采用小苏打干法脱硫的燃煤气烟气处理装置以及方法与流程

本发明涉及燃煤气烟气处理，尤其涉及一种采用小苏打干法脱硫的燃煤气烟气处理装置以及方法。

背景技术：

近年来，众多钢铁企业开始逐渐加强回收富余煤气资源(如高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气等)用于燃煤气锅炉发电机组。根据国家污染物排放标准gb13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》规定，以气体为燃料的锅炉或燃气轮机组二氧化硫排放浓度要求不高于35mg/nm³，所以燃煤气锅炉的烟气脱硫处理显得尤为重要。虽然目前公开有采用小苏打干法脱硫，但是小苏打脱硫剂在烟道内难以有效进行化学反应吸附二氧化硫，所以烟气脱硫效果往往不够理想，难以满足二氧化硫排放浓度不高于35mg/nm³的排放标准或者更严要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种采用小苏打干法脱硫的燃煤气烟气处理装置以及方法，旨在用于解决现有的燃煤气烟气采用小苏打脱硫效果较差的问题。

本发明是这样实现的：

本发明实施例提供一种采用小苏打干法脱硫的燃煤气烟气处理装置，包括燃煤气锅炉，所述燃煤气锅炉的烟气出口通过烟气净化处理组件连通至烟囱，于所述燃煤气锅炉内设置有省煤器与空气预热器，所述省煤器与所述空气预热器之间通过烟道连通，且所述空气预热器靠近所述燃煤气锅炉的烟气出口，还包括小苏打添加装置，所述小苏打添加装置包括小苏打仓以及入料口与所述小苏打仓连通的喷入管，所述喷入管的出料口与所述煤气锅炉的烟道连通且所述出料口位于所述省煤器的烟气出口与所述燃煤气锅炉的烟气出口之间。

进一步地，所述燃煤气锅炉内燃烧的燃煤气为高炉煤气或者转炉煤气时，所述出料口连通至所述省煤器与所述空气预热器之间的烟道。

进一步地，且于所述燃煤气锅炉的烟气出口与所述烟气净化处理组件的烟气进口之间的烟道上设置有煤气加热器。

进一步地，所述燃煤气锅炉内燃烧的燃煤气为焦炉煤气时，所述出料口连通至所述空气预热器的烟气出口处的烟道，且对所述出料口处的小苏打进行加热。

进一步地，于所述燃煤气锅炉上设置有烟道旁路，所述烟道旁路一端连通至所述省煤器的烟气出口，另一端连通至所述空气预热器的烟气出口处，且于所述旁通烟道上设置有用于调节其内烟气流量的调节风门。

进一步地，且于所述空气预热器的烟气进口以及烟气出口处均设置有烟温测点。

进一步地，所述喷入管为两根，两根所述喷入管并联连通所述小苏打仓与所述燃煤气锅炉的烟道，两根所述喷入管上均设置有控制其通断的阀门。

进一步地，所述小苏打仓内的小苏打为粉末状，且通过压缩空气将其由所述喷入管鼓入所述燃煤气锅炉的烟道内。

进一步地，所述燃煤气锅炉于所述空气预热器的正下方设置有清灰口，所述燃煤气锅炉的烟气出口位于所述清灰口的上方。

本发明实施例还提供一种采用小苏打干法脱硫的燃煤气烟气处理方法，在燃煤气锅炉工作过程中，通过小苏打仓向燃煤气锅炉的烟气出口与省煤器的烟气出口之间的烟道内喷入小苏打粉末，通过小苏打对烟道内的烟气进行脱硫，脱硫后的烟气经烟气净化组件处理后由烟囱排出。

