CN102764583A - 双循环单塔脱硫系统及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双循环单塔脱硫系统及工艺；本发明在脱硫塔内设置积液盘将脱硫区分隔为上、下循环脱硫区，下循环脱硫区、下循环中和氧化池及下循环泵共同形成下循环脱硫系统，上循环脱硫区、上循环中和氧化池及上循环泵共同形成上循环脱硫系统，在一个脱硫塔内形成相对独立的双循环脱硫系统，烟气的脱硫由双循环脱硫系统共同完成。本发明的双循环脱硫系统相对独立运行，但又布置在一个脱硫塔内，既保证了较高的脱硫效率，又降低了浆液循环量和系统能耗，并且单塔整体布置还减少了占地，节约了投资；本发明特别适合于燃烧高硫煤产生的烟气脱硫，脱硫效率可达到99%以上。

Description

双循环单塔脱硫系统及工艺
技术领域
 本发明涉及一种烟气脱硫技术，具体涉及一种双循环单塔脱硫系统及工艺。
背景技术
 最新的火电厂大气污染物排放标准（GB 13223－2011）的SO2排放限值提高较大，一般要求在100mg/N m3以内，局部地方要求50mg /Nm3。
目前的单循环脱硫塔系统的主要运行在中低硫煤地区，完全能满足排放要求。对部分高硫煤地区，要求脱硫效率达到98%以上，甚至要求99%以上才能满足排放要求，利用单循环脱硫塔系统要满足排放要求，脱硫塔将会非常高，能耗也比较高，有时就不得不将一个脱硫塔分成两个脱硫塔串联运行，但是两个脱硫塔串联占地、投资非常大，不利于高效经济运行。
因此，在国家要求的最新排放标准下，非常有必要开发高效低能耗的脱硫技术，以满足环境保护的要求，给人类有更好的生存空间。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种双循环单塔脱硫系统及工艺，能在满足脱硫效率的同时，降低系统能耗，节约投资、占地，又达到国家要求的最新排放标准。
本发明公开了一种双循环单塔脱硫系统，包括脱硫塔，所述脱硫塔下部设有烟气入口，上部设有烟气出口，所述脱硫塔内底部设有下循环中和氧化池和上循环中和氧化池，上循环中和氧化池通过溢流口与下循环中和氧化池连通；所述脱硫塔内部烟气入口与烟气出口之间从下至上依次设置下循环脱硫区、积液盘、上循环脱硫区和除雾器；所述下循环脱硫区正对下循环中和氧化池设置，下循环中和氧化池通过下循环泵与下循环脱硫区连通；所述下循环脱硫区与上循环脱硫区之间由积液盘分隔开，所述积液盘的盘面上分布有凸起，凸起顶部开有烟气通孔，所述积液盘与上循环中和氧化池连通，上循环中和氧化池通过上循环泵与上循环脱硫区连通。
进一步，所述下循环中和氧化池还连通有下循环氧化空气系统，所述上循环中和氧化池还连通有上循环氧化空气系统。
进一步，所述上循环中和氧化池还连通有脱硫剂补充系统，所述下循环中和氧化池还连通有排浆系统。
进一步，所述下循环中和氧化池和上循环中和氧化池上分别设有搅拌器。
进一步，所述脱硫塔为方塔。
本发明还公开了使用上述双循环单塔脱硫系统的脱硫工艺，原烟气从烟气入口进入脱硫塔，然后在下循环脱硫区内被下循环泵提供的脱硫浆液吸收脱除SO2，脱硫浆液吸收SO2后落入下循环中和氧化池内；经下循环脱硫区处理后的净烟气从积液盘上的烟气通孔进入上循环脱硫区，然后在上循环脱硫区内被上循环泵提供的脱硫浆液进一步吸收脱除SO2，脱硫浆液吸收SO2后由积液盘收集流入上循环中和氧化池内；经上循环脱硫区处理后的净烟气进入除雾器除雾除尘后，从烟气出口排出脱硫塔。
进一步，吸收SO2后落入下循环中和氧化池内的脱硫浆液由下循环氧化空气系统提供氧气进行氧化反应，生成硫酸盐并结晶；吸收SO2后流入上循环中和氧化池内的脱硫浆液由上循环氧化空气系统提供氧气进行氧化反应，生成硫酸盐。
进一步，脱硫剂补充系统将脱硫剂补充至上循环中和氧化池内，上循环中和氧化池内的脱硫浆液溢流到下循环中和氧化池内，下循环中和氧化池内的结晶硫酸盐经排浆系统排出后进行处理。
