CN102764582A

CN102764582A - 高品质湿法烟气脱硫喷淋吸收塔

Info

Publication number: CN102764582A
Application number: CN2012102818063A
Authority: CN
Inventors: 靖汪建; 孔德友; 杜一庆; 郭蕾; 靳美程; 张臻; 金鑫; 胡双双; 胡剑涛
Original assignee: Wuhan Iron and Steel Group Corp
Current assignee: WUHAN HUADE ECOTEK Corp
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2012-08-09
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2032-08-09
Also published as: CN102764582B

Abstract

本发明公开了一种高品质湿法烟气脱硫喷淋吸收塔，它包括喷淋塔筒体，其设置有烟气进口通道和烟气出口通道，两者之间自下而上水平设置有多孔筛板、烟气再分布环、浆液喷淋装置、除雾器和旋流板装置。烟气再分布环的内侧边缘呈波浪形或锯齿状，旋流板装置由多个独立旋流板分离器均布组合而成。本设计解决了塔内靠近烟气入口段上方无烟气流动问题，克服了该区域易结晶和结垢的现象，实现气液接触面积最大化，使吸收反应更有效，更适用于二氧化硫含量高的烟气脱硫。极大程度上去除了烟气中携带的“雾滴颗粒”，大大减少烟囱“下雨”现象，其雾滴颗粒含量能达到60mg/Nm³，该装置适用范围广，可用于在双碱法、电石渣法及石灰-石膏法等湿法烟气脱硫。

Description

高品质湿法烟气脱硫喷淋吸收塔

技术领域

本发明涉及湿法烟气脱硫设备中的喷淋吸收塔，具体地指一种高品质湿法烟气脱硫喷淋吸收塔。

背景技术

酸雨问题是当今人类面临的全球性环境问题之一，燃煤产生的硫氧化物SO₂和氮氧化物NO_x污染是我国酸雨的主要原生物。由于我国的能源结构以煤炭为主，在我国电力工业中，火电一直占总发电量的70%左右，燃煤发电厂是我国大气污染的第一大污染源。对电厂烟气污染进行控制是实现经济、社会、环境协调发展的要求，也是发挥我国煤炭储量优势、实现燃煤电厂自身可持续发展的要求。传统燃煤电站烟气脱硫技术一般分为湿法、半干法和干法脱硫等几种，其中湿法脱硫技术应用得最为广泛。在湿法脱硫技术中，是将烟气中的二氧化硫直接与雾状浆液接触，使雾状浆液与二氧化硫发生反应被吸收，从而达到脱硫的目的。

目前，在工业上应用的湿法烟气脱硫设备主要是喷淋吸收塔。原有喷淋吸收塔技术有的比较单一，内部结构简单，除了喷淋层以外，无其他能提高烟气脱硫效率的装置；有的在喷淋段增加具有浆液再分配或持液层的装置，以提高脱硫效率，具有一定的效果。通常单一的喷淋塔在高硫煤状况下，基本满足不了环保要求。随着火电厂所采用的燃烧煤的含硫品质逐渐提高，以及国家对火电厂的新排放环保标准“火电厂大气污染物排放标准GB13223-2011”的实施，原有采用喷淋塔技术的脱硫装置基本上均需要改造提效。但是单一的喷淋塔技术很难满足改造后的环保要求。对于钢铁行业或其他行业，由于含硫量较低，采用较为单一的喷淋塔技术基本可以满足环保要求，但出于未来国家可能对其他行业的脱硫标准提高要求考虑，亦需要开发新型脱硫技术以应对未来环保标准的挑战。脱硫改造需要面对的问题除了提高脱硫效率、满足新标准要求外；还要从成本上考虑，在原有脱硫装置的基础上降低改造量，尽量降低改造成本。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种脱硫效率高、除雾效果好的高品质湿法烟气脱硫喷淋吸收塔。

为实现上述目的，本发明所设计的高品质湿法烟气脱硫喷淋吸收塔，包括喷淋塔筒体，所述喷淋塔筒体的下部和上部分别设置有烟气进口通道和烟气出口通道，所述烟气进口通道与烟气出口通道之间自下而上水平设置有浆液喷淋装置和除雾器，其特殊之处在于：所述浆液喷淋装置与烟气进口通道之间水平设置有多孔筛板；所述浆液喷淋装置下方的喷淋塔筒体内壁上设置有烟气再分布环，所述烟气再分布环的内侧边缘呈波浪形或锯齿状；所述除雾器与烟气出口通道之间水平设置有旋流板装置，所述旋流板装置由多个独立旋流板分离器均布组合而成。

