CN103706237B - 烟气脱硫系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种烟气脱硫系统,包括烟气脱硫塔,所述烟气脱硫塔包括塔体和由塔体围成的塔体内腔,并且所述烟气脱硫塔沿着烟气流动方向被划分为洗涤段、吸收段和回收段,其中在烟气脱硫塔的吸收段内设置填料层脱硫段和喷雾脱硫装置的脱硫组合,提高了脱硫效率,克服了现有技术中需要通过增加填料层高度来提高脱硫效率的不足,提高了脱硫效率。
Description
技术领域
本发明涉及脱除烟气中的二氧化硫的技术领域,特别涉及一种烟气脱硫系统。
背景技术
目前,烟气脱硫技术在石化烟气净化处理中有较多的应用,这里,石化烟气较干净,不需要额外的除尘处理。与对石化烟气的净化处理不同,在脱除含粉尘量较大、含有大量的三氧化硫、氯化物、氟化物、氮氧化物等的高温烟气时,需要对烟气中的粉尘进行脱除预处理,同时对烟气中的三氧化硫、氯化氢等气体进行洗涤。
传统的烟气洗涤方法采用洗涤液对烟气进行洗涤,从而达到捕尘、降温、洗涤强酸根等酸性气体的目的。传统的烟气洗涤方法存在烟气粉尘去除率低、烟气降温不足、强酸性气体吸附脱除能力差、粉尘在洗涤段填料层引起填料堵塞等现象。
公告号为CN202146708U的中国专利文献公开了一种烟气脱硫系统,该烟气脱硫系统包括沿着烟气流动方向依次设置的烟气洗涤段、吸收段、脱硫溶液捕集段。其解决了现有的脱硫系统中存在的脱硫溶液的悬浮杂质含量高、系统堵塞、脱硫率低等一系列问题。
申请人虽然能够在一定程度上解决传统的烟气洗涤方法所存在的不足,但其实际生产使用效果仍然不佳。例如,烧结烟气二氧化硫浓度高达4000~7000mg/Nm3,若要使经烟气脱硫系统处理后的烟气中二氧化硫浓度小于200mg/Nm3,需要增加吸收段中的填料高度和增大脱硫溶液循环量,增加了塔的高度与脱硫运行成本。
发明内容
针对现有技术中存在的不足,本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。
本发明的目的之一在于提供一种在能够提高脱硫效率的烟气脱硫系统。
为了实现上述目的,本发明提供了一种烟气脱硫系统,包括烟气脱硫塔,所述烟气脱硫塔包括塔体和由塔体围成的塔体内腔,并且所述烟气脱硫塔沿着烟气流动方向被划分为洗涤段、吸收段和回收段,所述吸收段包括沿着烟气流动方依次设置在塔体内腔中的第一集液布气装置、第一填料层、第一液体分布装置、喷雾脱硫装置和第一除雾装置,其中,所述第一液体分布装置包括设置在塔体上的第一脱硫溶液入口以及与所述第一脱硫溶液入口连接的第一布液组件;所述第一集液布气装置包括设置在塔体上的第一集液出口;所述喷雾脱硫装置包括设置在塔体上的第二脱硫溶液入口以及与所述第二脱硫溶液入口连接的喷雾脱硫组件,所述喷雾脱硫组件包括第一喷淋母管以及设置在第一喷淋母管靠近第一液体分布装置一侧的管壁上的多个喷头,通过所述喷雾脱硫组件,可使脱硫溶液形成雾化液滴并与烟气逆流接触。
根据本发明烟气脱硫系统的一个实施例,所述喷雾脱硫组件以高压的方式将所述雾化液滴喷入塔体内腔。
根据本发明烟气脱硫系统的一个实施例,所述第一布液组件包括与所述第一脱硫溶液入口连通的第一液体分布管以及设置在所述第一填料层和所述第一液体分布管之间的槽式液体分布器。
根据本发明烟气脱硫系统的一个实施例,所述回收段包括沿着烟气流动方依次设置在塔体内腔中的第二集液布气装置、第二填料层、第二液体分布装置、高压喷雾装置和第二除雾装置,其中,所述第二液体分布装置包括设置在塔体上的第一捕集液入口以及与所述第一捕集液入口连接的第二布液组件;所述第二集液布气装置包括设置在塔体上的第二集液出口;所述高压喷雾装置包括设置在塔体上的第二捕集液入口以及与所述第二捕集液入口连接的高压喷雾组件,所述高压喷雾组件包括第二喷淋母管以及设置在第二喷淋母管靠近第二液体分布装置一侧的管壁上的多个喷头,通过所述高压喷雾组件,可使捕集液形成雾化液滴并与烟气逆流接触。