进一步，下循环中和氧化池内的脱硫浆液PH值为5~5.6，上循环中和氧化池内的脱硫浆液PH值为5.6~6.3，下循环中和氧化池和上循环中和氧化池内的脱硫浆液质量浓度为13%~32%。
进一步，所述脱硫浆液由钙基或镁基脱硫剂制成。
本发明的有益效果在于：本发明在脱硫塔内设置积液盘将脱硫区分隔为上、下循环脱硫区，上、下循环脱硫区及循环泵、中和氧化池等相对独立运行，在一个脱硫塔内形成相对独立的双循环脱硫系统，烟气的脱硫由双循环脱硫系统共同完成，上循环脱硫系统高PH值运行，更利于脱硫，下循环脱硫系统低PH值运行更利于硫酸盐结晶。
本发明的双循环脱硫系统相对独立运行，但又布置在一个脱硫塔内，既保证了较高的脱硫效率，又降低了浆液循环量和系统能耗，并且单塔整体布置还减少了占地，节约了投资；本发明特别适合于燃烧高硫煤产生的烟气脱硫，脱硫效率可达到99%以上。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
图1为本发明的结构示意图，如图所示，本发明的双循环单塔脱硫系统，包括脱硫塔1，所述脱硫塔1下部设有烟气入口2，上部设有烟气出口3，所述脱硫塔1内底部设有下循环中和氧化池4和上循环中和氧化池5，上循环中和氧化池5通过溢流口与下循环中和氧化池4连通；所述脱硫塔1内部烟气入口2与烟气出口3之间从下至上依次设置下循环脱硫区6、积液盘7、上循环脱硫区8和除雾器9；所述下循环脱硫区6正对下循环中和氧化池4设置，下循环中和氧化池4通过下循环泵10与下循环脱硫区6连通；所述下循环脱硫区6与上循环脱硫区8之间由积液盘7分隔开，所述积液盘7的盘面上分布有凸起，凸起顶部开有烟气通孔，所述积液盘7与上循环中和氧化池5连通，上循环中和氧化池5通过上循环泵11与上循环脱硫区8连通。下循环脱硫区6、下循环中和氧化池4及下循环泵10共同形成下循环脱硫系统，上循环脱硫区8、上循环中和氧化池5及上循环泵11共同形成上循环脱硫系统，在一个脱硫塔内形成相对独立的双循环脱硫系统；积液盘7既能让烟气通过，又能让上循环脱硫区8的脱硫浆液进入上循环中和氧化池5内进行循环，不直接进入下循环中和氧化池4内，保证双循环脱硫系统相对独立运行。
本实施例中，所述下循环中和氧化池4还连通有下循环氧化空气系统12，所述上循环中和氧化池5还连通有上循环氧化空气系统13；下循环氧化空气系统12和上循环氧化空气系统13的氧化空气布风口可以是茅枪，也可以是平插等其它形式。
本实施例中，所述上循环中和氧化池5还连通有脱硫剂补充系统14，所述下循环中和氧化池4还连通有排浆系统15。
本实施例中，所述下循环中和氧化池4和上循环中和氧化池5上分别设有搅拌器（图中分别为搅拌器16和搅拌器17）；搅拌器的搅拌方式可以是叶轮搅拌，也可以是扰流搅拌等其它搅拌方式；搅拌器主要功能是防止沉淀，加强氧化效果。
本实施例中，所述脱硫塔1为方塔；脱硫塔1的结构优选方塔，但也可以是圆塔或方圆塔等各种可能的组合或变形方式。
本发明中，除雾器9可以是平板或人字型固定式板式除雾器，也可以是湿式电除尘器或固定式板式除雾器与湿式电除尘器的组合等其它形式；下循环脱硫区6和上循环脱硫区8的吸收形式优选液柱（或液幕）吸收，但也可以是喷淋+液柱（或液幕）或喷淋+喷淋吸收等各种可能的形式。
使用本发明的双循环单塔脱硫系统的脱硫工艺，原烟气从烟气入口2进入脱硫塔1，然后在下循环脱硫区6内被下循环泵10提供的脱硫浆液吸收脱除SO2，脱硫浆液吸收SO2后落入下循环中和氧化池4内；经下循环脱硫区6处理后的净烟气从积液盘7上的烟气通孔进入上循环脱硫区8，然后在上循环脱硫区8内被上循环泵11提供的脱硫浆液进一步吸收脱除SO2，脱硫浆液吸收SO2后由积液盘7收集流入上循环中和氧化池5内（积液盘7收集的脱硫浆液可以是如图所示的直接自流到上循环中和氧化池5内，也可以是通过塔外管道自流到上循环中和氧化池5内）；经上循环脱硫区8处理后的净烟气进入除雾器9除雾除尘后，从烟气出口3排出脱硫塔1。
吸收SO2后落入下循环中和氧化池4内的脱硫浆液由下循环氧化空气系统12提供氧气进行氧化反应，生成硫酸盐并结晶；吸收SO2后流入上循环中和氧化池5内的脱硫浆液由上循环氧化空气系统13提供氧气进行氧化反应，生成硫酸盐。
