一种两段式循环流化床脱硫系统及脱硫工艺技术方案

本发明专利技术属于烟气治理领域，其为了解决脱硫系统布置标高升高，支架结构量大且复杂，脱硫塔的运行阻力大的问题，提供了一种两段式循环流化床脱硫系统及脱硫工艺，其既利用了上行塔内物料浓度高的优点，又利用了下行塔内新鲜物料与二氧化硫接触几率大的优点，在保证烟气相同的停留时间的情况下，降低了塔高度，提高了脱硫剂的整体利用率。其中，该脱硫系统包括脱硫塔和脱硫剂仓；所述脱硫塔包括上行塔和下行塔，上行塔的顶部与下行塔的顶部连通；所述脱硫剂仓与上行塔底部相连的文丘里段和下行塔顶部分别连通，用于将脱硫剂从上行塔的文丘里段和下行塔顶部分别加入脱硫塔中。

A two-stage circulating fluidized bed desulfurization system and desulfurization process

【技术实现步骤摘要】
一种两段式循环流化床脱硫系统及脱硫工艺
本专利技术属于烟气治理领域，尤其涉及一种两段式循环流化床脱硫系统及脱硫工艺。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。循环流化床半干法脱硫工艺是目前主要的烟气脱硫除尘工艺之一，是实现烟气“超低排放”的主要途径。该工艺主要设备为循环流化床脱硫塔和除尘器，工作原理是烟气流经循环流化床脱硫塔文丘里管，把脱硫剂及外循环的脱硫灰流化并送入脱硫塔，进行脱硫半干式洗涤反应。高含灰烟气中的大颗粒脱硫灰在脱硫塔顶部回流入脱硫塔，形成脱硫灰的内循环方式。烟气经脱硫塔后除尘器分离出的脱硫灰，由灰循环系统的输送装置回送到脱硫塔文丘里管，形成脱硫灰的外循环方式，即以上所述的外循环的脱硫灰。烟气首先进入脱硫塔，在脱硫塔内进行脱硫反应，再通过布袋除尘器除尘后排放。目前，循环流化床脱硫塔的形式多为上行空塔结构，即塔下部为烟气进口，上部为烟气出口，通常设计塔内烟气流速为约5米/秒，烟气在塔内停留时间为5～6秒。上行塔的优点在于塔内脱硫灰随烟气向上流动过程中，会因重力从塔顶部部分落回塔内，形成脱硫灰的内循环，增大塔内灰浓度；但专利技术人发现，上行空塔结构的缺点为塔体反应段较高，通常达到30米，造成整套系统的布置标高升高，支架结构量大且复杂，脱硫塔的运行阻力大。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的第一个方面提供一种两段式循环流化床脱硫系统，其既利用了上行塔内物料浓度高的优点，又利用了下行塔内新鲜物料与二氧化硫接触几率大的优点，在保证烟气相同的停留时间的情况下，降低了塔高度，提高了脱硫剂的整体利用率。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种两段式循环流化床脱硫系统，包括脱硫塔和脱硫剂仓；所述脱硫塔包括上行塔和下行塔，上行塔的顶部与下行塔的顶部连通；其中，烟气从上行塔的底部进入上行塔内，沿上行塔向上流动，由上行塔顶部进入下行塔的顶部，最后从下行塔底部排出；所述脱硫剂仓与上行塔的文丘里段和下行塔顶部分别连通，用于将脱硫剂从上行塔的文丘里段和下行塔顶部分别加入脱硫塔中；其中，烟气在脱硫塔内与脱硫剂反应产生脱硫灰，烟气携带的脱硫灰一部分因重力和惯性沉降从上行塔顶部回流入上行塔内，成为内循环的脱硫灰；另一部分脱硫灰随烟气从下行塔底部排出。作为一种实施方式，下行塔的底部还与除尘器相连。作为一种实施方式，所述除尘器为布袋除尘器。作为一种实施方式，脱硫剂随烟气从下行塔底部排出进入布袋除尘器，由布袋除尘器捕集，在滤袋表面形成脱硫灰滤饼段，继续对流经布袋除尘器的烟气进行脱硫。其产生的优点在于，这样滤饼中因新鲜脱硫剂含量较高，在烟气通过时也有较好的脱硫效果，提高了整个两段式循环流化床脱硫系统的脱硫效果。作为一种实施方式，随烟气从下行塔底部排出的脱硫灰进入布袋除尘器，由布袋除尘器过滤后将脱硫灰返送入上行塔的文丘里段。作为一种实施方式，由布袋除尘器过滤后脱硫灰返送入上行塔的文丘里段的位置设为第一位置；脱硫剂加入上行塔的文丘里段的位置设为第二位置；第一位置与第二位置高度相同。作为一种实施方式，在上行塔的底部且文丘里段上方还设置有雾化装置，所述雾化装置用于雾化增湿水，以降低烟气温度。其中，雾化装置的位置高于上行塔循环物料入塔点和脱硫剂加入上行塔的文丘里段的位置。这样使得增湿水喷入后能够迅速吸附于此区域高浓度的脱硫灰，既保证了脱硫反应需要，又降低了喷水射向塔壁造成脱硫灰粘壁板结。为了解决上述问题，本专利技术的第二个方面提供一种两段式循环流化床脱硫工艺，其既利用了上行塔内物料浓度高的优点，又利用了下行塔内新鲜物料与二氧化硫接触几率大的优点，在保证烟气相同的停留时间的情况下，降低了塔高度，提高了脱硫剂的整体利用率。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种两段式循环流化床脱硫工艺，包括：将脱硫剂仓内的脱硫剂从上行塔的文丘里段和下行塔顶部分别加入脱硫塔中；烟气从上行塔的底部进入脱硫塔内进行硫化反应，烟气沿上行塔向上流动，由上行塔顶部进入下行塔的顶部，最后从下行塔底部排出；在硫化反应过程中，烟气与脱硫剂反应产生脱硫灰，烟气携带的脱硫灰一部分因重力和惯性沉降从上行塔顶部回流入上行塔内，成为内循环的脱硫灰；另一部分脱硫灰随烟气从下行塔底部排出。作为一种实施方式，随烟气从下行塔底部排出的脱硫灰进入布袋除尘器，由布袋除尘器过滤后返送入上行塔的文丘里段。作为一种实施方式，脱硫剂随烟气从下行塔底部排出进入布袋除尘器，由布袋除尘器捕集，在滤袋表面形成脱硫灰滤饼段，继续对流经布袋除尘器的烟气进行脱硫。本专利技术的有益效果是：(1)将脱硫塔分两段设计，在保证烟气相同的停留时间的情况下，降低了塔高度，从而降低了脱硫除尘系统的整体标高，对塔体结构、土建支撑结构有利；(2)将脱硫剂分成两级加入至脱硫塔内，分别为从上行塔的文丘里段和下行塔的顶部加入，这样提高了脱硫剂的整体利用率；其原理为：由于烟气在脱硫塔内的流动过程为沿上行塔向上流动，由上行塔顶部进入下行塔的顶部，最后从下行塔底部排出，这样分别在烟气进入上行塔和下行塔分别加入新的脱硫剂，能够避免脱硫剂随着烟气流动可利用脱硫剂越来越少，影响整个硫化反应效果，进而提高了脱硫剂的整体利用率。(3)在上行塔中，利用了脱硫灰内循环的特性，塔内脱硫灰浓度高，保证烟气中二氧化硫与脱硫灰的大量湍动接触，提高循环物料中有效成分的利用率；其中，循环物料即指脱硫灰，被烟气携带的脱硫灰经除尘器后重新进入塔内，这个过程往复循环，这部分脱硫灰称为循环物料；(4)在下行塔中，因部分脱硫灰在上行塔中沉落，脱硫灰浓度较低，将部分脱硫剂从顶部补入，提高了下行塔内新鲜脱硫剂与烟气中二氧化硫的接触反应，进一步提高脱硫效率；(5)在下行塔中未反应完全的脱硫剂会被布袋除尘器捕集，在滤袋表面形成脱硫灰滤饼，此滤饼中因脱硫剂含量较高，在烟气通过时也有较好的脱硫效果；(6)上行塔因塔内脱硫灰浓度高，塔体阻力大，因为上行塔的高度降低，上行塔阻力降低，从而降低了整个脱硫除尘系统的烟气阻力。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是本专利技术实施例的一种两段式循环流化床脱硫系统结构示意图；图2是本专利技术实施例的一种两段式循环流化床脱硫系统典型布置图。其中，1上行塔，2下行塔，3布袋除尘器，4脱硫剂仓。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两段式循环流化床脱硫系统，其特征在于，包括脱硫塔和脱硫剂仓；/n所述脱硫塔包括上行塔和下行塔，上行塔的顶部与下行塔的顶部连通；其中，烟气从上行塔的底部进入上行塔内，沿上行塔向上流动，由上行塔顶部进入下行塔的顶部，最后从下行塔底部排出；/n所述脱硫剂仓与上行塔的文丘里段和下行塔顶部分别连通，用于将脱硫剂从上行塔的文丘里段和下行塔顶部分别加入脱硫塔中；其中，烟气在脱硫塔内与脱硫剂反应产生脱硫灰，烟气携带的脱硫灰一部分因重力和惯性沉降从上行塔顶部回流入上行塔内，成为内循环的脱硫灰；另一部分脱硫灰随烟气从下行塔底部排出。/n

