煅烧、焙烧联合烟气半干法脱硫装置及方法与流程

1.本发明涉及环境保护领域，具体而言，涉及一种煅烧、焙烧联合烟气半干法脱硫装置及方法。


背景技术：

2.电解铝行业中碳素厂的主要污染物是阳极煅烧过程中产生的煅烧烟气和焙烧过程中产生的焙烧烟气。
3.虽然烟气循环流化床半干法脱硫技术已经很成熟，通过利用其吸收塔内高密度床层和高比表面积吸附的作用，将两套烟气循环流化床半干法脱硫除尘系统分别独立应用于上述煅烧、焙烧烟气的净化，可以实现烟气中的so2控制在35mg/m3以下，沥青烟控制在10mg/m3以下，氟化物控制在3mg/m3以下，烟尘控制在5mg/m3以下的排放要求，但因上述独立的烟气工况条件均较为苛刻，独立实现超低排放要求需要付出更高的代价（如吸收剂利用率低、存在烟道着火的风险等），且无法解决煅烧、焙烧炉启机烘炉的烟气排放需要。
4.为此，公开号为cn213253811u的中国专利提供了一种用于煅烧和焙烧混合烟气的干法脱硫装置。其工艺流程为：煅烧炉出口烟气烟道和焙烧炉出口烟气烟道共同连接在吸收塔进口混合烟道内，两股烟气经混合调质后，经过循环流化床干法脱硫系统进行脱除酸性气体和焦油等污染物质。
5.然而该方案存在如下问题：1、对于碳素厂新建的煅烧炉、焙烧炉装置开始投入运行之前，需要对主机炉子进行烘干炉体，烘炉过程中的烟气主要成分是水分，烟气温度低、烟气含水量大，在不允许设计大旁路的环保背景要求，由于只有单套半干法脱硫除尘装置，使得此部分气体只能通过该套半干法脱硫除尘装置，会引起半干法脱硫除尘装置中的布袋糊袋，影响布袋的正常使用，因此其不能解决新建的煅烧炉、焙烧炉启机烘炉阶段，烘炉烟气的排烟问题。
6.2、单套脱硫除尘装置一旦出现故障，势必引起煅烧和焙烧的烟气无法正常排放，煅烧和焙烧主机必须同时停机，影响正常的生产。特使是对于煅烧炉，煅烧炉在启机后有不停机的要求，一旦煅烧烟气无法正常排放导致煅烧炉停机，损失难以估计。
7.3、循环流化床半干法脱硫除尘一旦设计完成，其具有最低的烟气流量要求，否则会出现循环流化床的塌床等运行不稳定现象。采用单套脱硫除尘装置需同时满足煅烧、焙烧烟气的排放使用，煅烧炉或焙烧炉在停机或者负荷降低时，需要将出口的清洁烟气大量的循环回脱硫装置，以满足半干法脱硫除尘装置的稳定运行，这也带来做无用功，能量浪费和吸收剂利用率低的问题，间接导致无效的碳排放。
8.4、煅烧炉烟气、焙烧炉烟气混合后，未能进行预脱除处理，焙烧烟气中的沥青烟气长期不断在烟道黏附，也会产生烟道着火的风险。


技术实现要素：

9.本发明的目的在于提供一种煅烧、焙烧联合烟气半干法脱硫装置及方法，以解决
上述背景技术中提出的问题。
10.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。
11.根据本发明的一方面，本发明提供一种煅烧、焙烧联合烟气半干法脱硫装置，煅烧炉的出口和焙烧炉的出口共同接入调质反应器的入口，所述调质反应器的出口接入多套半干法脱硫除尘装置的入口，所述半干法脱硫除尘装置包括布袋除尘器，所述布袋除尘器的底部设有灰斗，且所述灰斗中产生的脱硫灰被输送至所述调质反应器，其中，所述煅烧炉和所述调质反应器之间的烟道、所述焙烧炉和所述调质反应器之间的烟道、以及所述调质反应器和所述半干法脱硫除尘装置之间的烟道上均设有流量控制阀。
12.本技术一些实施例，所述煅烧炉的出口还直接接入所述半干法脱硫除尘装置的入口，且所述煅烧炉和所述半干法脱硫除尘装置之间的烟道上还设有流量控制阀；所述焙烧炉的出口还直接接入所述半干法脱硫除尘装置的入口，且所述焙烧炉和所述半干法脱硫除尘装置之间的烟道上还设有流量控制阀。
13.本技术一些实施例，所述调质反应器串联有多个形成调质反应器组；所述煅烧炉的出口和所述焙烧炉的出口共同接入所述调质反应器组中位于首端的所述调质反应器的入口，所述调质反应器组中位于末端的所述调质反应器的出口接入多套所述半干法脱硫除尘装置的入口。
14.本技术一些实施例，所述半干法脱硫设备还包括第一烟道、第二烟道、第三烟道和第四烟道；所述第一烟道上设有煅烧炉出口接点、焙烧炉出口接点和多个第二烟道接点；所述第四烟道上设有多个第三烟道接点和多个半干法脱硫除尘装置入口接点；所述第二烟道、所述第三烟道和所述调质反应器一一对应的设有多个，所述调质反应器的入口通过所述第二烟道接入所述第二烟道接点，所述调质反应器的出口通过所述第三烟道接入所述第三烟道接点，以使多个所述调质反应器并联在所述第一烟道和所述第四烟道之间；所述第一烟道上设有对应所述煅烧炉出口接点的一所述流量控制阀和对应所述焙烧炉出口接点的另一所述流量控制阀；各所述第二烟道上各设有对应所述第二烟道接点的一流量控制阀；各所述第三烟道上各设有对应所述第三烟道接点的一流量控制阀；所述第四烟道上设有对应多个所述半干法脱硫除尘装置入口接点的多个所述流量控制阀。
