一种干熄炉放散烟气与除尘烟气联合脱硫系统及方法与流程

本发明涉及烟气净化，具体为一种干熄炉放散烟气与除尘烟气联合脱硫系统及方法。

背景技术：

1、干熄焦生产过程中主要产生两种物性差异显著的含硫烟气，分别为干熄炉本体除尘烟气与预存室放散烟气。其中，本体除尘烟气具有低温、低硫、风量间歇性波动大的特点；预存室放散烟气具有高温、高硫、流量稳定的特点，两类烟气工况参数差异大，对脱硫处理的适配性要求不同。

2、现有干熄焦烟气脱硫主要采用分路处理或统一混合处理两种方式，均存在明显技术缺陷；

3、一、传统分路处理工艺设备布局分散、排口数量多，整体运维管理难度大；预存室放散烟气采用的石灰石-石膏湿法脱硫工艺存在浆液易中毒、设备腐蚀性强、能耗高、运行成本高、系统稳定性差等问题。

4、二、传统混合脱硫工艺将两类烟气汇总后统一干法脱硫，普通氢氧化钙干法脱硫对高浓度含硫烟气处理能力不足，高硫工况下极易出现二氧化硫超标排放；小苏打干法脱硫对烟气温度要求严苛，混合后烟气温度难以满足反应条件，脱硫效果大幅下降，且产生的钠基脱硫灰固废处置难度大、处理成本高。

5、本发明的目的在于提供一种干熄炉放散烟气与除尘烟气联合脱硫系统及方法，以解决上述背景技术中提到的问题。

技术实现思路

1、为实现上述目的，本发明提供一种干熄炉放散烟气与除尘烟气联合脱硫系统，包括预存室放散烟气管路、初次脱硫单元、预存室侧袋式除尘器、预存室侧除尘增压风机、本体除尘烟气管路、总混合反应管道、二次脱硫单元、后端袋式除尘器、后端除尘增压风机以及烟囱；

2、初次脱硫单元设置于预存室放散烟气管路上，初次脱硫单元包括第一脱硫剂料仓、第一旋转给料器、第一气料混合装置、静态混合反应器；第一脱硫剂料仓出料口连接第一旋转给料器进料口，第一旋转给料器出料口连接第一气料混合装置，第一气料混合装置的输出端接入静态混合反应器，静态混合反应器串接在预存室放散烟气管路上；

3、预存室放散烟气管路依次经过初次脱硫单元、预存室侧袋式除尘器、预存室侧除尘增压风机后接入总混合反应管道；

4、本体除尘烟气管路直接接入总混合反应管道；

5、二次脱硫单元布置在总混合反应管道上，二次脱硫单元包括第二脱硫剂料仓、第二旋转给料器、第二气料混合装置；第二脱硫剂料仓出料口连接第二旋转给料器进料口，第二旋转给料器出料口连接第二气料混合装置，第二气料混合装置输出端接入总混合反应管道；

6、总混合反应管道出口连接后端袋式除尘器，后端袋式除尘器连接后端除尘增压风机，后端除尘增压风机出口连通烟囱；

7、还包括联锁控制柜，联锁控制柜分别与第一旋转给料器、第二旋转给料器控制信号连接；

8、通过设置双路烟气独立脱硫与混合深度脱硫的分级结构，实现干熄炉两类烟气协同高效脱硫，大幅提升整体烟气净化效果。

9、作为本发明的进一步改进，第一脱硫剂料仓与第二脱硫剂料仓的供料管道之间设置连通管路及切断阀门，连通管路与第一气料混合装置和第二气料混合装置出料端连通；

10、通过两套脱硫剂供料管路连通互相备用，避免单路供料故障导致系统停机，提升脱硫供料的连续性与运行稳定性。

11、作为本发明的进一步改进，还包括有超越旁路管路，超越旁路管路一端接静态混合反应器出料端管路上，另一端接入总混合反应管道，超越旁路管路上设置超越阀；预存室侧袋式除尘器进气端、预存室侧除尘增压风机出气端均设有隔离阀门；

12、通过增设超越旁路管路及对应隔离阀，可在预存室侧袋式除尘器或预存室侧除尘增压风机检修时旁路通气，实现系统不停机检修，有效提升设备运维便捷性与系统容错能力。

13、作为本发明的进一步改进，还包括流化输送气源管路与流化风机；流化输送气源管路配置两路取气口，两路取气口并联连通至流化风机的进气端，其中一路取气口连通后端除尘增压风机净化烟气出口，另一路取气口连通焦炉出焦除尘净化后增压风机的排气端；流化风机出气端分设两路仓体流化支管，两路仓体流化支管分别连通第一脱硫剂料仓、第二脱硫剂料仓的流化板进气口；

14、采用双路净化烟气取气作为流化气源，实现废烟气资源化利用。

15、作为本发明的进一步改进，各仓体流化支管均并联设有备用外部流化气源支路；每根仓体流化支管还分设一根直通支管，两根直通支管分别对应连通第一气料混合装置、第二气料混合装置；

