水泥窑烟气脱硫系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水泥窑领域，更具体地说，涉及一种水泥窑烟气脱硫系统。
【背景技术】
[0002]水泥行业烟气中SO2主要来源于原料及燃料中的硫化物和单质硫，由于水泥窑工艺本身的特点，水泥窑窑尾烟气SO2排放量较低，在过去未引起足够重视，但是随着我国经济的飞速发展，能源消耗也急剧增加，SO2的总排放量位居世界前列，对自然资源、生态系统、公众健康产生严重威胁。水泥行业是大气污染物的主要固定排放源之一，在环境恶化的背景下，水泥行业排放标准也越加严格，2013年12月，环境保护部发布了第3次修订的《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2013)，显著提高了多种污染物的排放限值，未来的排放标准必定会越来越严格。因此，水泥行业必须有针对性的进行烟气脱硫治理，且对脱硫效率有更高的要求。我国目前湿法烟气脱硫系统的引进和研究主要针对火力发电行业，开发一种针对并结合水泥行业工艺特点的高效烟气脱硫工艺及装置显得尤为重要。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题在于，提供一种水泥窑烟气脱硫系统及方法。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种水泥窑烟气脱硫系统，包括依次连接的脱硫剂粉仓、脱硫剂浆液箱和吸收塔，所述吸收塔烟囱和石膏脱水装置，所述吸收塔内设有位于顶部的除雾器、位于中部的喷淋区和位于底部的浆液池；
[0005]脱硫剂浆液箱中的脱硫剂浆液通过第一浆液栗送至所述浆液池中，浆液池中的脱硫剂浆液通过第一浆液栗送至所述喷淋区，烟气通过增压风机输送至所述喷淋区，所述浆液池还与氧化空气管路和氧化风机连接，所述浆液池内部设有搅拌器；
[0006]烟气与吸收浆液逆流接触，烟气中的SO2和SO3气体与脱硫剂浆液中的石灰石反应，形成亚硫酸钙，亚硫酸钙在浆液池中被氧化空气氧化成硫酸钙，结晶成石膏，石膏通过排出栗排至所述石膏脱水装置;反应后的烟气夹带的浆液被除雾器收集，脱硫后烟气进入烟囱排放。
[0007]上述方案中，所述石膏脱水装置包括旋流器和真空皮带脱水机。
[0008]上述方案中，所述旋流器和真空皮带脱水机中产生的水进入水处理系统处理后流入所述脱硫剂浆液箱。
[0009]上述方案中，所述喷淋区设有多个喷淋层，每个喷淋层对应设置一个所述第二浆液栗，每个喷淋层设有多个喷嘴，喷嘴的喷淋角部分重叠。
[0010]上述方案中，所述排出栗还与事故浆液箱连接，所述事故浆液箱通过管路与所述浆液池连接。
[0011]上述方案中，所述增压风机与所述吸收塔之间设有闸板阀，所述吸收塔与所述烟囱之间设有闸板阀，所述增压风机与烟囱之间还设有闸板阀。
[0012]本发明还提供了一种利用上述脱硫系统的水泥窑烟气脱硫方法，包括以下步骤:
[0013]S1、采用水泥窑SP锅炉灰或窑尾袋收尘灰作为脱硫剂，并将其储存在脱硫剂粉仓内；
[0014]S2、脱硫剂粉仓内的脱硫剂通过给料机加入脱硫剂浆液箱中，向脱硫剂浆液箱中加入工艺水配制成脱硫剂浆液；
[0015]S3、脱硫剂浆液通过第一浆液栗送至浆液池中，浆液池中的脱硫剂浆液通过第一浆液栗送至喷淋区，烟气通过增压风机输送至喷淋区，烟气与吸收浆液逆流接触，烟气中的SO2和SO3气体与脱硫剂浆液中的石灰石反应，形成亚硫酸钙，亚硫酸钙在浆液池中被氧化空气氧化成硫酸钙，结晶成石膏；