根据本发明烟气脱硫系统的一个实施例,所述第二布液组件包括与第一捕集液入口连通的第二液体分布管以及设置在所述第二填料层和第二液体分布管之间的槽式液体分布器。
根据本发明烟气脱硫系统的一个实施例,所述洗涤段包括沿着烟气流动方依次设置的以下部件:设置在塔体上的烟气入口以及设置在塔体内腔中的第一烟气分布器、洗涤液喷淋装置、第一高压冲洗装置、第三除雾装置、第二高压冲洗装置和第四除雾装置,其中,所述洗涤液喷淋装置包括设置在塔体上的第一洗涤液入口以及与所述第一洗涤液入口连接的喷淋组件;所述第一高压冲洗装置包括设置在塔体上的第二洗涤液入口以及与所述第二洗涤液入口连接的第一高压冲洗组件,所述第一高压冲洗组件包括第三喷淋母管和设置在第三喷淋母管靠近第三除雾装置一侧管壁上的多个喷头,以对第三除雾装置的下部进行冲洗;所述第二高压冲洗装置包括设置在塔体上的第三洗涤液入口以及与所述第三洗涤液入口连接的第二高压冲洗组件,所述第二高压冲洗组件包括第四喷淋母管、第五喷淋母管以及设置在第四喷淋母管靠近第三除雾装置一侧的管壁上和第五喷淋母管靠近第四除雾装置一侧的管壁上的多个喷头,以对第三除雾装置的上部和第四除雾装置的下部进行冲洗。
根据本发明烟气脱硫系统的一个实施例,所述喷淋组件包括沿烟气流动方向错层分布的第一喷淋器、第二喷淋器和第三喷淋器。
根据本发明烟气脱硫系统的一个实施例,所述第一烟气分布器呈网格状并沿塔体内腔的横截面设置在塔体内腔中。
根据本发明烟气脱硫系统的一个实施例,所述烟气脱硫系统还包括增压风机、烟道以及沿烟道长度方向设置在烟道内壁上的多个喷头,其中,所述烟道的一端与增压风机连接,另一端与所述烟气脱硫塔的烟气入口连接。
根据本发明烟气脱硫系统的一个实施例,所述洗涤段还包括设置在所述烟气入口下方用于排出上层清液的洗涤液出口和下层污泥的污泥出口,其中,所述上层清液和下层污泥是与烟气接触之后吸附了烟气中的粉尘的洗涤液下落至塔体底部经沉降形成的;所述烟气脱硫系统还包括与所述洗涤液出口连接的洗涤液贮槽,并且洗涤液贮槽连接到所述第一洗涤液入口、第二洗涤液入口和第三洗涤液入口中的一个或多个。
与现有技术相比,本发明的有益效果包括:本发明的烟气脱硫系统在不增加吸收段内填料层高度的前提下提高了脱硫效率,并且解决了脱硫系统堵塞、脱硫溶液伴随烟气逃逸等问题。
附图说明
通过下面结合附图进行的描述,本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚,其中:
图1是本发明示例性实施例的烟气脱硫系统的结构示意图。
附图标记说明:
100-烟气脱硫系统 101-塔体 102-塔体内腔 103-脱硫溶液贮槽104-捕集液贮槽 105-增压风机 106-烟道 107-洗涤液出口 108-污泥出口109-洗涤液贮槽 110-洗涤段 111-第一烟气分布器 112-洗涤液喷淋装置113-第三除雾装置 114-第二高压冲洗装置 115-第四除雾装置 120-吸收段 121-第一集液布气装置 121a-第一集液出口 122-第一填料层 123-第一液体分布装置 124-喷雾脱硫装置 125-第一除雾装置 130-回收段131-第二集液布气装置 131a-第二集液出口 132-第二填料层 133-第二液体分布装置 134-高压喷雾装置 135-第二除雾装置。
具体实施方式
