一种烟气超低排放一体化处理系统
技术领域
本发明涉及烟气处理技术领域，特别是涉及一种烟气超低排放一体化处理系统。
背景技术
工业生产的迅速发展带来了对环境的严重污染，大气的主要污染物是粉尘、SOX和NOX气体等。目前，全世界每年排入大气的污染物中，粉尘一亿多吨，SO2一亿五千万吨，而我国现有工业和生活的锅炉和炉窑每年排入大气的烟尘就有1400万吨，SO2有2070吨。在我国的SO2排放已导致许多地区出现严重的酸雨现象，由此造成的年平均经济损失在1000亿元以上。解决现在的大气污染问题，保护整个地球的生态环境，已成关系到子孙后代幸福的大问题。
现有的烟气处理系统在处理过程中产生较多废料，排放量较大，且烟气处理成本较高，处理后的烟气较难完全达到排放标准。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种烟气超低排放一体化处理系统。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：
一种烟气超低排放一体化处理系统，包括通过烟道依次连接的循环流化床、旋风除尘器、余热锅炉、急冷塔、布袋除尘器以及脱硫塔，所述循环流化床上开设有烟气进口以及脱酸剂添加口，所述余热锅炉包括沿烟气流动方向依次设置的沉降室、高温余热锅炉和低温余热锅炉，所述沉降室的进烟口与旋风除尘器的出烟口连接，所述低温余热锅炉的出烟口与急冷塔的进烟口连接，所述急冷塔内设置有降温水雾化喷头，所述脱硫塔内设置有脱硫液喷头。
进一步地，还包括烟气加热器，烟气加热器的进烟口与所述脱硫塔的出烟口连接。
前所述的一种烟气超低排放一体化处理系统，余热锅炉上设置有蒸汽输送管道，蒸汽输送管道与烟气加热器连接，为烟气加热器供热。
前所述的一种烟气超低排放一体化处理系统，烟气进口位于循环流化床的底部，且烟气进口与位于循环流化床内的文氏管连接，脱酸剂添加口朝向文氏管的端部。
前所述的一种烟气超低排放一体化处理系统，急冷塔为顺流式喷淋塔，顺流式喷淋塔的进烟口以及降温水雾化喷头均位于顺流式喷淋塔的顶部。
前所述的一种烟气超低排放一体化处理系统，位于急冷塔与布袋除尘器之间的烟道上设置有粉末喷射添加装置，粉末喷射添加装置包括进料斗、与进料斗连接的喷射器以及为喷射器供气的风机，喷射器的端部伸至烟道内。
前所述的一种烟气超低排放一体化处理系统，脱硫塔内位于脱硫液喷头的下方设置有不锈钢填料层。
一种烟气超低排放一体化处理方法，包括以下步骤：
S1：高温烟气由烟气进口进入循环流化床内，经文氏管加速后喷入循环流化床，并与脱酸剂添加口加入的石灰粉充分混合反应，实现烟气脱酸；
S2：脱酸后的高温烟气进入旋风除尘器内，呈螺旋形向下运动，脱去高温烟气中的粉尘杂质，随后高温烟气进入余热锅炉内，与余热锅炉内的水进行热交换，实现高温烟气的降温，同时回收余热用于加热水，水加热成水蒸气后通过蒸汽输送管道输送至烟气加热器，同时，降温后的烟气进入急冷塔内；
S3：烟气进入急冷塔后与雾化后的水混合，充分进行汽-气换热，水迅速蒸发，使烟气进一步降温，同时对烟气进行洗涤、除尘，产生的沉降灰由急冷塔底部的卸料阀排出，而烟气进入急冷塔与布袋除尘器之间的烟道内；
S4：通过粉末喷射添加装置先向烟道内添加粉状活性炭，在烟道内与烟气混合进行初步吸附，再通过粉末喷射添加装置向烟道内添加消石灰粉，消石灰粉与烟气混合，干法脱去大部分的酸性气体，反应后的中性飞灰及部分活性炭粉、消石灰粉随烟气一起进入布袋除尘器，经过布袋除尘器除尘后进入脱硫塔内；
S5：烟气在脱硫塔内与氢氧化钠脱硫液充分混合，去除前端未完全去除掉的酸性气体和酸性有害物质，随后进入烟气加热器中；
S6：烟气加热器对烟气进行加热，去除水汽后可排放至大气，完成对烟气的处理。
前所述的一种烟气超低排放一体化处理方法，高温烟气经过余热锅炉后温度降至550℃，进入急冷塔后温度降至200℃以下，且烟气在200-550℃温降区停留时间小于1s。
本发明的有益效果是：