15.本技术一些实施例，所述煅烧炉出口接点和所述焙烧炉出口接点分别设于多个所述第二烟道接点的两侧；两所述半干法脱硫除尘装置入口接点分别设于多个所述第三烟道接点的两侧。
16.本技术一些实施例，所述布袋除尘器中的布袋通过可拆卸结构设于所述布袋除尘器内。
17.本技术一些实施例，所述半干法脱硫除尘装置设有两套。
18.本技术一些实施例，所述半干法脱硫除尘装置包括依次相连的气流均布装置、高温移动反应器、加速器、高密度流化床造粒耦合反应器和所述布袋除尘器；所述灰斗中产生的脱硫灰还被输送至所述高温移动反应器。
19.本技术一些实施例，所述半干法脱硫除尘装置还包括动力装置、检测器和负荷稳压调节装置；所述动力装置连接于所述布袋除尘器的下游；所述检测器用于检测烟气的温度、压力和流量，所述检测器包括第一检测器和第二检测器，所述第一检测器设于所述气流均布装置的上游，所述第二检测器设于所述布袋除尘器和所述动力装置之间；所述负荷稳
压调节装置的入口连接于所述动力装置的下游，所述负荷稳压调节装置的出口连接于所述第一检测器和所述气流均部装置之间，所述负荷稳压调节装置根据所述第一检测器的检测值或所述第二检测器的检测值调节所述动力装置。
20.根据本发明的另一方面，本发明还提供一种煅烧、焙烧联合烟气的半干法脱硫方法，应用于上述的煅烧、焙烧联合烟气的半干法脱硫设备，所述方法包括：在多套半干法脱硫除尘装置中的部分半干法脱硫除尘装置中的布袋除尘器内尚未安装布袋，其余部分所述半干法脱硫除尘装置中的所述布袋除尘器内已安装布袋；煅烧炉启机、烘炉阶段：打开所述调质反应器和尚未安装布袋的部分所述半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的所述流量控制阀，关闭所述调质反应器和已安装布袋的其余部分所述半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的所述流量控制阀，打开所述煅烧炉和所述调质反应器之间的烟道上的所述流量控制阀，关闭所述焙烧炉和所述调质反应器之间的烟道上的所述流量控制阀，烟气升温烘炉结束后，打开所述调质反应器和已安装布袋的其余所述半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的所述流量控制阀，关闭所述调质反应器和尚未安装布袋的部分所述半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的所述流量控制阀，将烟气引入到已安装布袋的所述半干法脱硫除尘装置；焙烧炉启机、烘炉阶段：打开所述焙烧炉和所述调质反应器之间的烟道上的所述流量控制阀；在尚未安装布袋的部分所述半干法脱硫除尘装置中的所述布袋除尘器安装上布袋；煅烧炉、焙烧炉烘炉均结束后的运行阶段：可选择性打开全部或部分的所述半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的所述流量控制阀。
21.由上述技术方案可知，本发明实施例至少具有如下优点和积极效果：本发明实施例的煅烧、焙烧联合烟气的半干法脱硫设备中，由于设置了多套半干法脱硫除尘装置，可在其中的部分半干法脱硫除尘装置中的布袋除尘器内先不安装布袋，在其余部分半干法脱硫除尘装置中的布袋除尘器内安装布袋。
22.煅烧炉启机、烘炉阶段：打开调质反应器和尚未安装布袋的部分半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的流量控制阀，关闭调质反应器和已安装布袋的其余部分半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的流量控制阀，打开煅烧炉和调质反应器之间的烟道上的流量控制阀，关闭焙烧炉和调质反应器之间的烟道上的流量控制阀。此时，尚未安装布袋的部分半干法脱硫除尘装置可当烟道使用，将煅烧烘炉阶段的低温、高湿烟气排往大气，因该部分半干法脱硫除尘装置尚未安装布袋，不会产生布袋糊袋，解决了启机烘炉阶段时烘炉烟气的排烟问题。烟气升温烘炉结束后，打开调质反应器和已安装布袋的其余半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的流量控制阀，关闭调质反应器和尚未安装布袋的部分半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的流量控制阀，将烟气引入到已安装布袋的半干法脱硫除尘装置。
23.焙烧炉启机、烘炉阶段：打开焙烧炉和调质反应器之间的烟道上的流量控制阀。因煅烧炉烘炉结束，煅烧炉烟气的含水量降低，将焙烧炉烘炉阶段含水量大的烟气中和，降低焙烧炉烘炉阶段的烟气含水量，避免烟气进入已安装布袋的半干法脱硫除尘装置时造成布袋糊袋的问题。其中因煅烧炉可直接切换至已安装布袋的半干法脱硫除尘装置，故煅烧炉无需停机。在尚未安装布袋的部分半干法脱硫除尘装置中的布袋除尘器安装上布袋。