本发明具有以下有益效果：

本发明的处理装置中，富余的燃煤气导入燃煤气锅炉内燃烧产生烟气，当烟气流经省煤器与燃煤气锅炉的烟气出口之间的烟道时，通过小苏打仓向该段烟道内注入小苏打，小苏打可与省煤器的烟气出口导出的高温烟气混合，一般来说经省煤器排出的烟气温度达到250度以上，而在该温度情况下，小苏打可以完全分解为碳酸钠，且在该高温环境下分解的碳酸钠能够与烟气中的二氧化硫反应产生硫酸钠，进而实现对烟气的脱硫效果。在本发明中，首先考虑的是小苏打分解温度，小苏打在烟道的合适位置注入，以使烟道能够满足小苏打的分解温度要求，小苏打能够充分甚至完全分解，分解后生成的碳酸钠在合适的温度条件下能够与烟气中的二氧化硫充分反应生成硫酸钠，进而使得烟气中的脱硫效果非常好，后续通过烟气净化处理组件对其内的灰尘颗粒进行净化处理，以使排出烟囱的烟气达到排放标准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的采用小苏打干法脱硫的燃煤气烟气处理装置的燃煤气为高炉煤气或者转炉煤气的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的采用小苏打干法脱硫的燃煤气烟气处理装置的燃煤气为焦炉煤气的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1以及图2，本发明实施例提供一种采用小苏打干法脱硫的燃煤气烟气处理装置，主要是针对燃煤气燃烧产生的烟气处理，燃煤气具体为高炉煤气、转炉煤气以及焦炉煤气等，处理装置包括燃煤气锅炉1，燃煤气导入燃煤气锅炉1内燃烧以产生燃煤气烟气，燃煤气锅炉1的烟气出口通过烟气净化处理组件2连通至烟囱8，其中烟气净化处理组件2主要为布袋除尘器，其主要是用于净化烟气中的固体颗粒，比如灰尘等，燃煤气锅炉1内排出的烟气经布袋除尘器过滤后由烟囱8排出，布袋除尘器通过压缩空气进行清灰，其内收集的灰尘会导至灰仓，在燃煤气锅炉1内设置有省煤器3与空气预热器4，其中省煤器3一般是用于对循环水加热，而空气预热器4则是用于对空气进行预热，省煤器3位于空气预热器4上方，两者之间通过烟道连通，且空气预热器4靠近燃煤气锅炉1的烟气出口，即由省煤器3的烟气出口导出的烟气经烟道进入空气预热器4进行换热，且由空气预热器4的烟气出口的烟气由燃煤气锅炉1的烟气出口排出；处理装置还包括小苏打添加装置5，其包括小苏打仓51以及喷入管52，其中小苏打仓51内存放有小苏打粉末，而喷入管52则是连通小苏打仓51与燃煤气锅炉1的烟道，具体是喷入管52的入料口与小苏打仓51的底部连通，喷入管52的出料口与燃煤气锅炉1的的烟道连通，小苏打仓51的底部采用漏斗结构，沿向下的方向呈渐缩状，小苏打仓51内的小苏打粉末可自动掉落至喷入管52内，且通过向压缩空气将喷入管52内的小苏打喷入燃煤气锅炉1内，喷入管52的出料口与煤气锅炉的烟道连通且出料口位于省煤器3的烟气出口与燃煤气锅炉1的烟气出口之间。本发明中，在燃煤气锅炉1工作时，通过压缩空气将喷入管52内的小苏打喷入燃煤气锅炉1的对应烟道内，在烟道高温环境作用下，通常该温度超过250度，小苏打能够充分完全分解为碳酸钠，碳酸钠可随烟气同步流动，其可在高于140度的条件下与烟气中的二氧化硫反应生成硫酸钠，进而可以实现对烟气的脱硫动作，且经烟气净化处理组件2处理烟气中的固体颗粒后由烟囱8排出。在上述工作过程中，考虑到小苏打的分解温度，由此将小苏打粉末直接喷入燃煤气锅炉1内，燃煤气锅炉1内的烟气温度能够满足小苏打的分解温度，使得小苏打能够在燃煤气锅炉1的烟道内完全分解，进而可以有效吸收烟气中的二氧化硫，由此通过灵活选择小苏打喷入点位置，既能最大程度地促进小苏打受热分解从而更好地发挥脱硫作用，又能最小程度地减小因脱硫剂喷入点位置改变而对空气预热器4产生的影响。

具体参见图1，针对燃煤气的不同，小苏打喷入点位置应进行调整，比如当燃煤气锅炉1内燃烧的燃煤气为高炉煤气或者转炉煤气时，喷入管52的出料口连通至省煤器3与空气预热器4之间的烟道。在本实施例中，小苏打喷入省煤器3与空气预热器4之间的烟道，且在该烟道中烟气温度比较高，大于250度，小苏打被直接快速分解，且分解后的碳酸钠随烟气在烟道流动，进而可以与烟道内的烟气混合均匀，一般经过空气预热器4换热后的烟气温度也到160度左右，大于140度，能够满足碳酸钠与二氧化硫反应的温度要求，则分解后的碳酸钠可与烟气中的二氧化硫反应完全。一般，在采用高炉煤气或者转炉煤气作为燃煤气时，在煤气锅炉的烟气出口与烟气净化处理组件2的烟气进口之间的烟道上还设置有煤气加热器6，煤气加热器6也为换热部件，用于对燃烧的燃煤气进行预热，以提高燃煤气的热量利用率，小苏打分解后的碳酸钠主要在煤气加热器6之前的烟道内进行脱硫。另外在煤气加热器6上设置有吹灰器61，用于提高煤气加热器6的换热效率，避免烟道内的积灰影响热传递效果。