在下文中,将结合附图和示例性实施例详细地描述根据本发明的烟气脱硫系统。在本说明书中,待脱硫的含硫烟气(下文中简称为烟气)可以为烧结烟气、冶金烟气、电站锅炉烟气等,烟气中的硫氧化物主要是二氧化硫、三氧化硫,但是,待脱硫的含硫烟气不限于此。
图1是本发明示例性实施例的烟气脱硫系统的结构示意图。下面结合图1对根据本发明示例性实施例的烟气脱硫系统100的各个部件和使用烟气脱硫系统100实现的烟气脱硫工艺进行详细描述。
如图1所示,根据本发明示例性实施例的烟气脱硫系统包括烟气脱硫塔,所述烟气脱硫塔包括塔体101和由塔体围成的塔体内腔102,并且所述烟气脱硫塔沿着烟气流动方向被划分为洗涤段110、吸收段120和回收段130,其各自包括设置在塔体101上、塔体内腔102中的相应的组件。洗涤段110可使用洗涤液(例如,水)对烟气进行洗涤,以除去其中的粉尘,并且能够实现烟气的均匀分布。吸收段120采用脱硫剂(脱硫溶液)进一步脱除烟气中的硫氧化物,并进一步吸附烟气中的粉尘。回收段使用捕集液捕集烟气中夹带的脱硫溶液。
吸收段120包括沿着烟气流动方向依次设置在塔体内腔102中的第一集液布气装置121、第一填料层122、第一液体分布装置123、喷雾脱硫装置124和第一除雾装置125。
其中,第一液体分布装置123包括设置在塔体上的第一脱硫溶液入口以及与第一脱硫溶液入口连接的第一布液组件,其主要起到布液作用。在一个实施例中,第一液体分布装置123中的第一布液组件包括与第一脱硫溶液入口连通的第一液体分布管以及设置在第一填料层122和第一液体分布管之间的槽式液体分布器。其中,第一液体分布管的作用是实现脱硫溶液预分布,其可以采用公开号为CN202803208U的填料塔的复合进料管。该复合进料管由内管和外管以及第一法兰盘、第二法兰盘、无孔法兰盘使内外管之间形成夹套空间,使进入内管的具有动能的液体经其出液孔进入夹套空间后完全转变为位能,消除了进液流速对外管出液管出液量的影响。当液体从外管管体底部的出液管流出时,其液量的多少只取决于其孔径的大小和位能的高低,因此只要外管各出液管的安装水平,它们的出液量都是相等的,并且随着内管进料量的变化而变化,具有出料分配均匀、不受进液流速影响的优点。在本发明示例形实施例中,采用该复合进料管作为第一液体分布管,解决了传统液体分布器液体分配不均匀的问题。
槽式液体分布器所起到的作用是将脱硫溶液进行再分布后输送到第一填料层122。槽式液体分布器124可以采用公开号为CN103143238A的中国专利文献中所提到的应用于烟气脱硫塔的管槽式液体分布器。该槽式液体分布器具有布液均匀、防冲击发泡、防液沫夹带、防堵塞的功能。该液体分布器由衔接的进液管、液体分布管、一级槽和二级槽构成,液体分布管由带变间隔等径布液孔中间隔板分隔为上下衔接的两级,第二级底面设有等间隔等径布液孔及液封管,各液封管出口端均设有缓冲器,一级槽槽底在对应相邻液封管之间居中位置设有长轴方向垂直于一级槽的二级槽,一级槽槽底设有分别深入各二级槽的等截面矩形分液液封管,二级槽两侧槽板设有等间隔上、下出液孔,上出液孔内侧设有防堵挡板、外侧设有与线分布板对应衔接的导流槽板,二级槽下出液孔下部设置有布液板。
第一集液布气装置121包括设置在塔体上的第一集液出口121a,其主要起到提供经洗涤段110洗涤后的烟气进入吸收段120的上升通道,并将吸收段120中的吸收了烟气中的硫氧化物的脱硫溶液排出烟气脱硫塔,并阻隔吸收段120中的溶液进入洗涤段110内的作用。在一个实施例中,第一集液布气装置121可以采用公开号为CN103111180A的中国专利文献中所提到的大型烟气脱硫塔的集液布气装置。该集液布气装置由变截面底板升气管、栅梁式升气管、双层挡液风帽、具有引导液流的斜渠式的主梁、抽出斗以及采出管和平面膨胀节组成。该集液布气装置为防止液体逃逸的全焊接型结构,双层式挡液风帽实现了落液、溅射液滴和液雾的零逃逸以及更低的压力降,栅梁式升气管增加了装置的开孔率且便于防腐施工,深抽出斗、斜渠减少了冲击发泡并确保了侧线采出量;平面膨胀节杜绝了可拆式密封的漏液,巧妙地吸收了高温导致的热变形;几何均布的各升气管保证了布气的均匀性。在本实施例中,采用该双层挡液风帽的防逃逸集液布气装置,可以防止在运行和停气状态下脱硫剂液体和雾滴经升气管逃入洗涤段,并且布气均匀。
