CN104258720A

CN104258720A - 双循环烟气脱硫二级循环石膏浆液旋流装置及方法

Info

Publication number: CN104258720A
Application number: CN201410472451.5A
Authority: CN
Inventors: 李晓金; 陈振宇; 陈鸥; 陈建; 劳俊; 彭光军; 朱素荣; 甄志
Original assignee: Beijing Guodian Longyuan Environmental Engineering Co Ltd
Current assignee: Guoneng Longyuan Environmental Engineering Co Ltd
Priority date: 2014-09-17
Filing date: 2014-09-17
Publication date: 2015-01-07

Abstract

一种双循环烟气脱硫二级循环石膏浆液旋流装置及方法，该装置包括设置于二级循环浆液池外侧的二级循环浆液旋流泵，以及设置于二级循环浆液池和双循环吸收塔之间的二级循环浆液旋流站；所述二级循环浆液旋流泵的入口经设有入口关断阀的管路与二级循环浆液池连接，二级循环浆液旋流泵的出口经设有出口关断阀的管路与二级循环浆液旋流站的给料箱连接；所述二级循环浆液旋流站包括给料箱、溢流浆液箱和底流收集箱。本发明通过二级浆液石膏旋流泵将二级循环浆液打入二级浆液石膏旋流器，旋流器的溢流和底流分别进入双循环系统，从而二级浆液箱的密度计进行连锁控制，可广泛应用于双循环烟气脱硫领域。

Description

双循环烟气脱硫二级循环石膏浆液旋流装置及方法

技术领域

本发明涉及火力发电厂双循环钙基湿法脱硫技术领域，特别是一种平衡二级循环浆液给料箱浆液密度所用的二级循环石膏浆液旋流装置及方法。

背景技术

目前，我国对火力发电厂的环保要求越来越严格，火电厂大气污染物排放标准进一步提高，火力发电机组面临的脱硫减排任务越发严峻。根据国家环境保护部《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)，大多数火电厂现有的脱硫装置都不能满足新的排放要求，需要对现有脱硫技术进行技术创新和技术替代。

传统的洗涤式钙基湿法脱硫技术主要采用含吸收剂的洗涤浆液对烟气进行循环洗涤，含SO₂的原烟气直接进入吸收塔内经过一次洗涤后，洗涤后的烟气就经过除雾器、净烟道、烟囱排放，反应后的石膏浆液直接进入旋流器、真空皮带脱水机等设备脱除水分、析出石膏晶体。该方法中烟气中的SO₂只经过一次喷淋洗涤，在技术经济合理的情况下，脱硫效率受到多重参数制约，在脱硫效率97.5%以上时很难长期稳定运行。另外，随着脱硫效率的增高，浆液的pH 值也会增高，导致石膏结晶困难，成品石膏含水率高，难于达到合格要求，不利于综合利用。因此，目前国内大规模的进行石灰石-石膏湿法脱硫的双循环改造，双循环的特点是两个浆池，两种浆液。双循环采用的是浆液分区分级洗涤的方式，使烟气在一座吸收塔中经过两个串联的循环喷淋洗涤过程，使烟气中的SO₂被洗涤吸收。首先由于二级循环烟气在饱和温度下，烟气的蒸发量基本为零，但是除雾器的冲洗水会通过双循环吸收塔的收集碗流入二级浆液箱，使得二级浆液箱的浆液密度发生改变。其次在整个化学反应过程中，浆液的密度也会随着反应过程而发生改变，为了维持正常的浆液密度，需要对二级浆液含固量进行调节。而现有双循环烟气脱硫技术领域中没有针对二级循环浆液箱的浆液密度调整所特别设计的装置。

发明内容

本发明提供一种双循环烟气脱硫二级循环石膏浆液旋流装置及方法，要解决双循环烟气脱硫系统中二级循环浆液箱的浆液密度调整到设定值的技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

这种双循环烟气脱硫二级循环石膏浆液旋流装置，包括设置于二级循环浆液池外侧的二级循环浆液旋流泵，以及设置于二级循环浆液池和双循环吸收塔之间的二级循环浆液旋流站；

所述二级循环浆液旋流泵的入口经设有入口关断阀的管路与二级循环浆液池连接，二级循环浆液旋流泵的出口经设有出口关断阀的管路与二级循环浆液旋流站的给料箱连接；

所述二级循环浆液旋流站包括给料箱、溢流浆液箱和底流收集箱；所述给料箱的出口分别由管路与底流收集箱和溢流浆液箱的入口连接；所述底流收集箱的出口分别经设有底流分配阀的管路与二级循环浆液池和双循环吸收塔浆液池连接，所述溢流浆液箱的出口分别经设有溢流分配阀的管路与二级循环浆液池和双循环吸收塔浆液池连接。