具体参见图2，而在另一种实施例中，燃煤气为焦炉煤气，则喷入管52的出料口连通至空气预热器4的烟气出口附近的烟道，且对出料口的小苏打进行加热。在本实施例中，燃煤气为焦炉煤气，而焦炉煤气中的含硫成分比较高，一般要求空气预热器4的烟气出口温度高于露点温度，由此将喷入管52的出料口设置于空气预热器4的烟气出口一侧的烟道，但是由于该处烟气温度低于250度，则在小苏打喷入烟道之前，对小苏打进行加热，以使小苏打在加热条件下分解为碳酸钠，则表明进入燃煤气锅炉1烟道内的脱硫剂为分解后的碳酸钠，碳酸钠在烟道内可与烟气中的二氧化硫充分反应。在优选方案中，在燃煤气锅炉1上设置有烟道旁路7，烟道旁路7一端连通至省煤器3的烟气出口，另一端连通至空气预热器4的烟气出口处，在烟道旁路7上设置有调节其烟气流量的调节风门71，通过调节风门71可以控制烟道旁路7的通断以及其内的烟气流量，以满足小苏打的反应温度要求。当然，还可以采用其它的形式单独对喷入管52内的小苏打进行加热，以使小苏打在喷至燃煤气锅炉1内烟道时已被分解。本实施例中，烟道旁路7为小苏打的加热结构，通过烟道旁路7将空气预热器4的烟气进口之前的烟气部分直接通过烟道旁路7导至空气预热器4的烟气出口一侧，该部分烟气不经过空气预热器4换热，而是作为小苏打的热解用热源，一般来说是先将其与喷入管52内的小苏打进行混合，先将小苏打分解为碳酸钠，然后再将碳酸钠喷入空气预热器4的烟气出口一侧烟道内。另外，在空气预热器4的烟气进口与烟气出口处均设置有烟温测点，用于检测这两个位置处的烟气温度，通过这种温度测点方式控制烟道旁路7内的烟气流量。

再次参见图1以及图2，进一步地，小苏打仓51与燃煤气锅炉1的烟道之间通过两根喷入管52连接，在两根喷入管52上均设置有控制器通断的阀门521。本发明中，小苏打为粉末状，在压缩空气作用下沿喷入管52流动，其有可能产生堵塞的情况，由此设置两根喷入管52，一主一副，形成备用，以保证小苏打持续脱硫。另外，两根喷入管52可以共用一个气源，在使用时，喷入管52上的阀门521打开，反之则将喷入管52上的阀门521关闭，当然两个喷入管52上的阀门521应均采用电磁阀，方便控制。通常，在燃煤气锅炉1的空气预热器4的正下方设置有清灰口11，燃煤气锅炉1的烟气出口区位于清灰口11上方。燃煤气锅炉1的清灰口11采用缩口结构，部分脱硫反应是在燃煤气锅炉1内发生，生成的硫酸钠颗粒部分在燃煤气锅炉1内沉积，进而可由该清灰口11收集排出，当然还有烟气中自带的部分颗粒也可在清灰口11收集。

参见图1以及图2，本发明实施例还提供一种采用小苏打干法脱硫的燃煤气烟气处理方法，主要是采用上述的处理装置，具体是在燃煤气锅炉1工作过程中，通过小苏打仓51向燃煤气锅炉1的烟气出口与省煤器3的烟气出口之间的烟道内喷入小苏打粉末，小苏打在250度以上高温作用下先分解为碳酸钠，且在140度高温作用下分解后的碳酸钠能够与烟气中的二氧化硫反应，以达到对烟气脱硫的目的，脱硫后的烟气经烟气净化组件处理后由烟囱8排出。本实施例中，通过向燃煤气锅炉1的烟道内喷入小苏打以达到脱硫的目的，选择合适的喷入位置，以使小苏打能够先完全分解，再利用分解后的碳酸钠脱硫，可以有效保证脱硫效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。