24.煅烧炉、焙烧炉烘炉均结束后的运行阶段：可选择性打开全部或部分的半干法脱
硫除尘装置之间的烟道上的流量控制阀。此过程中，煅烧炉烟气和焙烧炉烟气在调质反应器中混合，改善烟气条件。烟气混合后，混合烟气温度高于焙烧烟气温度，低于煅烧烟气温度，烟气中的so2浓度，高于焙烧烟气so2浓度，低于煅烧烟气so2浓度，改善了烟气工况。再进入后端打开的半干法脱硫除尘装置进行脱硫除尘，有利于烟气的净化。当其中的部分半干法脱硫除尘装置出现故障时，只需要将对应的流量控制阀关闭进行检修，其余的部分半干法脱硫除尘装置仍可正常工作，因此煅烧炉和焙烧炉可不必停机。并且，可以根据煅烧炉烟气和焙烧炉烟气的负荷情况，选择性开启适应该负荷情况的对应数量的半干法脱硫除尘装置即可，提高系统稳定性，避免了需要将出口的清洁烟气大量的循环回半干法脱硫除尘装置的问题，避免清洁烟气再循环的无用功浪费和解决吸收剂利用率低的问题。保证了半干法脱硫设备在煅烧炉、焙烧炉负荷波动情况下均有很好的适应性。
25.此外，灰斗中产生的脱硫灰被输送至调质反应器，脱硫灰可实现烟气预净化和吸附，使得焙烧烟气中的沥青烟实现预脱除，不会粘结在烟道上，不会出现沥青烟在烟道黏附着火的风险。
附图说明
26.通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施方式的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：图1是本发明第一实施例的煅烧、焙烧联合烟气的半干法脱硫设备的连接示意图。
27.图2是本发明第二实施例的煅烧、焙烧联合烟气的半干法脱硫设备的连接示意图。
28.图3是本发明第三实施例的煅烧、焙烧联合烟气的半干法脱硫设备的连接示意图。
29.图4是半干法脱硫装置的连接示意图。
30.附图标记说明如下：11、第一流量控制阀；12、第二流量控制阀；13、第三流量控制阀；14、第四流量控制阀；15、第五流量控制阀；16、第六流量控制阀；17、第七流量控制阀；18、第八流量控制阀；21、第一烟道；22、第二烟道；23、第三烟道；24、第四烟道；31、第一检测器；32、第二检测器。
具体实施方式
31.尽管本发明可以容易地表现为不同形式的实施例，但在附图中示出并且在本说明书中将详细说明的仅仅是其中一些具体实施例，同时可以理解的是本说明书应视为是本发明原理的示范性说明，而并非旨在将本发明限制到在此所说明的那样。
32.由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施例的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施例必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。
33.在附图所示的实施例中，方向的指示（诸如上、下、左、右、前和后）用于解释本发明的各种元件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些元件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些元件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。
34.煅烧烟气中的so2是由石油焦中单体硫的气化及含硫化合物的分解燃烧产生，烟气温度相对较高，达到160~220℃，烟气中的二氧化硫的浓度为1500~8000mg/nm3。新建煅烧炉因其炉型特点，开机启动运行后，需要长期不停机，对后端的半干法脱硫除尘装置的稳定性要求特别高。
35.焙烧炉出口烟气的烟气温度低80~110℃，烟气中so2含量低，平均300~1000mg/nm3，且烟气中含有较高浓度的沥青烟(焦油)，烟气中沥青烟（焦油）初始浓度正常在50～300mg/m3之间，平均值为~150mg/m3，存在沥青烟（焦油）团聚现象，吸收剂利用率低，不利于烟气脱硫。
36.新建煅烧、焙烧炉在启机投运时，需要相当长一段时间来进行烘炉，烘炉过程中烟气成分主要是水分，烟气温度低，含湿量高。烘炉阶段的烟气不可以进入装有布袋的布袋除尘器中，否则会使布袋除尘器中的布袋糊袋，对布袋的有效利用造成影响。
