烟气管道2上还安装有加热装置11,加热装置11的加热管段通过法兰分别与低温烟气管道2、高温烟气管道5连接;高温烟气管道5的中部连接脱硫剂输送管道6,脱硫剂输送管道6上依次安装有耐磨输送风机15、分级磨14、脱硫剂储存料斗13和Z型给料机12;高温烟气管道5的出口段安装混合均化装置7,并通过混合均化装置7与主烟气管道1上的高温烟气管道回气口18连接。
[0042] 加热装置11针对不同的能源介质可选用为燃气加热器21或蒸汽加热器19和电加热器20组合加热的方式,不同的加热方式可解决能源介质要求的限制:
[0043] 1)对于燃气加热器21可选择天然气、焦炉煤气、高炉煤气等作为运行燃料,整体采取插入式布置,与低温烟气管道2之间采用混风内筒隔离,保证燃气加热器21的燃烧不受干扰,运行稳定,同时在混风内筒3与高温烟气管道5之间增加布风装置4,优化低温气体与燃气燃烧产生的高温烟气混合流场,在燃烧系统出口处增加混合均化装置7。
[0044] 2)对于蒸汽加热器19和电加热器20组合加热方式可选择饱和蒸汽、过热蒸汽、电能作为能源介质,其中电加热器20也可以由多个加热单元构成,多个加热单元分布在高温烟气管道5中。
[0045] 其中,脱硫剂选择低目数的原料,采用Z型给料机12将脱硫剂原料输送进分级磨14上方的脱硫剂储存料斗13中,脱硫剂储存料斗13上设有料位显示开关,精确反应料斗内储料情况,脱硫剂储存料斗13底部设置插板阀,用于隔断脱硫剂储存料斗13与分级磨14之间的物料连接,分级磨14自带的螺旋输送机与脱硫剂储存料斗13之间通过非金属软连接连接,螺旋输送机均匀的将脱硫剂原料输送进分级磨14,在分级磨14中研磨至600‑800目的脱硫剂粉末,并进入分级室,在分级室内经过离心筛选出合格的高目数脱硫粉末,耐磨输送风机15通过脱硫剂输送管道6将合格的脱硫剂粉末输送进高温烟气管道5中,在分级室中目数筛选不通过的脱硫剂粉末,将回到研磨室继续研磨,直至研磨质量合格后,再通过耐磨输送风机15输送至高温烟气管道5中。
[0046] 如图6‑8所示,本实施例的布风装置4,包括布风腔41,布风腔41的一端通过第一法兰42与混风内筒3连通,另一端通过第二法兰43与高温烟气管道5连通;布风腔41从混风内筒3侧至高温烟气管道5侧内径不断减小,布风腔41内从混风内筒3侧至高温烟气管道5侧依次设有高温烟气流道44、第一过滤混合区45、第一混流区46、第二过滤混合区47、第二混流区48。
[0047] 本实施例的布风装置,通过在布风腔41内从混风内筒3侧至高温烟气管道5侧依次设置高温烟气流道44、第一过滤混合区45、第一混流区46、第二过滤混合区47、第二混流区48,使得1000℃以上的高温烟气与低温空气经过第一过滤混合区45的一次过滤混合、第一混流区46的一次混流、第二过滤混合区47的二次过滤混合、第二混流区48的混合后,高温烟气与低温空气充分接触热交换,得到温度250℃的高温气体,布风腔41从混风内筒3侧至高温烟气管道5侧内径不断减小,使得混合气体得到压缩,流速增加,有利于提高后续与脱硫剂的混合均化效率。
[0048] 高温烟气流道44的外围设有低温空气流动区49,第一过滤混合区45包括第一混流板451以及分布在第一混流板451外围的第一过滤板452,第一混流板451内腔分布有多排第一通孔453,第一过滤板452通过第一主流管454与中心的一列第一通孔453连通,每行的第一通孔453之间通过第一副流管455连通。
[0049] 第二过滤混合区47包括第二混流板471以及分布在第二混流板471外围的第二过滤板472,第二混流板471内腔分布有多排第二通孔473,第二过滤板472通过第二主流管474与中心的一列第二通孔473连通,每行的第二通孔473之间通过第二副流管475连通。其中,第一通孔453的内径大于第二通孔473的内径,第一主流管454的内径大于第二主流管474的内径,第一副流管455的内径大于第二副流管475的内径。第一过滤板452与第二过滤板472内填充过滤物质。
[0050] 低温空气经过低温空气流动区49流入后,一部分经第一过滤板452过滤后,由第一主流管454、第一副流管455流入第一通孔453,与从高温烟气流道44、第一通孔453进入的高温烟气混合接触换热,再经第一波纹管456流入第二混流板471,还有一部分低温空气经过第二过滤板472的过滤后,由第二主流管474、第二副流管475流入第二通孔473,与从第一波纹管456、第二通孔473进入的高温烟气混合接触换热,再经第二波纹管457混合后从第二法兰43流出,得到温度约250℃的高温气体,该布风装置4节约了低温空气的升温能耗,且升温效率高,有利于后续与脱硫剂的混合接触。
