一种炉窑烟气脱硫装置及脱硫工艺

技术领域

本发明属于炉窑或锅炉烟气处理领域，具体涉及一种炉窑烟气脱硫装置及脱硫工艺。

背景技术

随着社会的不断发展，环境保护要求越来越严，炉窑（锅炉）运行过程中，以煤等燃烧物（含有无机硫和有机硫）为原料与空气在炉窑（或锅炉）燃烧室高温燃烧，产生的烟气中含有SO

目前，炉窑（或锅炉）烟气脱硫技术多采用氨水等湿法脱硫工艺，为满足此工艺技术要求而建造的脱硫系统（包括铵盐分离回收系统等），装置设备庞大，占地面积及空间大，投资大；操作难度大，不稳定，能耗高、脱硫费用高，效率低、效果差，氨逃逸严重，烟气排放水汽量大、拖尾严重；脱硫系统腐蚀严重，维护费用高，安全性能差。现急需一种结构简单，安全性能高，脱硫效果好，经济实用的脱硫装置。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明旨在提供一种炉窑烟气脱硫装置，其安全性能高，脱硫效果好，经济实用。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种炉窑烟气脱硫装置，包括石粉储罐和炉窑，所述石粉储罐上方的进料口连接在输料罐车上，石粉储罐内设有保温机构，顶部设有除尘装置，下部设有气浮机构；石粉储罐上安装有振打装置；石粉储罐底端设有多个分料口，每个分料口均通过分料电动阀连通在对应的给料分配器上，给料分配器的进风端口连通主供气系统和备用鼓风机，给料分配器的出料端口通过出料控制阀连通在所述炉窑燃烧室内的喷料头上，喷料头设在炉窑的二次风风管的出风口处。

优选地，所述备用鼓风机构和主供气系统（即厂区整个生产装置的空压机供气系统）分别通过第二控制阀和第三控制阀连通在给料分配器的进风端口上；所述主供气系统通过第四控制阀连通在给料分配器的出料端口上。

优选地，所述气浮机构包括安装在石粉储罐内部下方的空气环管，通过第五控制阀与主供气系统相连的空气环管上安装有多个气浮喷头。

优选地，所述第五控制阀与空气环管之间还安装有电加热器。

优选地，所述振打装置包括安装在石粉储罐外侧壁上的第一振动电机和安装在分料口上的第二振动电机。

优选地，所述保温机构包括设在石粉储罐外壁的夹套层，夹套层内设有连接外部蒸汽源的保温盘管。

优选地，所述给料分配器的出料端口相连的管道上设有观测下料情况的视镜。

优选地，所述石粉储罐内设有料位传感器，主供气系统和备用鼓风机的出风管道上均设有压力传感器。

优选地，所述给料分配器的出风管道上安装有流量计。

基于上述炉窑烟气脱硫装置，本发明还提出了一种脱硫工艺，包括以下步骤：

1）输料罐车将石灰石粉输入石粉储罐中；

2）通过控制分料电动阀动作，将石灰石粉由石粉储罐的分料口送入给料分配器中，同时主供气系统或备用鼓风机通过对应的控制阀向给料分配器中送气鼓风；

3）给料分配器中导出的气相物料通过出料控制阀的调控后，将气相物料输送至炉窑的最前端燃烧高温区，炉窑中煤与空气中氧气燃烧放热，产生的烟气温度达到900℃以上，石灰石粉受热分解，并在高温条件下脱出烟气中的SO

本发明具有的有益效果为：

1. 本发明针对现有炉窑（或锅炉）烟气湿法脱硫工艺技术中存在的问题，提供一种先进干法脱硫工艺技术，破解了现有炉窑烟气湿法脱硫工艺技术中存在的难题。石灰石粉脱硫工艺不同于传统脱硫工艺，其脱硫方式是置于炉窑（或锅炉）刚产生烟气的最前端燃烧室高温区，石灰石粉（主要成分CaCO

2.主供气系统通过第三控制阀向给料分配器的分配室中鼓气，将石灰石粉鼓入炉窑（或锅炉）中；鼓风机作为备用风机使用，提高系统的应急能力，具有更强的安全性能，保证炉窑（锅炉）的长期安全稳定运行。

3.在出料端口压强不足时，可通过控制第四控制阀对进入炉窑（或锅炉）中的气相物料的压强进行调节，保证燃烧室内的喷料头部位压强与炉窑（或锅炉）所配二次风风压持平或稍高即可。石灰石粉由喷料头经炉窑（或锅炉）的二次风机构配风后混合一并进入燃烧室，达到脱硫的目的。保证了石灰石粉在炉膛燃烧室内分布均匀、反应彻底、效果佳、消耗低。

4. 保温机构包括设在石粉储罐外壁的夹套层，夹套层内设有连接外部蒸汽源的保温盘管，有效保证石粉储罐中物料的储存温度恒定，干燥无水气，洁净无腐蚀。

5. 石粉储罐上还安装有振打装置，振打装置包括安装在石粉储罐外侧壁上的第一振动电机和安装在分料口上的第二振动电机。通过保温机构、气浮机构和振动电机振动电机的配合，有效保证了石粉储罐内石灰石粉干燥松散，畅通流动，具有很好的连续性，不粘结、不挂壁，分料口下料更顺畅。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

