CN101927125B - 双回路吸收塔 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双回路吸收塔。其吸收塔部分由前置吸收塔和主吸收塔组成；前置吸收塔的第二烟气出口与主吸收塔的第一烟气入口之间设有塔间烟气通道；主吸收塔和前置吸收塔上均设有将浆液池中浆液打出的循环泵，循环泵的出口管与喷淋层相连；主吸收塔上不设有对第一浆液池内的浆液进行强制氧化的强制氧化装置，前置吸收塔上设有对第二浆液池内的浆液进行强制氧化的强制氧化装置；所述双回路吸收塔还包括用于将主吸收塔生成的产物排入前置吸收塔的浆液池中的浆液泵。本发明双回路吸收塔结构简单、成本低，仅通过两步法即可实现95％以上的SO2脱除效率，无需增加循环泵数量或化学添加剂使用量。

Description

双回路吸收塔
技术领域
本发明属于环保设备技术领域，特别涉及一种能高效去除燃煤烟气中污染物的吸收塔设备。
背景技术
湿式吸收塔是燃煤烟气中SO2去除过程的常用设备。湿式吸收塔技术成熟，卓有成效，目前技术上多采用的单回路湿式吸收塔，当脱除SO2的效率要求在95％左右时，单回路湿式吸收塔有良好的经济性和运行稳定性。
由于中国燃料需求大增，很多电厂不得燃烧高含硫的煤种，但由于环保要求越来越高，电厂不得不要求更高的脱硫效率。单回路的湿式吸收塔在超过97％脱硫效率时，经济性和运行稳定性难以保证。
目前，湿式吸收塔技术提高效率时主要手段有采用高PH值吸收浆液、增加循环泵的数量、采用化学添加剂等手段。
单回路湿式吸收塔需在一塔内完成SO2吸收和终产物氧化任务，其浆液池中设有强制氧化装置。然而，由于浆液中CL-浓度很高，高PH值对终产物氧化很不利，因此采用提高PH值吸收浆液的方法在单回路吸收塔中并不适用。所以若要求单回路湿式吸收塔达到超过97％的脱硫效率时，只能通过增加循环泵的数量和采用化学添加剂两个主要手段。
一般来说，从95％脱硫效率增加至99％脱硫效率时，循环泵数量将至少增加一倍，脱硫系统单台循环泵电耗约为600-1200KW，而所有循环泵的电耗约占整个脱硫系统电耗的40％-70％，因此，增加循环泵的数量会极大地增加运行费用。而采用化学添加剂时，由于浆液池内设有强制氧化装置，化学添加剂的化学降解速度会很快，化学添加剂的使用量往往很大。
另外，目前已有不少国家开始对烟气中的NOx的排放进行限制，脱硫吸收塔中加入锌、铁、铜系列的金属螯合物是可以进行NOx的脱除，但是由于单回路湿式吸收塔在吸收SO2的同时，会把容易吸收的HCL、HF和大量的粉尘也吸入浆液池，使金属螯合物产生副反应较多，使用成本很高，因此，目前脱硫塔脱NOx技术并不实用。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低的双回路吸收塔，该吸收塔仅通过两步法即可实现95％以上的SO2脱除效率，从而避免以增加循环泵数量或化学添加剂使用量为代价来使SO2脱除效率提高到95％以上。
为此，本发明提供一种双回路的湿式吸收塔，其吸收塔部分由前置吸收塔和主吸收塔组成；所述主吸收塔包括第一烟气入口、第一浆液池、包括至少两层喷淋层的第一喷淋区和第一烟气出口，所述前置吸收塔包括第二烟气入口、第二浆液池、包括至少两层喷淋层的第二喷淋区和第二烟气出口；所述第二烟气出口与第一烟气入口之间设有塔间烟气通道；所述主吸收塔和前置吸收塔上均设有将浆液池中浆液打出的循环泵，所述循环泵的出口管与喷淋层相连；所述主吸收塔上不设有对第一浆液池内的浆液进行强制氧化的强制氧化装置，前置吸收塔上设有对第二浆液池内的浆液进行强制氧化的强制氧化装置；所述双回路吸收塔还包括用于将主吸收塔生成的产物排入前置吸收塔的浆液池中的浆液泵。
作为优选，本发明所述前置吸收塔与主吸收塔在烟气通路上成水平串联设置。
作为优选，所述前置吸收塔和主吸收塔均为逆流式吸收塔。
原烟气通过前置吸收塔烟气入口进入前置吸收塔，在气液接触区，与上部喷淋的浆液相互作用，使得原烟气中部分的SO2，全部的HCl和HF，大部分的粉尘、重金属和少量的SO3被除去，被脱除成分进入前置吸收塔内的浆液中，而经预处理的烟气从烟气出口进入塔间烟气管道。
预处理后的烟气通过主吸收塔烟气入口进入主吸收塔的气液接触区后，在浆液的喷淋作用下，烟气中绝大部分的SO2和NOx被除去，被脱除成分进入主吸收塔浆液。
由于主吸收塔中不设置浆液强制氧化装置，而且浆液中杂质很少，就可以使主吸收塔保持很高的PH值，维持较高的脱硫效率。同时，主吸收塔生成的产物主要是亚硫酸钙浆液，通过泵排入前置吸收塔的浆液池中，和前置吸收塔中生成的产物一起在前置塔的浆液池中与强制氧化装置鼓入的空气接触并发生反应，最终生成石膏(二水硫酸钙)等副产物通过泵排出后续处理系统。
与现有技术相比，采用本发明的优点在于：
1)由于前置吸收塔脱除了原烟气几乎全部的HCl、HF和大部分的粉尘，因而大大优化了主吸收塔的运行环境，并且主吸收塔不设氧化系统，使主吸收塔可以在很高的PH值下运行，进而达到很高的脱硫效率。实践证明，本发明的双回路吸收塔运行时最高脱除SO2的效率可稳定达99％以上。
2)采用本发明的双回路吸收塔，由于主吸收塔的高脱硫效率，在相同脱硫效率要求下，循环喷淋的浆液量可相应减少。循环泵数量减少可以抵消新增前置吸收塔的费用。一般来说，从单回路吸收塔的95％脱硫效率提高至本发明双回路吸收塔的99％脱硫效率时，只需增加50％的循环泵数量即可，其能耗约为单回路吸收塔的70％，并且有更稳定的工况。因此，在同样达到99％脱硫效率的前提下，采用本发明的双回路吸收塔的投资成本并不会比采用单回路吸收塔的投资成本高。
3)采用化学添加剂提高脱硫效率和脱硫稳定性的方法一样可以在本发明的双回路吸收塔中使用。采用本发明的双回路吸收塔，只需在主吸收塔加入DBA、已二酸等化学添加剂就能达到很好的脱硫效果，最高脱除SO2的效率可稳定达99.5％以上。由于主吸收塔中没有设置强制氧化装置，可以大大降低化学添加剂的化学降解速度，大幅度减少化学添加剂的使用量。
4)在脱硫吸收塔脱NOx技术的应用上，采用本发明的双回路吸收塔，由于主塔浆液中的杂质很少，可以防止金属螯合物因副反应而失活，可以大大减少金属螯合物的使用量，使脱硫吸收塔脱NOx的技术有了实际应用的可能，可以避免电厂兴建一套造价和运行费用都高昂的脱硝系统。
附图说明
图1为本发明一种双回路吸收塔实施例的结构示意图，其中，前置吸收塔采用顺流喷淋的操作方式；
图2为本发明一种双回路吸收塔实施例的结构示意图，其中，前置吸收塔采用逆流喷淋的操作方式。
具体实施方式
实施例1
参见附图。本实施例的双回路吸收塔包括：一座前置吸收塔200和一座主吸收塔100，两种吸收塔在烟气通路上以串联布置。本实施例的主吸收塔100为逆流式，即烟气方向P为由下往上穿过喷淋区，前置吸收塔200采用顺流式，即烟气方向P为由上往下穿过喷淋区。
前置吸收塔200包括第二烟气入口201、第二浆液池202、含2层喷淋层的第二喷淋区203、第二烟气出口204、第二浆液循环泵205、第二浆液搅拌器206和强制氧化装置207，其中，第二浆液池202位于前置吸收塔的最下方，气液接触区位于第二浆液池202的上方，第二喷淋区203位于气液接触区上方。强制氧化装置208包括氧化风机和进出口管道。第二浆液搅拌器206、氧化风机的出口管道和浆液循环泵入口管道位于浆液池侧壁上。气液接触区侧面塔壁上的第二烟气入口201与原烟气管道相连。所述前置吸收塔的第二烟气出口204通过塔间烟气管道300与主吸收塔的第一烟气入口101相连。
主吸收塔100包括第一烟气入口101、第一浆液池102、含4层喷淋层的第一喷淋区103、第一烟气出口104、第一浆液循环泵105和第一浆液搅拌器106，其中，第一浆液池102位于主吸收塔的最下方，气液接触区位于第一浆液池102的上方，第一喷淋区103位于气液接触区上方，除雾器107位于第一喷淋区103上方。浆液池侧壁设有第一浆液搅拌器106和第一浆液循环泵入口管道。气液接触区侧面塔壁上的第一烟气入口101通过塔间烟气管道300与前置吸收塔的第二烟气入口201相连。主吸收塔顶的烟气出口104与净烟气管道相连。主吸收塔100上设有除雾器107，该除雾器与工艺水管道连接。前置吸收塔中也可以根据需要设置与工艺水管道相连的该除雾器。
实施例2
参见图2。本实施例的双回路吸收塔与实施例1的区别仅在于：实施例1中的主吸收塔和前置吸收塔均采用逆流喷淋的操作方式，即烟气方向P为由下往上穿过喷淋区203。采用本实施例的双回路吸收塔与实施例1中的双回路吸收塔相比，能使气液接触更加充分，在其他条件相同的前提下，能进一步提高脱硫效率。

