一种破除塔内边壁效应提升污染物去除效率的烟气处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种破除塔内边壁效应提升污染物去除效率的烟气处理系统及方法，所述烟气处理系统设于脱硫塔上，并且与脱硫塔相连接；所述烟气处理系统包括物料循环系统和脱除系统；所述物料循环系统包括边壁破除环、扰流再循环装置、物料回流装置、插板门及物料回流斗。本发明专利技术的边壁破除环、扰流再循环装置、物料回流装置、物料回流斗同时作为气、固强化传质装置，增加了烟气中粉尘与脱硫剂的接触机会、延长了脱硫剂在脱硫塔内的停留时间，减少了进入布袋除尘器的粉尘浓度，其脱硫效率和除尘效率较CFB脱硫工艺高，脱硫剂的利用率高。脱硫剂的利用率高。脱硫剂的利用率高。

【技术实现步骤摘要】
一种破除塔内边壁效应提升污染物去除效率的烟气处理系统及方法


[0001]本专利技术属于烟气处理术领域，更具体地，涉及一种破除塔内边壁效应提升污染物去除效率的烟气处理系统及方法。

技术介绍

[0002]燃煤电厂经“超低排放”改造，烟气污染物减排效果显著，为其他非电行业执行“超低排放”烟气治理做出典范。例如在焦化领域，已逐步按照超低排放的标准执行。特别是部分省市，如河北省、山东省、江苏省等出台了相应的地方标准，部分指标比国家标准或欧盟标准要求更高，要求达到超低排放的标准。特别是河北省是焦化大省，焦炭产量在全国排第二位，全省焦化产能超亿吨。为改善区域环境质量，响应国家治理大气污染的号召，2018年4月，河北印发《炼焦化学工业大气污染物排放标准(征求意见稿)》自2019年10月1日起执行。河北省标准中焦炉烟囱颗粒物、SO2、NOx设定的排放限值为10mg/m3、15mg/m3、100mg/m3，其中SO2排放指标比现行燃煤电厂超低排放限值SO2≤35mg/m3要求更为严格。
[0003]目前焦化行业烟气处理的工艺路线主要有：SDS+除尘+SCR；SCR脱硝+余热回收+干法脱硫+除尘(前脱硝)；低温SCR脱硝+氨法脱硫+烟气再热；SDA脱硫+SCR脱硝技术等。其中运用较多的为SDS+除尘+SCR的工艺路线。
[0004]但焦炉烟道废气干法脱硫存在的问题：
[0005]1、脱硫剂利用率低，脱硫剂价格高，运行费用高。脱硫剂采用NaHCO3生成的后产物为Na2SO4溶于水，储存区域需要防水，需要进行无害化处置；
[0006]2、脱硫后的烟气中的粉尘浓度高，需要通过高浓度粉尘、耐高温的覆膜布袋过滤，对滤袋的性能指标要求较高；
[0007]3、国产的脱硫剂和研磨设备质量不过关，研磨的细度不稳定、研磨过程发热导致设备堵塞等影响脱硫的正常稳定运行。
[0008]因此对于焦炉烟气处理专利技术一种新型结构的反应器，干态脱硫脱硝的工艺流程，以提供一种以高性能Ca(OH)2为脱硫剂的无废水产生、干态流动性粉末状脱硫副产品、整体投资成本低、系统耗能小的烟气脱硫脱硝除尘一体化系统。