进一步地，所述烟气进口通道上部与喷淋塔筒体相接处呈倒角或弧形平滑过渡结构，所述烟气进口通道下部与喷淋塔筒体相接处与水平面呈10~20°的坡度。这样，喷淋塔内近烟气进口段不会形成“死角”，避免此处结晶或结垢。

进一步地，所述烟气再分布环呈中空碟形结构，其轴截面与喷淋塔筒体的筒壁夹角为30~60°。这样，下方烟气经此处再进行平均分布，与喷淋浆液充分接触，提高了气液接触面积，达到提高脱硫效率目的。

进一步地，所述烟气再分布环为碳钢基体贴衬合金面的组合环。这样，烟气再分布环的重量轻，价格相对于合金钢材质的便宜；相同喷淋量下，该装置可提高脱硫效率0.3~1%。

进一步地，所述多孔筛板上筛孔呈椭圆形，所述椭圆形筛孔的孔面积之和占多孔筛板总面积的60~70%。这样，烟气平均分布，烟气通过多孔筛板上筛孔与喷淋塔上部喷淋浆液逆流接触，使喷淋浆液悬浮于筛板上部，形成一定高度液柱，充分接触反应。

进一步地，所述旋流板装置上各独立旋流板分离器的直径为1000~1500mm。这样，可以进一步处理经过除雾器之后的烟气中携带的微小雾滴。采用独立小旋流板并列设置，形成大液滴落下，不受烟气的影响。

进一步地，所述浆液喷淋装置设置有3~4层，所述烟气再分布环也一一对应地设置有3~4道。这样，进一步的优化了脱硫喷淋吸收塔的脱硫效果，同时也可根据烟气成分选择增加或减少浆液喷淋装置层数。

本发明的优点在于：解决了塔内靠近烟气入口段上方无烟气流动的问题，克服了该区域易结晶和结垢的现象。相对于一般喷淋塔，由于烟气在旋流板装置中穿孔气速高达16m/s，可以起到冲刷作用，不易堵塞、维护工作量小；相对于一般喷淋塔，实现了气液接触面积最大化，使吸收反应更有效，脱硫效率更高，更加适用于二氧化硫含量高的烟气脱硫；相对于一般喷淋塔，极大程度上去除了烟气中携带的“雾滴颗粒”，大大减少了烟囱“下雨”现象，其雾滴颗粒含量能达到60mg/Nm3。该装置可广泛应用于多种烟气脱硫装置，如在双碱法、电石渣法、石灰石膏法及氨法，同时可用于多种行业烟气脱硫，如烧结厂烟气脱硫、火电厂烟气脱硫、水泥厂烟气脱硫等行业领域。在相同工况条件下，其气体负荷可提高50%以上，而压头降低20%以上，它具有气体负荷高、操作弹性宽、运转周期长、结构简单等综合性能。

附图说明

图1是一种高品质湿法烟气脱硫喷淋吸收塔的结构示意图。

图2是图1中多孔筛板的俯视结构示意图。

图3是图1中旋流板装置的仰视结构示意图。

图4是图1中烟气再分布环的俯视结构示意图。

图中：烟气进口通道1、多孔筛板2、烟气再分布环3、浆液喷淋装置4、除雾器5、旋流板装置6、烟气出口通道7、喷淋塔筒体8。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

图中所示的高品质湿法烟气脱硫喷淋吸收塔，包括喷淋塔筒体8，喷淋塔筒体8的下部和上部分别设置有烟气进口通道1和烟气出口通道7，烟气进口通道1上部与喷淋塔筒体8相接处呈倒角或弧形平滑过渡结构，烟气进口通道1下部与喷淋塔筒体8相接处与水平面呈10~20°的坡度，避免此处结晶或结垢。烟气进口通道1与烟气出口通道7之间自下而上水平设置有浆液喷淋装置4和除雾器5，浆液喷淋装置4与烟气进口通道1之间水平设置有多孔筛板2，其筛孔呈椭圆形，椭圆形筛孔的孔面积之和占多孔筛板2总面积的60~70%，烟气通过多孔筛板上筛孔与喷淋塔上部喷淋浆液逆流接触，使喷淋浆液悬浮于筛板上部，形成一定高度液柱，充分接触反应。浆液喷淋装置4下方的喷淋塔筒体8内壁上设置有烟气再分布环3，烟气再分布环3为碳钢基体贴衬合金面的组合环，其材质也可选用耐温、耐腐的非金属材料，如不饱和聚脂、玻璃钢、聚丙烯、氯化聚乙烯、聚四氟乙烯等，其呈中空碟形结构，内侧边缘呈波浪形或锯齿状，轴截面与喷淋塔筒体8的筒壁夹角为30~60°，下方烟气经此处再进行平均分布，与喷淋浆液充分接触，提高了气液接触面积，达到提高脱硫效率目的。除雾器5与烟气出口通道7之间水平设置有旋流板装置6，旋流板装置6由多个独立旋流板分离器均布组合而成，各独立旋流板分离器的材质选用耐温、耐腐的非金属材料，如不饱和聚脂、玻璃钢、聚丙烯、氯化聚乙烯、聚四氟乙烯等，其直径为1000~1500mm，进一步处理经过除雾器之后的烟气中携带的微小雾滴。采用独立小旋流板并列设置，形成大液滴落下，不受烟气的影响。浆液喷淋装置4设置有3~4层，烟气再分布环3也一一对应地设置有3~4道，进一步的优化了脱硫喷淋吸收塔的脱硫效果。

