專利名稱：含粉塵燃燒廢氣的脫硫方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從含有二氧化硫及粉塵的燃燒廢氣中完全干燥脫硫的一種方法及完成該方法的裝置。
本方法特別是涉及從煤燃燒時(shí)的燃燒廢氣中完全干燥脫硫，尤其是褐煤的燃燒及其燃燒廢氣飛灰中的完全干燥脫硫。
本方法還涉及從另一些物質(zhì)的含二氧化硫的廢氣中脫硫，不是飛灰的粉塵與這些物質(zhì)混合在一起，這種粉塵具有可比較的，在下面將要說(shuō)明的一些特性。
干燥脫硫是上述廢氣在驅(qū)動(dòng)后續(xù)裝置部件(除塵、煙囪)而不會(huì)出現(xiàn)冷凝的一種露點(diǎn)溫度間隔內(nèi)進(jìn)行脫硫過(guò)程。
對(duì)于完全脫硫，至今已知的只是濕法，在濕法脫硫過(guò)程中，造成一些在接觸中帶有所吸收液體的廢氣，例如帶有苛性鉀的溶液的廢氣。其缺點(diǎn)是，所述燃燒廢氣完全或近似濕飽和地離開該道工序，由此會(huì)導(dǎo)致在后續(xù)裝置部件中產(chǎn)生結(jié)渣和腐蝕。于是，人們嘗試通過(guò)再次加熱所述廢氣來(lái)對(duì)付上述的結(jié)渣和腐蝕。
同樣，已知的干燥脫硫方法是，往燃燒室中吹入例如CaCO3，此CaCO3在約900℃時(shí)分解為CaO，然后，CaO部分地與SO2及SO3反應(yīng)。采用這種方法，脫硫床可以達(dá)到約80%以上，但沒有完全脫硫。
脫硫方法還需達(dá)到這樣一個(gè)目標(biāo)，即，將與飛灰一起的廢氣和/或添加的吸收劑冷卻至在所述燃燒廢氣露點(diǎn)附近時(shí)不滲透，或者通過(guò)增加水或水蒸氣來(lái)相應(yīng)提高所述的露點(diǎn)，例如德國(guó)專利DE3240373或DE333298中所述的那樣。由于人們事先往所述廢氣中添加了另外的受到冷卻的飛灰和/或吸收劑，這將需要在煙氣冷卻的最后部分對(duì)煙氣繼續(xù)進(jìn)行冷卻。在這種情況下，力求使上述冷卻達(dá)到在所述露點(diǎn)上面少于5℃之內(nèi)，因?yàn)橹挥幸赃@種方式才能達(dá)到脫硫度達(dá)90%及90%以上。
本發(fā)明方法所述的那種脫硫至今是未知的。
德國(guó)雜志ZKG 1990年3月，第139-143頁(yè)中描述了一種進(jìn)一步干燥處理的脫硫方法。其中，使上述含二氧化硫的廢氣通過(guò)一個(gè)由氫氧化鈣(Ca(OH)2)及水泥粗粉末組成的沸騰層傳送，該沸騰層直接在水露點(diǎn)附近被啟動(dòng)，尤其在65℃的啟動(dòng)溫度，水露點(diǎn)在58℃至61℃之間。不考慮這種方法在儀器上的耗費(fèi)以及能量和吸收劑的消耗，這種脫硫方法只是適用于二氧化硫含量在423毫克/米3以下的中等含量的脫硫能行。還存在的缺點(diǎn)是所述水露點(diǎn)引起的燃燒結(jié)渣，以及剩留的二氧化硫?qū)罄m(xù)裝置部件的腐蝕?？梢圆捎眠M(jìn)一步減小露點(diǎn)的范圍，如該范圍在上述情況下其最少值為65℃-61℃＝4℃，有可能使脫硫效果有些改進(jìn)，然而，卻會(huì)帶來(lái)關(guān)于燒結(jié)物及腐蝕的大量增加的問(wèn)題。因此，用這種方法也是不可能進(jìn)行一種完全且干燥的脫硫。
然而，采用本發(fā)明方法，可用一種簡(jiǎn)便的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)完全和干燥的脫硫，對(duì)此下面將用實(shí)例來(lái)說(shuō)明從萊茵河地區(qū)的褐煤粉的燃燒廢氣中的脫硫。