所述二级循环浆液旋流泵并联设置有至少两组。

所述二级循环浆液池外侧设有二级氧化风机，二级氧化风机的出风口与二级循环浆液池内的曝气头连接。

这种双循环烟气脱硫二级循环石膏浆液旋流方法，通过二级循环浆液旋流泵将二级循环浆液打入二级循环浆液旋流站的给料箱，给料箱的溢流浆液和底流浆液分别进入溢流浆液箱和底流收集箱；通过对二级循环浆液池内的二级循环浆液密度计进行连锁控制，当二级循环浆液池内的二级循环浆液含固量低于设计含固量时，溢流浆液箱内的溢流浆液流向双循环吸收塔浆液池，底流收集箱内的底流浆液回到二级循环浆液池；当二级循环浆液池内的二级循环浆液含固量高于设计含固量时，底流收集箱内的底流浆液流向双循环吸收塔浆液池，溢流浆液箱内的溢流浆液回到二级循环浆液池中。

本发明的有益效果如下：

本发明在脱硫区适当的位置布置二级循环石膏浆液旋流器，并在二级循环浆液箱附近布置二级循环石膏浆液旋流泵和配套的阀门、管道、仪表等，通过二级浆液石膏旋流泵将二级循环浆液打入二级浆液石膏旋流器，旋流器的溢流和底流分别进入双循环系统，从而二级浆液箱的密度计进行连锁控制。

二级循环石膏浆液旋流站设计有给料箱、溢流浆液箱和底流收集箱，溢流浆液箱和底流收集箱均可通过管路分别与二级循环浆液池和双循环吸收塔浆液池连接，从而调节吸收塔浆池和二级循环浆液箱中浆液的含固量。通过二级浆液旋流泵和二级浆液旋流站可控制二级浆液含固量在10%～18%之间，同时通过二级氧化风机向二级循环浆液箱鼓入空气使脱硫后的副产物得到充分氧化，防止二级循环浆液在收集盘和二级循环浆液箱中结垢。

本发明可广泛应用于双循环烟气脱硫领域。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是双循环的钙基湿法烟气脱硫装置的结构示意图。

图2是双循环石膏旋流装置的结构示意图。

附图标记：1-双循环吸收塔浆液池，2-吸收塔烟气进口，3-一级浆液喷淋层，4-一级循环浆液泵，5-石膏排出泵，6-吸收塔氧化风机，7-二级浆液喷淋层，8-塔顶除雾器，9-二级浆液收集盘，10-吸收塔烟气出口，11-二级循环浆液泵，12-二级循环浆液旋流泵，13-二级循环浆液旋流站，14-二级氧化风机，15-二级循环浆液池、16－给料箱、17－溢流浆液箱、18－底流收集箱、19－入口关断阀、20－出口关断阀、21－底流分配阀、22－溢流分配阀、23－双循环吸收塔。

具体实施方式

实施例参见图1所示，双循环吸收塔23下部设有吸收塔烟气进口2，顶部设有吸收塔烟气出口10。双循环吸收塔23底部设有双循环吸收塔浆液池1，双循环吸收塔浆液池1经一级循环浆液泵4与设于吸收塔内的一级浆液喷淋层3连接，一级浆液喷淋层3上方依次设有二级浆液收集盘9、二级浆液喷淋层7和塔顶除雾器8。双循环吸收塔浆液池1内设有曝气头，曝气头与双循环吸收塔23外侧的吸收塔氧化风机6连接，双循环吸收塔浆液池1底部与石膏排出泵5连接。

二级循环浆液池15底部经二级循环浆液泵11与双循环吸收塔23上部的二级浆液喷淋层7连接。二级浆液收集盘9底部经管路与二级循环浆液池15连接。二级循环浆液池15顶部的出口经管路通入双循环吸收塔23的二级浆液收集盘9上方。二级循环浆液池15外侧设有二级循环浆液旋流泵12，二级循环浆液池15和双循环吸收塔23之间设有二级循环浆液旋流站13。二级循环浆液池15外侧设有二级氧化风机14，二级氧化风机的出风口与二级循环浆液池内的曝气头连接。

参见图2所示，这种双循环烟气脱硫二级循环石膏浆液旋流装置，包括设置于二级循环浆液池15外侧的二级循环浆液旋流泵12，以及设置于二级循环浆液池15和双循环吸收塔23之间的二级循环浆液旋流站13。

所述二级循环浆液旋流泵12的入口经设有入口关断阀19的管路与二级循环浆液池15连接，二级循环浆液旋流泵12的出口经设有出口关断阀20的管路与二级循环浆液旋流站13的给料箱16连接。

所述二级循环浆液旋流站13包括给料箱16、溢流浆液箱17和底流收集箱18；所述给料箱16的出口分别由管路与底流收集箱18和溢流浆液箱17的入口连接；所述底流收集箱18的出口分别经设有底流分配阀21的管路与二级循环浆液池15和双循环吸收塔浆液池1连接，所述溢流浆液箱17的出口分别经设有溢流分配阀22的管路与二级循环浆液池15和双循环吸收塔浆液池1连接。

