CN101342455B - 一种喷淋旋流组合脱硫装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种喷淋旋流组合脱硫装置，主要包括吸收塔，所述的吸收塔内从下至上依次设有塔釜、洗涤部件、除雾板，洗涤部件由喷淋层和旋流板层组成，旋流板层位于喷淋层上方，充分考虑了喷淋塔和旋流板塔的塔内气体流场的区别，脱硫浆液通过相互独立的循环泵分别输送至喷淋层和旋流板层，烟气进入脱硫塔先后经过喷淋层和旋流板层脱硫后得以净化。本发明主要应用于燃煤锅炉炉窑烟气治理，在保证较高脱硫效率的情况下，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
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
本发明提供了一种喷淋旋流的组合脱硫装置，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。
一种喷淋旋流组合脱硫装置，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，旋流板层位于喷淋层上方。
旋流板层和喷淋层根据工程情况可以设置若干层。
喷淋层的喷嘴设置为雾化喷嘴，可以使雾滴随气流上升，在旋流板层上进一步脱硫，提高脱硫效率。
所述的旋流板层最优采用大通量大尺寸的喷射型旋流板，喷射型旋流板包括盲板和紧连盲板的叶片，盲板直径为1/3-2/3的塔径，叶片倾斜面与水平面的角度α为25-45°。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，可以分别控制到达旋流板层和喷淋层的脱硫浆液。塔釜内设有侧搅拌器，保证脱硫浆液混合均匀。
脱硫浆液通过循环泵分别输送到喷淋层和旋流板层。烟气从烟道入口进入脱硫塔，与喷淋液逆向接触经喷淋洗涤后，再在旋流板的导向作用下螺旋上升，并在旋流板上与脱硫液逆向对流接触，将脱硫液雾化成直径0.1-1.0mm的液滴，形成良好的雾化吸收区，烟气与脱硫液充分接触反应，经过喷淋和旋流板二级脱硫后得到净化，再经除雾后排放。
本发明装置采用喷淋+旋流板的组合，下面采用喷淋层，上面采用旋流板，充分考虑了喷淋塔和旋流板塔的塔内气体流场的区别，喷淋和旋流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。喷淋层的优点在于其具有较小的阻力，旋流板层的优点是在于液气比较小，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。喷淋和旋流板的进液由相互独立的泵供给，更能适应锅炉负荷的波动和煤种的变化，煤的含硫量高时以旋流板吸收为主，锅炉负荷低时以喷淋吸收为主。
附图说明
图1为本发明的一种装置结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种喷淋旋流组合脱硫装置，主要包括吸收塔1，吸收塔1中设有洗部件19和除雾板12，洗部件19由下层的喷淋层10和上层的旋流板层9组成。旋流板层选用喷射型旋流板，盲板直径为1/3的塔径，叶片倾斜面与水平面的角度为25°
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底部的脱硫吸收液通过液位控制系统进行控制。脱硫吸收液分别由独立的循环泵供给喷淋层10和旋流板层9，一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，另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。反应后的脱硫液由浆液排出泵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 (4)
1.一种喷淋旋流组合脱硫装置，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)、洗涤部件(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，旋流板层(9)位于喷淋层(10)上方；所述的旋流板层(10)采用喷射型旋流板，喷射型旋流板包括盲板和紧连盲板的叶片，盲板直径为塔径的1/3-2/3，叶片倾斜面与水平面的角度α为25-45°；所述的喷嘴为雾化喷嘴。
2.如权利要求1所述的喷淋旋流组合脱硫装置，其特征在于：所述的旋流板层(9)和喷淋层(10)有若干层。
3.如权利要求1所述的喷淋旋流组合脱硫装置，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。
4.如权利要求1所述的喷淋旋流组合脱硫装置，其特征在于：所述的塔釜(2)内设有侧搅拌器(3)。
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