由文獻(xiàn)資料可知，上述燃燒物質(zhì)的灰燼最多含30～50的含Ca及Mg的化合物，這些化合物在燃燒中進(jìn)一步被鍛燒為CaO及MgO，并以前面所述的方式束縛SO2及SO3。通常，采用這一步已經(jīng)使脫硫度可達(dá)到20～50%。用來(lái)作比較的一些褐煤來(lái)自蕯克森、匈牙利以及一些歐洲以外的國(guó)家。本發(fā)明的方法對(duì)于這些褐煤特別易于實(shí)施。下面以上述萊茵河地區(qū)褐煤燃燒的例子來(lái)說(shuō)明該方法。
燃燒褐煤粉，使得它的加熱速度超過(guò)3000℃/sec的臨界值，而褐煤粉塵達(dá)到至少900℃的溫度，最好達(dá)到1200℃。因此，在此燃燒過(guò)程中，所形成的灰燼粒子的所有成分均經(jīng)受了一種強(qiáng)烈的表面活化，該活化根據(jù)加熱速度的情況不同至多有10秒長(zhǎng)的時(shí)間，然后慢慢衰減。所述的加熱速度越快，相應(yīng)的表面活化作用就越強(qiáng)。最佳的加熱速度值是5000℃/sec。當(dāng)上述灰燼粒子溫度超過(guò)1200℃時(shí)，那么它們具備了對(duì)SO2的最大加熱速度，然而此時(shí)它們還沒有熱到使得Fe2O3或上述灰燼的雜質(zhì)熔化。對(duì)此在顯微鏡下觀察上述灰燼部分可以容易地辨認(rèn)出所述的Fe2O3及雜質(zhì)的存在。
然后，將上述燃燒廢氣，例如置在一個(gè)容器中從已知的方法予以冷卻。通常，這時(shí)需考慮到排塵設(shè)備，給水溫度及煙囪的情況，使燃燒廢氣的溫度為130℃-150℃。
按本發(fā)明，然后繼續(xù)冷卻煙氣，直至落在下面所確定的水露點(diǎn)的一個(gè)溫度范圍內(nèi)，該溫度范圍取決于上述廢氣及包含在其中的飛灰粉粉塵在高于該水露點(diǎn)溫度25℃的一個(gè)溫度保持多長(zhǎng)時(shí)間。對(duì)于在這個(gè)溫度范圍內(nèi)停留0.8-1.0秒的停留時(shí)間，所述廢氣必須被冷卻為高于上述露點(diǎn)25℃之內(nèi)。利用在這個(gè)溫度范圍內(nèi)的較短停留時(shí)間，以及所須的露點(diǎn)范圍下降，所述煙氣必須在此露點(diǎn)范圍內(nèi)被冷卻。對(duì)于在這個(gè)溫度范圍停留0.05-0.10秒的時(shí)間，則上述廢氣必須被冷卻至高于所述露點(diǎn)11℃的一個(gè)溫度，而且可以從上述兩種情況的中間值可以線性地推出。
在露點(diǎn)，未超過(guò)35℃-40℃的一個(gè)溫度范圍時(shí)，就開始快速束縛SO2，此時(shí)可能已有的SO3已被吸收并不再起作用。對(duì)于未超過(guò)10℃-25℃的一個(gè)溫度范圍，根據(jù)在前述溫度范圍內(nèi)所停留時(shí)間，SO2被定量束縛。由此達(dá)到完全脫硫。
從業(yè)已燃燒灰燼的外表可辨認(rèn)出開始束縛硫。對(duì)于萊茵河地區(qū)的褐煤粉塵的燃燒灰燼從普通黃色到赭色，并具有褐色色調(diào)進(jìn)入時(shí)的各種變化。一旦開始出現(xiàn)束縛硫，所述灰燼就變綠了。當(dāng)人們對(duì)這樣運(yùn)轉(zhuǎn)的鍋爐或一個(gè)被后接在鍋爐后面的廢氣冷卻器進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，可在所有的表面經(jīng)常發(fā)現(xiàn)一層薄粉塵沉積層。只要這沉積層還是黃色、赭色或褐色，那么還沒有出現(xiàn)初始的束縛硫。因此，可以通過(guò)用第一次出綠色灰燼來(lái)辨別初始束縛SO2的出現(xiàn)。