37.烘炉结束后，烟气温度慢慢升高，两种独立的烟气成分各有其特点，分别如下：煅烧烟气具有如下特点：1、煅烧主机在启机投运后，需要满足不停机的长周期运行。2、煅烧烟气so2及so3浓度高：由于生石油焦中含有不同程度的硫分（2.4%~4%），因此so2及so3总浓度大部分在1500~8000mg/m3之间，且so3所占的比例高。3、烟气含水变化大：烟气中的含水率为6%~16%之间，变化大。4、温度高且波动大：烟温在160~220℃间。且存在余热锅炉、蒸汽锅炉故障检修，期间煅烧炉出口的烟气温度将更高。
38.焙烧烟气具有如下特点：1、焙烧烟气so2浓度及nox浓度较低：so2浓度正常约为300~1000mg/nm3，nox浓度正常约为100~200mg/nm3。2、烟道着火隐患：由于焙烧烟气中含有50～300mg/m3之间，平均值为~150 mg/m3的沥青烟（焦油），沥青烟（焦油）吸附在烟道壁上；当沥青烟（焦油）在烟道中积累量大、烟气温度高、含氧且存在明火条件下，存在着火的安全隐患。3、烟气温度低：敞开式焙烧炉，系统漏风占焙烧烟气量的比例大，烟气温度普遍在80~110℃。
39.针对上述的烟气工况，本发明提供一种煅烧、焙烧联合烟气的半干法脱硫设备，将这煅烧烟气和焙烧烟气在调质反应器内混合调质后改善两者的烟气工况条件，通过后端半干法脱硫装置，实现煅烧、焙烧烟气净化的同时，提高吸收剂（消石灰）的利用率，降低运行成本、降低烟气中沥青烟浓度，降低着火的风险，同时解决碳素厂新建煅烧、焙烧炉烘炉时烟气的排烟问题。
40.请参阅图1，本发明第一实施例提供的煅烧、焙烧联合烟气的半干法脱硫设备中，煅烧炉的出口和焙烧炉的出口共同接入调质反应器的入口，调质反应器的出口接入多套半干法脱硫除尘装置的入口，半干法脱硫除尘装置包括布袋除尘器，布袋除尘器的底部设有灰斗，且灰斗中产生的脱硫灰被输送至调质反应器，其中，煅烧炉和调质反应器之间的烟道、焙烧炉和调质反应器之间的烟道、以及调质反应器和半干法脱硫除尘装置之间的烟道上均设有流量控制阀。
41.通过上述结构设计，由于设置了多套半干法脱硫除尘装置，可在其中的部分半干法脱硫除尘装置中的布袋除尘器内先不安装布袋，在其余部分半干法脱硫除尘装置中的布袋除尘器内安装布袋。
42.煅烧炉启机、烘炉阶段：打开调质反应器和尚未安装布袋的部分半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的流量控制阀，关闭调质反应器和已安装布袋的其余部分半干法脱硫除
尘装置之间的烟道上的流量控制阀，打开煅烧炉和调质反应器之间的烟道上的流量控制阀，关闭焙烧炉和调质反应器之间的烟道上的流量控制阀。此时，尚未安装布袋的部分半干法脱硫除尘装置可当烟道使用，将煅烧烘炉阶段的低温、高湿烟气排往大气，因该部分半干法脱硫除尘装置尚未安装布袋，不会产生布袋糊袋，解决了启机烘炉阶段时烘炉烟气的排烟问题。烟气升温烘炉结束后，打开调质反应器和已安装布袋的其余半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的流量控制阀，关闭调质反应器和尚未安装布袋的部分半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的流量控制阀，将烟气引入到已安装布袋的半干法脱硫除尘装置。
43.焙烧炉启机、烘炉阶段：打开焙烧炉和调质反应器之间的烟道上的流量控制阀。因煅烧炉烘炉结束，煅烧炉烟气的含水量降低，将焙烧炉烘炉阶段含水量大的烟气中和，降低焙烧炉烘炉阶段的烟气含水量，避免烟气进入已安装布袋的半干法脱硫除尘装置时造成布袋糊袋的问题。其中因煅烧炉可直接切换至已安装布袋的半干法脱硫除尘装置，故煅烧炉无需停机。在尚未安装布袋的部分半干法脱硫除尘装置中的布袋除尘器安装上布袋。
44.煅烧炉、焙烧炉烘炉均结束后的运行阶段：可选择性打开全部或部分的半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的流量控制阀。此过程中，煅烧炉烟气和焙烧炉烟气在调质反应器中混合，改善烟气条件。烟气混合后，混合烟气温度高于焙烧烟气温度，低于煅烧烟气温度，烟气中的so2浓度，高于焙烧烟气so2浓度，低于煅烧烟气so2浓度，改善了烟气工况。再进入后端打开的半干法脱硫除尘装置进行脱硫除尘，有利于烟气的净化。当其中的部分半干法脱硫除尘装置出现故障时，只需要将对应的流量控制阀关闭进行检修，其余的部分半干法脱硫除尘装置仍可正常工作，因此煅烧炉和焙烧炉可不必停机。并且，可以根据煅烧炉烟气和焙烧炉烟气的负荷情况，选择性开启适应该负荷情况的对应数量的半干法脱硫除尘装置即可，提高系统稳定性，避免了需要将出口的清洁烟气大量的循环回半干法脱硫除尘装置的问题，避免清洁烟气再循环的无用功浪费和解决吸收剂利用率低的问题。保证了半干法脱硫设备在煅烧炉、焙烧炉负荷波动情况下均有很好的适应性。
45.此外，灰斗中产生的脱硫灰被输送至调质反应器，脱硫灰可实现烟气预净化和吸附，使得焙烧烟气中的沥青烟实现预脱除，不会粘结在烟道上，不会出现沥青烟在烟道黏附着火的风险。
