一种干湿法耦合烟气处理系统及方法技术方案

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种干湿法耦合烟气处理系统及方法
本专利技术涉及一种干湿法耦合烟气处理系统及方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术充分利用石灰石‐石膏湿法脱硫技术和循环流化床干法脱硫技术的优点，通过两种技术的深度耦合，克服原有技术的缺点，提供一种干湿法耦合烟气处理系统及方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种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；所述干式脱硫管路上依次设有循环流化床干式脱硫塔、干式除尘器和烟气排放管A；其中，所述循环流化床干式脱硫塔的底部分别设有烟气进口和工艺水进口，所述循环流化床干式脱硫塔的顶端设有烟气出口，所述烟气出口通过所述干式除尘器连接烟气排放管A，所述干式除尘器的底部通过空气输送斜槽连接至所述循环流化床干式脱硫塔的底部；所述湿式脱硫管路上设置有湿式脱硫塔，所述湿式脱硫塔的顶端设有烟气出口并连接烟气排放管B；所述干式除尘器底部经脱硫灰仓连接至石灰石浆液罐，所述石灰石浆液罐经石灰石浆液泵连接至湿式脱硫塔的浆液池；所述烟气排放管A和烟气排放管B汇合为烟气排放总管路并连接烟囱。进一步的，所述石灰石浆液罐的顶部分别设有石灰石粉入口、干法脱硫灰入口和工艺水入口，所述石灰石浆液罐内还设有搅拌器。进一步的，所述湿式脱硫塔外设有石膏排出泵，经所述石膏排出泵和石膏脱水设备排出浆液池内的石膏。进一步的，所述湿式脱硫塔外设有氧化风机，所述氧化风机连接至湿式脱硫塔的浆液池。进一步的，连接循环流化床干式脱硫塔和石灰石浆液罐的工艺水管路上均设有工艺水泵。进一步的，所述湿式脱硫塔外设有浆液循环泵，所述浆液循环泵用于将所述浆液池内的浆液输送至湿式脱硫塔内的喷淋层。一种干湿法耦合烟气处理方法，包括以下步骤：步骤1，除尘后的烟气经增压风机后分为两路，原烟气A进入循环流化床干式脱硫塔，原烟气B进入湿式脱硫塔，其中所述除尘后的烟气温度大于90℃；步骤2，在循环流化床干式脱硫塔内，原烟气A被喷入的工艺水降温至80℃-90℃后，原烟气A中的SO2与加入的消石灰(Ca(OH)2)发生反应生成CaSO3·1/2H2O；循环流化床干式脱硫塔烟气出口夹带的高浓度脱硫灰被干式除尘器捕集下来，大部分作为循环料返回循环流化床干式脱硫塔内再次参加脱硫反应，另一部分作为干式脱硫副产品送入湿式脱硫塔的浆液池中，其中所述高浓度脱硫灰的主要成分为Ca(OH)2和CaSO3·1/2H2O；步骤3，在湿式脱硫塔内，原烟气B被脱硫浆液迅速降温至饱和温度，原烟气B中的SO2与加入的石灰石(CaCO3)以及干式脱硫副产品中的(Ca(OH)2)混合浆液发生反应生成CaSO3，CaSO3和干式脱硫副产品中的CaSO3·1/2H2O进入浆液池内；向浆液池内鼓入氧化空气，使得CaSO3进一步氧化为CaSO4；浆液池中的石膏(CaSO4·2H2O)浆液输送至石膏脱水设备进行脱水处理，最终生成石膏；步骤4，原烟气A经脱硫和除尘处理后成为干态净烟气，原烟气B经脱硫处理后成为湿态净烟气；干态净烟气和湿态净烟气在烟气排放总管路中充分混合成干烟气并通过烟囱排放。进一步的，步骤4中干态净烟气的温度为80-90℃，湿态净烟气的温度为50℃左右，干烟气的温度为65-70℃。本专利技术的有益效果如下：本专利技术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。