在SO2的一部分被化學(xué)束縛的同時(shí)，上述灰燼的綠色還表明束縛了鐵。然而，若將這樣的灰燼在一封閉的容器內(nèi)存放一小時(shí)，再打開該容器，就能嗅到一種明顯的，淡淡的SO2典型的刺鼻氣味。顯然，此時(shí)已附帶發(fā)生了一種純粹的物理表面吸收，這種物理表面吸收可能會(huì)隨時(shí)間而稍許衰減。在將上述灰燼加熱到250℃-300℃時(shí)，在所述灰燼與周圍空氣一起消耗氧氣的情況下進(jìn)行著一種放熱反應(yīng)。然而，該灰燼再次獲得它自己的，眾所周知的黃-褚-褐色的變化，此時(shí)還可感覺到一種淡淡的SO2氣味。
上述停留時(shí)間的效應(yīng)表明了，在束縛SO2時(shí)，上述灰燼的細(xì)微部分是特別起作用的，該停留時(shí)間越長(zhǎng)，更多的上述灰燼部分能反應(yīng)更多的量。
本發(fā)明方法也能用于其它含SO2的燃燒廢氣的脫去，這些廢氣可以是不含任何可與上述那些萊茵河地區(qū)褐煤粉塵相比較的固體部分，這樣一些固體細(xì)粒在燃燒時(shí)能加進(jìn)所述的那些固體部分，在這過(guò)程中本發(fā)明的表面活化條件必須得到滿足。
原則上，可以利用現(xiàn)有技術(shù)中的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)本方法，只要這些裝置能滿足本方法的條件，下面將以一個(gè)例子說(shuō)明一種裝置，以及采用該裝置能更好地滿足本發(fā)明的些些條件。


圖1是本方法的示意圖。燃燒用的空氣1如同由輸運(yùn)空氣傳輸?shù)拿悍蹓m2一樣，用已知的方法被輸入燃燒器3，點(diǎn)燃鍋爐4，在鍋爐4后接用于篩選粗顆粒的氣旋分離器5，后接冷卻器6，該冷卻器帶有用于通過(guò)冷卻劑的出入口。
本發(fā)明用已知的方法如下述那樣來(lái)調(diào)整該冷卻劑，即，使得傳熱面的接觸氣體的那面的表面具有一位于露點(diǎn)及能使SO2被吸收的溫度間的一個(gè)溫度。尤其是，將冷卻器6做成管式冷卻器，在此冷卻器中，所述氣體通過(guò)管子流動(dòng)，管外用水將這些管子保持在所希望的溫度。冷卻器6用已知方法使其后接一個(gè)精細(xì)除塵裝置7，例如一個(gè)纖維過(guò)濾器。被除塵的廢氣通過(guò)廢氣管道8離開精細(xì)除塵裝置7。
每次分離出的灰燼量經(jīng)過(guò)排出裝置9a和9b離開上述裝置。
冷卻器6的通過(guò)廢氣那部分的管狀體積、在冷卻器6及精細(xì)除塵裝置7之間的連接管道10以及后者的粉塵氣體那部分的體積，確定了上述廢氣的停留時(shí)間。該廢氣在出現(xiàn)吸收SO2的溫度范圍內(nèi)帶有最少的上述灰燼的精細(xì)部分。該停留時(shí)間以已知方法由廢氣流的體積及前述的體積來(lái)確定。
將所有與廢氣及灰燼接觸的表面保持在該廢氣露點(diǎn)上的某個(gè)溫度是符合已有技術(shù)的。
使用旋風(fēng)除塵器5對(duì)于本方法來(lái)說(shuō)并不是直接重要的，只是為了不從煤粉塵中篩出可能還要燃燒的顆粒，這種顆粒還是能用的。然而，旋風(fēng)除塵器的截止功率是按它的設(shè)計(jì)，即，使得在它的出口還有一定量的細(xì)灰燼來(lái)限定的。所謂一定量的細(xì)灰燼的定義為，在不超過(guò)這個(gè)量而在其它方面保持給定的所有本方法的條件時(shí)，不再完全吸收SO2。
