CN204352706U - 一种新型锅炉水膜除尘脱硫系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型锅炉水膜除尘脱硫系统，该系统包括框架、燃煤锅炉、锅炉省煤器、水膜除尘文丘里、锅炉引风系统、外排烟囱、一级水膜除尘脱硫系统、二级水膜除尘脱硫系统、三级水膜除尘脱硫系统，一级水膜除尘脱硫系统、二级水膜除尘脱硫系统、三级水膜除尘脱硫系统采用花岗岩或麻石石料作为原料制成。本实用新型的优点在于：气、液的分离、液、气比的控制、防止结垢、控制烟气含水量，本方案气液分离工艺中，通过旋风层离心分离脱水独特的工艺，调整引风机至最佳运行状态，控制烟气中水分至最低程度。耐腐耐磨：湿式除尘脱硫工艺，产生的呈酸性冲洗液，以及加入的石灰水、碱液、和烟尘颗粒及气流冲刷，对设备产生冲涮、腐蚀作用。

Description

一种新型锅炉水膜除尘脱硫系统

技术领域

本实用新型涉及脱硫系统，尤其是一种新型锅炉水膜除尘脱硫系统。

背景技术

为了保护好人类赖以生存的自然环境，有效控制燃煤锅炉粉尘、SO2的排放， WMCIII型花岗石系列除尘脱硫系统具有良好的除尘脱硫效果，技术稳定、受用寿命长。装置适用于中小型燃煤锅炉的除尘脱硫，处理后废气达到GB13271-2014《锅炉大气污染物排放标准》排放标准。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新型锅炉水膜除尘脱硫系统，采用该系统燃烧锅炉尾气能达到国家排放标准。

本实用新型的技术方案为：一种新型锅炉水膜除尘脱硫系统，该系统包括框架、燃煤锅炉、锅炉省煤器、水膜除尘文丘里、锅炉引风系统、外排烟囱。框架内依次分隔三个空间设有一、二、三级除尘、一、二、三级除尘分别为一级水膜除尘脱硫系统、二级水膜除尘脱硫系统、三级水膜除尘脱硫系统，一级水膜除尘脱硫系统、二级水膜除尘脱硫系统、三级水膜除尘脱硫系统采用花岗岩或麻石石料作为原料制成。框架的一侧上部设有水膜除尘文丘里，水膜除尘文丘里与煤锅炉下部的锅炉省煤器连接，框架的另一侧设有出烟口，出烟口连接有引风系统，框架下部设有出水口，出水口连接引水沟，锅炉引风系统连接设有外排烟囱。

本实用新型工作原理：

湿式除尘：用洗涤液捕集尘粒法。特点：多层洗涤液喷淋散发面比较大，当气流带着尘粒粒子接近这些洗涤液时，由惯性作用尘粒与洗涤液不断碰撞并粘附从而被捕集。被捕集的尘粒随洗涤液流入集灰池后经固液分离，即达到除尘目的，液体循环利用。

湿法脱硫：利用成熟工艺湿法脱硫，即用脱硫淋液中的碱性物质来中和烟气中的SO2。烟气中的SO2相对来说属于低浓度的，利用多层次雾化喷淋液与烟气充分接触，烟气中的SO2与碱液发生反应，生成沉淀物随喷淋液流入沉淀池，固液分离后液体经补充碱液循环使用。此法设备投资和运行成本较低，稳定性较好。

第一步，气液传质和水合过程，即烟气中SO22-离子与水接触时，溶解在水中，并与H⁺离子化合，生成氢氟酸和亚硫酸：

              H⁺ + SO₃ ^2- →  H₂SO₃                           (1)

第二步，H2SO3与溶解在水中的碱性脱硫剂〔Ca(OH)2〕作用，生成溶解度很小的钙盐：

        Ca²+   +  SO₃ ^2- →  Ca SO₃                     (4)

此外，因烟气中含有氧气，少量Ca SO₃被氧化为CaSO₄。

综上所述，烟气中的SO₂先溶解于水，并发生离解，生成SO₂ ^2-离子，再与循环液中的Ca²⁺离子化合，生成微溶的钙盐（Ca SO₃）。钙盐经过沉淀，从而把烟气中的S元素固化来达到净化之目的。

本实用新型的优点在于：气、液的分离：本系统将液气分别引入多个小直径的旋风分离器内，使气流上升，液体下降进行分离，其装置上的独特设计，使气液得到充分分离。气流末端含水量在5%以下；含尘、含硫液体流入塔底外排，在沉灰池进行固液分离，清水循环利用。液、气比的控制：液气比的控制是关系除尘、脱硫效果和运行成本的重要因素，本系统可通过调整水流量、水压和碱液浓度来调节液气比，以达最佳效果。防止结垢：为了防止除尘脱硫系统管道及喷嘴结垢堵塞，影响系统运行，塔体内部分管道和喷嘴选用不锈钢材料，运行中采用间歇性酸洗法处理。控制烟气含水量：烟气中含有过高的水分，会加大引风机工作负荷和用电量，也会加速设备的腐蚀。本方案气液分离工艺中，通过旋风层离心分离脱水独特的工艺，调整引风机至最佳运行状态，控制烟气中水分至最低程度。耐腐耐磨：湿式除尘脱硫工艺，产生的呈酸性冲洗液，以及加入的石灰水、碱液、和烟尘颗粒及气流冲刷，对设备产生冲涮、腐蚀作用。因此耐腐耐磨是湿式除尘脱硫设备首先要考虑的问题，花岗岩（麻石）制作的除尘脱硫系统具有良好的耐腐耐磨特性，且造价相对要低。该类材料在烟尘处理中已有五十多年的历史，所以花岗岩（麻石）制作的除尘脱硫装置深受用户欢迎和放心。配套的水管及水泵均选配酸防腐型的，喷嘴采用高压耐腐雾化喷嘴。