技术实现思路

[0009]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供一种破除塔内边壁效应提升污染物去除效率的烟气处理系统，破除塔内边壁效应，增强再循环，提高脱硫剂利用率，减少除尘器入口粉尘浓度提升除尘效率，去除焦化烟气、燃煤锅炉烟气、球团烟气、固废处理烟气等脱硝、脱酸、除尘、除重金属、二噁英。无再热系统，无白色烟羽，无废水产生、无催化剂消耗、整体投资成本低、系统耗能小。
[0010]为了实现上述目的，按照本专利技术的第一方面，提供一种破除塔内边壁效应提升污染物去除效率的烟气处理系统：
[0011]所述烟气处理系统设于脱硫塔上，并且与脱硫塔相连接；
[0012]所述烟气处理系统包括物料循环系统和脱除系统；
[0013]所述物料循环系统包括边壁破除环、扰流再循环装置、物料回流装置、插板门及物料回流斗；
[0014]所述边壁破除环设置于脱硫塔的反应段，扰流再循环装置设置于脱硫塔顶部，所述物料回流装置设置于脱硫塔顶部烟气出口处，脱硫塔顶部的烟气流出后进入物料回流装置及物料回流斗；所述物料回流装置入口设有插板门，连接扩散沉降段及反应沉降筒，可根据需要关闭或开启出口上的插板门；
[0015]所述脱除系统储备和供给烟气重金属、二噁英脱除剂和脱硫剂，包括活性炭储存仓和气力输送设备。
[0016]进一步地，所述脱除系统包括脱硫剂储仓、一号旋转给料阀；所述烟气重金属、二噁英脱除剂储仓、二号旋转给料阀，脱硝剂储箱及脱硝剂输送泵；
[0017]所述脱硫剂储仓通过仓底一号旋转给料阀连接脱硫塔，所述烟气重金属、二噁英脱除剂储仓通过仓底旋转给料阀连接脱硫塔，脱硝剂储箱通过脱硝剂输送泵连接物料回流装置与除尘器之间的管道。
[0018]进一步地，所述物料回流斗底部设有三号旋转给料阀，并通过旋转给料阀与除尘器底部回料装置相连；回料装置通过流量调节阀与脱硫塔相连接，回料装置下部四号旋转给料阀与脱硫副产品仓相连接；
[0019]所述脱硫塔根据脱硫塔的烟气处理量和烟气出口大小、烟气流速来设置1个或多个出口，每个出口设置插板门，再接入接物料回流装置，所述物料回流装置出口连接除尘器，所述除尘器连接烟囱，在除尘器任意单元出现故障时，可将对应物料回流装置上的插板门关闭，实现布袋除尘器的在线检修。
[0020]进一步地，所述边壁破除环的为一级或多级弧形板，弧形板外沿设置一排“V”形、倒三角形、均布孔形或矩形开口等结构与弧形板相垂直；边壁破除环采用碳钢结构，碳钢的厚度在10～20mm，宽度范围为500mm～800mm。边壁破除环从脱硫塔锥段与直段连接处开始设置，边壁破除环与水平面的夹角约30度，与脱硫塔之间的连接方式为焊接，焊接方式为两侧满焊，沿脱硫塔(80)直段呈螺旋状上升，一直上升到与塔顶的扰流再循环装置(82)相连接。边壁破除环烟气整流栅的设置，可根据工况的不同或实际项目对烟气流场的需求不同可以对应设置不同的形状，如：倒三角形的开口，倒三角的顶角为250，高度为200mm，倒三角形的开口沿边壁破除环远离脱硫塔壁侧均匀布置。均布孔形的整流栅，设置一定数量的开孔，开孔的直径大小和开孔的布置方式、开孔率可以进行调整；
[0021]所述边壁破除环的数量，可根据脱硫塔的直径大小设置1级或多级。
[0022]进一步地，所述脱硫塔出气口与顶部设置一定高度的盲区，所述扰流再循环装置设置在盲区内，固定在脱硫塔顶部，呈螺旋旋转管状结构，阻碍烟气的流动；在顶部扰流再循环装置的作用下，上流的烟气携带粉尘、脱硫剂在脱硫塔顶回旋、下降，增加了脱硫剂在脱硫塔内的停留时间，提高脱硫剂的利用率。
[0023]进一步地，所述物料回流装置及物料回流斗与除尘器相连。
[0024]物料回流装置与脱硫塔相连接，物料回流装置至少设置1级，根据烟气量的大小可以设置多级。物料回流装置每个入口有一段呈矩形或正方形烟道，在此规则形状烟道上，设
置烟气插板门。插板门采用气动或电动执行机构控制打开或关闭。执行机构的传动机构垂直向上，可通过位于脱硫塔的顶部平台进行检修维护。物料回流装置经过一段规则形状烟道后，烟道的底板向正下方倾斜角大于60度的扩散沉降段，沉积在底板上的粉尘有足够倾角能够滑落到物料回流斗；扩散沉降段的作用一是降低烟气的流速，使携带粉尘颗粒的烟气流速降低，创造自然沉降的初始条件；二是增加烟气与粉尘与脱硫剂混合物的接触时间，在物料回流装置内进一步的反应，以脱除酸性污染物。物料回流装置扩散沉降段外形是不规则的矩形，后面接圆柱形的反应沉降筒；经过扩散沉降、反应沉降的粉尘进入圆锥形状的物料回流斗，回流斗底部设置圆形或方形的物料输送接口。