本方法的重點(diǎn)在于，在燃燒前及燃燒時(shí)，使得煤粉粒子獲得一個(gè)充分的加速度，從有關(guān)的燃燒技術(shù)教科書已給出了獲得所希望的加熱速度或停留時(shí)間的規(guī)定。然而大多數(shù)教科書的內(nèi)容不是關(guān)于停留時(shí)間的，而是關(guān)于燃燒室負(fù)載的，但該燃燒室負(fù)載以已知方式反比于該停留時(shí)間。高效率燃燒與其燃燒室常結(jié)合在一起被稱為高效燃燒裝置，只要這種裝置能達(dá)到上述煤粉燃燒的實(shí)際要求。
圖2所描述的就是這樣的燃燒器，其中，燃燒空氣1以及由載運(yùn)空氣的輸送煤粉塵2被送入燃燒器3。燃燒空氣1的流體在收集處12收集，然后被旋轉(zhuǎn)地送到徑向葉片格柵13。利用這一點(diǎn)，燃燒空氣1進(jìn)入輻射狀的燃燒隔焰爐17，該爐17緊接著過(guò)渡到一個(gè)水冷部分18。在這一部分加進(jìn)了一個(gè)火焰加速噴口19。在所述的燃燒隔焰爐中采用了一個(gè)煤粉塵噴槍20，噴槍20的一端帶有一個(gè)轉(zhuǎn)向蓋21。
對(duì)于3.9MW的爐膛功率，根據(jù)本發(fā)明，采用了如下的圖2所示的那些尺寸D1＝338mmΦD2＝700mmΦD3＝350mmΦ
L1＝197mmL2＝1470mmL3＝850mm。
葉片格柵13最好呈一種對(duì)數(shù)螺線狀，該對(duì)數(shù)螺線狀對(duì)于切線方向構(gòu)成6°-12°的螺旋角，最好是8°-10°。
在選擇這些尺寸時(shí)，使圖2所針對(duì)的流體出現(xiàn)在上述燃燒隔焰爐中，在圖中只畫出了各種成分的通過(guò)量。借助于周圍成分，將這些成分量如此迭加，以致在外部周圍相對(duì)于外形輪廓線產(chǎn)生一個(gè)大約為45°的流體角。
在選擇上述那些尺寸時(shí)，需要得到下面兩組結(jié)果a)火焰穩(wěn)定性流體由孔徑D1到孔徑D2靠邊壁流動(dòng)有一定的通過(guò)量，其中約一半的流量徑向向內(nèi)返回，并沿著煤粉噴槍20通過(guò)孔徑D1的橫截面返回到導(dǎo)流葉片13的區(qū)域。由此，該導(dǎo)流體再?gòu)较蛳蛲夥崔D(zhuǎn)，與新鮮空氣通量一起通向孔徑D2。在所述通過(guò)流體與返回流體之間，產(chǎn)生了一個(gè)具有很強(qiáng)湍流的區(qū)域，致使火焰自身穩(wěn)定。
將煤粉塵2與選取的恒定的轉(zhuǎn)送空氣一起輸入，并在偏轉(zhuǎn)蓋21的輔助下被吹入回流流體。
在所包圍的火焰的輻射下，上述煤粉中的揮發(fā)性成分得到蒸發(fā)，而且與燃燒空氣1一起形成氣體型的火焰，此火焰與火焰輻射22中的剩余煤粉一起燒盡。在所說(shuō)明的條件下，該速度達(dá)到了約100m/Sec，這一點(diǎn)對(duì)于保持后續(xù)燃燒室的清潔是十分重要的。
b)輻射所給出的那些尺寸及工作參數(shù)清楚地告知廢氣的放出是在TA-空氣的極限值以下進(jìn)行。
圖3表示一個(gè)對(duì)于本發(fā)明方法特別適用的鍋爐，該鍋爐在以前是作為熱水鍋爐來(lái)予以描述的。
鍋爐體30其直徑D4，長(zhǎng)度L4，它包括一個(gè)直徑D5的煙管31，以及用于返回冷水的進(jìn)口32和用于被加熱的預(yù)運(yùn)轉(zhuǎn)水的出口33和34。用這種方法使圖2所示的燃燒隔焰爐中的水的冷卻得到保障。上述這些被安排在煙管31的正面的上部區(qū)域，并且使火焰輻射向下傾斜地吹到煙管的另一端，在那里的下部區(qū)域，把進(jìn)口36安排在第一管道通氣孔37中。
