双湿法烟气脱硫除尘处理工艺制造技术

本发明专利技术涉及双湿法烟气脱硫除尘处理工艺，主要内容是利用碳酸钙和氨水或尿素在炉内配合去除NO和NO2后，通过n型两级湿法脱硫除尘工艺，使用二级除尘水，清洗一级除尘脱硫携带的颗粒物和溶质，二级水中利用氨这一物质无害且气态转换温度低的特点，再次脱硫脱硝。形成的亚硫酸铵回流二次利用，在一级除尘水中形成双碱法脱硫工艺。末端采用旋流离心力的作用降低烟气中的含水率，使锅炉烟气排放主要污染物SO2、NOX、烟尘均能够超低排放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃烧烟气处理工艺，特别是针对烟气进行脱硫、脱氮、除尘的综合处理工艺，属于燃烧废气处理

技术介绍
山东省做为重点大气污染物排放治理地区，自2013年9月1日山东省颁布了《山东省锅炉大气污染物排放标准》将工业锅炉烟气排放标准调整至SO2<300mg/m3，NOX<400mg/m3，粉尘<50mg/m3。自2016年1月1日升级为SO2<200mg/m3NOX<300mg/m3，粉尘<20mg/m3。寻找一种既经济又能够适合的综合性烟气处理方法是一项重要课题。现在在专业划分中，脱硫脱硝和除尘分为两个专业分项研究，随着对烟尘的排放标准越来越严格，脱硫脱硝产物已经成为了对烟尘影响的主要贡献。在保证脱硫脱硝效率的同时如何处理好脱硫脱硝的产物则是保证烟尘达标排放的关键。以下对目前锅炉大气污染物处理现状进行分析1、除尘：由于我国的能源条件所限，一直以来煤炭都是我国主要的一次能源，1995年至2011年煤炭在我国一次能源消费中平均占比达70%左右。这种以煤为主的能源结构决定了煤炭燃烧所产生二氧化碳、二氧化硫、烟尘、粉尘等是造成我国大气污染的重要因素。同时，冶金、水泥、垃圾焚烧等行业的高速发展带来的烟尘、粉尘排放进一步增加了环境保护的压力。据环保部数据，2010年我国烟尘排放量为829.1万吨，其中工业烟尘排放量为603.2万吨。烟尘、粉尘主要由颗粒物构成，在采矿、冶金、机械、建材、轻工、电力等许多工业部门的生产中均会大量产生。对环境来说，排入大气的粉尘长时间飘浮会降低大气能见度，可引起煤烟型污染；对人体来说，可吸入性粉尘会导致渐进性的肺纤维化，引起肺功能减退，粉尘中含有的微量重金属元素、放射性元素还会引起老年性痴呆，白血病等致命性疾病。为了减轻这些危害，除尘器作为大气除尘的主要手段和设备，已被各个工业部门广泛采用。在各类除尘器的作用下，我国工业烟尘、粉尘去除量稳步提升。除尘指标提升按照《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）我国火电厂燃煤、燃油机组执行30mg/m3的排放浓度限值，重点地区按照20mg/m3执行（现有火电厂自2014年7月1日起执行，新建火电厂自2012年1月1日起执行）。该标准相比于此前的排放标准（GB13223-2003）规定的50—200mg/m3排放限值有了大幅提高。2012年6月，环保部发布了炼钢工业及钢铁烧结、球团工业大气污染物排放新标准。新标准将颗粒物排放浓度100mg/m3—150mg/m3调整为20mg/m3—50mg/m3，这就要求企业必然要配套高效除尘设备对颗粒物进行治理。2、脱硫：在双碱法脱硫工艺当中，我们常用的工艺是，双碱法是氢氧化钠+石灰石或生石灰。工艺原理如下：脱硫反应Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2（1）2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O（2）Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3（3）其中：式（1）为启动阶段Na2CO3溶液吸收SO2的反应；式（2）为再生液pH值较高时（高于9时），溶液吸收SO2的主反应；式（3）为溶液pH值较低（5~9）时的主反应。