脱硫剂补充系统14将脱硫剂补充至上循环中和氧化池5内（脱硫剂补充可以是以浆液形式补充，也可以是以粉体等其它形式补充），上循环中和氧化池5内的脱硫浆液溢流到下循环中和氧化池4内，下循环中和氧化池4内的结晶硫酸盐经排浆系统15排出后进行处理。
下循环中和氧化池4内的脱硫浆液PH值为5~5.6，有利于硫酸盐结晶，液位处于低位运行；上循环中和氧化池5内的脱硫浆液PH值为5.6~6.3，有利于提高脱硫效率，减少液气比，降低上循环泵能耗，液位处于高位运行；下循环中和氧化池4和上循环中和氧化池5内的脱硫浆液质量浓度为13%~32%；所述脱硫浆液由钙基或镁基脱硫剂制成。
本发明中，烟气的脱硫由双循环脱硫系统共同完成，双循环脱硫系统相对独立运行，但又布置在一个脱硫塔内，既保证了较高的脱硫效率，又降低了浆液循环量和系统能耗，并且单塔整体布置还减少了占地，节约了投资；本发明特别适合于燃烧高硫煤产生的烟气脱硫，脱硫效率可达到99%以上。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种双循环单塔脱硫系统，包括脱硫塔，所述脱硫塔下部设有烟气入口，上部设有烟气出口，其特征在于：所述脱硫塔内底部设有下循环中和氧化池和上循环中和氧化池，上循环中和氧化池通过溢流口与下循环中和氧化池连通；所述脱硫塔内部烟气入口与烟气出口之间从下至上依次设置下循环脱硫区、积液盘、上循环脱硫区和除雾器；所述下循环脱硫区正对下循环中和氧化池设置，下循环中和氧化池通过下循环泵与下循环脱硫区连通；所述下循环脱硫区与上循环脱硫区之间由积液盘分隔开，所述积液盘的盘面上分布有凸起，凸起顶部开有烟气通孔，所述积液盘与上循环中和氧化池连通，上循环中和氧化池通过上循环泵与上循环脱硫区连通。
2. 根据权利要求1所述的双循环单塔脱硫系统，其特征在于：所述下循环中和氧化池还连通有下循环氧化空气系统，所述上循环中和氧化池还连通有上循环氧化空气系统。
3.根据权利要求1所述的双循环单塔脱硫系统，其特征在于：所述上循环中和氧化池还连通有脱硫剂补充系统，所述下循环中和氧化池还连通有排浆系统。
4.根据权利要求1所述的双循环单塔脱硫系统，其特征在于：所述下循环中和氧化池和上循环中和氧化池上分别设有搅拌器。
5.根据权利要求1所述的双循环单塔脱硫系统，其特征在于：所述脱硫塔为方塔。
6.使用权利要求1至5任意一项所述的双循环单塔脱硫系统的脱硫工艺，其特征在于：原烟气从烟气入口进入脱硫塔，然后在下循环脱硫区内被下循环泵提供的脱硫浆液吸收脱除SO2，脱硫浆液吸收SO2后落入下循环中和氧化池内；经下循环脱硫区处理后的净烟气从积液盘上的烟气通孔进入上循环脱硫区，然后在上循环脱硫区内被上循环泵提供的脱硫浆液进一步吸收脱除SO2，脱硫浆液吸收SO2后由积液盘收集流入上循环中和氧化池内；经上循环脱硫区处理后的净烟气进入除雾器除雾除尘后，从烟气出口排出脱硫塔。
7.根据权利要求6所述的脱硫工艺，其特征在于：吸收SO2后落入下循环中和氧化池内的脱硫浆液由下循环氧化空气系统提供氧气进行氧化反应，生成硫酸盐并结晶；吸收SO2后流入上循环中和氧化池内的脱硫浆液由上循环氧化空气系统提供氧气进行氧化反应，生成硫酸盐。
8.根据权利要求7所述的脱硫工艺，其特征在于：脱硫剂补充系统将脱硫剂补充至上循环中和氧化池内，上循环中和氧化池内的脱硫浆液溢流到下循环中和氧化池内，下循环中和氧化池内的结晶硫酸盐经排浆系统排出后进行处理。
9.根据权利要求8所述的脱硫工艺，其特征在于：下循环中和氧化池内的脱硫浆液PH值为5~5.6，上循环中和氧化池内的脱硫浆液PH值为5.6~6.3，下循环中和氧化池和上循环中和氧化池内的脱硫浆液质量浓度为13%~32%。
10. 根据权利要求9所述的脱硫工艺，其特征在于：所述脱硫浆液由钙基或镁基脱硫剂制成。
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