[0016]S4、反应后的烟气夹带的浆液被除雾器收集，脱硫后烟气进入烟囱排放；
[0017]S5、石膏通过排出栗排至石膏脱水装置进行脱水处理。
[0018]实施本发明的水泥窑烟气脱硫系统及方法，具有以下有益效果:
[0019]1、脱硫剂采用水泥窑SP锅炉灰或窑尾袋收尘灰作为脱硫剂，降低脱硫剂使用成本；
[0020]2、吸收塔内依次设置除雾器、喷淋区和浆液池，设备紧凑、占地面积小；
[0021]3、每台浆液循环栗对应一层喷淋层，可根据水泥窑烟气工况变化选择循环栗开启情况，节约运行成本；
[0022]4、该系统产生的脱硫石膏直接被水泥工厂接受利用，产生的废水经工厂原有水处理系统处理后全部作为工艺水回用，不产生二次污染。
【附图说明】
[0023]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0024]图1是本发明水泥窑烟气脱硫系统的示意图。
【具体实施方式】
[0025]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的【具体实施方式】。
[0026]如图1所示，本发明水泥窑烟气脱硫系统包括依次连接的脱硫剂粉仓6、脱硫剂浆液箱7和吸收塔3，吸收塔3烟囱4和石膏脱水装置。
[0027]吸收塔3内设有位于顶部的除雾器、位于中部的喷淋区和位于底部的浆液池。
[0028]脱硫剂浆液箱7中的脱硫剂浆液通过第一浆液栗8送至浆液池中，浆液池中的脱硫剂浆液通过第一浆液栗8送至喷淋区，烟气通过增压风机I输送至喷淋区。增压风机I与吸收塔3之间设有闸板阀2，吸收塔3与烟囱4之间设有闸板阀2，增压风机I与烟囱4之间还设有闸板阀2。浆液池还与氧化空气管路和氧化风机5连接，浆液池内部设有搅拌器。
[0029]烟气与吸收浆液逆流接触，烟气中的SO2和SO3气体与脱硫剂浆液中的石灰石反应，形成亚硫酸钙。氧化风机5和氧化空气管路提供氧化空气，亚硫酸钙在浆液池中被氧化空气氧化成硫酸钙，结晶成石膏。石膏通过排出栗10排至石膏脱水装置。反应后的烟气夹带的浆液被除雾器收集，除雾器定时自动冲洗，保证除雾器无结垢。脱硫后烟气进入烟囱4排放。吸收塔3浆液池中的pH值由投入脱硫剂剂量控制，控制在5?6，吸收塔3浆液池的尺寸保证能提供足够的浆液停留时间完成亚硫酸钙向硫酸钙的氧化和石膏(CaSO4.2H20)的结晶。
[0030]进一步的，石膏脱水装置包括旋流器12和真空皮带脱水机13。从吸收塔3石膏排浆栗来浓度为15%左右的石膏浆液经旋流器12分级，旋流器12底流浆液浓缩到50%左右，经石膏底流分配器送到真空皮带脱水机13，经真空过滤后，制成石膏成品。旋流器12的溢流及真空皮带脱水机13滤液经处理后可以作为配浆、冲洗水回用。石膏脱水系统成品作为缓凝剂直接被水泥工厂回收利用。
[0031]进一步的，喷淋区设有多个喷淋层，每个喷淋层对应设置一个第二浆液栗9，可根据水泥窑烟气工况变化选择循环栗开启情况，节约运行成本。每个喷淋层设有多个喷嘴，喷嘴的喷淋角保持一定比例的重叠度。吸收塔3内还可以相应设置冲洗装置、烟气均布装置、氧化空气均布装置。
[0032]进一步的，排出栗10还与事故浆液箱11连接，事故浆液箱11通过事故液返回栗18与浆液池连接。在正常运行时将石膏浆液送至石膏脱水装置，石膏排出栗10也用来发生事故时将吸收塔3内的浆液输送到事故浆液