一种高循环倍率循环流化床烟气脱硫系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于用于燃煤锅炉脱硫技术领域的脱硫系统及装置，特别涉及一种高循环倍率的循环流化床烟气脱硫系统及装置。具体说是利用特殊设计的高效气固分离机构和返料型式，实现循环流化床脱硫装置以高循环倍率稳定运行，提高脱硫效率和脱硫剂利用率，并缩小空间占用的烟气脱硫系统及装置。
【背景技术】
[0002]随着我国经济持续迅速发展，城市化进程加快，人口不断增加，我国大气环境受到了严重污染，其中以SO2和烟尘污染最为严重，成为世界上大气环境污染最严重的国家。通过对大气环境中污染物来源分析表明，我国大气污染中SO2和烟尘等主要由煤炭燃烧产生。煤炭燃烧排放的S0#p烟尘，分别占SO 2总排放量的90%和烟尘总排放量的70%。我国煤炭燃烧排放SO2的主要污染源有燃煤发电厂、燃煤工业锅炉、市政供暖燃煤锅炉，它们排放SO 2分别占煤炭燃烧SO2总排放量的40%、25%和20%。其中，发电厂锅炉属于大型燃煤锅炉，近年来大部分都已完成以石灰石-石膏湿法为主流的脱硫改造，该技术脱硫效率高达95%左右，发电厂燃煤锅炉scy咸排空间已不大。电袋除尘等技术的推广，也使得燃煤锅炉粉尘排放大幅降低。因此，控制燃煤工业锅炉、市政燃煤锅炉等中小型锅炉的SO2和烟尘污染，对控制我国大气污染具有极其重要的意义。
[0003]循环流化床烟气脱硫是以循环流化床原理为基础，通过吸收剂在反应器内多次循环，使烟气中so2、SO3及其它酸性气体与脱硫剂充分接触，强化反应和传质过程，从而实现烟气脱硫的目的。该脱硫技术属于干法或半干法脱硫技术，随着近年来技术的不断进步和经验积累，目前这种脱硫方法脱硫效率达90%以上，已达到或接近于湿法脱硫工艺的脱硫效率，而建设成本和运行成本较之大幅降低。
[0004]然而，采用传统循环流化床脱硫技术也有一定的缺点，主要表现为:(I)脱硫装置出口烟尘浓度过高，加重了下游除尘设备的负荷，增加了烟尘污染，增加了运行成本；(2)与石灰石-石膏湿法脱硫工艺相比，Ca/S较高，脱硫剂利用效率较低；(3)反应器高度过大(一般为20?30米)，在用于市政供暖锅炉脱硫改造时存在局限。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的问题在于，现有循环流化床脱硫剂利用效率低，脱硫不彻底，脱硫设备过大，空间利用率低，同时增加循环流化倍率的话，除尘设备负荷过大，除尘效果不理想，烟气排放不达标。
[0006]为解决以上问题，本实用新型所采用的技术方案为:一种高循环倍率循环流化床烟气脱硫系统，包括一级除尘系统，所述一级除尘系统包括依次连接的一级除尘器、一级立管、一级返料器，其特征在于，还包括二级除尘系统，所述二级除尘系统包括依次连接的二级除尘器、二级立管、二级返料器；
[0007]其中，所述一级除尘器和所述二级除尘器相互连通，所述二级返料器与所述一级立管相互连通。
[0008]还包括三级除尘系统，所述三级除尘系统包括三级除尘器、三级立管、三级返料器，其中，所述三级除尘器与所述二级除尘器相互连通，所述三级返料器与所述二级立管相互连通。
[0009]还包括若干个与所述三级除尘系统依次相连的多级除尘系统，所述多级除尘系统包括多级除尘器、多级立管、多级返料器，其中，相邻的多级除尘器之间相互连通，相邻的位于后一位置的多级返料器连接在位于前一位置的多级立管上。
[0010]所述二级除尘器、所述三级除尘器以及多级除尘器为高效旋风分离器。
[0011]本实用新型所能达到的有益效果为:
[0012]1、根据本实用新型提供的高循环倍率循环流化床烟气脱硫系统及装置，两级除尘系统的设置，增加了脱硫剂在反应器内的停留时间，增加了反应器内实际Ca/S，提高了脱硫效率和脱硫剂利用效率。
[0013]2、循环倍率的大幅提高可有效降低反应器高度，提高了空间利用率，有利于市政供热锅炉的脱硫改造。
[0014]3、循环倍率的大幅提高不会增加下游除尘器的负荷，保证了脱硫改造后烟尘排放达标。
[0015]4、通过相邻之间的连接使装置布置紧凑，且提高了返料的稳定性。本实用新型工艺简单，操作费用低，运行稳定可靠，具有十分显著的经济效益和环境效益。
【附图说明】
[0016]图1本实用新型一种高循环倍率循环流化床烟气脱硫系统流程图。
[0017]图2本实用新型一个具体实施例的结构示意图。
[0018]图3本实用新型一个具体实施例的运行原理示意图。
[0019]图号说明:
[0020]I文丘里
[0021]2喷水管
[0022]3喷粉管
[0023]4脱硫反应器
[0024]5 一级除尘器
[0025]6 二级除尘器
[0026]7 二级立管
[0027]8 二级返料器
[0028]9 一级立管
[0029]10 一级返料器
[0030]11 灰罐
[0031]12水喷嘴。
【具体实施方式】
