CN101342454A - 一种旋流喷淋组合脱硫装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种旋流喷淋组合脱硫装置，包括吸收塔，所述的吸收塔内从下至上依次设有塔釜、洗部件、除雾板，洗涤部件由管道上安装有若干喷嘴的喷淋层和旋流板层组成，喷淋层位于旋流板层上方；所述的喷嘴安装成与吸收塔垂直中心线成一定角度，从吸收塔中心向塔壁角度逐渐增大，角度范围为0－45°。本发明装置充分考虑了旋流板塔和喷淋塔的塔内气体流场的区别，烟气进入脱硫塔先后经过旋流和喷淋脱硫后得以净化。本发明装置主要应用于燃煤锅炉炉窑烟气治理，在保证高脱硫效率的前提下，不仅降低能耗，减少投资，而且更能适应锅炉负荷波动和煤种变化。

Description

一种旋流喷淋组合脱硫装置
技术领域
本发明属于资源与环境技术领域大气污染防治方向，具体涉及一种烟气脱硫装置。
背景技术
随着人们对二氧化硫和粉尘污染认识的提高，各地都实行了严格的排放标准，各种吸收装置都被应用到脱硫装置上。
目前广泛采用的湿法脱硫装置主要有喷淋塔、旋流板塔、鼓泡塔、文丘里等，或者采用组合塔的形式来进一步提高脱硫的工作效率，如文丘里+旋流板塔组合、喷淋+托盘组合。
有关采用旋流板塔与喷淋塔组合的烟气脱硫装置的文献及专利并不多见，张广新(75t/h锅炉烟气脱硫装置设计与应用.冶金动力，2003，03：637-39，42)对山东铝业公司热电厂75t/h锅炉水膜除尘器进行了喷淋-旋流板塔脱硫除尘一体化改造研究，使其在保持原有水膜除尘器特点和功能的情况下增加其脱硫功能，提高除尘效率。工艺流程是：烟气经喷淋段初步除尘、脱硫后，进入旋流板塔进一步完成脱硫除尘任务，在喷淋段内，气液顺流接触，旋流板塔内气液逆流接触，从而在较低的压降下将烟气大部分烟尘、SO2脱除。文献中提到喷淋段与旋流板塔并不在同一吸收塔内，其功能相当于文丘里，主要起到除尘作用。
火电脱硫一般均采用引进的石灰石-石膏法脱硫，所用的吸收装置均为喷淋塔。喷淋塔的优点是几乎在所有的吸收装置中阻力最低，能适应不同的锅炉负荷，但需采用较高的液气比。旋流板塔的优点是在低液气比和低阻力下能实现高效率，但在锅炉负荷低时，不能保证脱硫效率。
发明内容
本发明提供一种旋流喷淋的组合脱硫装置，可在保证脱硫效率的情况下，降低浆液的循环量，降低能耗，同时降低投资。
一种旋流喷淋组合脱硫装置，包括吸收塔，所述的吸收塔内从下至上依次设有塔釜、洗部件、除雾板，洗涤部件由喷淋层和旋流板层组成，喷淋层位于旋流板层上方。根据工程情况，喷淋层和旋流板层可以设置若干层。
所述的喷淋层由安装有若干喷嘴的管道组成，喷嘴安装成与吸收塔垂直中心线成一定角度，从吸收塔中心向塔壁角度逐渐增大，角度范围为0-45°。由于烟气先经过旋流板层再到达喷淋层，经过旋流板的烟气旋转上升，合理布置雾化喷嘴，才能使喷出的脱硫浆液与上升的烟气充分接触，高效脱硫。
将喷淋层的喷嘴设置为雾化喷嘴，可以形成良好的雾化区，加强脱硫浆液与烟气的接触反应。
所述的旋流板层采用大通量大尺寸的喷射型旋流板，喷射型旋流板的盲板直径为1/5-2/3的塔径，叶片倾斜面与水平面的角度α为30-60°。大通量大尺寸的喷射型旋流板可以保证在低阻力降低液气比的条件下实现高脱硫率，同时可以防止塔板堵塞，合适的叶片角度保证充分雾化，形成良好的雾化吸收区，从而保证高脱硫效率。
旋流板层和喷淋层所需脱硫浆液分别由独立的循环泵从塔釜中抽取提供，可以对输送至旋流板层和喷淋层的脱硫浆液分别控制，以适应锅炉负荷的波动和煤种的变化。
所述的塔釜内设有侧搅拌器，保证脱硫浆液充分混合。
本发明的脱硫装置采用旋流板+喷淋的组合，上面采用喷淋层，下面采用旋流板，对旋流板和喷淋装置的设计充分考虑了旋流板塔和喷淋塔的塔内气体流场的区别，旋流和喷淋两种流场叠加后烟气与吸收液的分布更加均匀，有利于效率的稳定。旋流板和喷淋的进液由相互独立的循环泵供给。旋流板层的优点是液气比较小，喷淋层的优点是具有较小的阻力，因此该装置的阻力和液气比介于旋流板塔和喷淋塔之间，相比于单独的旋流板塔或者喷淋塔，不仅降低了能耗，而且具有更宽的操作范围，更能适应锅炉负荷的波动和煤种的变化。
附图说明
图1为本发明的装置结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种旋流喷淋组合脱硫装置，主要包括吸收塔1，吸收塔1中中设有洗部件19和除雾板12，洗部件19由下层的旋流板层9和上层的喷淋层10组成。
旋流板层9采用喷射型旋流板，盲板直径为1/3的塔径，叶片倾斜面与水平面的角度α为45°。
喷淋层10由安装有雾化喷头的喷淋层循环管路8组成，雾化喷嘴与吸收塔垂直中心线的角度为0-45°，吸收塔中心处角度为0°，越靠近塔壁，角度越大。
吸收塔底的塔釜2设有侧搅拌器3、喷淋层浆液输出管路17、旋流板层浆液输出管路18和浆液排出管路15。
浆液排出管路15与浆液排出泵4相连，喷淋层浆液输出管路17与喷淋层循环泵6入口相连，喷淋层循环泵6出口与喷淋层循环管路8相连，旋流板层浆液输出管路16与旋流板层循环泵5入口相连，旋流板层循环泵5出口与旋流板层循环管路7相连，除雾板冲洗水管路18与除雾板冲洗水喷头11相连。
使用时，含硫烟气通过入口烟道13进入吸收塔1，经过洗涤部件19脱硫、除雾板12除雾后从上部出口烟道14引出后经烟囱排放。吸收塔1底部的脱硫浆液通过液位控制系统进行控制。脱硫浆液由独立的泵供给旋流板层和喷淋层，一路吸收液由旋流板层循环泵5通过旋流板层循环管路7循环至旋流板层9上用于脱硫，另一路吸收液由喷淋层循环泵6通过喷淋层循环管路8循环至喷淋层10上用于脱硫。反应后的脱硫浆液由浆液排出泵4通过浆液排出管路15排出进行氧化或后续处理。
应用例1：
1台130t/h燃煤锅炉，烟气量210000m3/h，烟气温度为150℃，入口烟气SO2浓度4000mg/N m3，本发明运行时，洗涤部件为下面部分设置喷淋层2层，上面部分设置旋流板2层，脱硫剂为石灰，吸收液与烟气比例L/G＝8.0L/m3，烟气通过脱硫装置的压降为1000Pa，整个装置运行后，烟气脱硫效率达到95％以上。与4层喷淋的喷淋塔相比，每年能节省79.2万kw·h的电量。
应用例2：
1台220t/h燃煤锅炉，烟气量420000m3/h，烟气温度为130℃，入口烟气SO2浓度2000mg/Nm3，本发明运行时，洗涤部件下面部分设置旋流板1层，上面部分设置喷淋层2层，脱硫剂为石灰，吸收液与烟气比例L/G＝6.0L/m3，烟气通过脱硫装置的压降为800Pa，整个装置运行后，烟气脱硫效率达到90％以上。与3层喷淋的喷淋塔相比，每年能节省61.2万kw·h的电量。

