本發(fā)明涉及一種用于鍋爐煙氣中三氧化硫的脫除裝置及方法，特別是用于燃煤鍋爐煙氣中三氧化硫的脫除裝置及方法。

背景技術(shù)：

燃煤鍋爐煙氣中SO3的存在，對(duì)系統(tǒng)設(shè)備和環(huán)境排放都有重大影響，主要包括：（1）導(dǎo)致煙氣酸露點(diǎn)升高，酸露點(diǎn)的升高要求鍋爐排煙溫度的升高，這會(huì)增加鍋爐的排煙損失，降低鍋爐熱效率，造成能源的浪費(fèi)；（2）排煙不透明，可能出現(xiàn)藍(lán)羽現(xiàn)象；（3）空氣預(yù)熱器的腐蝕；當(dāng)煙氣流經(jīng)空氣預(yù)熱器時(shí)，煙溫會(huì)迅速下降，如果煙氣中SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較大，則十分容易使H2SO4蒸氣在管壁凝結(jié)，從而增加了對(duì)空氣預(yù)熱器傳熱元件的腐蝕，縮短了空氣預(yù)熱器的壽命。

目前燃煤煙氣中三氧化硫脫除方法，分為三大類：1）依靠濕法脫硫或者半干法脫硫在空預(yù)器尾部進(jìn)行脫除，這樣無法解決三氧化硫?qū)疹A(yù)器壽命及堵塞問題；2）在爐內(nèi)或選擇性催化還原（SCR）前噴入堿性物質(zhì)，這類方法存在的問題是無法解決SCR帶來的那部分三氧化硫?qū)疹A(yù)器的影響；3）在空預(yù)器尾部噴入粉末狀的堿性物質(zhì)作為吸收劑，如氫氧化鈣、碳酸鈉、碳酸鈣等，但目前粉末狀堿性物質(zhì)在噴入過程中的輸送是個(gè)難題，無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)、順暢的送料，易出現(xiàn)板結(jié)、輸送不連續(xù)、噴灑不均勻的現(xiàn)象，吸收劑不能與煙氣中的三氧化硫充分混合、反應(yīng)，導(dǎo)致吸收劑耗量過大、脫除效率較低，且噴入裝置占用空間較大也增加了煙道阻力，提高了能耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種鍋爐煙氣三氧化硫脫除裝置及方法，它不僅能解決空預(yù)器腐蝕、堵塞等問題，并可降低吸收劑的消耗量、提高脫除效率，且煙道阻力增加較小。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一種鍋爐煙氣三氧化硫脫除裝置，包括吸收劑儲(chǔ)倉(cāng)，其特征在于：吸收劑儲(chǔ)倉(cāng)的下部為錐殼，一流化風(fēng)機(jī)通過流化風(fēng)加熱器與該錐殼內(nèi)腔相連，錐殼底部與給料器的進(jìn)料口相連，給料器的進(jìn)風(fēng)管通過輸送風(fēng)加熱器與輸送風(fēng)機(jī)相連，給料器的出風(fēng)管與噴射母管相連，噴射母管聯(lián)有兩根以上的噴射支管，每根噴射支管聯(lián)有一個(gè)以上的噴嘴，所有噴嘴設(shè)于鍋爐空預(yù)器煙氣進(jìn)管前方的煙道內(nèi)；

上述噴嘴為均流式噴嘴，它可以為中空的噴管、通過連桿與噴管聯(lián)接的錐形罩，錐形罩的頂部鄰近噴管；每個(gè)噴嘴可實(shí)現(xiàn)更為均勻的噴射；

上述噴嘴為均流式噴嘴，它也可以為鐘罩形的噴管、設(shè)于噴管側(cè)壁的數(shù)個(gè)噴孔；同樣每個(gè)噴嘴可實(shí)現(xiàn)更為均勻的噴射；

作為本發(fā)明一種鍋爐煙氣三氧化硫脫除裝置的進(jìn)一步改進(jìn)，所有噴嘴在煙道橫截面內(nèi)均布排列；可實(shí)現(xiàn)吸收劑在煙道內(nèi)更為均勻的噴灑；

作為本發(fā)明一種鍋爐煙氣三氧化硫脫除裝置的進(jìn)一步改進(jìn)，給料器的進(jìn)料口內(nèi)設(shè)有卸料葉輪；可實(shí)現(xiàn)吸收劑的閉風(fēng)式進(jìn)料，防止吸收劑儲(chǔ)倉(cāng)內(nèi)流化風(fēng)的泄漏，保證流化效果；

本發(fā)明使用上述鍋爐煙氣三氧化硫脫除裝置的方法，其特征在于包括以下步驟：1）將粉末狀的堿性吸收劑加入吸收劑儲(chǔ)倉(cāng)內(nèi)；2）從吸收劑儲(chǔ)倉(cāng)下部的錐殼內(nèi)通入流化風(fēng)，流化風(fēng)溫度為100℃-200℃，使得堿性吸收劑在吸收劑儲(chǔ)倉(cāng)實(shí)現(xiàn)流化態(tài)、均勻連續(xù)排料；3）堿性吸收劑進(jìn)入給料器，從給料器的進(jìn)風(fēng)管通入輸送風(fēng)，輸送風(fēng)壓力大于流化風(fēng)，輸送風(fēng)溫度為100℃-200℃，將進(jìn)入給料器的堿性吸收劑送入噴射母管，再經(jīng)數(shù)根噴射支管及數(shù)個(gè)噴嘴噴入鍋爐空預(yù)器煙氣進(jìn)管之前的煙道內(nèi)，進(jìn)行脫硫；