46.在本实施例中，半干法脱硫除尘装置设有两套，分别为半干法脱硫除尘装置一和半干法脱硫除尘装置二。以两套半干法脱硫除尘装置说明煅烧、焙烧联合烟气半干法脱硫设备的使用。具体来说，开始前半干法脱硫除尘装置一中的布袋除尘器内先不安装布袋，在半干法脱硫除尘装置二中的布袋除尘器内安装布袋。
47.为便于描述，将煅烧炉和调质反应器之间的烟道上的流量控制阀记为第一流量控制阀11，焙烧炉和调质反应器之间的烟道上的流量控制阀记为第二流量控制阀12，调质反应器和半干法脱硫除尘装置一之间的烟道上的流量控制阀记为第三流量控制阀13，调质反应器和半干法脱硫除尘装置二之间的烟道上的流量控制阀记为第四流量控制阀14。
48.煅烧炉启机、烘炉阶段：打开第三流量控制阀13，关闭第四流量控制阀14，打开第一流量控制阀11，关闭第二流量控制阀12。半干法脱硫除尘装置一可当做烟道使用。煅烧烘炉阶段的低温、高湿烟气经过半干法脱硫除尘装置一排往大气，解决了煅烧炉启机烘炉阶段时烘炉烟气的排烟问题。
49.煅烧炉烟气升温烘炉结束后，打开第四流量控制阀14，关闭第三流量控制阀13，将
烟气引入到半干法脱硫除尘装置一。
50.焙烧炉启机、烘炉阶段：第一流量控制阀11保持打开，打开第二流量控制阀12。煅烧炉烘炉结束，煅烧炉烟气的含水量降低，将焙烧炉烘炉阶段含水量大的烟气中和，降低焙烧炉烘炉阶段的烟气含水量。避免烟气进入半干法脱硫除尘装置二时造成布袋糊袋的问题。因半干法脱硫除尘装置一可直接切换至半干法脱硫除尘装置二，故煅烧炉无需停机。
51.需要说明的是，在煅烧炉和焙烧炉的启机、烘炉阶段，烟气负荷较小，因此只需要运行半干法脱硫除尘装置二即可。煅烧炉和焙烧炉不同时启机、烘炉的原因在于此时煅烧烟气和焙烧烟气的含水量均较大，会导致烟气难以在烟道内顺利的流动。
52.煅烧炉、焙烧炉烘炉均结束后的运行阶段：可根据主机负荷情况选择性打开半干法脱硫除尘装置一和/或半干法脱硫除尘装置二。例如当煅烧炉烟气和焙烧炉烟气的负荷较大时，可同时打开干法脱硫除尘装置一和半干法脱硫除尘装置二。当煅烧炉烟气和焙烧炉烟气的负荷较小时，可仅打开半干法脱硫除尘装置一或半干法脱硫除尘装置二，在负荷较小时提高半干法脱硫除尘装置一或半干法脱硫除尘装置二的系统稳定性，避免了需要将出口的清洁烟气大量的循环回半干法脱硫除尘装置一或半干法脱硫除尘装置二的问题，避免清洁烟气再循环的无用功浪费和解决吸收剂利用率低的问题。并且，在半干法脱硫除尘装置一出现故障检修时，半干法脱硫除尘装置二仍可正常工作，避免煅烧炉停机。此时还可通过第一流量控制阀11和第二流量控制阀12控制煅烧炉和焙烧炉的烟气流量，调节半干法脱硫除尘装置二的负荷。
53.煅烧炉的出口还直接接入半干法脱硫除尘装置的入口，且煅烧炉和半干法脱硫除尘装置之间的烟道上还设有流量控制阀。焙烧炉的出口还直接接入半干法脱硫除尘装置的入口，且焙烧炉和半干法脱硫除尘装置之间的烟道上还设有流量控制阀。为便于描述，仍以半干法脱硫除尘装置设有两套为例进行说明，煅烧炉和半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的流量控制阀记为第五流量控制阀15，焙烧炉和半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的流量控制阀记为第六流量控制阀16。
54.在调质反应器需要检修时，若煅烧烟气和焙烧烟气负荷较大，可关闭第一流量控制阀11、第二流量控制阀12、第三流量控制阀13和第四流量控制阀14，并打开第五流量控制阀15和第六流量控制阀16。煅烧炉烟气可直接进入半干法脱硫除尘装置一，焙烧炉烟气可直接进入半干法脱硫除尘装置二。因此在调质反应器出现故障时，煅烧炉仍可正常运行，无需停机。当然，若煅烧烟气和焙烧烟气负荷较小，也可以打开第一流量控制阀11和第二流量控制阀12，并打开第五流量控制阀15或第六流量控制阀16两者之一，煅烧烟气和焙烧烟气可在烟道内直接混合，然后进入半干法脱硫除尘装置一或半干法脱硫除尘装置二。
55.请参阅图2，本发明第二实施例提供的煅烧、焙烧联合烟气的半干法脱硫设备中，与第一实施例的主要不同之处在于，调质反应器串联有多个形成调质反应器组。煅烧炉的出口和焙烧炉的出口共同接入调质反应器组中位于首端的调质反应器的入口，调质反应器组中位于末端的调质反应器的出口接入多套半干法脱硫除尘装置的入口。通过串联多个调质反应器，提高煅烧烟气和焙烧烟气的混合效果，并提高脱硫灰的利用率。图2示出了调质反应器组包括三个串联的调质反应器，但调质反应器中调质反应器的数量不限于三个，也可以是两个或三个以上。
56.请参阅图3，本发明第三实施例提供的煅烧、焙烧联合烟气的半干法脱硫设备中，