在燃燒室下面至少安排一個(gè)噴吹口35，通過(guò)該噴吹口35能將燃燒空氣通過(guò)量的15%吹入煙道，以便維持燃燒和吹除灰燼沉積。如果煤粉塵中的雜質(zhì)被導(dǎo)入到煙管中的沉積層，則可將噴吹口35與用于提供壓縮空氣或蒸氣的送風(fēng)裝置結(jié)合在一起去除它。
采用前述措施，可以使上述煙管成功地經(jīng)常保持清潔，這對(duì)于本發(fā)明方法來(lái)說(shuō)是有益的。這里以這種方法來(lái)支配所控制的溫度關(guān)系，因?yàn)闊煹乐械幕覡a的沉積或爐渣將妨礙熱轉(zhuǎn)移，并改變所述的溫度。
在煙管，煤粉塵的燃燒向內(nèi)延伸進(jìn)入每個(gè)單獨(dú)的管道通氣管37，最好對(duì)該管道通氣管的每個(gè)單獨(dú)的通氣管設(shè)置一些噴吹口38，通過(guò)這些噴吹口38，可使燃燒室氣量的15%的空氣束39被吹進(jìn)管道通氣管的那些管道中。該空氣束的導(dǎo)入同樣要考慮到第一個(gè)管道通氣管37中的進(jìn)口區(qū)域的清潔保持情況。
對(duì)于給定的相應(yīng)于3.9MW爐膛功率的，約3.5MW的鍋爐功率，最好給第一管道通氣管37安排25個(gè)直徑為88.9×5mm的管道。為了在往下調(diào)整功率時(shí)也避免在第一管道通氣管37的各管道中有灰燼沉積，需要使管內(nèi)氣流有足夠的速度。另外，如果管內(nèi)氣流速度沒有足夠的高，以致于在所述鍋爐的上部負(fù)荷區(qū)域由于上述那些管道中的氣體質(zhì)量與煙管31的氣體體積彈性的相互作用，將會(huì)產(chǎn)生一些動(dòng)力學(xué)效應(yīng)。當(dāng)在第一管道通氣管的各個(gè)管道中的，上述廢氣的足夠輸送速度不超過(guò)規(guī)定值時(shí)，會(huì)在這些管道中形成一些灰燼沉積層，這些稀薄的灰燼沉積層會(huì)在管道中移動(dòng)，而且在每次到達(dá)管端時(shí)，會(huì)導(dǎo)致一種壓力沖擊。由此，妨礙了準(zhǔn)確調(diào)整燃燒室氣量。
通過(guò)上述選擇第一個(gè)管道通氣管37中的那些管道的參數(shù)，可將上述的廢氣限制冷卻在約500℃。由此，這些廢氣在此管道的通氣管中還有足夠的流動(dòng)的燃燒反應(yīng)時(shí)間及溫度值，以使燃燒反應(yīng)進(jìn)行到底。于是，所產(chǎn)生的一些灰燼特性對(duì)本發(fā)明方法來(lái)說(shuō)是有利的。
在前面提到的轉(zhuǎn)向室40中，上述被冷卻到約500℃的廢氣被導(dǎo)入第二個(gè)管道通氣管的諸個(gè)管道41中，在這些管道41中，根據(jù)該鍋爐的下部區(qū)域中的鍋爐負(fù)荷及水溫，可使廢氣冷卻到110℃-150℃。
考慮到上述那些條件，即一方面是灰燼的輸運(yùn)，另一方面要避免動(dòng)力學(xué)效應(yīng)。那么，如果規(guī)定在第二個(gè)管道通氣管設(shè)置288個(gè)直徑為30×5mm的管道，這對(duì)本發(fā)明方法是有利的。
從那些管道41出來(lái)的受到冷卻的廢氣被引向一廢氣管道42。最好將廢氣管道42垂直于鍋爐灰燼流向安排，在此上述廢氣將被切向輸送給該管道。用這種設(shè)置的方法，就能達(dá)到在廢氣管道42的整個(gè)長(zhǎng)度范圍內(nèi)沒有一個(gè)地方形成渦流區(qū)域，這些渦流區(qū)域的出現(xiàn)可能會(huì)造成灰燼的沉積。