Claims (3)

1.一种双回路吸收塔，其特征在于：其吸收塔部分由前置吸收塔(200)和主吸收塔(100)组成；所述主吸收塔包括第一烟气入口(101)、第一浆液池(102)、包括至少两层喷淋层的第一喷淋区(103)和第一烟气出口(104)，所述前置吸收塔包括第二烟气入口(201)、第二浆液池(202)、包括至少两层喷淋层的第二喷淋区(203)和第二烟气出口(204)；所述第二烟气出口(204)与第一烟气入口(101)之间设有塔间烟气通道(300)；所述主吸收塔和前置吸收塔上均设有将浆液池中浆液打出的循环泵(105，205)，所述循环泵的出口管与喷淋层相连；所述主吸收塔(100)上不设有对第一浆液池(102)内的浆液进行强制氧化的强制氧化装置，前置吸收塔上设有对第二浆液池(202)内的浆液进行强制氧化的强制氧化装置(207)；所述双回路吸收塔还包括用于将主吸收塔生成的产物排入前置吸收塔的浆液池中的浆液泵。
2.根据权利要求1所述的双回路吸收塔，其特征在于：所述前置吸收塔(200)与主吸收塔(100)在烟气通路上成水平串联设置。
3.根据权利要求1或2所述的双回路吸收塔，其特征在于：所述前置吸收塔和主吸收塔均为逆流式吸收塔。
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