与第二实施例的主要不同之处在于，调质反应器组并联有多个。调质反应器组并联的方式为：半干法脱硫设备还包括第一烟道21、第二烟道22、第三烟道23和第四烟道24。
57.第一烟道21上设有煅烧炉出口接点、焙烧炉出口接点和多个第二烟道22接点。煅烧炉出口接点用于连接煅烧炉的出口。焙烧炉出口接点用于连接焙烧炉的出口。
58.第四烟道24上设有多个第三烟道23接点和多个半干法脱硫除尘装置入口接点。半干法脱硫除尘装置入口接点用于连接半干法脱硫除尘装置的入口。
59.第二烟道22、第三烟道23和调质反应器一一对应的设有多个，调质反应器的入口通过第二烟道22接入第二烟道22接点，调质反应器的出口通过第三烟道23接入第三烟道23接点，以使多个调质反应器并联在第一烟道21和第四烟道24之间。
60.第一烟道21上设有对应煅烧炉出口接点的一流量控制阀和对应焙烧炉出口接点的另一流量控制阀。各第二烟道22上各设有对应第二烟道22接点的一流量控制阀。各第三烟道23上各设有对应第三烟道23接点的一流量控制阀。第四烟道24上设有对应多个半干法脱硫除尘装置入口接点的多个流量控制阀。
61.为便于描述，仍以半干法脱硫除尘装置设有两套为例进行说明，第二烟道22上的流量控制阀记为第七流量控制阀17，第三烟道23上的流量控制阀记为第八流量控制阀18。此外，第三实施例与第二实施例的主要不同之处在于煅烧炉的出口不直接接入半干法脱硫除尘装置一的入口，且不设有第五流量控制阀15。焙烧炉的出口不直接接入半干法脱硫除尘装置二的入口，且不设有第六流量控制阀16。
62.当其中一调质反应器组出现故障时，可关闭对应的第二烟道22上的第七流量控制阀17和对应的第三烟道23上的第八流量控制阀18。而其余的调质反应器组仍可保证设备的正常运行。当然可以理解的是，也可以是多个的调节反应器并联在第一烟道21和第四烟道24之间，当其中一个调节反应器出现故障时，其他的调节反应器仍可保证设备的正常运行。图3示出了调质反应器组设有两组，两组调质反应器组并联的情形。但调质反应器组的数量不限于两组，也可以是两组以上。
63.煅烧炉出口接点和焙烧炉出口接点分别设于多个第二烟道22接点的两侧。两半干法脱硫除尘装置入口接点分别设于多个第三烟道23接点的两侧。由此，第一流量控制阀11即可单独控制煅烧炉是否接入第一烟道21，第二流量控制阀12即可单独控制焙烧炉是否接入第一烟道21，第三流量控制阀13即可单独控制半干法脱硫除尘装置一是否接入第四烟道24，第四流量控制阀14即可单独控制半干法脱硫除尘装置二是否接入第四烟道24。在其他实施例中，煅烧炉出口接点和焙烧炉出口接点设于多个第二烟道22接点的同一侧，则焙烧炉若需要接入第一烟道21则需要同时打开第一流量控制阀11和第二流量控制阀12。两半干法脱硫除尘装置入口接点分别设于多个第三烟道23接点的同一侧，则半干法脱硫除尘装置二需要接入第四烟道24则需要同时打开第三流量控制阀13和第四流量控制阀14。
64.在第一、第二和第三实施例中，布袋除尘器中的布袋通过可拆卸结构设于布袋除尘器内，通过可拆卸结构方便了布袋安装至布袋除尘器中，并提高了安装效率。
65.请参阅图4，在第一、第二和第三实施例中，半干法脱硫除尘装置包括依次相连的气流均布装置、高温移动反应器、加速器、高密度流化床造粒耦合反应器和布袋除尘器。灰斗中产生的脱硫灰还被输送至高温移动反应器。脱硫灰可通过压缩空气、喷射器等气力输送方式进行输送。
66.可以理解的是，在烟气中污染物在调质反应器中完成一级吸收和吸附。在高温移动床反应器中，新鲜加入的碱性污染物脱除剂（可以是钙基或钠基），与布袋除尘器中物料循环返回的物料，在高温移动床反应器内完成二级强酸进一步脱除反应，实现烟气中污染物的二级吸收和吸附。随后烟气经加速器加速，在高密度流化床造粒耦合反应器附属的离子型反应环境发生装置的烟气降温作用下（将烟气温度降到75~80℃），创造煅烧、焙烧联合烟气污染物脱除的离子型反应环境，在高密度流化床造粒耦合反应器内（反应器内的物料床层压降600~2000pa），实现so2、hf和沥青烟（焦油）的再次深度脱除。而后在布袋除尘器的物理过滤作用下，实现烟气中粉尘的深度净化。
67.半干法脱硫除尘装置还包括动力装置、检测器和负荷稳压调节装置。动力装置连接于布袋除尘器的下游。检测器用于检测烟气的温度、压力和流量，检测器包括第一检测器31和第二检测器32，第一检测器31设于气流均布装置的上游，第二检测器32设于布袋除尘器和动力装置之间。负荷稳压调节装置的入口连接于动力装置的下游，负荷稳压调节装置的出口连接于第一检测器31和气流均部装置之间，负荷稳压调节装置根据第一检测器31的检测值和第二检测器32的检测值调节动力装置。动力装置控制烟气的压力和流量，负荷稳压调节装置控制动力装置的功率，调节清洁烟气返回半干法脱硫除尘装置的烟气量，确保高密度流化床造粒耦合反应器中流化床层的稳定。动力装置可以是风机。稳压调节装置使得半干法脱硫除尘装置具有应对负荷波动情况的能力。