圖3所示的整個(gè)裝置帶有燃燒器、煙管、各個(gè)管道通氣管及廢氣管。該裝置能自己清潔，并在運(yùn)行過(guò)程中保持十分干凈。廢氣的全部灰燼處于能除盡的狀況，并且裝置具有再現(xiàn)運(yùn)行的性能。這一點(diǎn)對(duì)本發(fā)明方法來(lái)說(shuō)是有益的。
具有同樣功率，而且實(shí)際上具有同樣效率的圖3所示的裝置，對(duì)于其它粉塵形狀的燃燒物質(zhì)的燃燒，如煤石、木粉末等物質(zhì)的燃燒，也是適用的。同樣，對(duì)于液態(tài)及氣態(tài)燃燒物質(zhì)的燃燒也是合適的。
對(duì)于將本發(fā)明方法用于例如液態(tài)的燃燒物質(zhì)廢氣的脫硫，可用已知的方法將吸收劑加入燃燒器隔焰爐內(nèi)，例如將石灰石粉末吹入到燃燒器隔焰爐，而且它的量及其濃縮提煉的要求可遵照已知的有關(guān)技術(shù)規(guī)定進(jìn)行。
圖3所示的裝置，特別是燃燒器隔焰爐和煙管的一個(gè)值得注意的性質(zhì)是那里的流體狀況不依賴于第一種燃料中流體流動(dòng)的雷諾數(shù)。這意味著，在變換成另外的爐膛功率時(shí)，用隔焰爐及煙管的尺寸與功率比的方根一起進(jìn)行換算。同時(shí)要考慮到圖2所示的燃燒器系統(tǒng)無(wú)功率上限，該事實(shí)是由燃燒物質(zhì)各自的濃縮提煉所需反應(yīng)的程度來(lái)給出。增加功率，由此能以已知方法選擇更高的燃燒速度，因此在變換成更高的功率時(shí)，該裝置將相應(yīng)地比由用功率比的方根的換算規(guī)則算出來(lái)的稍微小一點(diǎn)。這種考慮是與已有技術(shù)相符的。
第一個(gè)管道通氣管37及第二個(gè)管道通氣管41他們工作在這樣的雷諾數(shù)范圍內(nèi)，在此范圍內(nèi)溫度減少基本上只是受各個(gè)管道的長(zhǎng)度對(duì)內(nèi)徑的比值起作用。在變換成另外的功率時(shí)，如人們想獲得同樣的鍋爐出口溫度，可用已知的方法將所述管道橫截面的總和換算成功率比，同時(shí)管道長(zhǎng)度對(duì)內(nèi)徑的比值的總和保持為恒量。借此，根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原則可明確地確定各管道通氣管的管道尺寸及空間分布。這里對(duì)進(jìn)一步的設(shè)計(jì)資料并不是必須的。
圖3所示的裝置應(yīng)該同時(shí)還要達(dá)到TA-空氣的另外的極限值，特別是關(guān)于NOX及CO的極限值。此時(shí)，煙管31的直徑D5及其長(zhǎng)度L5最好選擇下述值。
D5＝1400mmΦ，L5＝3850mm然后，由此得出鍋爐30的直徑D4＝2600mmΦ，其長(zhǎng)度L4＝4100mm。
權(quán)利要求
1.從煤粉及其它的含有灰燼的燃燒物質(zhì)及含二氧化碳和飛灰的燃燒廢氣中完全干燥脫硫的方法，其特征在于采用下述方法步驟　　a)通過(guò)給燃燒中的含上述灰燼的煤粉加熱來(lái)激活所述飛灰，加熱速度大于3000℃/sec，最好大于5000℃/sec，一直加熱到高于900℃，最好高于1200℃，然而要低于在火焰內(nèi)停留時(shí)所出現(xiàn)的灰燼內(nèi)部溫度；　 　b)將所述廢氣冷卻至水露點(diǎn)上的一個(gè)溫度范圍，該溫度范圍的最大允許值取決于從開始冷卻到上述灰燼的細(xì)灰塵部分的分離，所述廢氣停留時(shí)間有多長(zhǎng)，最大允許溫度范圍為多少，如下所述，對(duì)于停留時(shí)間0.8秒，最大允許溫度范圍為25℃；對(duì)于停留時(shí)間為0.1秒，最大允許溫度范圍為11℃，對(duì)于上述兩者之間的停留時(shí)間，可以線性內(nèi)推其最大允許溫度范圍。