【技术特征摘要】
1.一种两段式循环流化床脱硫系统，其特征在于，包括脱硫塔和脱硫剂仓；
所述脱硫塔包括上行塔和下行塔，上行塔的顶部与下行塔的顶部连通；其中，烟气从上行塔的底部进入上行塔内，沿上行塔向上流动，由上行塔顶部进入下行塔的顶部，最后从下行塔底部排出；
所述脱硫剂仓与上行塔的文丘里段和下行塔顶部分别连通，用于将脱硫剂从上行塔的文丘里段和下行塔顶部分别加入脱硫塔中；其中，烟气在脱硫塔内与脱硫剂反应产生脱硫灰，烟气携带的脱硫灰一部分因重力和惯性沉降从上行塔顶部回流入上行塔内，成为内循环的脱硫灰；另一部分脱硫灰随烟气从下行塔底部排出。


2.如权利要求1所述的两段式循环流化床脱硫系统，其特征在于，下行塔的底部还与除尘器相连。


3.如权利要求2所述的两段式循环流化床脱硫系统，其特征在于，所述除尘器为布袋除尘器。


4.如权利要求3所述的两段式循环流化床脱硫系统，其特征在于，随烟气从下行塔底部排出的脱硫灰进入布袋除尘器，由布袋除尘器过滤后将脱硫灰返送入上行塔的文丘里段。


5.如权利要求4所述的两段式循环流化床脱硫系统，其特征在于，由布袋除尘器过滤后脱硫灰返送入上行塔的文丘里段的位置设为第一位置；脱硫剂加入上行塔的文丘里段的位置设为第二位置；第一位置与第二位置高度相同。


6.如权利要求3所述的两段式循环流化床脱硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：马鸿良，杨超玉，潘峰，杨春振，高秀丽，
申请(专利权)人：山东神华山大能源环境有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37