本设计高品质湿法烟气脱硫喷淋吸收塔在工业上应用时可根据所要脱硫气体的情况，增减浆液喷淋装置4与烟气再分布环3的层数，同时，多孔筛板2上的椭圆形筛孔的孔径以及数量也可根据待脱硫气体的情况调整。

本设计高品质湿法烟气脱硫喷淋吸收塔的工作原理是：待处理烟气经烟气进口通道1流场优化后进入喷淋吸收塔，经过多孔筛板2烟气平均分布，并在多孔筛板2上部形成一定高度液柱，与喷淋吸收塔上部喷淋浆液充分接触反应后，烟气继续上升与上部浆液喷淋装置4喷淋下来的雾状浆液逆流接触，并经过烟气再分布环3重新优化分布后，经除雾器5初步去除稍大粒径的雾滴颗粒，然后进入旋流板装置6，进一步去除细小粒径的雾滴颗粒后，最后通过烟气出口通道7排出喷淋塔筒体8。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种高品质湿法烟气脱硫喷淋吸收塔，包括喷淋塔筒体（8），所述喷淋塔筒体（8）的下部和上部分别设置有烟气进口通道（1）和烟气出口通道（7），所述烟气进口通道（1）与烟气出口通道（7）之间自下而上水平设置有浆液喷淋装置（4）和除雾器（5），其特征在于：所述浆液喷淋装置（4）与烟气进口通道（1）之间水平设置有多孔筛板（2）；所述浆液喷淋装置（4）下方的喷淋塔筒体（8）内壁上设置有烟气再分布环（3），所述烟气再分布环（3）的内侧边缘呈波浪形或锯齿状；所述除雾器（5）与烟气出口通道（7）之间水平设置有旋流板装置（6），所述旋流板装置（6）由多个独立旋流板分离器均布组合而成。

2.根据权利要求1所述的高品质湿法烟气脱硫喷淋吸收塔，其特征在于：所述烟气进口通道（1）上部与喷淋塔筒体（8）相接处呈倒角或弧形平滑过渡结构，所述烟气进口通道（1）下部与喷淋塔筒体（8）相接处与水平面呈10~20°的坡度。

3.根据权利要求1或2所述的高品质湿法烟气脱硫喷淋吸收塔，其特征在于：所述烟气再分布环（3）呈中空碟形结构，其轴截面与喷淋塔筒体（8）的筒壁夹角为30~60°。

4.根据权利要求3所述的高品质湿法烟气脱硫喷淋吸收塔，其特征在于：所述烟气再分布环（3）为碳钢基体贴衬合金面的组合环。

5.根据权利要求1或2所述的高品质湿法烟气脱硫喷淋吸收塔，其特征在于：所述多孔筛板（2）上筛孔呈椭圆形，所述椭圆形筛孔的孔面积之和占多孔筛板（2）总面积的60~70%。

6.根据权利要求3所述的高品质湿法烟气脱硫喷淋吸收塔，其特征在于：所述多孔筛板（2）上筛孔呈椭圆形，所述椭圆形筛孔的孔面积之和占多孔筛板（2）总面积的60~70%。

7.根据权利要求1或2所述的高品质湿法烟气脱硫喷淋吸收塔，其特征在于：所述旋流板装置（6）上各独立旋流板分离器的直径为1000~1500mm。

8.根据权利要求3所述的高品质湿法烟气脱硫喷淋吸收塔，其特征在于：所述旋流板装置（6）上各独立旋流板分离器的直径为1000~1500mm。

9.根据权利要求1或2所述的高品质湿法烟气脱硫喷淋吸收塔，其特征在于：所述浆液喷淋装置（4）设置有3~4层，所述烟气再分布环（3）也一一对应地设置有3~4道。

10.根据权利要求3所述的高品质湿法烟气脱硫喷淋吸收塔，其特征在于：所述浆液喷淋装置（4）设置有3~4层，所述烟气再分布环（3）也一一对应地设置有3~4道。