本发明应用于2*300MW 机组的烟气脱硫工程，脱硫装置进口烟气量（标态湿基，实际氧）为1336450Nm³/h，脱硫装置进口烟气温度为130℃，脱硫装置进口SO₂浓度（标态干基，6%O₂通过吸收）为3594 mg/Nm³，烟气从吸收塔烟气进口2进入吸收塔自下而上塔一级吸收区，与自上而下来自一级浆液喷淋层3的雾化浆液逆流接触，烟气中部分SO₂在一级吸收区中被除去，脱硫效率为68.5%。经一级喷淋进行初步洗涤的烟气通过二级浆液收集盘9的烟气环形通道自下而上进入吸收塔二级吸收区，与自上而下来自二级浆液喷淋层7的雾化浆液逆流接触，烟气中其余的SO₂在二级吸收区中被除去，二级循环脱硫效率为97.0%。洗涤后的烟气经塔顶除雾器8除去液滴后通过吸收塔烟气出口10排出吸收塔。装置出口烟气中SO₂浓度（标态干基，6%O₂）为32 mg/Nm³，实际脱硫效率为99.1%，脱硫石膏表面含水率为7%，得到高品质的脱硫石膏。

脱硫高品质石膏只从一级循环吸收塔排出，二级循环负责高的脱硫效率，由于二级循环接受除雾器冲洗水、石灰石供浆等外来浆液，同时伴随着高脱硫效率，二级循环石膏浆液的不断氧化结晶，密度不断增大，为了控制二级循环浆液密度到合适的范围值，需要对二级循环浆液箱进行密度调节。二级循环浆液旋流泵12要对通过对二级循环石膏产生量进行定量计算，选取为80m³/h，底流浆液量为18 m³/h，溢流浆液量为62 m³/h。

通过二级循环浆液旋流泵12将二级循环浆液打入二级循环浆液旋流站13的给料箱16，给料箱16的溢流浆液和底流浆液分别进入溢流浆液箱17和底流收集箱18；通过对二级循环浆液池15内的二级循环浆液密度计进行连锁控制，当二级循环浆液池15内的二级循环浆液含固量低于设计含固量时，溢流浆液箱17内的溢流浆液流向双循环吸收塔浆液池1，底流收集箱18内的底流浆液回到二级循环浆液池15；当二级循环浆液池15内的二级循环浆液含固量高于设计含固量时，底流收集箱18内的底流浆液流向双循环吸收塔浆液池1，溢流浆液箱17内的溢流浆液回到二级循环浆液池15中。

通过二级循环浆液旋流泵12和二级循环浆液旋流站13来控制二级循环浆液含固量在10%～18%之间。同时通过二级氧化风机14向二级循环浆液池15鼓入空气使脱硫后的副产物得到充分氧化，防止二级循环浆液在二级浆液收集盘9和二级循环浆液池15中结垢。

Claims

1.一种双循环烟气脱硫二级循环石膏浆液旋流装置，其特征在于：包括设置于二级循环浆液池（15）外侧的二级循环浆液旋流泵（12），以及设置于二级循环浆液池（15）和双循环吸收塔（23）之间的二级循环浆液旋流站（13）；

所述二级循环浆液旋流泵（12）的入口经设有入口关断阀（19）的管路与二级循环浆液池（15）连接，二级循环浆液旋流泵（12）的出口经设有出口关断阀（20）的管路与二级循环浆液旋流站（13）的给料箱（16）连接；

所述二级循环浆液旋流站（13）包括给料箱（16）、溢流浆液箱（17）和底流收集箱（18）；所述给料箱（16）的出口分别由管路与底流收集箱（18）和溢流浆液箱（17）的入口连接；所述底流收集箱（18）的出口分别经设有底流分配阀（21）的管路与二级循环浆液池（15）和双循环吸收塔浆液池（1）连接，所述溢流浆液箱（17）的出口分别经设有溢流分配阀（22）的管路与二级循环浆液池（15）和双循环吸收塔浆液池（1）连接。

2.根据权利要求1所述的双循环烟气脱硫二级循环石膏浆液旋流装置，其特征在于：所述二级循环浆液旋流泵（12）并联设置有至少两组。

3.根据权利要求1所述的双循环烟气脱硫二级循环石膏浆液旋流装置，其特征在于：所述二级循环浆液池（15）外侧设有二级氧化风机（14），二级氧化风机的出风口与二级循环浆液池内的曝气头连接。

4.一种应用如权利要求1～3任意一项所述装置的双循环烟气脱硫二级循环石膏浆液旋流方法，其特征在于：通过二级循环浆液旋流泵（12）将二级循环浆液打入二级循环浆液旋流站（13）的给料箱（16），给料箱（16）的溢流浆液和底流浆液分别进入溢流浆液箱（17）和底流收集箱（18）；通过对二级循环浆液池（15）内的二级循环浆液密度计进行连锁控制，当二级循环浆液池（15）内的二级循环浆液含固量低于设计含固量时，溢流浆液箱（17）内的溢流浆液流向双循环吸收塔浆液池（1），底流收集箱（18）内的底流浆液回到二级循环浆液池（15）；当二级循环浆液池（15）内的二级循环浆液含固量高于设计含固量时，底流收集箱（18）内的底流浆液流向双循环吸收塔浆液池（1），溢流浆液箱（17）内的溢流浆液回到二级循环浆液池（15）中。