再生过程Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3（4）Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3.1/2H2O+3/2H2O（5）氧化过程(副反应)CaSO3+1/2O2→CaSO4（6）CaSO3.1/2H2O+1/2O2→CaSO4+1/2H2O（7）其缺点在于，有两种脱硫产物分别为硫酸钙、亚硫酸钠，其沸点分别为1484℃和1465℃。亚硫酸钠在脱硫完成后处于液态，但温度升高或水分丧失后，会形成固态盐；采用钙法或镁法的脱硫工艺中，形成的固态物为钙颗粒或镁颗粒。也就是我们常说的石膏雨或盐水雨。在新标准下，不管采用哪种脱硫工艺，由于脱硫脱硝产物的影响，均无法达到烟尘指标＜20mg/m3。、脱氮：由于国家2013年以前对脱氮没有进行严格规定，只是按照全排放量进行收费管理，所以国内各大电厂的脱氮设备也不是很多，主要集中在几个重点城市当中，二段燃烧技术、干法脱氮技术等在层烧炉当中没有设备投入运行。其中NO2可以通过强碱液，但NO需要进催化后，碱性物质才能进行中和。、脱水原来国内外经常使用的脱硫工艺当中，常用的湿法脱硫工艺的有钙法（石灰石法、石灰法（氧化钙）、双碱法（氢氧化钠+石灰石或石灰）、氨法、钠碱法、氧化镁法等。现有湿法脱硫工艺当中，其脱硫产物当中都会带有一定的钙类或盐类物质。最终导致烟尘指标的增加。脱硫脱氮效率越高其烟尘的排放值也就越高。随着国内对环境排放标准的逐步提高，在SO2和NOX超低排放的同时，烟尘也几乎要求至零排放。所以降低湿法脱硫脱氮产物对烟尘指标的影响和降低烟气的最终含水率是废气处理的主要课题。为了降低烟气中的含水率，满足现阶段超低排放，使烟尘排放指标达标。湿法脱硫装置的烟气含水率达到10-18%。国内最常用的是：1、湿法电除尘技术。即利用高压电正负极电子的运动携带吸收水雾。2、横向布置进口屋脊式除雾器。上述两种烟气脱水装置湿式电除尘由于存在着电离腐蚀和酸碱腐蚀的共同作用，导致阴阳极的使用寿命不长，一般玻璃钢材质的使用维持2-4年，不锈钢材质的6-8年。且每年都需要更换部分阴阳极设备。设备投资较高。屋脊式除雾器初期投资相对湿式电除尘较低，但由于冲洗无法覆盖全面，形成有除雾死角，导致部分区域结构堵塞。现在已经改正的系统中，大部分系统运行不够稳定，经常性超标。最终烟气水分过高则是烟尘超标的关键因素。
技术实现思路
本专利技术旨在降低现有湿法脱硫技术中脱硫脱硝固态产物和溶质对烟尘的影响，并有效降低烟气含水率；进而提供一种双湿法烟气脱硫除尘处理工艺。该处理工艺既经济又能够适应现有湿法脱硫脱硝工艺、降低脱硫脱硝的最终产物，实现燃烧废气超低排放。为解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案是：双湿法烟气脱硫除尘处理工艺，特殊之处在于，其结构包括：对烟气进行一级脱硫除尘处理的一级脱硫除尘装置；对一级脱硫除尘处理后的烟气进行二级脱硫除尘处理的二级脱硫除尘装置；以及外接于所述二级脱硫除尘装置并参与氨法脱硫的氨水添加装置；其中，所述一级脱硫除尘装置包括文丘里除尘塔30、脱硫水池及循环管路；所述二级脱硫除尘装置包括清水喷淋塔13、除尘水池及循环管路；所述一级脱硫除尘装置的文丘里除尘塔30与所述二级脱硫除尘装置的清水喷淋塔13之间通过顶部相联通，以构成n形双湿塔结构；所述氨水添加装置包括外接于所述除尘水池的氨水罐12和氨水泵11；所述除尘水池与所述脱硫水池之间通过排空泵22及管路相连通；烟气进入文丘里除尘塔30并经过初步脱硫除尘后，进入清水喷淋塔13完成二级脱硫除尘处理并同时在外部氨水的参与下实现氨法脱硫，产生的亚硫酸铵或亚硫酸氢氨伴随二级脱硫除尘水通过排空泵22导入脱硫水池中，与一级脱硫除尘水中的碳酸钙、氧化钙、氧化镁发生再生反应，降低钙类物质的使用量。在二级脱硫除尘装置中添加用煤量（吨）的＜3%氨作为二级水循环脱硫剂，去除一级除尘装置处理后剩余的微量SO2和NO2实现完全脱硫的同时保证烟尘达标排放。所述一级脱硫除尘装置的循环管路包括经由脱硫水泵8向所述文丘里除尘塔30供本文档来自技高网...