喷雾脱硫装置124包括设置在塔体上的第二脱硫溶液入口以及与第二脱硫溶液入口连接的喷雾脱硫组件,喷雾脱硫组件包括第一喷淋母管以及设置在第一喷淋母管靠近第一液体分布装置123一侧的管壁上的多个喷头,通过所述喷雾脱硫组件,可使脱硫溶液形成雾化液滴并喷入塔体内腔中与烟气逆流接触。
脱硫溶液为能够吸收烟气中硫氧化物(例如,SO2、SO3)的脱硫剂,例如,胺液。吸收了硫氧化物且硫氧化物达到一定浓度的脱硫溶液称为富液。在解吸系统中对富液中的硫氧化物脱除之后得到的能够再次吸收硫氧化物的脱硫溶液可称为贫液。在本实施例中,脱硫溶液来自经过解析塔解析的脱硫贫液,经换热与溶液净化处理后再次用于脱硫,贫液入烟气脱硫塔的温度为53~58℃,在烟气脱硫塔内与烟气逆流接触并脱硫后,形成富液,温度为48~55℃。
脱硫溶液从第一脱硫溶液入口经过第一液体分布装置123的分布进入第一填料层122。第一填料层122使得从其上部进入的脱硫溶液和从其下部进入的烟气进行充分地逆流接触,从而用脱硫溶液脱除烟气中的硫氧化物。吸收硫氧化物后的脱硫溶液通过第一集液出口121a流出,并送入富液槽或经换热后送入解吸系统。其中,第一填料层122可以选择已知填料,例如,折流板波纹填料。
在本实施例中,为克服了一段式填料脱硫率低、脱硫溶液流失严重的缺点,沿烟气流动方向在第一液体分布装置123的下游还设置有喷雾脱硫装置124,经第一填料层122对高浓度二氧化硫进行脱除后,从第二脱硫溶液入口通入脱硫溶液并由喷雾脱硫装置124以喷雾方式进行再脱硫,更进一步提高脱硫效率,脱硫后的溶液均匀分布在第一填料层122上,与第一液体分布装置123的布液一起在填料中脱硫。可以看出,喷雾脱硫装置124具有进一步脱硫和捕集回收功能,在第一填料层的基础上设置该喷雾脱硫装置124,提高了脱硫效率,也克服了只通过增加填料层高度来提高脱硫效率的不足,并且降低了脱硫溶液的流失逃逸。进一步地,喷雾脱硫装置采用高压喷雾脱硫组件,即以高压的方式将雾化后的脱硫溶液喷入塔体内腔。在一个实施例中,喷雾脱硫装置124的喷头的操作压力为2bar。
在喷雾脱硫装置124的下游设置第一除雾装置125以对经过脱硫操作的烟气进行除雾,从而尽可能减少吸收段120中的脱硫溶液进入回收段130。除雾装置主要是起到对烟气进行除雾,从而进一步减少烟气中夹带的脱硫溶液,其可以采用已知的任何除雾器,例如平板式除雾器。虽然在图1中示出了第一除雾装置125包括两个除雾器,但是本领域技术人员可以根据生产实际需要仅设置一个除雾器或者设置多于两个的除雾器。
进一步地,烟气脱硫系统100还可以包括用于贮存脱硫溶液的脱硫溶液贮槽103,脱硫溶液贮槽103连接到烟气脱硫塔上的第一脱硫溶液入口和第二脱硫溶液入口。
回收段130包括沿着烟气流动方依次设置在塔体内腔中的第二集液布气装置131、第二填料层132、第二液体分布装置133、高压喷雾装置134和第二除雾装置135。
其中,第二集液布气装置131包括设置在塔体上的第二集液出口131a,其主要作用是为经吸收段120脱硫后的烟气进入回收段120提供上升通道,并将回收段130中捕集回收烟气中脱硫溶液后的溶液排出烟气脱硫塔,并阻隔回收段130中的溶液进入吸收段110内。第二集液布气装置131也可以采用公开号为CN103111180A的中国专利文献中所提到的大型烟气脱硫塔的集液布气装置。