[0025]进一步地，所述重金属、二噁英脱除剂储仓通过仓底二号旋转给料阀和除尘器相连；所述物料回流斗底部三号旋转给料阀与除尘器底部回料装置相连；所述回料装置流量调节阀与脱硫塔相连所述回本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种破除塔内边壁效应提升污染物去除效率的烟气处理系统，其特征在于：所述烟气处理系统设于脱硫塔(80)上，并且与脱硫塔(80)相连接；所述烟气处理系统包括物料循环系统和脱除系统；所述物料循环系统包括边壁破除环(81)、扰流再循环装置(82)、物料回流装置(83)、插板门(84)及物料回流斗(85)；所述边壁破除环(81)设置于脱硫塔(80)的反应段，扰流再循环装置(82)设置于脱硫塔(80)顶部，所述物料回流装置(83)设置于脱硫塔(80)顶部烟气出口处，脱硫塔(80)顶部的烟气流出后进入物料回流装置(83)及物料回流斗(85)；所述物料回流装置(83)入口设有插板门(84)，连接扩散沉降段(86)及反应沉降筒(87)，可根据需要关闭或开启出口上的插板门；所述脱除系统储备和供给烟气重金属、二噁英脱除剂和脱硫剂，包括活性炭储存仓和气力输送设备。2.根据权利要求1所述的一种破除塔内边壁效应提升污染物去除效率的烟气处理系统，其特征在于：所述脱除系统包括脱硫剂储仓(20)、一号旋转给料阀(21)；所述烟气重金属、二噁英脱除剂储仓(30)、二号旋转给料阀(31)，脱硝剂储箱(40)及脱硝剂输送泵(41)；所述脱硫剂储仓(20)通过仓底一号旋转给料阀(21)连接脱硫塔(80)，所述烟气重金属、二噁英脱除剂储仓(30)通过仓底旋转给料阀(31)连接脱硫塔(80)，脱硝剂储箱(40)通过脱硝剂输送泵(41)连接物料回流装置(83)与除尘器(90)之间的管道。3.根据权利要求2所述的一种破除塔内边壁效应提升污染物去除效率的烟气处理系统，其特征在于：所述物料回流斗(85)底部设有三号旋转给料阀(60)，并通过旋转给料阀(60)与除尘器(90)底部回料装置(72)相连；回料装置(72)通过流量调节阀(70)与脱硫塔(80)相连接，回料装置(72)下部四号旋转给料阀(71)与脱硫副产品仓(75)相连接；所述脱硫塔(80)根据脱硫塔的烟气处理量和烟气出口大小、烟气流速来设置1个或多个出口，每个出口设置插板门(84),再接入接物料回流装置(83)，所述物料回流装置(83)出口连接除尘器(90)，所述除尘器(90)连接烟囱(95)，在除尘器(90)任意单元出现故障时，可将对应物料回流装置(83)上的插板门(84)关闭，实现布袋除尘器的在线检修。4.根据权利要求3所述的一种破除塔内边壁效应提升污染物去除效率的烟气处理系统，其特征在于：所述边壁破除环(81)的为一级或多级弧形板，弧形板外沿设置一排“V”形、倒三角形、均布孔形或矩形开口等结构与弧形板相垂直；边壁破除环采用碳钢结构，碳钢的厚度在10～20mm，宽度范围为500mm～800mm。边壁破除环从脱硫塔锥段与直段连接处开始设置，边壁破除环与水平面的夹角约30度，与脱硫塔之间的连接方式为焊接，焊接方式为两侧满焊，沿脱硫塔(80)直段呈螺旋状上升，一直上升到与塔顶的扰流再循环装置(82)相连接。边壁破除环烟气整流栅的设置，可根据工况的不同或实际项目对烟气流场的需求不同可以对应设置不同的形状；所述边壁破除环(81)的数量，可根据脱硫塔(80)的直径大小设置1级或多级。5.根据权利要求4所述的一种破除塔内边壁效应提升污染物去除效率的烟气处理系
统，其特征在于：所述脱硫塔(80)出气口与顶部设置一定高度的盲区，所述扰流再循环装置(82)设置在盲区内，固定在脱硫塔(80)顶部，呈螺旋旋转管状结构，阻碍烟气的流动；在顶部扰流再循环装置(82)的作用下，上流的...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂运康，李家武，胡全群，薛菲，
申请(专利权)人：武汉康澄环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：