68.本发明还提供一种煅烧、焙烧联合烟气的半干法脱硫方法，应用于上述任一实施例的煅烧、焙烧联合烟气的半干法脱硫设备，半干法脱硫方法包括：在多套半干法脱硫除尘装置中的部分半干法脱硫除尘装置中的布袋除尘器内尚未安装布袋，其余部分半干法脱硫除尘装置中的布袋除尘器内已安装布袋；煅烧炉启机、烘炉阶段：打开调质反应器和尚未安装布袋的部分半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的流量控制阀，关闭调质反应器和已安装布袋的其余部分半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的流量控制阀，打开煅烧炉和调质反应器之间的烟道上的流量控制阀，关闭焙烧炉和调质反应器之间的烟道上的流量控制阀，烟气升温烘炉结束后，打开调质反应器和已安装布袋的其余半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的流量控制阀，关闭调质反应器和尚未安装布袋的部分半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的流量控制阀，将烟气引入到已安装布袋的半干法脱硫除尘装置；焙烧炉启机、烘炉阶段：打开焙烧炉和调质反应器之间的烟道上的流量控制阀；在尚未安装布袋的部分半干法脱硫除尘装置中的布袋除尘器安装上布袋；煅烧炉、焙烧炉烘炉均结束后的运行阶段：可选择性打开全部或部分的半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的流量控制阀。
69.该煅烧、焙烧联合烟气的半干法脱硫方法的有益效果可参考上述煅烧、焙烧联合烟气的半干法脱硫设备的实施例。
70.以下给出应用本发明的具体实施案例。以年生产预焙阳极30万吨/年为例，阳极焙烧车间采用1座80室（16料箱/室）敞开式焙烧炉。煅烧车间采用4台152罐罐式煅烧炉。焙烧炉生产过程中，产生262500nm3/h的烟气，烟气温度90~110℃，焦油＜150mg/nm3，so2：500～1000mg/nm
³
。煅烧过程中，产生~380000nm3/h的烟气，煅烧烟气中烟气温度160~220℃，so2：4000～8000mg/nm
³
。
71.在使用本发明提供的煅烧、焙烧联合烟气的半干法脱硫设备后。煅烧烟气和焙烧烟气在调质反应器内混合调质，改善烟气工况条件，一级烟气净化脱除反应后，烟气再进入后端的两套半干法脱硫除尘装置进行煅烧、焙烧混合烟气的深度脱除净化。半干法脱硫系统采用比表面积为＞20m2/g，ca(oh)2含量＞80%的钙基作吸收剂，吸收剂ca/（f+沥青+s）综合比为1.1~1.5，碳素煅烧、焙烧联合烟气在半干法脱硫除尘装置的高温移动床反应器的二级强酸反应和高密度流化床造粒耦合反应器的深度反应下，实现出口烟气中的so2控制在35mg/m3以下，沥青烟控制在10mg/m3以下，氟化物控制在3mg/m3以下。烟气中的烟尘，在后端布袋除尘器的过滤作用下，控制在5mg/m3以下。
72.虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种煅烧、焙烧联合烟气的半干法脱硫设备，其特征在于，煅烧炉的出口和焙烧炉的出口共同接入调质反应器的入口，所述调质反应器的出口接入多套半干法脱硫除尘装置的入口，所述半干法脱硫除尘装置包括布袋除尘器，所述布袋除尘器的底部设有灰斗，且所述灰斗中产生的脱硫灰被输送至所述调质反应器，其中，所述煅烧炉和所述调质反应器之间的烟道、所述焙烧炉和所述调质反应器之间的烟道、以及所述调质反应器和所述半干法脱硫除尘装置之间的烟道上均设有流量控制阀。2.根据权利要求1所述的煅烧、焙烧联合烟气半干法脱硫设备，其特征在于，所述煅烧炉的出口还直接接入所述半干法脱硫除尘装置的入口，且所述煅烧炉和所述半干法脱硫除尘装置之间的烟道上还设有流量控制阀；所述焙烧炉的出口还直接接入所述半干法脱硫除尘装置的入口，且所述焙烧炉和所述半干法脱硫除尘装置之间的烟道上还设有流量控制阀。3.根据权利要求1所述的煅烧、焙烧联合烟气半干法脱硫设备，其特征在于，所述调质反应器串联有多个形成调质反应器组；所述煅烧炉的出口和所述焙烧炉的出口共同接入所述调质反应器组中位于首端的所述调质反应器的入口，所述调质反应器组中位于末端的所述调质反应器的出口接入多套所述半干法脱硫除尘装置的入口。4.