第二液体分布装置133包括设置在塔体上的第一捕集液入口以及与所述第一捕集液入口连接的第二布液组件。第二布液组件可以采用与第一液体分布装置123中的第一布液组件类似的结构。具体地,第二布液组件包括与第一捕集液入口连通的第二液体分布管以及设置在所述第二填料层和第二液体分布管之间的槽式液体分布器。其中,第二液体分布管可以采用公开号为CN202803208U的填料塔的复合进料管以实现对捕集液的均匀分布。槽式液体分布器可以采用公开号为CN103143238A的中国专利文献中所提到的应用于烟气脱硫塔的管槽式液体分布器。
高压喷雾装置134包括设置在塔体上的第二捕集液入口以及与所述第二捕集液入口连接的高压喷雾组件,所述高压喷雾组件包括第二喷淋母管以及设置在第二喷淋母管靠近第二液体分布装置一侧的管壁上的多个喷头,通过所述高压喷雾组件,可使捕集液形成雾化液滴并与烟气逆流接触。在一个实施例中,高压喷雾装置134的喷头的操作压力为2bar。
具有上述构造的回收段130用捕集液捕集回收烟气中的脱硫溶液(例如,脱硫溶液的液滴)。捕集液可以是水(例如工业软水、脱盐水)或者是脱硫溶液的稀水溶液。捕集液经第一捕集液入口经第二液体分布装置133布液后进入第二填料层132。
第二填料层132可以选择已知填料,例如,折流板波纹填料。第二填料层132使得从其上部进入的捕集液和从其下部进入的烟气进行充分地逆流接触,从而脱除烟气中的脱硫溶液。吸收脱硫溶液后的捕集液通过第二集液出口131a流出。含有脱硫溶液的捕集液从第二集液出口131a排出后可以返回到捕集液入口继续作为捕集液使用,在循环使用过程中,捕集液中的脱硫溶液浓度随着使用次数的增加而增加,如果不及时置换,经过捕集洗涤后的烟气中还进一步夹带脱硫溶液,因此,当捕集液中的脱硫溶液的浓度达到一定程度(例如,达到5~8g/L)时,需要对捕集液进行置换,采用新水(工业软水)进行补充,以降低捕集液中的脱硫溶液的浓度,从而有效降低脱硫溶液从烟囱伴随烟气的逃逸损耗。
在本实施例中,在第二液体分布装置133的下游还设置有高压喷雾装置134,该高压喷雾装置134喷出的雾化高压捕集液可以再次对烟气进行洗涤,捕集烟气中的脱硫溶液,提高烟气的洗涤净化度,同时也增加雾滴粒径。最后,通过第二除雾装置135对喷雾净化的烟气进行捕雾回收脱硫溶液,进一步减少了脱硫溶液的伴随逃逸。第二除雾装置与第一除雾装置的结构类似,可以采用已知的任何除雾器并且多除雾器数量进行合理选择,第二除雾装置一般包括两个除雾器。
进一步地,烟气脱硫系统100还可以包括用于贮存捕集液的捕集液贮槽104,捕集液贮槽104连接到烟气脱硫塔上的第一捕集液入口和/或第二捕集液入口。
洗涤段110包括沿着烟气流动方依次设置的以下部件:设置在塔体上的烟气入口以及设置在塔体内腔中的第一烟气分布器111、洗涤液喷淋装置112、第一高压冲洗装置(未示出)、第三除雾装置113、第二高压冲洗装置114和第四除雾装置115。洗涤段110中使用的洗涤液可以是水(例如工业软水、脱盐水)或者是脱硫溶液的稀水溶液,对烟气进行除尘、降低温度、捕集酸雾的作用。
其中,第一烟气分布器111主要对从烟气入口通入的烟气进行均布的作用。在一个实施例中,第一烟气分布器111呈平面网格状(格栅状)并沿塔体内腔的横截面设置在塔体内腔中。具体地,第一烟气分布器111包括相互平行设置的多根横梁,横梁两端通过牛角固定在塔体101的内壁面上,并且在相邻横梁之间沿垂直于横梁方向设置多根烟气折流管(例如,钢管),烟气折流管和横梁构成了网格状的第一烟气分布器111,烟气通过第一烟气分布器111后,烟气进一步分布均匀,在烟气脱硫塔内腔内向上流动。