Claims (7)

1.一种旋流喷淋组合脱硫装置，包括吸收塔(1)，所述的吸收塔(1)内从下至上依次设有塔釜(2)、洗部件(19)、除雾板(12)，其特征在于：洗涤部件(19)由管道上安装有若干喷嘴的喷淋层(10)和旋流板层(9)组成，喷淋层(10)位于旋流板层(9)上方；所述的喷嘴安装成与吸收塔垂直中心线成一定角度，从吸收塔中心向塔壁角度逐渐增大，角度范围为0-45°。
2.如权利要求1所述的旋流喷淋组合脱硫装置，其特征在于：所述的旋流板层(10)采用喷射型旋流板。
3.如权利要求2所述的旋流喷淋组合脱硫装置，其特征在于：所述的喷射型旋流板的盲板直径为1/5-2/3的塔径，叶片倾斜面与水平面的角度α为30-60°。
4.如权利要求1所述的旋流喷淋组合脱硫装置，其特征在于：所述的喷嘴为雾化喷嘴。
5.如权利要求1所述的旋流喷淋组合脱硫装置，其特征在于：所述的旋流板层(9)和喷淋层(10)有若干层。
6.如权利要求1所述的旋流喷淋组合脱硫装置，其特征在于：旋流板层(9)和喷淋层(10)所需脱硫浆液分别由独立的循环泵从塔釜(2)中抽取提供。
7.如权利要求1所述的旋流喷淋组合脱硫装置，其特征在于：所述的塔釜(2)内设有侧搅拌器(3)。
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