根据权利要求1所述的煅烧、焙烧联合烟气半干法脱硫设备，其特征在于，所述半干法脱硫设备还包括第一烟道、第二烟道、第三烟道和第四烟道；所述第一烟道上设有煅烧炉出口接点、焙烧炉出口接点和多个第二烟道接点；所述第四烟道上设有多个第三烟道接点和多个半干法脱硫除尘装置入口接点；所述第二烟道、所述第三烟道和所述调质反应器一一对应的设有多个，所述调质反应器的入口通过所述第二烟道接入所述第二烟道接点，所述调质反应器的出口通过所述第三烟道接入所述第三烟道接点，以使多个所述调质反应器并联在所述第一烟道和所述第四烟道之间；所述第一烟道上设有对应所述煅烧炉出口接点的一所述流量控制阀和对应所述焙烧炉出口接点的另一所述流量控制阀；各所述第二烟道上各设有对应所述第二烟道接点的一流量控制阀；各所述第三烟道上各设有对应所述第三烟道接点的一流量控制阀；所述第四烟道上设有对应多个所述半干法脱硫除尘装置入口接点的多个所述流量控制阀。5.根据权利要求4所述的煅烧、焙烧联合烟气半干法脱硫设备，其特征在于，所述煅烧炉出口接点和所述焙烧炉出口接点分别设于多个所述第二烟道接点的两侧；两所述半干法脱硫除尘装置入口接点分别设于多个所述第三烟道接点的两侧。6.根据权利要求1所述的煅烧、焙烧联合烟气半干法脱硫设备，其特征在于，所述布袋除尘器中的布袋通过可拆卸结构设于所述布袋除尘器内。7.根据权利要求1所述的煅烧、焙烧联合烟气半干法脱硫设备，其特征在于，所述半干法脱硫除尘装置设有两套。8.根据权利要求1所述的煅烧、焙烧联合烟气半干法脱硫设备，其特征在于，所述半干法脱硫除尘装置包括依次相连的气流均布装置、高温移动反应器、加速器、高密度流化床造
粒耦合反应器和所述布袋除尘器；所述灰斗中产生的脱硫灰还被输送至所述高温移动反应器。9.根据权利要求8所述的煅烧、焙烧联合烟气半干法脱硫设备，其特征在于，所述半干法脱硫除尘装置还包括动力装置、检测器和负荷稳压调节装置；所述动力装置连接于所述布袋除尘器的下游；所述检测器用于检测烟气的温度、压力和流量，所述检测器包括第一检测器和第二检测器，所述第一检测器设于所述气流均布装置的上游，所述第二检测器设于所述布袋除尘器和所述动力装置之间；所述负荷稳压调节装置的入口连接于所述动力装置的下游，所述负荷稳压调节装置的出口连接于所述第一检测器和所述气流均部装置之间，所述负荷稳压调节装置根据所述第一检测器的检测值或所述第二检测器的检测值调节所述动力装置。10.一种煅烧、焙烧联合烟气的半干法脱硫方法，其特征在于，应用于权利要求1-9所述的煅烧、焙烧联合烟气的半干法脱硫设备，所述方法包括：在多套半干法脱硫除尘装置中的部分半干法脱硫除尘装置中的布袋除尘器内尚未安装布袋，其余部分所述半干法脱硫除尘装置中的所述布袋除尘器内已安装布袋；煅烧炉启机、烘炉阶段：打开所述调质反应器和尚未安装布袋的部分所述半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的所述流量控制阀，关闭所述调质反应器和已安装布袋的其余部分所述半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的所述流量控制阀，打开所述煅烧炉和所述调质反应器之间的烟道上的所述流量控制阀，关闭所述焙烧炉和所述调质反应器之间的烟道上的所述流量控制阀，烟气升温烘炉结束后，打开所述调质反应器和已安装布袋的其余所述半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的所述流量控制阀，关闭所述调质反应器和尚未安装布袋的部分所述半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的所述流量控制阀，将烟气引入到已安装布袋的所述半干法脱硫除尘装置；焙烧炉启机、烘炉阶段：打开所述焙烧炉和所述调质反应器之间的烟道上的所述流量控制阀；在尚未安装布袋的部分所述半干法脱硫除尘装置中的所述布袋除尘器安装上布袋；煅烧炉、焙烧炉烘炉均结束后的运行阶段：可选择性打开全部或部分的所述半干法脱硫除尘装置之间的烟道上的所述流量控制阀。

技术总结
本发明涉及一种煅烧、焙烧联合烟气半干法脱硫装置及方法，其中，煅烧炉的出口和焙烧炉的出口共同接入调质反应器的入口，调质反应器的出口接入多套半干法脱硫除尘装置的入口，半干法脱硫除尘装置包括布袋除尘器，布袋除尘器的底部设有灰斗，且灰斗中产生的脱硫灰被输送至调质反应器，其中，煅烧炉和调质反应器之间的烟道、焙烧炉和调质反应器之间的烟道、以及调质反应器和半干法脱硫除尘装置之间的烟道上均设有流量控制阀。煅烧炉烟气和焙烧炉烟气在调质反应器中混合，改善烟气条件，有利于后端的半干法脱硫除尘装置进行脱硫除尘。并且可根据煅烧炉烟气和焙烧炉烟气的负荷情况，选择性开启对应数量的半干法脱硫除尘装置即可，提高系统稳定性。高系统稳定性。高系统稳定性。


技术研发人员：丘宝增 许松瑜 赖鼎东 徐海军 王建春 林春源 张原
受保护的技术使用者：福建龙净脱硫脱硝工程有限公司
技术研发日：2023.08.29
技术公布日：2023/10/8