洗涤液喷淋装置112包括设置在塔体上的第一洗涤液入口以及与第一洗涤液入口连接的喷淋组件。洗涤液喷淋装置112喷出的洗涤液对烟气进行除尘洗涤。在一个实施例中,洗涤液喷淋装置112的喷淋组件包括沿烟气流动方向错层分布的第一喷淋器、第二喷淋器和第三喷淋器,即包括三层喷淋器。第一喷淋器包括喷淋管和设置在喷淋管上的多个喷淋支管,喷淋支管向不同方向延伸并且喷淋支管的出口处设置有喷头,喷头喷出的水与烟气逆流接触,烟气中的粉尘沉降,同时气体降温并使之趋于饱和。第二喷淋器和第三喷淋器的结构与第一喷淋器的结构相同或基本相同,第一喷淋器、第二喷淋器和第三喷淋器喷出的喷雾满足两层之间至少有部分重叠,并且三层喷淋器的喷雾区域足以覆盖烟气脱硫塔塔体内腔的整个横截面,以对烟气进行高效洗涤除尘与捕集酸雾。
第一高压冲洗装置包括设置在塔体上的第二洗涤液入口以及与第二洗涤液入口连接的第一高压冲洗组件,第一高压冲洗组件包括第三喷淋母管和设置在第三喷淋母管靠近第三除雾装置一侧的管壁上的多个喷头,以对第三除雾装置113的下部进行冲洗。第二高压冲洗装置114包括设置在塔体上的第三洗涤液入口以及与第三洗涤液入口连接的第二高压冲洗组件,第二高压冲洗组件包括第四喷淋母管、第五喷淋母管以及设置在第四喷淋母管靠近第四除雾装置115一侧的管壁上和第五喷淋母管靠近第三除雾装置113一侧的管壁上的多个喷头,以对第三除雾装置113的上部和第四除雾装置115的下部进行冲洗。在一个实施例中,第一高压冲洗装置和第二高压冲洗装置114的喷头的操作压力为2bar。
第三除雾装置113和第四除雾装置115主要是起到对烟气进行除雾,其与第一除雾装置125类似,可以采用已知的任何除雾器并且对除雾器数量进行合理选择,在本实施例中,第三除雾装置113和第四除雾装置115各包括一个平板式除雾器。
在本实施例中,洗涤段110内采用两套除雾装置和两套高压冲洗装置组合的方式,解决了除雾器的堵塞及除雾效果差等问题,并进一步提高了洗涤段的洗涤效果。具体地,高压冲洗装置对除雾器中的沉积物的进行冲洗,避免了系统堵塞,但是除雾器在被冲洗的过程中不能发挥除雾作用,此时,设置两套除雾装置可以保证对烟气的除雾功能。例如,在对第三除雾装置113进行冲洗时,下游的第四除雾装置115继续发挥除雾作用,另外,上游的第三除雾装置113更容易发生堵塞,因此冲洗频率高,而第四除雾装置115的冲洗频率较低(例如每小时进行一分钟的冲洗),通过两套除雾装置和两套高压冲洗装置的配合实现了对除雾装置进行清洗以避免粉尘在除雾器中的沉积与堵塞,同时避免烟气中水分含量过高进入吸水段120稀释脱硫溶液,并且,这两套高压冲洗装置还能进一步与烟气接触去除烟气中的烟尘、硫氧化物和其他杂质,减轻吸收段的脱硫负荷以及减少脱硫溶液因洗涤段除尘洗涤差带来的溶液悬浮浓度大等问题。
进一步地,烟气脱硫系统100还包括增压风机105、烟道106以及沿烟道长度方向设置在烟道内壁上的多个喷头,其中,烟道106的一端与增压风机105连接,另一端与烟气脱硫塔的烟气入口连接。烟气经过增压风机105的增压后,进入烟道106,与喷头喷出的雾化喷淋液接触,除去一部分粉尘并降温。烟道106可以是L形烟道、S形烟道或者T形烟道。在烟道中还可设置有一个或多个支撑柱或者折气板(未示出),从而可以在烟道内对烟气进行初次分布,改善烟气的流动性,提高除尘与混合烟气的作用。去除了一部分粉尘的烟气可经过烟气入口进入烟气脱硫塔的洗涤段110中。
