一种流态化均化脱硫灰的焦炉烟气脱硫脱硝系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种流态化均化脱硫灰的焦炉烟气脱硫脱硝系统及方法，所述系统包括脱硫剂储存及输出单元、高速风机、热脱硫灰除尘单元、SCR脱硝反应器、热脱硫灰输送单元、气力均化仓、罗茨风机、除尘单元、强力风机及烟囱；本发明专利技术在SDS干法脱硫及脱硝系统中增设一个高效流态化搅拌脱硫灰的气力均化仓，通过在线气体流态化均化过程，使脱硫灰的成分得到稳定，均化后的脱硫灰可以作为Na2SO4化工原料，从而实现了工业固废的回收利用，并使SDS干法脱硫的成本降低。本降低。本降低。

【技术实现步骤摘要】
一种流态化均化脱硫灰的焦炉烟气脱硫脱硝系统及方法


[0001]本专利技术涉及焦炉烟气净化
，尤其涉及一种基于SDS法除尘系统的脱硫灰均化系统及方法。

技术介绍

[0002]随着我国社会经济的快速发展，炼焦行业产生的含有粉尘、SO2、NOx等的烟气引起的污染问题日益严重。国家对大气污染物的环保排放要求越来越严格，相关企业治理污染物排放的力度也不断加大，冶金钢铁行业的烟气治理越来越受到重视。自2018年起，国家强制要求燃气锅炉实施更严格的排放标准并限制湿法脱硫工艺的应用，因此SDS干法脱硫工艺成为了国内大型钢联企业焦炉烟气脱硫的首选工艺。
[0003]相比其他脱硫工艺，SDS干法脱硫工艺具有流程短、一次性投资少、占地面积小、运行成本低、操作维护简单等优点，采用全干法处理烟气，有效避免了烟囱的大量白烟产生。脱硫系统的排烟温度高，基本与脱硫塔入口烟气温度一致。同时，SDS干法脱硫工艺具有良好的机组负荷调节适应性，可保证脱硫系统可靠稳定地连续运行。通过SDS干法脱硫结合SCR中低温脱硝技术净化后的焦炉烟气，排放时的污染成分浓度可满足GB 16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》中的特别排放限值要求。
[0004]但是SDS干法脱硫后的副产物脱硫灰成分较复杂，主要成分包括Na2SO4、Na2SO3及Na2CO3，并且具有成分不稳定的缺点，富含Na2SO4的脱硫灰较难作为化工原料使用，不利于工业固废的回收利用及脱硫成本的降低。
[0005]本专利技术在SDS的管路系统并联一个高效流态化搅拌脱硫灰的气体均化系统，使脱硫灰的成分得到稳定，使其可以作为Na2SO4化工原料(Na2SO4的市场单价约600
‑
1000元/t)，从而使SDS脱硫剂的使用成本降低(小苏打(NaHCO3)的市场单价约1400
‑
1700元/t)。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种流态化均化脱硫灰的焦炉烟气脱硫脱硝系统及方法，在SDS干法脱硫及脱硝系统中增设一个高效流态化搅拌脱硫灰的气力均化仓，通过在线气体流态化均化过程，使脱硫灰的成分得到稳定，均化后的脱硫灰可以作为Na2SO4化工原料，从而实现了工业固废的回收利用，并使SDS干法脱硫的成本降低。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：
[0008]一种流态化均化脱硫灰的焦炉烟气脱硫脱硝系统，包括脱硫剂储存及输出单元、高速风机、热脱硫灰除尘单元、SCR脱硝反应器、热脱硫灰输送单元、气力均化仓、罗茨风机、除尘单元、强力风机及烟囱；
[0009]所述高速风机的出风口通过烟气脱硫管道连接热脱硫灰除尘单元的烟气入口，沿气体流动方向，烟气脱硫管道上依次设有脱硫剂喷入口和烟气入口；脱硫剂喷入口连接脱硫剂储存及输出单元；烟气入口连接自焦炉燃烧室引出的烟气管道；
[0010]所述热脱硫灰除尘单元的出灰口通过热脱硫灰输送单元连接气力均化仓顶部的