本發(fā)明通過100℃以上的流化風(fēng)和輸送風(fēng)進(jìn)行送料，可防止粉末狀的堿性吸收劑板結(jié)，通過流化風(fēng)可實(shí)現(xiàn)連續(xù)排料；通過數(shù)個(gè)噴嘴在鍋爐空預(yù)器煙氣進(jìn)管之前的煙道內(nèi)噴灑粉末狀的堿性吸收劑，在煙氣進(jìn)入空預(yù)器之前就進(jìn)行脫硫，能解決空預(yù)器腐蝕、堵塞等問題，且在煙道中分布較為均勻，與煙氣中的三氧化硫可較為充分地混合、反應(yīng)，提高脫除效率，降低吸收劑耗量，加上數(shù)個(gè)噴嘴占用空間更小，降低了煙道阻力和能耗；

作為本發(fā)明鍋爐煙氣三氧化硫脫除方法的一種優(yōu)選，將堿性吸收劑通過均流方式均勻地在鍋爐空預(yù)器煙氣進(jìn)管之前的煙道內(nèi)噴入；每個(gè)噴嘴可實(shí)現(xiàn)更為均勻的噴射粉末狀堿性吸收劑；

作為本發(fā)明鍋爐煙氣三氧化硫脫除方法的一種優(yōu)選，將堿性吸收劑在給料器的進(jìn)料口內(nèi)按閉風(fēng)式進(jìn)料；可防止吸收劑儲(chǔ)倉(cāng)內(nèi)流化風(fēng)的泄漏，保證流化效果，更為順利地排料；

作為本發(fā)明鍋爐煙氣三氧化硫脫除方法的一種優(yōu)選，根據(jù)煙氣流速設(shè)定數(shù)個(gè)噴嘴的位置，使得噴入的堿性吸收劑在煙道內(nèi)流動(dòng)0-3秒后進(jìn)入鍋爐空預(yù)器煙氣進(jìn)管；使得堿性吸收劑在煙道內(nèi)保持合理的停留時(shí)間，既保證脫硫效率，又避免較大的增加煙氣阻力，并防止堿性吸收劑大量進(jìn)入空預(yù)器引起堵塞；

綜上所述，本發(fā)明不僅能解決空預(yù)器腐蝕、堵塞等問題，并可降低吸收劑的消耗量、提高脫除效率，且煙道阻力增加較小。

附圖說明

圖1為本發(fā)明鍋爐煙氣三氧化硫脫除裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。

圖2為圖1中噴射裝置的放大視圖。

圖3為圖2的A-A剖面圖。

圖4為圖2中噴嘴在B向的排列圖。

圖5為圖2中噴嘴的立體圖。

圖6為本發(fā)明中的噴嘴的另一實(shí)施例主視圖。

圖7為圖6的C-C剖面圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1至圖5所示，采用本實(shí)施例的鍋爐設(shè)有依次相聯(lián)的催化還原反應(yīng)器1和空預(yù)器2，本實(shí)施例的鍋爐煙氣三氧化硫脫除裝置，包括吸收劑儲(chǔ)倉(cāng)3，吸收劑儲(chǔ)倉(cāng)3的下部為錐殼，一流化風(fēng)機(jī)4通過流化風(fēng)加熱器5與該錐殼內(nèi)腔相連，錐殼底部通過連接管與給料器6的進(jìn)料口相連，給料器6的進(jìn)料口內(nèi)設(shè)有卸料葉輪7，給料器6的進(jìn)風(fēng)管通過輸送風(fēng)加熱器8與輸送風(fēng)機(jī)9相連，給料器6的出風(fēng)管與噴射裝置10相連，噴射裝置10包括噴射母管11、與噴射母管11相聯(lián)的七根噴射支管12、聯(lián)于每根噴射支管12上的三個(gè)均流式噴嘴13，均流式噴嘴13包括中空的噴管14、通過數(shù)根連桿15與噴管14焊接聯(lián)接的錐形罩16，錐形罩16的頂部鄰近噴管14，四周近壁面處錐形罩16的頂部角度為50°~65°，處于中間位置的錐形罩16的頂部角度為30°~45°；給料器6的出風(fēng)管與噴射母管11相連，所有均流式噴嘴13設(shè)于鍋爐空預(yù)器2煙氣進(jìn)管前方催化還原反應(yīng)器1尾部的煙道內(nèi)，并在煙道橫截面內(nèi)均布排列，其與空預(yù)器2煙氣進(jìn)管入口處的距離所需流動(dòng)時(shí)間為0-3秒；