[0032]如图1和图2所示，本实用新型一种高循环倍率循环流化床烟气脱硫系统中，从锅炉出来的烟雾直接通过文丘里I进入本系统中，文丘里I上设置有喷水管2和水喷嘴12，文丘里I的出口端与脱硫反应器4的底部入口端相连接，在该脱硫反应器4的底部入口端侧壁处设置喷粉管3，该喷粉管3用来输入消石灰粉，该脱硫反应器4的顶部出口端与一级除尘器5通过管道连通，与脱硫反应器4连通的管道就连接在该所述一级除尘器5的侧壁上，在该一级除尘器5下连通一级立管9，在该一级立管9的底端连接一级返料器10，该一级返料器10的另一端连接在脱硫反应器4的另一侧入口端侧壁上，在该一级返料器10的管路上连接一灰罐11。
[0033]在一级除尘器5的旁边增设一个二级除尘器6，该二级除尘器6与二级立管7连通，一级除尘器5的顶部通过管道连接该二级除尘器6的侧壁上，该二级立管7的底端连接二级返料器8，该二级返料器8连接在一级立管9的侧壁上，这样可以使得所有经过除尘的脱硫灰都一起混合均匀后再经一级返料器10返回到脱硫反应器4中。
[0034]图3所示，燃煤锅炉的烟气经过文丘里I喉部时，与喷水管2连接的水喷嘴12喷出的水雾相混合，实现降温、增湿，达到半干法脱硫适宜的反应条件。烟气通过文丘里I后，与来自脱硫反应器4下部喷粉管3中喷出的消石灰粉和来自于一级返料器10的脱硫灰相混合，进入脱硫反应器4进行脱硫反应。烟气携带未反应完全的脱硫灰出脱硫反应器4，进入一级除尘器5进行气固分离，其中一部分脱硫灰沿着一级立管9沉淀，而烟气再进入二级除尘器6进行进一步的气固分离，其中剩余较少的脱硫灰会沿着二级立管7进行沉淀，之后烟气进入下游除尘、排烟装置。二级除尘器6捕集的脱硫灰通过二级立管7和二级返料器8进入一级立管9，然后经一级返料器10返回脱硫反应器4。部分脱硫灰定时定量、间歇式地排入灰罐11。由于两级除尘器并联，除尘效率高，使得脱硫反应器4循环倍率大幅提高的情况下，也不增加除尘设备的负荷。脱硫反应器4固体浓度增加，促进脱硫反应向正反应方向进行，提高了脱硫效率和脱硫剂利用效率。一级除尘器5和二级除尘器6捕集的脱硫灰在一级立管9内混合后，一起通过一级返料器10返料，这样比两级沉淀管分别返料进入脱硫反应器4的方案更紧凑简洁，而且使得脱硫反应器4内粗、细脱硫灰的分布更均匀，提升了脱硫效果，同时也增加了脱硫装置运行的稳定性。
[0035]一级返料器10、二级返料器8的结构可以根据需要灵活设置。该一级返料器10、二级返料器8可以采用常规U阀返料器，或L阀返料器，或J阀返料器。一级除尘器5根据具体要求选择沉降分离器，或惯性分离器，或旋风分离器。二级除尘器6可以选择高效旋风分离器。
[0036]本实用新型是一种通过特殊设计的气固分离机构和返料型式，实现高循环倍率运行的循环流化床烟气脱硫系统及装置，通过两级除尘器并联，实现了气固分离机构的高除尘效率，从而保证了循环流化床脱硫装置在高循环倍率下的稳定运行和装置布置的紧凑简洁，提高了脱硫效率、脱硫剂利用率和空间利用率。
[0037]在实际生产应用中，可根据脱硫需要可增设多级除尘系统，同样的该多级除尘系统都是相邻的多级除尘器相互连通，相邻的位于后一位置的多级除尘系统的多级返料器连接在位于前一位置的多级除尘系统的多级立管上，最终都由一级返料器返料进入脱硫反应器中。
【主权项】
1.一种高循环倍率循环流化床烟气脱硫系统，包括一级除尘系统，所述一级除尘系统包括依次连接的一级除尘器、一级立管、一级返料器，其特征在于，还包括二级除尘系统，所述二级除尘系统包括依次连接的二级除尘器、二级立管、二级返料器； 其中，所述一级除尘器和所述二级除尘器相互连通，所述二级返料器与所述一级立管相互连通。
2.如权利要求1所述的一种高循环倍率循环流化床烟气脱硫系统，其特征在于，还包括三级除尘系统，所述三级除尘系统包括三级除尘器、三级立管、三级返料器，其中，所述三级除尘器与所述二级除尘器相互连通，所述三级返料器与所述二级立管相互连通。
3.如权利要求2所述的一种高循环倍率循环流化床烟气脱硫系统，其特征在于，还包括若干个与所述三级除尘系统依次相连的多级除尘系统，所述多级除尘系统包括多级除尘器、多级立管、多级返料器，其中，相邻的多级除尘器之间相互连通，相邻的位于后一位置的多级返料器连接在位于前一位置的多级立管上。
4.权利要求3述的一种高循环倍率循环流化床烟气脱硫系统，其特征在于，所述二级除尘器、所述三级除尘器以及多级除尘器为高效旋风分离器。
【专利摘要】本实用新型一种高循环倍率循环流化床烟气脱硫系统，包括提升管、除尘系统、一级立管和返料器。其改进点在于，本实用新型除尘系统由两级除尘器串联进行气固分离，所述的两级除尘系统包括依次连接的一级除尘器、二级除尘器、二级立管、二级返料器；其中，所述一级除尘器和所述二级除尘器相互连通，所述二级返料器与所述一级立管相互连通。本实用新型增加了脱硫剂在反应器内的停留时间，增加了反应器内实际Ca/S，提高了脱硫效率和脱硫剂利用效率。
【IPC分类】F23J15-02, F23C10-26
【公开号】CN204358713
【申请号】CN201420854747
【发明人】吴学智, 孙永斌, 聂会建, 李新春, 赵丽琼, 林碧华
【申请人】中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年12月30日