脱硫灰入口，热脱硫灰除尘单元设气体出口通过气体输送管道一依次连接SCR脱硝反应器、强力风机及烟囱；
[0011]所述气力均化仓的底部设多个喷吹口通过流态化气体管道连接罗茨风机；气力均化仓的顶部设气体出口通过气体输送管道二连接除尘单元的气体入口，除尘单元的气体出口通过气体输送管道三连接SCR脱硝反应器下游的气体输送管道一。
[0012]所述脱硫剂储存及输出单元包括SDS粉仓、喂料计量秤及微型辊压机；SDS粉仓用于储存脱硫剂，SDS粉仓底部的脱硫剂出口通过脱硫剂输出管道连接烟气脱硫管道，沿脱硫剂输出方向，脱硫剂输出管道上依次设喂料计量秤及微型辊压机。
[0013]所述热脱硫灰除尘单元包括布袋除尘器一；布袋除尘器一并排设置2个，交替运行；布袋除尘器一的布袋采用玻璃纤维袋。
[0014]所述除尘单元包括布袋除尘器二；布袋除尘器二并排设置2个，交替运行。
[0015]所述热脱硫灰输送单元包括水平螺旋输送机、导料溜槽一、倾斜螺旋输送机及导料溜槽二；布袋除尘器一和布袋除尘器二并排设置，布袋除尘器一的底部、布袋除尘器二的底部分别设集灰斗，集灰斗的底部设出灰口与水平螺旋输送机的进料口相连；水平螺旋输送机的出料口通过导料溜槽一连接倾斜螺旋输送机底部的进料口，倾斜螺旋输送机顶部的出料口通过导料溜槽二连接气力均化仓顶部的脱硫灰入口。
[0016]所述气力均化仓由仓体、中心管、多个透气板组成；所述仓体的中心沿高向设中心管，对应中心管的仓体底部设喷吹口，通过喷吹气体主管道与流态化气体管道相连；所述仓体的下部沿周向设多个透气板，每个透气板对应的仓体高向空间为一个布气室；对应每个布气室的仓体底部分别设喷吹口，通过对应的喷吹气体分支管道与流态化气体管道相连；所述气力均化仓在对应中心管的正上方设能够升降的接口管，接口管在气力均化仓内的一端用于连接中心管，接口管的另一端通过均化脱硫灰输送管道连接储料筒库。
[0017]所述喷吹气体主管道上设止逆阀，所述喷吹气体分支管道上分别设阀门。
[0018]所述烟气管道另外通过备用管道连接烟囱。
[0019]一种流态化均化脱硫灰的焦炉烟气脱硫脱硝方法，包括如下过程：
[0020]1)焦炉烟气脱硫脱硝及除尘过程：
[0021]焦炉烟气自焦炉燃烧室引出后，通过烟气管道进入烟气脱硫管道；脱硫剂采用碳酸氢钠；储存在SDS粉仓中的脱硫剂按设定量经喂料计量秤计量后，喂入微型辊压机，磨细至粒度20μm以下；磨细后的脱硫剂在自身重力、相互吸引力、高速风机鼓入的高压空气共同作用下，形成粉体高度分散的两相流气体；两相流气体和焦炉烟气混合后，在焦炉烟气的加热作用下，使碳酸氢钠粉体失去水成为具有丰富纳米孔隙的碳酸钠粉体；碳酸钠粉体与焦炉烟气中的酸性气体和氧气发生中和与氧化反应，主要是SO2反应，生成Na2SO4，即混合气体成为含Na2SO4的两相流气体；
[0022]含Na2SO4的两相流气体进入布袋除尘器一，除去热脱硫灰的焦炉烟气通过气体输送管道一进入SCR脱硝反应器进行脱硝反应，反应过程为：4NH3+4NO+O2→
4N2+6H2O、4NH3+2NO2+O2→
3N2+6H2O；脱硝后的焦炉烟气被强力风机强制吸入烟囱，然后排入大气；
[0023]布袋除尘器一中布袋上的粉尘积累到极限阻力后，进行清灰操作，使布袋上的脱硫灰落入集灰斗，集灰斗集满脱硫灰后，由水平螺旋输送机通过导料溜槽一送至倾斜螺旋输送机，再由导料溜槽二送至气力均化仓内；
[0024]2)脱硫灰的气体流态化均化过程：
[0025]在气力均化仓的底部，由罗茨风机鼓入的高压空气分成两部分：一部分通过喷吹气体主管道上的止逆阀进入中心管，带着脱硫灰粉体沿中心管由下向上运动；另一部分作为流态化气体，设流态化气体的总通入量为T，则按如下方式进入气力均化仓：通过对应阀门的控制，向n
‑
1/n个布气室内通入(1/n)
×