【技术保护点】
双湿法烟气脱硫除尘处理工艺，特征在于，其结构包括：对烟气进行一级脱硫除尘处理的一级脱硫除尘装置；对一级脱硫除尘处理后的烟气进行二级脱硫除尘处理的二级脱硫除尘装置；以及外接于所述二级脱硫除尘装置并参与氨法脱硫的氨水添加装置；其中，所述一级脱硫除尘装置包括文丘里除尘塔、脱硫水池及循环管路；所述二级脱硫除尘装置包括清水喷淋塔、除尘水池及循环管路；所述一级脱硫除尘装置的文丘里除尘塔与所述二级脱硫除尘装置的清水喷淋塔之间通过顶部相联通，以构成n形双湿塔结构；所述氨水添加装置包括外接于所述除尘水池的氨水罐和氨水泵；所述除尘水池与所述脱硫水池之间通过排空泵及管路相连通；烟气进入文丘里除尘塔并经过初步脱硫除尘后，进入清水喷淋塔完成二级脱硫除尘处理并同时在外部氨水的参与下实现氨法脱硫合并洗涤＜10μm的烟尘及脱硫脱硝产物，氨法脱硫产生的亚硫酸铵或亚硫酸氢氨和含尘溶液伴随二级脱硫除尘水通过排空泵导入一级水循环系统中，亚硫酸铵或亚硫酸氢氨与一级脱硫除尘水中的碳酸钙或氧化钙或氧化镁发生再生反应，在提高碱性物质的利用率同时，又合理降低了二级水循环中除尘水浊度。

【技术特征摘要】
1.双湿法烟气脱硫除尘处理工艺，特征在于，其结构包括：对烟气进行一级脱硫除尘处理的一级脱硫除尘装置；对一级脱硫除尘处理后的烟气进行二级脱硫除尘处理的二级脱硫除尘装置；以及外接于所述二级脱硫除尘装置并参与氨法脱硫的氨水添加装置；其中，所述一级脱硫除尘装置包括文丘里除尘塔、脱硫水池及循环管路；所述二级脱硫除尘装置包括清水喷淋塔、除尘水池及循环管路；所述一级脱硫除尘装置的文丘里除尘塔与所述二级脱硫除尘装置的清水喷淋塔之间通过顶部相联通，以构成n形双湿塔结构；所述氨水添加装置包括外接于所述除尘水池的氨水罐和氨水泵；所述除尘水池与所述脱硫水池之间通过排空泵及管路相连通；烟气进入文丘里除尘塔并经过初步脱硫除尘后，进入清水喷淋塔完成二级脱硫除尘处理并同时在外部氨水的参与下实现氨法脱硫合并洗涤＜10μm的烟尘及脱硫脱硝产物，氨法脱硫产生的亚硫酸铵或亚硫酸氢氨和含尘溶液伴随二级脱硫除尘水通过排空泵导入一级水循环系统中，亚硫酸铵或亚硫酸氢氨与一级脱硫除尘水中的碳酸钙或氧化钙或氧化镁发生再生反应，在提高碱性物质的利用率同时，又合理降低了二级水循环中除尘水浊度。2.如权利要求1所述的双湿法烟气脱硫除尘处理工艺，特征在于所述清水喷淋塔包括塔体，以及自上而下安装于塔体内部、用于实现喷淋过滤的一级平铺式分流板和二级平铺式分流板，所述一级平铺式分流板和所述二级平铺式分流板的上部分别顺流布置有一组喷淋方向与烟气流动方向一致的离心型烟道脱水喷淋装置，除尘水在进入清水喷淋塔后，先经离心型烟道脱水喷淋装置喷淋除尘，而后顺势经过下部的平铺式分流板过滤。3.如权利要求2所述的双湿法烟气脱硫除尘处理工艺，特征在于所述离心型烟道脱水喷淋装置包括接收外部除尘水的横向喷淋管，以及纵向布设于所述横向喷淋管下部的SMP喷嘴，通过支架在所述SMP喷嘴的喷射口前端安装有离心式叶轮，所述离心式叶轮通过滚动轴承安装于所述支架上，所述离心式叶...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明鑫，
申请(专利权)人：张明鑫，
类型：发明
国别省市：山东;37