[0051] 第一通孔453与第二混流板471之间设有多个第一波纹管456,第二通孔473与第二法兰43之间设有多个第二波纹管457,第一波纹管456的内径大于第二波纹管457的内径。
[0052] 如图9所示,混合均化装置7包括置于均化壳体71内的混合均化腔72,混合均化腔72内从高温烟气管道5侧至高温烟气管道回气口18侧依次设有粉碎腔73、混合腔74、均化腔
75,粉碎腔73的截面尺寸不断增大,均化腔75的截面尺寸不断减小。粉碎腔73内设有朝向高温烟气管道5的粉碎叶片76,粉碎叶片76的中心通过转轴77与固定在粉碎腔73末端的第一稳流板78转动连接,混合腔74的末端固定有第二稳流板79,均化腔75内设有多个隔板80,相邻的隔板80之间形成均化区81。隔板80的截面形状呈波浪状或折线状。第一稳流板78和第二稳流板79内贯穿设有致密的通孔。混合均化装置7的结构设计,粉碎腔73、混合腔74、均化腔75能够将脱硫剂粉末进一步地粉碎后与高温空气混合接触并热分解,具体地,在高温空气的风力作用下,粉碎叶片76绕转轴77旋转,对脱硫剂进行切割粉碎,经过第一稳流板78的缓冲流速后,与高温空气接触热分解,并在混合腔74内完全受热分解,热分解后的粉末经过第二稳流板79的稳流后,通过隔板80形成的均化区81平稳流动进入高温烟气管道回气口
18。
[0053] 请参阅图1,本发明实施例抽取少量低温焦炉除尘地面站烟气脱硫方法,包括以下步骤:
[0054] S101、烟气流动:焦炉除尘地面站烟气在主烟气管道1内从一侧至另一侧流动;
[0055] S102、取气及送风:风机10通过低温室外空气进口17抽取环境空气或通过低温烟气取气口16抽取少量焦炉除尘地面站低温烟气,并进行输送;
[0056] S103、加热及混合:加热装置11加热由风机10输送的环境空气或少量焦炉除尘地面站低温烟气,经混合后低温气体升温变为高温气体;
[0057] S104、上料:Z型给料机12将脱硫剂原料输送进脱硫剂储存料斗13中;
[0058] S105、研磨及输送:脱硫剂原料经螺旋输送机均匀输送进分级磨14中,在分级磨14中将粒径大的脱硫剂原料研磨为高目数的脱硫剂粉末,再经耐磨输送风机15输送至高温烟气管道5中;
[0059] S106、混合及预分解:经步骤S103加热形成的高温气体与喷入高温烟气管道5中的脱硫剂粉末混合,脱硫剂达到一定温度后产生爆米花式的分解效应,爆米花式分解效应是指作为脱硫剂的NaHCO3细粉受热分解生成Na2CO3颗粒、H2O和CO2,其中Na2CO3颗粒与主烟气管道1中的焦炉除尘地面站低温含SO2烟气反应,并随气流依次进入脱硫塔8和布袋除尘器9,如反应时间足够,可不用脱硫塔8,可在主烟气管道1内反应,同时脱硫剂附着于布袋除尘器9上,继续完成脱硫反应,固化SO2,达到脱硫目的。
[0060] 为了进一步更好的解释说明本发明,还提供如下具体的实施例:
[0061] 实施例1
[0062] 请参阅图2,本实施例的一种焦炉除尘地面站烟气脱硫系统及方法,包括以下步骤:
[0063] 环境空气通过低温室外空气进口17由风机10抽取进入低温烟气管道2,燃气加热器21在混风内筒3的燃烧室中通过燃烧煤气、天然气等能源介质生成大于1000℃的高温烟气,1000℃以上的高温烟气与风机10输送的低温空气在布风装置4中混合至250℃,脱硫剂原料通过Z型给料机12将脱硫剂输送至脱硫剂储存料斗13中,通过分级磨14自带的螺旋输送机均匀给料至分级磨14研磨至600~800目的脱硫剂粉末,耐磨输送风机15将600~800目的脱硫剂粉末通过脱硫剂输送管道6输送进高温烟气管道5中,在混合均化装置7中600~800目的脱硫剂粉末与250℃的高温气体充分接触并热分解,热分解的脱硫剂与高温气体一同进入主烟气管道1中混合,之后混合气体经过脱硫塔8和布袋除尘器9,如果反应时间足够则可以不用脱硫塔8,可在主烟气管道1中发生反应,脱硫剂附着在布袋除尘器9上,进一步与SO2发生脱硫反应,提高脱硫效率,达到烟气排放标准。
[0064] 实施例2
[0065] 请参阅图3,本实施例的一种焦炉除尘地面站烟气脱硫系统及方法,包括以下步骤:
[0066] 通过风机10从主烟气管道1的低温烟气取气口16中抽取少量的低温焦炉除尘地面站烟气进入低温烟气管道2,燃气加热器21在混风内筒3的燃烧室中通过燃烧煤气、天然气等能源介质生成大于1000℃的高温烟气,1000℃以上的高温烟气与风机10输送的少量低温焦炉除尘地面站烟气在布风装置4中混合至250℃;脱硫剂原料通过Z型给料机12将脱硫剂输送至脱硫剂储存料斗13中,通过分级磨14自带的螺旋输送机均匀给料至分级磨14研磨至600~800目的脱硫剂粉末,耐磨输送风机15将600~800目的脱硫剂粉末通过脱硫剂输送管道6输送进高温烟气管道5中,在混合均化装置7中600~800目的脱硫剂粉末与250℃的高温气体充分接触并热分解,热分解的脱硫剂与高温气体一同进入主烟气管道1中混合,之后混合气体经过脱硫塔8和布袋除尘器9,如果反应时间足够则可以不用脱硫塔8,可在主烟气管道1中发生反应,脱硫剂附着在布袋除尘器9上,进一步与SO2发生脱硫反应,提高脱硫效率,达到烟气排放标准。
[0067] 实施例3
[0068] 请参阅图4,本实施例的一种焦炉除尘地面站烟气脱硫系统及方法,包括以下步骤:
[0069] 环境空气通过低温室外空气进口17由风机10抽取进入低温烟气管道2,蒸汽加热器19通过饱和蒸汽能源介质将低温空气换热至130℃,130℃的高温气体进入电加热器20,通过电加热元件将130℃的气体加热至250℃;脱硫剂原料通过Z型给料机12将脱硫剂输送至脱硫剂储存料斗13中,通过分级磨14自带的螺旋输送机均匀给料至分级磨14研磨至600~800目的脱硫剂粉末,耐磨输送风机15将600~800目的脱硫剂粉末通过脱硫剂输送管道6输送进高温烟气管道5中,在混合均化装置7中600~800目的脱硫剂粉末与250℃的高温气体充分接触并热分解,热分解的脱硫剂与高温气体一同进入主烟气管道1中混合,之后混合气体经过脱硫塔8和布袋除尘器9,如果反应时间足够则可以不用脱硫塔8,可在主烟气管道1中发生反应,脱硫剂附着在布袋除尘器9上,进一步与SO2发生脱硫反应,提高脱硫效率,达到烟气排放标准。
[0070] 实施例4
[0071] 请参阅图5,本实施例的一种焦炉除尘地面站烟气脱硫系统及方法,包括以下步骤:
[0072] 通过风机10从主烟气管道1的低温烟气取气口16中抽取少量的低温焦炉除尘地面站烟气进入低温烟气管道2,蒸汽加热器19通过饱和蒸汽能源介质将少量焦炉除尘地面站低温烟气换热至130℃,130℃的高温气体进入电加热器20,通过电加热元件将130℃的气体加热至250℃;脱硫剂原料通过Z型给料机12将脱硫剂输送至脱硫剂储存料斗13中,通过分级磨14自带的螺旋输送机均匀给料至分级磨14研磨至600~800目的脱硫剂粉末,耐磨输送风机15将600~800目的脱硫剂粉末通过脱硫剂输送管道6输送进高温烟气管道5中,在混合均化装置7中600~800目的脱硫剂粉末与250℃的高温气体充分接触并热分解,热分解的脱硫剂与高温气体一同进入主烟气管道1中混合,之后混合气体经过脱硫塔8和布袋除尘器9,如果反应时间足够则可以不用脱硫塔8,可在主烟气管道1中发生反应,脱硫剂附着在布袋除尘器9上,进一步与SO2发生脱硫反应,提高脱硫效率,达到烟气排放标准。
[0073] 上述实施例一至实施例四中采用燃气燃烧器单独作为加热装置11,或者采用蒸汽加热器19和电加热器20组合后作为加热装置11,对占总焦炉除尘地面站0%~20%烟气量的烟气或者低温室外空气进行预热,如下表所示:
[0074]
[0075] 由上表可知:其中,实施例三和实施例四通过加热装置11加热少量的焦炉除尘地面站烟气,令少量焦炉除尘地面站烟气的温度达到250℃,再利用高温热烟气预分解脱硫剂;实施例一和实施例二通过加热装置11加热低温室外空气,令低温室外空气的温度达到250℃,再利用高温热空气预分解脱硫剂。
[0076] 综上所述:本发明提出的一种焦炉除尘地面站烟气脱硫系统及方法,通过提前加热作为脱硫剂的NaHCO3细粉使其分解,激发活性,生成Na2CO3颗粒,然后再输入烟道和烟气混合,Na2CO3颗粒和SO2反应,达到烟气脱除SO2目的;其采用提前加热作为脱硫剂的NaHCO3细粉,使得需要处理的风量减少,风量控制和温度控制简便;有利于工程现场的控制和操作,且降低了对离心风机的磨损;相比于因为焦炉除尘地面站烟气温度不足导致的需要额外燃烧煤气等物质来提高焦炉除尘地面站全部烟气的温度使NaHCO3细粉分解产生活性,大大减少了需要加热的气体流量,降低了能耗,提高了效率和工艺的适用性、经济性。
[0077] 需要说明的是,在本文中,如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0078] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。