附图说明：1、石粉储罐；2、鼓风机；3、给料分配器；5、视镜；6、电加热器；7、炉窑（或锅炉） 8、压力传感器；9、主供气系统；11、布袋除尘器；12、第一振动电机；13、保温盘管；14、空气环管；15、分料口；151、第二振动电机；16、分料电动阀；17、第一控制阀；21、第二控制阀；31、出料控制阀；41、第三控制阀；42、第四控制阀；43、第五控制阀。

具体实施方式

如图1所示，本发明提出了一种炉窑烟气脱硫装置，包括石粉储罐1和炉窑7（或锅炉），石粉储罐1上方的进料口通过第一控制阀17连接在外部的输料罐车的气泵上，通过气泵将输料罐车内石灰石粉送入石粉储罐1中。石粉储罐1底端设有两个分料口15，两个分料口15均通过分料电动阀16连通在对应的给料分配器3上，给料分配器3的进风端口连通主供气系统9（即厂区整个生产装置的空压机供气系统）和备用鼓风机构。

具体的，备用鼓风机构和主供气系统9分别通过第二控制阀21和第三控制阀41连通在给料分配器3的进风端口上。主供气系统9通过第三控制阀41向给料分配器3的分配室中鼓气，将石灰石粉鼓入炉窑7（或锅炉）中；备用鼓风机构包括的鼓风机2（可采用罗茨风机）作为备用风机使用，提高系统的应急能力，具有更强的安全性能。其中，主供气系统9通过第四控制阀42连通在给料分配器3的出料端口上，给料分配器3的出料端口通过出料控制阀31连通在炉窑7（锅炉）燃烧室内的喷料头上，喷料头插入炉窑7（锅炉）二次风风管中心位的出风口处。在出料端口压强不足时，可通过控制第四控制阀42对进入炉窑7（锅炉）中的气相物料的压强进行调节，保证燃烧室内的喷料头部位压强与炉窑7所配二次风风压持平或稍高即可。石灰石粉由喷料头经炉窑7的二次风机构配风后混合一并进入燃烧室，在炉窑7炉膛燃烧室内石灰石主要成分CaCO

给料分配器3的出料端口相连的管道上设有观测下料情况的视镜5，方便了实时观测向炉窑7（锅炉）输送物料的输送情况。

石粉储罐1内设有保温机构，保温机构包括设在石粉储罐1外壁的夹套层，夹套层内设有连接外部蒸汽源的保温盘管13，有效保证石粉储罐1中物料的储存温度恒定，干燥无水气，洁净无腐蚀。

石粉储罐1顶部设有除尘装置，除尘装置采用布袋除尘器11，可对石粉储罐1排出的粉尘进行有效过滤沉降，避免空气污染。石粉储罐1下部设有气浮机构，气浮机构包括安装在石粉储罐1内部下方的空气环管14，通过第五控制阀43与主供气系统9相连的空气环管14上安装有多个气浮喷头，第五控制阀43与空气环管14之间还安装有电加热器6。通过调控第五控制阀43向空气环管14中鼓气，并由电加热器6对鼓入空气加热，有效避免鼓入石粉储罐1中的空气温度低影响石灰石粉的保温。

此外，石粉储罐1上还安装有振打装置，振打装置包括安装在石粉储罐1外侧壁上的第一振动电机12和安装在分料口15上的第二振动电机151。通过保温机构、气浮机构和振动电机振动电机的配合，有效保证了石粉储罐1内石灰石粉干燥松散，畅通流动，具有很好的连续性不粘结，分料口15下料更顺畅。

石粉储罐1内设有料位传感器，可对石粉储罐1中物料进行实时监测。主供气系统9和鼓风机2的出风管道上均设有压力传感器8和风量（流量）计。给料分配器3的出风管道上安装有流量计。

相应的，本发明还提出了基于上述炉窑烟气脱硫装置的脱硫工艺，包括以下步骤：

1）通过气泵将输料罐车内石灰石粉送入石粉储罐中。

2）通过控制分料电动阀动作，将石灰石粉由石粉储罐的分料口送入给料分配器中，同时主供气系统或备用鼓风机构通过对应的控制阀向给料分配器中送气鼓风。

3）给料分配器中导出的气相物料通过出料控制阀的调控后，将气相物料输送至炉窑（锅炉）的最前端燃烧高温区，炉窑（锅炉）中煤与空气中氧气燃烧放热，产生的烟气温度达到900℃以上，石灰石粉受热分解，并在高温条件下脱出烟气中的SO

具体的，在炉窑的炉膛中进行的主要化学反应有：

a、产生烟气的主要反应：

C+O

b、脱硫过程的主要反应：

CaCO

CaCO

该工艺是干法脱硫工艺，且在炉窑（锅炉）的最前端高温区即在烟气产生的源头端脱硫，不会产生任何腐蚀现象，消除了因腐蚀产生的重大不安全因素。而传统的湿法脱硫工艺，因系统存在酸、碱性气体如NH

本发明针对现有炉窑（锅炉）烟气湿法脱硫工艺技术中存在的问题，提供一种优良的干法脱硫工艺技术，破解了现有炉窑（锅炉）烟气湿法脱硫工艺技术中存在的难题。石灰石粉脱硫工艺不同于传统脱硫工艺，其脱硫方式是置于炉窑（锅炉）刚产生烟气的最前端燃烧室高温区，石灰石粉（主要成分CaCO