2.從一些燃燒物質(zhì)的含二氧化硫的燃燒廢氣中完全干燥脫硫的方法，這些燃燒物質(zhì)不含任何灰燼或它的灰燼量對(duì)本發(fā)明方法來(lái)說(shuō)是不夠的，其特征在于，將合適的吸收劑，例如石灰石粉末以細(xì)磨碎的形式吹入火焰內(nèi)，以致，a )通過(guò)給燃燒的物質(zhì)內(nèi)部加熱來(lái)激活燃燒中的這些粒子，加熱速度高于3000℃/sec，最好高于5000℃/sec，一直加熱到高于900℃的某個(gè)溫度，最好高于1200℃的某個(gè)溫度，然后要低于在上述火焰中的停留時(shí)間內(nèi)所出現(xiàn)的所述吸收劑或灰燼燒結(jié)的溫度。b)將上述廢氣冷卻至在水露點(diǎn)上的一個(gè)溫度范圍，所述的溫度范圍取決于上述廢氣從后續(xù)的冷卻到粉塵的最精細(xì)部分的分離這一段停留時(shí)間有多長(zhǎng)，即，對(duì)于0.8秒的停留時(shí)間，最大允許溫度范圍為25℃，對(duì)于0.1秒的停留時(shí)間，最大允許溫度范圍為11℃，對(duì)于上述兩個(gè)停留時(shí)間之間所停留時(shí)間，可以通過(guò)線性內(nèi)推其最大允許溫度范圍。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，為不超過(guò)所必須的允許溫度范圍，將上述廢氣通過(guò)與冷表面接觸來(lái)冷卻，直至冷卻到上述燃燒及大氣濕度所給出的水露點(diǎn)溫度。
4.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，通過(guò)增加水或水蒸汽來(lái)提高上述燃燒廢氣的露點(diǎn)。
5.如前述權(quán)利要求之一所的方法，其特征在于，隨后在一燃燒隔焰爐內(nèi)進(jìn)行燃燒，以及對(duì)由此引起的燃燒灰燼粒子或所加入的吸收劑進(jìn)行加熱，該燃燒隔焰爐點(diǎn)燃吸熱室，例如點(diǎn)燃一個(gè)鍋爐的輻射室。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，使上述燃燒廢氣流過(guò)燃燒室及一個(gè)鍋爐的各通風(fēng)管，同時(shí)進(jìn)行冷卻。
7.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，上述鍋爐或另外被點(diǎn)燃的裝置后接一個(gè)冷卻器，由它將上述廢氣至少冷卻到所述在水露點(diǎn)上的溫度范圍。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，應(yīng)使所述冷卻器運(yùn)轉(zhuǎn)，使它的吸熱面的煙氣所流過(guò)那面的溫度位于所流過(guò)的廢氣的水露點(diǎn)之上。
9.實(shí)施上述方法的裝置，其特征是，一個(gè)帶有閉合收縮火焰加速噴口的燃燒隔焰爐，對(duì)于3.9MW的爐膛功率，采用下述尺寸D1＝338mmΦ，L1＝197mm，D2＝700mmΦ，L4＝1470mmD3＝350mmΦ，這里，輻射導(dǎo)向葉片的直徑為D1，這些輻射導(dǎo)向葉片使得所述燃燒空氣相對(duì)切線方向構(gòu)成6°-12°之間的某個(gè)螺旋角，最好是在8°-10°之間，導(dǎo)向葉片最好按一種對(duì)數(shù)螺旋線來(lái)形成。