T的流态化气体，使脱硫灰粉体流态化，对应的布气室称为联合布本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流态化均化脱硫灰的焦炉烟气脱硫脱硝系统，其特征在于，包括脱硫剂储存及输出单元、高速风机、热脱硫灰除尘单元、SCR脱硝反应器、热脱硫灰输送单元、气力均化仓、罗茨风机、除尘单元、强力风机及烟囱；所述高速风机的出风口通过烟气脱硫管道连接热脱硫灰除尘单元的烟气入口，沿气体流动方向，烟气脱硫管道上依次设有脱硫剂喷入口和烟气入口；脱硫剂喷入口连接脱硫剂储存及输出单元；烟气入口连接自焦炉燃烧室引出的烟气管道；所述热脱硫灰除尘单元的出灰口通过热脱硫灰输送单元连接气力均化仓顶部的脱硫灰入口，热脱硫灰除尘单元设气体出口通过气体输送管道一依次连接SCR脱硝反应器、强力风机及烟囱；所述气力均化仓的底部设多个喷吹口通过流态化气体管道连接罗茨风机；气力均化仓的顶部设气体出口通过气体输送管道二连接除尘单元的气体入口，除尘单元的气体出口通过气体输送管道三连接SCR脱硝反应器下游的气体输送管道一。2.根据权利要求1所述的一种流态化均化脱硫灰的焦炉烟气脱硫脱硝系统，其特征在于，所述脱硫剂储存及输出单元包括SDS粉仓、喂料计量秤及微型辊压机；SDS粉仓用于储存脱硫剂，SDS粉仓底部的脱硫剂出口通过脱硫剂输出管道连接烟气脱硫管道，沿脱硫剂输出方向，脱硫剂输出管道上依次设喂料计量秤及微型辊压机。3.根据权利要求1所述的一种流态化均化脱硫灰的焦炉烟气脱硫脱硝系统，其特征在于，所述热脱硫灰除尘单元包括布袋除尘器一；布袋除尘器一并排设置2个，交替运行；布袋除尘器一的布袋采用玻璃纤维袋。4.根据权利要求1所述的一种流态化均化脱硫灰的焦炉烟气脱硫脱硝系统，其特征在于，所述除尘单元包括布袋除尘器二；布袋除尘器二并排设置2个，交替运行。5.根据权利要求1所述的一种流态化均化脱硫灰的焦炉烟气脱硫脱硝系统，其特征在于，所述热脱硫灰输送单元包括水平螺旋输送机、导料溜槽一、倾斜螺旋输送机及导料溜槽二；布袋除尘器一和布袋除尘器二并排设置，布袋除尘器一的底部、布袋除尘器二的底部分别设集灰斗，集灰斗的底部设出灰口与水平螺旋输送机的进料口相连；水平螺旋输送机的出料口通过导料溜槽一连接倾斜螺旋输送机底部的进料口，倾斜螺旋输送机顶部的出料口通过导料溜槽二连接气力均化仓顶部的脱硫灰入口。6.根据权利要求1所述的一种流态化均化脱硫灰的焦炉烟气脱硫脱硝系统，其特征在于，所述气力均化仓由仓体、中心管、多个透气板组成；所述仓体的中心沿高向设中心管，对应中心管的仓体底部设喷吹口，通过喷吹气体主管道与流态化气体管道相连；所述仓体的下部沿周向设多个透气板，每个透气板对应的仓体高向空间为一个布气室；对应每个布气室的仓体底部分别设喷吹口，通过对应的喷吹气体分支管道与流态化气体管道相连；所述气力均化仓在对应中心管的正上方设能够升降的接口管，接口管在气力均化仓内的一端用于连接中心管，接口管的另一端通过均化脱硫灰输送管道连接储料筒库。7.根据权利要求6所述的一种流态化均化脱硫灰的焦炉烟气脱硫脱硝系统，其特征在于，所述喷吹气体主管道上设止逆阀，所述喷吹气体分支管道上分别设阀门。8.根据权利要求1所述的一种流态化均化脱硫灰的焦炉烟气脱硫脱硝系统，其特征在于，所述烟气管道另外通过备用管道连接烟囱。9.基于权利要求1～8任意一种所述系统的流态化均化脱硫灰的焦炉烟气脱硫脱硝方
法，其特征在于，包括如下过程：1)焦炉烟气脱硫脱硝及除尘过程：焦炉烟气自焦炉燃烧室引出后，通过烟气管道进入烟气脱硫管道；...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯占立，陈宏军，马洪峰，常治铁，樊传刚，李家茂，齐猛，张庆文，李修梅，张鹏，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：