CN100393393C - 烟气脱硫吸收塔入口烟气喷淋预洗涤装置 - Google Patents

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一种烟气脱硫吸收塔入口烟气喷淋预洗涤装置，该装置设置在吸收塔入口烟道内，由喷淋母管间隔分出喷淋子管，喷淋子管间隔连接喷嘴，喷淋母管设在烟气脱硫吸收塔烟气入口上游烟道上方，喷淋子管与烟气流向垂直，自烟道上方插入烟道内，喷嘴均匀连接在喷淋子管两侧。本发明的优点是：对已建设完成的吸收塔，通过在烟道中进行烟气预洗涤可以适当提高吸收塔的脱硫效率，并且便于实施，这一点对燃用高含硫煤的电厂尤其重要；其次，对已建设完成的吸收塔和在建吸收塔，烟气在预洗涤的同时也降低温度，从而在负荷较低的条件下可进一步减少喷淋层的运行数量，从而降低能耗。

Description

烟气脱硫吸收塔入口烟气喷淋预洗涤装置
(一)、技术领域
本发明涉及一种烟气脱硫喷淋洗涤装置。
(二)、背景技术
电站和工业用锅炉通常采用煤和油等化石燃料，这些化石燃料一般含有硫的成分，在燃烧过程中会产生二氧化硫等有害物质。为了除去锅炉烟气中的二氧化硫，大型电站锅炉中广泛使用石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置。现有湿法烟气脱硫装置中的重要部件之一就是烟气脱硫喷淋洗涤装置，传统装置针对含硫比较高的烟气没有很好的解决办法，只能采用不断增加喷淋层数量的策略，从而不断增加吸收塔的高度，要保证脱硫效率，必然会相应增加工程造价。传统烟气脱硫喷淋洗涤装置固定于吸收塔内部，使用的喷淋浆液为吸收塔浆池内石灰石浆液或石灰浆液和石膏的混合浆液，喷淋浆液由喷淋管流向喷嘴，以雾状的形式喷向自下而上流动的烟气，其作用是将石灰石与石膏的混合浆液以雾状的形式喷入烟气中，对烟气进行洗涤脱硫。由于目前我国绝大多数电厂均存在燃煤来源不稳定、品质不稳定、含硫量较高的问题，我国火力发电厂的脱硫吸收塔的设计基本上以相对较低的燃煤含硫量进行设计，现有的脱硫喷淋洗涤装置必须加大能耗才能满足环保要求。随着我国越来越严格的环保政策要求，越来越多的城市对城市燃煤的含硫量进行了限制。以上几点因素急需改善烟气脱硫喷淋洗涤装置，如果对于吸收塔内部的已有喷淋层进行改造，投资就会较大。因此在投资较少的条件下，进一步降低燃煤烟气的含硫量，并进一步节约能耗就成为技术难题。
另外，传统喷淋管为恒等直径，管内压力沿流向递减，浆液流速为变速递减，影响浆液喷出量不稳定，浆液容易在管内发生沉积现象，也容易出现喷淋管过度磨损现象。
(三)、发明内容
本发明的目的是提供一种烟气脱硫吸收塔入口烟气喷淋预洗涤装置，解决在投资较少的条件下，使传统烟气脱硫喷淋洗涤装置进一步提高脱硫效率及进一步节约能耗的技术问题。
本发明的技术方案：这种烟气脱硫吸收塔入口烟气喷淋预洗涤装置，其特征在于：该装置设置在吸收塔入口烟道内，由喷淋母管间隔分出喷淋子管，喷淋子管间隔连接喷嘴，喷淋母管设在烟气脱硫吸收塔烟气入口上游烟道上方，喷淋子管与烟气流向垂直，自烟道上方插入烟道内，喷嘴均匀连接在喷淋子管两侧。
上述喷淋子管与烟道壁外连接的管接口法兰连接。
上述喷淋母管的直径沿顺流方向逐渐缩小或呈阶段性缩小。
上述喷淋母管是碳钢管内喷涂玻璃鳞片层。
上述烟道是不锈钢管内喷涂玻璃鳞片层。
上述喷嘴与喷淋子管由法兰连接。
上述喷嘴布置密度为每平方米烟道横截面一个喷嘴。
上述喷淋子管相互之间的间隔为1-2米。
有益效果：在吸收塔烟气入口上游烟道内设置喷淋层对烟气进行预洗涤的喷淋装置。针对已建成的吸收塔，可以通过在烟气进口上游烟道内对烟气预洗涤以提高脱硫效率，从而解决已有吸收塔喷淋层改造困难，投资较大的难题。同时，在脱硫装置运行中，为保护吸收塔内的防腐层，通常要求喷淋层的运行数量不能少于两层，在负荷降低时无法降低更多的能耗，烟气在预洗涤的同时也降低温度，从而在负荷较低的条件下可进一步减少喷淋层的运行数量，从而降低能耗。
喷淋管采用渐缩的形式，以保持管内压力的稳定和均衡，喷淋管内流速为等流速设计，保证浆液不会在管内发生沉积现象，也不会出现喷淋管内壁过度磨损现象。