附图说明

图1为本实用新型新型锅炉水膜除尘脱硫系统立面布置图；

图2为本实用新型新型锅炉水膜除尘脱硫系统平面布置图；

图3为本实用新型新型锅炉水膜除尘脱硫系统进水管A-A剖视放大图。

具体实施方式

一种新型锅炉水膜除尘脱硫系统，该系统包括框架、燃煤锅炉1、锅炉省煤器2、水膜除尘文丘里3、锅炉引风系统7、外排烟囱8。框架内依次分隔三个空间设有一、二、三级除尘、一、二、三级除尘分别为一级水膜除尘脱硫系统4、二级水膜除尘脱硫系统5、三级水膜除尘脱硫系统6，一级水膜除尘脱硫系统4、二级水膜除尘脱硫系统5、三级水膜除尘脱硫系统6采用花岗岩或麻石石料作为原料制成，耐腐耐磨，使用寿命长，内部无需维修，外部检修方便快捷。框架的一侧上部设有水膜除尘文丘里3，水膜除尘文丘里3与煤锅炉下部的锅炉省煤器2连接，框架的另一侧设有出烟口和清灰口11，出烟口连接有引风系统7，框架下部设有出水口9，出水口9连接引水沟10，锅炉引风系统7连接设有外排烟囱8。

它的使用工艺为：三级除尘脱硫

    旋流喷淋

锅炉出口含尘硫氧化物的烟气流，经烟道切线进入设备或装置的烟气进口，由于离心力的作用，烟气在施喷淋室内，连续旋转下降，同时安装于进口顶部的高压喷嘴，连续喷出充分雾化的除尘脱液流，烟气与除尘脱液流在紊流状态下进行充分的混合、碰撞、反应，对烟气中的尘粒和SO₂气体进行最大限度的捕集，气、液、固三相之间进行了充分的传质，大的烟尘颗粒在此过程中被收集下来，细的烟尘颗粒则增大了粘结团聚力，SO₂气体与碱进行中和反应，形成的SO₃盐进入液相，快速完成脱硫过程，此级的除尘效率可达90%以上，脱硫效率可达75%以上。影响效率的因素有旋流喷淋室合适的停留时间，以及温度的高低，较低的温度有利于脱硫效率的提高，较高的温度则降低脱硫率，因为脱硫生成的SO₃弱酸盐在较高的温度下可能分解，而重新释放出SO₂。

自激沸腾

在旋流喷淋室中形成的三相复合体系，通过自激门时，由于突然加速通过气流接触除尘脱硫液面，产生自激沸腾效应。自激使三相混合体系中除尘脱硫过程得到了强化，冲破了细微尘粒表面的气膜，使细微尘粒得到了良好的浸润，便于收集在液体之中，同时也强化了脱硫效率，含硫氧化物也得到了良好的吸收。高速气流冲激除尘脱液面，使液面沸腾起来三相体系重新紊流组合，形成具有高效捕集与吸收的泡沫层。在此过程中除尘、脱硫效率进一步提高。

泡沫层吸收

    自激沸腾效应使除尘脱硫液面沸腾，形成泡沫层，由于脱硫液的碱性泡沫丰富持久，为烟气的净化创造了良好的条件，泡沫具有巨大的表面积，碱性分子结构对于细微尘粒具有良好的吸附作用，使湿式除尘脱硫三相间的粘附、滞留、碰撞、吸收得以更好的发挥。

    三级作用的总除尘效率95%以上，脱硫效率90%以上。

设备及装置性能特点：采用旋流喷淋、自激沸腾、泡沫吸收三级除尘脱硫原理，使气、液、固三相充分混合接触，反应完全，除尘脱硫效率高。主材采用花岗岩（麻石）石料，耐腐耐磨，使用寿命二十五年以上，内部无需维修，外部检修方便快捷。工艺设计独特，气、液通道畅通，不堵塞、不积灰、不结垢，系统内阻力小，总阻力≤1000Pa。先进的脱水技术及工艺、外排烟气含水量低于5%，温度不低于60°，烟囱排烟顺畅。除尘脱硫用水可以利用石灰水、冲渣水、锅炉排水以及其它碱性废水，以废治废，循环使用。除尘脱硫循环用水，经沉淀中和处理后不外排，其沉淀灰渣外运，用于烧制内燃砖或其它建材使用。除尘脱硫工艺流程安排合理，可采用自动控制系统，实行在线联网监测。

下表为使用本装置后的排放量，已符合国家标准。

Claims (2)

1.一种新型锅炉水膜除尘脱硫系统，其特征在于：该系统包括框架、燃煤锅炉（1）、锅炉省煤器（2）、水膜除尘文丘里（3）、锅炉引风系统（7）、外排烟囱（8）；框架内依次分隔三个空间设有一、二、三级除尘、一、二、三级除尘分别为一级水膜除尘脱硫系统（4）、二级水膜除尘脱硫系统（5）、三级水膜除尘脱硫系统（6），框架的一侧上部设有水膜除尘文丘里（3），水膜除尘文丘里（3）与煤锅炉下部的锅炉省煤器（2）连接，框架的另一侧设有出烟口，出烟口连接有引风系统，框架下部设有出水口，出水口连接引水沟，锅炉引风系统（7）连接设有外排烟囱（8）。

2.根据权利要求1所述新型锅炉水膜除尘脱硫系统，其特征在于：一级水膜除尘脱硫系统（4）、二级水膜除尘脱硫系统（5）、三级水膜除尘脱硫系统（6）采用花岗岩或麻石石料作为原料制成。