进一步地,为减少烟气对正对面洗涤塔壁的冲击以及克服烟道中心线延线靠洗涤塔的两侧布置的烟气量少,在上述结构的基础上,还可以将烟道106的所述另一端延伸至烟气脱硫塔的塔体内腔中且出口形成喇叭口形状。此外,还可以进一步在伸入塔体内腔的烟道段内设置多个导流板,各导流板之间形成彼此独立且向不同方向延伸的烟气通道,所述烟气通道具有与塔体内腔连通的出气口,烟气通过所述烟气通道从不同方向进入塔体内腔102。也就是通过设置导流板改变烟气进入塔内的流动的方向,消除了烟气对塔体内腔的侧壁(塔壁)的集中冲刷,实现了进气的初始分布。在一个实施例中,可以采用例如申请号为201320375954.1的中国专利中的第一气体分布器的结构。
进一步地,与烟气接触之后吸附了烟气中的粉尘的洗涤液下落至塔体底部经沉降形成上层清液和下层污泥(含有粉尘与悬浮物质),洗涤段110还可以包括设置在所述烟气入口下方用于排出所述上层清液的洗涤液出口107和排出下层污泥的污泥出口108,污泥出口位于洗涤液出口的下方。烟气脱硫系统还包括与洗涤液出口连接的洗涤液贮槽109,并且洗涤液贮槽109可以连接到烟气脱硫塔上的第一洗涤液入口、第二洗涤液入口和第三洗涤液入口中的一个或多个。经洗涤液贮槽109处理后的洗涤液经第一洗涤液入口、第二洗涤液入口和第三洗涤液入口返回烟气脱硫塔的洗涤段110中以循环利用洗涤液。烟气脱硫塔对洗涤液温度有要求,而与烟气接触后的洗涤液温度一般为45~52℃,因此,要循环利用所述上层清液,需要对其进行降温处理,而所述在洗涤液贮槽109处理过程包括降温、对洗涤液进行置换、添加新水等,在洗涤液贮槽109中与冷却介质换热后将洗涤液温度降低至40~45℃。
进一步地,在本发明的烟气脱硫系统100中,所用到的喷头具有防腐防堵塞功能以及具有良好的雾化作用,喷射角可以为110°。
此外,在本发明的烟气脱硫系统100中,可以在塔体101的与每个填料层对应的侧壁上开设人孔,以有利于进行检修。
可以看出,根据本发明的烟气脱硫系统具有低阻力、低堵塞、高脱硫率、低脱硫溶液逃逸的优点。具体地:
(1)、在洗涤段内设置组合的除雾装置和高压冲洗装置,解决了除雾器的堵塞及除雾效果差的问题,减轻吸收段的脱硫负荷以及减少脱硫溶液因洗涤段除尘洗涤差带来的溶液悬浮浓度大等问题。
(2)、在吸收段内在填料层的基础上设置喷雾脱硫装置,提高了脱硫效率,克服了只通过增加填料层高度来提高脱硫效率的不足,并降低了脱硫溶液的流失逃逸。
(3)在回收段设置高压喷雾装置,提高了对烟气的洗涤净化度,减少了脱硫溶液的伴随逃逸,进而避免了脱硫剂夹带损耗及对环境造成污染等问题。
(4)烟气在烟道、烟道与洗涤塔入口、烟气洗涤塔内进行多次分布,提高了烟气的均匀混合度。
(5)采用三层相互错开的喷淋器进行雾化喷淋,使得进入洗涤段的烟气在烟气脱硫塔的整个横截面进行全方位地喷淋洗涤,不存死角,提高喷淋洗涤效果。
(6)与烟气接触之后吸附了烟气中的粉尘的洗涤液经分层后进行循环使用,其中,对含悬浮物较高的洗涤液(污泥)定期外排,克服了洗涤液悬浮物的增加带来洗涤效果较差、换热效果差等问题。
尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明,但是本领域技术人员应该清楚,在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下,可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。
Claims (9)
1.一种烟气脱硫系统,包括烟气脱硫塔,所述烟气脱硫塔包括塔体和由塔体围成的塔体内腔,并且所述烟气脱硫塔沿着烟气流动方向被划分为洗涤段、吸收段和回收段,其特征在于,所述吸收段包括沿着烟气流动方依次设置在塔体内腔中的第一集液布气装置、第一填料层、第一液体分布装置、喷雾脱硫装置和第一除雾装置,其中,
所述第一液体分布装置包括设置在塔体上的第一脱硫溶液入口以及与所述第一脱硫溶液入口连接的第一布液组件;