使用上述鍋爐煙氣三氧化硫脫除裝置的方法，包括以下步驟：1）將粉末狀的堿性吸收劑如氫氧化鈣、碳酸鈉、碳酸鈣或其混合物加入吸收劑儲(chǔ)倉(cāng)3內(nèi)；2）通過流化風(fēng)機(jī)4和流化風(fēng)加熱器5從吸收劑儲(chǔ)倉(cāng)3下部的錐殼內(nèi)通入流化風(fēng)，流化風(fēng)溫度為100℃-200℃，使得堿性吸收劑在吸收劑儲(chǔ)倉(cāng)3內(nèi)實(shí)現(xiàn)流化態(tài)、均勻連續(xù)排料；3）堿性吸收劑通過連接管進(jìn)入給料器6進(jìn)料口內(nèi)的卸料葉輪7上，啟動(dòng)卸料葉輪7，實(shí)現(xiàn)閉風(fēng)式進(jìn)料；通過輸送風(fēng)機(jī)9與輸送風(fēng)加熱器8從給料器6的進(jìn)風(fēng)管通入輸送風(fēng)，輸送風(fēng)壓力大于流化風(fēng)，輸送風(fēng)溫度為100℃-200℃，將進(jìn)入給料器6的堿性吸收劑送入噴射母管11，再經(jīng)七根噴射支管12及二十一個(gè)均流式噴嘴13噴入催化還原反應(yīng)器1尾部的煙道內(nèi)，進(jìn)行脫硫，噴入的堿性吸收劑在煙道內(nèi)流動(dòng)0-3秒、優(yōu)選時(shí)間為0.75~1.5秒后進(jìn)入鍋爐空預(yù)器2煙氣進(jìn)管；

本發(fā)明通過100℃以上的流化風(fēng)和輸送風(fēng)進(jìn)行送料，可防止粉末狀的堿性吸收劑板結(jié)，通過流化風(fēng)可實(shí)現(xiàn)連續(xù)排料，保證脫硫的順利進(jìn)行；通過數(shù)個(gè)噴嘴13在鍋爐空預(yù)器煙氣進(jìn)管之前的煙道內(nèi)噴灑粉末狀的堿性吸收劑，在煙氣進(jìn)入空預(yù)器2之前就進(jìn)行脫硫，能解決空預(yù)器腐蝕、堵塞等問題，且噴射時(shí)，由于錐形罩16的擾流作用，將堿性吸收劑通過均流方式均勻地在煙道內(nèi)噴入，每個(gè)噴嘴13可實(shí)現(xiàn)更為均勻的噴射粉末狀堿性吸收劑，加上噴嘴13在煙道橫截面內(nèi)均布排列，四周近壁面處錐形罩16的頂部角度較處于中間位置的更大，也利于堿性吸收劑的均勻分布，堿性吸收劑與煙氣中的三氧化硫可較為充分地混合、反應(yīng)，提高脫除效率，降低吸收劑耗量，相比于現(xiàn)有的噴入裝置，數(shù)個(gè)噴嘴13占用空間更小，降低了煙道阻力和能耗，比現(xiàn)有噴口形式均勻度效率提高30%，阻力增加僅20Pa；通過卸料葉輪7可實(shí)現(xiàn)吸收劑的閉風(fēng)式進(jìn)料，防止吸收劑儲(chǔ)倉(cāng)3內(nèi)流化風(fēng)的泄漏，保證流化效果，更為順利地排料；根據(jù)煙氣流速設(shè)定數(shù)個(gè)噴嘴13的位置，使得噴入的堿性吸收劑在煙道內(nèi)流動(dòng)0-3秒、優(yōu)選時(shí)間為0.75~1.5秒后進(jìn)入鍋爐空預(yù)器2的煙氣進(jìn)管，堿性吸收劑在煙道內(nèi)保持合理的停留時(shí)間，既保證脫硫效率，又避免較大的增加煙氣阻力，并防止堿性吸收劑大量進(jìn)入空預(yù)器2引起堵塞；

本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，如圖6、圖7所示，均流式噴嘴也可以為鐘罩形的噴管18、設(shè)于噴管18側(cè)壁的四個(gè)噴孔17，四個(gè)噴孔17按切圓方式排列；同樣該噴嘴的底部可擾流效果，也實(shí)現(xiàn)均勻的噴射；其噴孔數(shù)目也可為5~8個(gè)不等，孔徑10~50mm為宜；

噴射支管12的數(shù)目依據(jù)煙道尺寸不一樣，數(shù)目不一，布置數(shù)量深度方向建議3~6，寬度方向9~16為宜；噴嘴的位置也可設(shè)于催化還原反應(yīng)器頭部的煙道內(nèi)；

對(duì)于本發(fā)明的鍋爐煙氣脫硫方法，可以利用催化還原反應(yīng)器系統(tǒng)中的稀釋風(fēng)機(jī)或空預(yù)器的熱二次風(fēng)做流化風(fēng)和輸送風(fēng)，它們均有合適的風(fēng)溫，可取代流化風(fēng)機(jī)和流化風(fēng)加熱器、輸送風(fēng)機(jī)和輸送風(fēng)加熱器的組合，節(jié)省能量及固定投資；上述替換方式也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。