10.實(shí)施上述方法的裝置，其特征在于，對(duì)于所給出的3.9MW爐膛功率，上述燃燒器后接一個(gè)下述尺寸的煙管D5＝1400mmΦ，L5＝3850mm?；蚝蠼右粋€(gè)具有同樣射流直徑的矩形燃燒室。
11.如權(quán)利要求9和/或10所述的裝置，其特征在于，對(duì)于變換為其它爐膛功率不是3.9MW的裝置，其尺寸可以利用爐膛功率比例的方根進(jìn)行換算，并保持所述空氣導(dǎo)向葉片的角度為恒定值。
12.如前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，上述燃燒器下面，在所述煙管旁至少有一個(gè)開口，此開口的放氣橫截面的限定是，使得通過(guò)此開口能吹入所述煙管直至15%的上述燃燒空氣，由此維持燃燒，以及能吹出所沉積的灰燼粒子。
13.如前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，在上述燃燒器的下面，在所述煙管的前壁上安置一個(gè)開口，通過(guò)此開口能將蒸汽或壓縮空氣以連續(xù)或脈沖方式輸入，以去除上述煙管下部區(qū)域中的沉積。
14.如權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，所述廢氣從煙管的諸口傳送到上述燃燒器對(duì)面一端。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，上述廢氣從煙管的諸出口形成為所述煙管下部區(qū)域中的那些開口，該煙管與后接的第一管道通氣管的那些管道連接在一起。
16.如前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，給上述第一管道通氣管的那些管道安置一些吹入開口，這些開口的橫截面的限定是，使得通過(guò)這些開口能將直至15%的燃燒空氣吹入所述第一管道通氣管的那些管道。
17.如前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，對(duì)于3.9MW的爐膛功率，所述第一管道通氣管由25個(gè)尺寸為88.5mm的管道組成。
18.如前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，具有一組第二管道通氣管，它由288個(gè)尺寸為30×5mm的管道組成。
19.對(duì)于不是3.9MW的爐膛功率，前述權(quán)利要求所述的一種裝置，其特征在于，其第一和第二管道通氣管尺寸可按其管道橫截面積的總和正比于所述爐膛功率來(lái)進(jìn)行換算，為維持鍋爐出口處的廢氣溫度，可保持管道長(zhǎng)度與內(nèi)部?jī)糁睆降目偤蜑楹愣ㄖ怠?br> 全文摘要
將含有二氧化硫及飛灰的煤粉燃燒廢氣干燥完全脫硫的方法和裝置。該方法通過(guò)快速加熱、將飛灰加熱到一個(gè)較高的，但低于飛灰內(nèi)部溫度的溫度，并將所述廢氣冷卻至在水露點(diǎn)之上小于25℃的溫度范圍內(nèi)，因此將二氧化硫與灰燼束縛在一起使得上述廢氣脫去二氧化硫。
文檔編號(hào)B01D46/00GK1061916SQ9110978
公開日1992年6月17日 申請(qǐng)日期1991年8月17日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月17日
發(fā)明者弗里茲·司克普, 約瑟夫·普魯絲特勒 申請(qǐng)人:弗里茲·司克普