（1）本发明先采用循环流化床对烟气进行初步脱酸，然后通过旋风除尘器对烟气进行除尘，同时可去除混杂在烟气中的脱酸剂，再通过余热锅炉对高温烟气进行降温，同时充分回收余热，之后采用急冷塔对烟气进行进一步降温，再通过布袋除尘器对烟气进行二次除尘，最后进入脱硫塔内进行脱硫，使处理后的烟气完全符合排放标准；
（2）本发明在脱硫塔后还设置烟气加热器，可对脱硫塔脱硫后的烟气进行加热，避免脱硫塔内湿法脱硫后的烟气含有大量的水汽而在排放口形成白烟，对周围环境造成污染，同时，还可避免烟气经过引风机后造成凝结水而影响引风机的正常工作；
（3）本发明在余热锅炉上设置蒸汽输送管道，并与烟气加热器连接，余热锅炉产生的高温蒸汽可为烟气加热器供热，充分利用热能，降低了运行成本；
（4）本发明中烟气进口设置在循环流化床的底部，烟气由循环流化床的底部进入，并经过文氏管加速后，在端部与脱酸剂充分混合反应，烟气夹带脱酸剂向上移动的过程中，由于脱酸剂较重，不断有脱酸剂下落，下落至靠近文氏管处又被吹起，在循环流化床反应器的下部形成密相区，上部形成稀相区，保证烟气与脱酸剂的充分接触；
（5）本发明中采用顺流式喷淋塔作为急冷塔，保证了对烟气的降温速率，使烟气在200-550℃温降区停留时间小于1s，从而避开二恶英再合成的温度段，达到抑制二恶英再生成的目的；同时还可对烟气进行洗涤除尘；
（6）本发明在急冷塔与布袋除尘器之间的烟道上设置有粉末喷射添加装置，可通过该粉末喷射添加装置向烟道内添加粉状活性炭和消石灰粉，活性炭可对烟气内的有害物质进行初步吸附，且在低温（180℃）下二恶英类物质极易被活性炭吸附，而烟气由急冷塔排出后的温度符合该温度要求；消石灰粉可与烟气中酸性气体充分混合，干法脱去大部分的酸性气体；在该烟道后设置的布袋除尘器可有效去除烟气中夹带的粉状活性炭和消石灰粉以及中性飞灰，有效对烟气除尘，便于后续的湿法脱硫；
（7）本发明在脱硫塔内位于脱硫液喷头的下方设置不锈钢填料层，脱硫液自上而下流经填料，在填料表面形成液膜，上升的烟气流经时与液膜充分接触，达到脱硫的效果，保证了脱硫的质量，使排放的烟气符合排放标准。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为粉末喷射添加装置的结构示意图；
其中：1、循环流化床；2、旋风除尘器；3、余热锅炉；4、急冷塔；5、布袋除尘器；6、脱硫塔；7、烟道；8、烟气进口；9、脱酸剂添加口；10、烟气加热器；11、蒸汽输送管道；12、进料斗；13、喷射器；14、风机；15、降温水雾化喷头；16、脱硫液喷头；17、不锈钢填料层；18、粉末喷射添加装置。
具体实施方式
为使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施方式并结合附图，对本发明作出进一步详细的说明。
本实施例提供了一种烟气超低排放一体化处理系统，参见图1，包括通过烟道7依次连接的循环流化床1、旋风除尘器2、余热锅炉3、急冷塔4、布袋除尘器5以及脱硫塔6。
在循环流化床1的底部开设有烟气进口8，在循环流化床1底部设置有与烟气进口8连接的文氏管，高温烟气通过外部的风机14并输送至烟气进口8，经过文氏管后进入循环流化床1内。在循环流化床1上还开设有脱酸剂添加口9，开脱酸剂添加口9位于循环流化床1内的一端朝向文氏管的上端。脱酸剂可采用石灰粉，石灰粉进入循环流化床1内后，被烟气夹带向上移动，向上移动的过程中，由于石灰粉较重，不断有石灰粉下落，下落至靠近文氏管处又被吹起，在循环流化床1反应器的下部形成密相区，上部形成稀相区，使大量石灰粉悬浮于流动的烟气中，保证烟气与石灰粉的充分接触，对烟气进行初步脱酸。经过循环流化床1后的烟气通过烟道7进入旋风除尘器2中。
烟气进入旋风除尘器2后，烟气由直线运动变成圆周运动，旋转的烟气沿器壁和圆筒体呈螺旋向下，烟气在旋转过程中产生离心力，将密度大于气体的灰尘颗粒甩向器壁，灰尘颗粒一旦与器壁接触，便失去惯性而靠入口速度的动力和向下的重力沿壁面下落，进入集尘室内，而烟气持续做螺旋流动，最后除尘后的烟气排出旋风除尘器2，经烟道7进入余热锅炉3内。