在本发明中，由于预洗涤喷入的浆液pH值为5-6，Cl-的浓度约20000PPM，因此浆液具有较强的腐蚀性，同时由于吸收塔烟气进口烟气温度较高，且浆液是顺烟气流动方向单向喷入，因此在吸收塔内使用的玻璃钢材料在此处便不适用，另一方面，吸收塔烟气进口的烟气仅是弱腐蚀性，因此在此处烟道内的喷淋管采用316L不锈钢管内喷涂玻璃鳞片即可满足使用环境的要求，由于喷嘴的工作特性与吸收塔内相同，因此，喷嘴采用单向中空喷嘴，材料为烧结SiC，由于此处烟气温度较高，喷嘴与喷淋管之间需采用法兰进行连接，法兰及螺栓均考虑一定的防腐蚀措施。
本发明的优点是：施工方便、工作面小，有利于提高吸收塔的脱硫效率及低负荷时降低能耗，对已建设完成的吸收塔，通过在烟道中进行烟气预洗涤可以适当提高吸收塔的脱硫效率，并且便于实施，这一点对燃用高含硫煤的电厂尤其重要；其次，对已建设完成的吸收塔和在建吸收塔，烟气在预洗涤的同时也降低温度，从而在负荷较低的条件下可进一步减少喷淋层的运行数量，从而降低能耗。尤其适用于燃用高含硫煤的火力发电厂的新建吸收塔和已有吸收塔的改造。
(四)、附图说明
图1是本发明立面布置示意图；
图2是喷嘴布置示意图。
图中：1-吸收塔、2-烟道、3-喷淋母管、4-喷淋子管、5-喷嘴、6-管接口、7-膨胀节。
(五)、具体实施方式
实施例参见图1和2，该烟气喷淋预洗涤装置装置设置在吸收塔1烟气入口的烟道2内，烟道2上可设膨胀节7。烟气喷淋预洗涤装置由喷淋母管3间隔分出喷淋子管4，喷淋子管间隔连接喷嘴5，  喷淋母管设在烟气脱硫吸收塔烟气入口上游烟道上方，  喷淋子管与烟气流向垂直，自烟道上方插入烟道内，喷嘴均匀连接在喷淋子管两侧。
喷淋子管4与烟道壁外连接的管接口6法兰连接。喷淋子管相互之间的间隔为1-2米。
喷淋母管3的直径沿顺流方向逐渐缩小或呈阶段性缩小。喷淋母管4采用316L不锈钢管内衬玻璃鳞片层，以防止浆液腐蚀管道。
喷嘴5与喷淋子管4由法兰连接。喷嘴布置密度为每平方米烟道横截面一个喷嘴。每个喷嘴流量约为60m3/h。喷嘴采用烧结SiC制作，为中空偏心单向喷嘴。喷嘴与喷淋子管采用法兰连接，法兰为316L不锈钢，连接螺栓采用DIN1.4539不锈钢或同等材料制作。
为向喷淋装置提供喷淋浆液，设置一台喷淋泵，喷淋泵自吸收塔浆池内抽取浆液，浆液经升压后由喷淋装置喷入烟气。喷嘴入口浆液压力为0.7bar。为防止喷嘴堵塞，在喷淋泵入口管道设置滤网，对已有吸收塔，滤网安装于喷淋泵入口管路上，对新建吸收塔，滤网可安装于吸收塔内。
考虑到浆液pH值为5-6，Cl-的浓度约20000PPM，喷淋泵的材料选择需同时兼顾耐磨及耐酸腐蚀要求。
设置一台预洗涤喷淋泵，喷淋泵采用与烟气脱硫吸收塔循环浆泵相同的材质，喷淋浆液pH值为5-6，Cl-的最大浓度约40000PPM，喷淋泵入口设置滤网， 滤网布置于喷淋泵入口管路。
并与烟道在吸收塔烟气进口上游的烟道横截面内布置喷嘴，顺着烟气流动方向向烟气中喷入浆液，对烟气进行预洗涤和冷却；由于吸收塔烟气进口的烟气流速相对较高，烟温也较高，在此处喷入浆液后可以相对吸收塔内较快地进行传质与传热。
这种烟气脱硫吸收塔烟气进口烟气预洗涤的过程：在吸收塔烟气进口上游的烟道横截面内布置一定数量的喷嘴，顺着烟气流动方向向烟气中喷入浆液，对烟气进行预洗涤和冷却；由于吸收塔烟气进口的烟气流速相对较高，烟温也较高，在此处喷入浆液后可以相对吸收塔内较快地进行传质与传热，从而在使用相对小的多的喷淋量的条件下，获得较好的预洗涤效果。

Claims (3)

1.一种烟气脱硫吸收塔入口烟气喷淋预洗涤装置，其特征在于：该装置设置在吸收塔入口烟道内，由喷淋母管间隔分出喷淋子管，喷淋子管间隔连接喷嘴，喷淋母管设在烟气脱硫吸收塔烟气入口上游烟道上方，喷淋子管与烟气流向垂直，自烟道上方插入烟道内，喷嘴均匀连接在喷淋子管两侧；
上述喷淋子管与烟道壁外连接的管接口法兰连接；
上述喷淋母管的直径沿顺流方向逐渐缩小或呈阶段性缩小。
2.根据权利要求1所述的烟气脱硫吸收塔入口烟气喷淋预洗涤装置，其特征在于：上述喷淋母管是碳钢管内喷涂玻璃鳞片层，烟道是不锈钢管内喷涂玻璃鳞片层。
3.根据权利要求1所述的烟气脱硫吸收塔入口烟气喷淋预洗涤装置，其特征在于：上述喷嘴与喷淋子管由法兰连接，喷嘴布置密度为每平方米烟道横截面一个喷嘴，喷淋子管相互之间的间隔为1-2米。
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