所述第一集液布气装置包括设置在塔体上的第一集液出口;
所述喷雾脱硫装置包括设置在塔体上的第二脱硫溶液入口以及与所述第二脱硫溶液入口连接的喷雾脱硫组件,所述喷雾脱硫组件包括第一喷淋母管以及设置在第一喷淋母管靠近第一液体分布装置一侧的管壁上的多个喷头,通过所述喷雾脱硫组件,可使脱硫溶液形成雾化液滴并与烟气逆流接触;
所述洗涤段包括沿着烟气流动方依次设置的以下部件:设置在塔体上的烟气入口以及设置在塔体内腔中的第一烟气分布器、洗涤液喷淋装置、第一高压冲洗装置、第三除雾装置、第二高压冲洗装置和第四除雾装置,其中,
所述洗涤液喷淋装置包括设置在塔体上的第一洗涤液入口以及与所述第一洗涤液入口连接的喷淋组件;
所述第一高压冲洗装置包括设置在塔体上的第二洗涤液入口以及与所述第二洗涤液入口连接的第一高压冲洗组件,所述第一高压冲洗组件包括第三喷淋母管和设置在第三喷淋母管靠近第三除雾装置一侧的管壁上的多个喷头,以对第三除雾装置的下部进行冲洗;
所述第二高压冲洗装置包括设置在塔体上的第三洗涤液入口以及与所述第三洗涤液入口连接的第二高压冲洗组件,所述第二高压冲洗组件包括第四喷淋母管、第五喷淋母管以及设置在第四喷淋母管靠近第三除雾装置一侧的管壁上和第五喷淋母管靠近第四除雾装置一侧的管壁上的多个喷头,以对第三除雾装置的上部和第四除雾装置的下部进行冲洗。
2.根据权利要求1所述的烟气脱硫系统,其特征在于,所述喷雾脱硫组件以高压的方式将所述雾化液滴喷入塔体内腔。
3.根据权利要求1所述的烟气脱硫系统,其特征在于,所述第一布液组件包括与所述第一脱硫溶液入口连通的第一液体分布管以及设置在所述第一填料层和所述第一液体分布管之间的槽式液体分布器。
4.根据权利要求1所述的烟气脱硫系统,其特征在于,所述回收段包括沿着烟气流动方依次设置在塔体内腔中的第二集液布气装置、第二填料层、第二液体分布装置、高压喷雾装置和第二除雾装置,其中,
所述第二液体分布装置包括设置在塔体上的第一捕集液入口以及与所述第一捕集液入口连接的第二布液组件;
所述第二集液布气装置包括设置在塔体上的第二集液出口;
所述高压喷雾装置包括设置在塔体上的第二捕集液入口以及与所述第二捕集液入口连接的高压喷雾组件,所述高压喷雾组件包括第二喷淋母管以及设置在第二喷淋母管靠近第二液体分布装置一侧的管壁上的多个喷头,通过所述高压喷雾组件,可使捕集液形成雾化液滴并与烟气逆流接触。
5.根据权利要求4所述的烟气脱硫系统,其特征在于,所述第二布液组件包括与第一捕集液入口连通的第二液体分布管以及设置在所述第二填料层和第二液体分布管之间的槽式液体分布器。
6.根据权利要求1所述的烟气脱硫系统,其特征在于,所述喷淋组件包括沿烟气流动方向错层分布的第一喷淋器、第二喷淋器和第三喷淋器。
7.根据权利要求1所述的烟气脱硫系统,其特征在于,所述第一烟气分布器呈网格状并沿塔体内腔的横截面设置在塔体内腔中。
8.根据权利要求1所述的烟气脱硫系统,其特征在于,所述烟气脱硫系统还包括增压风机、烟道以及沿烟道长度方向设置在烟道内壁上的多个喷头,其中,所述烟道的一端与增压风机连接,另一端与所述烟气脱硫塔的烟气入口连接。
9.根据权利要求1所述的烟气脱硫系统,其特征在于,所述洗涤段还包括设置在所述烟气入口下方用于排出上层清液的洗涤液出口和下层污泥的污泥出口,其中,所述上层清液和下层污泥是与烟气接触之后吸附了烟气中的粉尘的洗涤液下落至塔体底部经沉降形成的;
所述烟气脱硫系统还包括与所述洗涤液出口连接的洗涤液贮槽,并且洗涤液贮槽连接到所述第一洗涤液入口、第二洗涤液入口和第三洗涤液入口中的一个或多个。
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