烟气进入余热锅炉3后，先进入沉降室，降低烟气中的粉尘浓度，避免换热管堵塞，随后烟气依次进入高温余热锅炉3和低温余热锅炉3，对余热锅炉3内的工业水进行加热，使高温烟气降温。经过余热锅炉3的烟气通过烟道7进入顺流式喷淋塔内。
降温后的烟气由顺流式喷淋塔的塔顶进入，经过布气装置后烟气均匀地分布在塔内。顺流式喷淋塔顶部设置的多个降温水雾化喷头15将降温水雾化后喷淋至塔内，与烟气直接接触，使烟气温度急速下降，可避开二恶英在合成的温度段。烟气在急冷的过程中，除了降温，还有洗涤、除尘的作用。脱除的一部分飞灰从顺流式喷淋塔底部通过卸料阀排出，而再降温后的烟气进入烟道7中。
在顺流式喷淋塔与布袋除尘器5之间的烟道7上设置有粉末喷射添加装置18，参见图2，粉末喷射添加装置18包括进料斗12、与进料斗12连接的喷射器13以及为喷射器13供气的风机14，喷射器13的端部伸至烟道7内，将给料添加至进料斗12内，随后进入喷射器13内，风机14向喷射器13供气，随后将给料喷射至烟道7内。
可在该段烟道7上设置两个粉末喷射添加装置18。在靠近顺流式喷淋塔的粉末喷射添加装置18中添加粉状活性炭，在靠近布袋除尘器5的粉末喷射添加装置18中添加消石灰粉，活性炭可对烟气内的有害物质进行初步吸附，消石灰粉可与烟气中酸性气体充分混合，干法脱去大部分的酸性气体。烟气经过该烟道7进入布袋除尘器5内，经过布袋除尘后进入脱硫塔6内。
烟气进入脱硫塔6内后，与喷洒至脱硫塔6内的氢氧化钠溶液混合，去除前端未完全去除掉的酸性气体和酸性有害物质，随后进入烟气加热器10中。其中，在脱硫塔6内位于脱硫液喷头16的下方设置不锈钢填料层17，脱硫液自上而下流经填料，在填料表面形成液膜，上升的烟气流经时与液膜充分接触，达到脱硫的效果，保证了脱硫的质量。
烟气进入烟气加热器10后，被加热至130℃左右，脱去烟气中的水分，最后排放至大气中。另外，在余热锅炉3上还设置有蒸汽输送管道11，工业水加热后产生的高温蒸汽通过蒸汽输送管道11输送至烟气加热器10中，高温蒸汽可向烟气加热器10供热，充分利用热能，降低运行成本。
本实施例还提供了一种烟气超低排放一体化处理方法，包括以下步骤：
S1：高温烟气由烟气进口8进入循环流化床1内，经文氏管加速后喷入循环流化床1，并与脱酸剂添加口9加入的石灰粉充分混合反应，实现烟气脱酸；
S2：脱酸后的高温烟气进入旋风除尘器2内，呈螺旋形向下运动，脱去高温烟气中的粉尘杂质，随后高温烟气进入余热锅炉3内，与余热锅炉3内的水进行热交换，实现高温烟气的降温，同时回收余热用于加热水，水加热成水蒸气后通过蒸汽输送管道11输送至烟气加热器10，同时，降温后的烟气进入急冷塔4内；
S3：烟气进入急冷塔4后与雾化后的水混合，充分进行汽-气换热，水迅速蒸发，使烟气进一步降温，同时对烟气进行洗涤、除尘，产生的沉降灰由急冷塔4底部的卸料阀排出，而烟气进入急冷塔4与布袋除尘器5之间的烟道7内，其中，高温烟气经过余热锅炉3后温度降至550℃，进入急冷塔4后温度降至200℃以下，且烟气在200-550℃温降区停留时间小于1s，；
S4：通过粉末喷射添加装置18先向烟道7内添加粉状活性炭，在烟道7内与烟气混合进行初步吸附，再通过粉末喷射添加装置18向烟道7内添加消石灰粉，消石灰粉与烟气混合，干法脱去大部分的酸性气体，反应后的中性飞灰及部分活性炭粉、消石灰粉随烟气一起进入布袋除尘器5，经过布袋除尘器5除尘后进入脱硫塔6内；
S5：烟气在脱硫塔6内与氢氧化钠脱硫液充分混合，去除前端未完全去除掉的酸性气体和酸性有害物质，随后进入烟气加热器10中；
S6：烟气加热器10对烟气进行加热，去除水汽后可排放至大气，完成对烟气的处理。
经本发明的处理系统处理后的烟气完全符合排放标准。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式；凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