16、通过配置备用外部流化气源及气料混合直通支管，既可保证气源故障时连续供料，又可强化气料混合效果，提升脱硫反应效率。

17、作为本发明的进一步改进，还包括多组烟气分析仪表；

18、预存室放散烟气管路位于初次脱硫单元上游管段装配第一烟气在线分析仪、第一流量计；

19、本体除尘烟气管路位于二次脱硫单元上游管段装配第二烟气在线分析仪、第二流量计；

20、预存室侧除尘增压风机出口管段装配第三烟气在线分析仪；

21、烟囱排气管段装配第四烟气在线分析仪；

22、第一烟气在线分析仪、第一流量计、第二烟气在线分析仪、第二流量计、第三烟气在线分析仪、第四烟气在线分析仪均与联锁控制柜电信号连接；

23、通过多点位烟气在线分析仪表实时采集全流程烟气参数，为精准自控脱硫提供数据支撑，保障系统闭环可控运行。

24、一种干熄炉放散烟气与除尘烟气联合脱硫方法，包括以下步骤：

25、s1、收集干熄炉预存室放散烟气，第一烟气在线分析仪、第一流量计实时采集预存烟气二氧化硫浓度与流量参数，依据采集到的浓度、流量参数匹配对应氢氧化钙脱硫剂投加量，第一旋转给料器按匹配投加量输出氢氧化钙脱硫剂，脱硫剂经第一气料混合装置输送至静态混合反应器内与预存室放散烟气充分混合，完成初次干法脱硫；初次脱硫烟气依次流经预存室侧袋式除尘器、预存室侧除尘增压风机后送入总混合反应管道；

26、s2、将干熄炉本体除尘烟气送入总混合反应管道，与预存室侧除尘增压风机输出烟气混合形成混合烟气；

27、s3、第二烟气在线分析仪采集混合烟气二氧化硫浓度与流量参数，依据采集到的浓度、流量参数匹配对应氢氧化钙脱硫剂投加量，第二旋转给料器按匹配投加量输出氢氧化钙脱硫剂，脱硫剂经第二气料混合装置送入总混合反应管道内与混合烟气充分接触反应，完成二次脱硫；

28、s4、二次脱硫后的烟气送入后端袋式除尘器除去粉尘，除尘后的烟气经后端除尘增压风机加压后输送至烟囱对外排放，第四烟气在线分析仪实时监测烟囱出口烟气二氧化硫排放浓度；

29、通过初次脱硫与二次深度脱硫相结合的分步处理工艺，实现两类烟气分级精准脱硫，保证出口烟气稳定达标排放。

30、作为本发明的进一步改进，预存室放散烟气脱硫剂采用分档自动投加控制；脱硫剂的投加量根据干熄炉预存室放散烟气脱硫前的二氧化硫浓度采用分档联锁方式控制：按100mg/m³为间距分为若干档位，每档对应第一旋转给料器的一个频率值，当浓度达到对应档位范围且持续1分钟时，自动调整第一旋转给料器频率至该档位对应数值；

31、通过预存室烟气二氧化硫浓度分档定时联锁调控第一给料器，实现初次脱硫精准投料，避免药剂浪费或脱硫不足。

32、作为本发明的进一步改进，混合烟气脱硫采用复合参数分档自控；将烟气流速与二氧化硫浓度相乘得到烟气污染物负荷数值，以负荷数值100为间隔作为分界值划分多级复合调控区间，当该负荷数值连续1min稳定处于同一区间时，联锁控制柜依据实时采集浓度、流量参数调节第二旋转给料器运行频率；当本体除尘烟气脱硫前的二氧化硫浓度低于50mg/m³且持续8-20分钟时，暂停投加脱硫剂；其中，该持续时长设置不小于一个装焦周期，装焦周期以本炉开始装焦至下一炉开始装焦的时间进行界定，其中开始装焦以炉盖打开信号作为判定依据；

33、采用流速与浓度复合负荷分档调控并配套低浓度暂停投料逻辑，使二次脱硫投药量匹配实时污染负荷，兼具脱硫稳定性与节能降耗效果。

34、作为本发明的进一步改进，脱硫运行时启动流化风机，择一取用两路独立气源输送气流至初次脱硫单元和二次脱硫单元，两路气源供气异常时切换启用备用外部流化气源支路供气；

35、通过双气源择一流化及故障备用切换方式，保证脱硫剂持续稳定流化输送，提升整套脱硫系统运行可靠性。

36、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

37、1、本发明针对干熄焦两类特性差异较大的烟气设置分级联合脱硫工艺，通过预存室放散烟气初次脱硫、混合烟气二次深度脱硫的分段处理方式，实现不同工况烟气的精准适配治理，有效提升整体脱硫稳定性与烟气达标率。

38、2、本发明通过在第一脱硫剂料仓与第二脱硫剂料仓的供料管道之间设置连通管路，使两套脱硫供料单元可互为备用，解决了单路供料故障、管路堵塞带来的运行隐患，大幅提升系统连续运行能力与容错性能。

39、3、本发明中通过配置超越旁路及隔离阀，在预存室侧袋式除尘器或预存室侧除尘增压风机检修时烟气可旁路流通，无需整线停产，降低生产损失。

40、4、本发明通过取用系统净化后烟气作为流化气源实现余热利用，搭配外部备用气源支路，气源故障可快速切换；同时设置直通支管强化气料混合，既降低供气能耗，又杜绝粉料堵料、架桥，提升脱硫反应充分度。

41、5、本发明全工段布设烟气分析仪表联动联锁控制柜，针对两级脱硫设置差异化控制逻辑；预存烟气采用单一浓度分档控料，混合烟气创新采用流速与浓度复合污染负荷分档调节，低硫工况自动停投药剂，实现脱硫剂精准按需投加，大幅减少药剂消耗，稳定保障出口烟气达标。