一方面，将循环流化床干法脱硫副产品送至石灰石-石膏湿法脱硫系统中，干法脱硫副产品中大量未利用的Ca(OH)2等钙基脱硫剂作为湿法脱硫系统的脱硫剂二次利用，并充分利用湿法脱硫系统已有的氧化装置和石膏脱水装置，将干法脱硫副产品中的CaSO3·1/2H2O进行氧化和脱水处理后生成石膏，不但解决了干法脱硫副产品二次污染问题，同时还大幅提高了脱硫副产品的利用率，将脱硫副产品的综合利用率提高至99％以上，将脱硫剂的综合利用率提高至95％以上，大幅降低脱硫剂耗量。另一方面，将干法脱硫系统排出的温度较高的干烟气和湿法脱硫系统排出的低温湿饱和烟气混合，把烟气温度提高至露点温度以上，可消除或显著减少“白烟”现象，同时减小烟囱腐蚀风险。附图说明图1为本专利技术所述干湿法耦合烟气处理系统结构示意图；其中，1-循环流化床干式脱硫塔，2-空气输送斜槽，3-干式除尘器，4-脱硫灰仓，5-烟囱，6-石膏脱水设备，7-浆液循环泵，8-石膏排出泵，9-湿式脱硫塔，10-氧化风机，11-石灰石浆液泵，12-石灰石浆液罐，13-工艺水泵，14-增压风机，15-工艺水管路。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种干湿法耦合烟气处理系统，其特征在于，包括干式脱硫管路和湿式脱硫管路；所述干式脱硫管路上依次设有循环流化床干式脱硫塔(1)、干式除尘器(3)和烟气排放管A；其中，所述循环流化床干式脱硫塔(1)的底部分别设有烟气进口和工艺水进口，所述循环流化床干式脱硫塔(1)的顶端设有烟气出口，所述烟气出口通过所述干式除尘器(3)连接烟气排放管A，所述干式除尘器(3)的底部通过空气输送斜槽(2)连接至所述循环流化床干式脱硫塔(1)的底部；所述湿式脱硫管路上设置有湿式脱硫塔(9)，所述湿式脱硫塔(9)的顶端设有烟气出口并连接烟气排放管B；所述干式除尘器(3)底部经脱硫灰仓(4)连接至石灰石浆液罐(12)，所述石灰石浆液罐(12)经石灰石浆液泵(11)连接至湿式脱硫塔(9)的浆液池；所述烟气排放管A和烟气排放管B汇合为烟气排放总管路并连接烟囱(5)。

【技术特征摘要】
1.一种干湿法耦合烟气处理系统，其特征在于，包括干式脱硫管路和湿式脱硫管路；所述干式脱硫管路上依次设有循环流化床干式脱硫塔(1)、干式除尘器(3)和烟气排放管A；其中，所述循环流化床干式脱硫塔(1)的底部分别设有烟气进口和工艺水进口，所述循环流化床干式脱硫塔(1)的顶端设有烟气出口，所述烟气出口通过所述干式除尘器(3)连接烟气排放管A，所述干式除尘器(3)的底部通过空气输送斜槽(2)连接至所述循环流化床干式脱硫塔(1)的底部；所述湿式脱硫管路上设置有湿式脱硫塔(9)，所述湿式脱硫塔(9)的顶端设有烟气出口并连接烟气排放管B；所述干式除尘器(3)底部经脱硫灰仓(4)连接至石灰石浆液罐(12)，所述石灰石浆液罐(12)经石灰石浆液泵(11)连接至湿式脱硫塔(9)的浆液池；所述烟气排放管A和烟气排放管B汇合为烟气排放总管路并连接烟囱(5)。2.根据权利要求1所述的干湿法耦合烟气处理系统，其特征在于，所述石灰石浆液罐(12)的顶部分别设有石灰石粉入口、干法脱硫灰入口和工艺水入口，所述石灰石浆液罐(12)内还设有搅拌器。3.根据权利要求1所述的干湿法耦合烟气处理系统，其特征在于，所述湿式脱硫塔(9)外设有石膏排出泵(8)，经所述石膏排出泵(8)和石膏脱水设备(6)排出浆液池内的石膏。4.根据权利要求1所述的干湿法耦合烟气处理系统，其特征在于，所述湿式脱硫塔(9)外设有氧化风机(10)，所述氧化风机(10)连接至湿式脱硫塔(9)的浆液池。5.根据权利要求1所述的干湿法耦合烟气处理系统，其特征在于，连接循环流化床干式脱硫塔(1)和石灰石浆液罐(12)的工艺水管路上均设有工艺水泵(13)。6.根据权利要求1所述的干湿法耦合烟气处理系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷小兵，宁翔，孟磊，马务，申镇，邓贤东，
申请(专利权)人：大唐环境产业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11