CN105032161A - 串联双塔湿法脱除烟气高浓度二氧化硫系统 - Google Patents

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一种串联双塔湿法脱除烟气高浓度二氧化硫系统，包括：净化塔，净化塔内为溶液池、喷淋组件和凝结器，喷淋组件包括有喷淋管，于喷淋管上设置有防腐喷嘴，净化塔上开设有进气口和出气口，净化塔包括有前置塔和后置塔，前置塔的出气口通过管路与后置塔的进气口连接形成双塔净化组；排烟塔，排烟塔与第二通气管路连接。本发明采用串联双塔法喷淋方式，可以降低单一净化塔的脱硫效率，由于净化塔设置个数增加，单一的净化塔脱硫效率虽然降低，但是，仍然可保证整个净化组的脱硫效率。

Description

串联双塔湿法脱除烟气高浓度二氧化硫系统
技术领域
本发明涉及烟气处理设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种串联双塔湿法脱除烟气高浓度二氧化硫系统。
背景技术
目前，脱硫系统在去除烟气中二氧化硫的同时，需要消耗很大部分的能源(主要是电能)，煤含硫量越高，要达到同等的脱硫效率消耗的能源也越高。
湿法脱硫工艺在所有脱硫工艺中，系统运行时的电耗最高，通常占发电量的0.6～1％左右，高硫煤机组可高到3％以上。目前国内湿法脱硫普遍采用单吸收塔，采用的脱硫工艺以石灰石石膏湿法脱硫工艺为主。在湿法脱硫系统中，主要的大型耗电设备为：脱硫增压风机、吸收塔浆液循环泵、石灰石球磨机、石膏脱水系统等，其中脱硫增压风机、吸收塔浆液循环泵运行电耗占整个脱硫系统运行电耗的60％左右。
大机组燃烧高硫煤时产生高浓度二氧化硫，采用湿法脱硫系统单塔喷淋为达到较高的脱硫效率通常方法是增加喷淋密度和浆液循环量，与此同时要求浆液循环泵功率和扬程越大，需要多消耗成倍电能。
发明内容
(一)技术问题
如何降低脱硫工艺的能源消耗。
(二)技术方案
本发明提供了一种串联双塔湿法脱除烟气高浓度二氧化硫系统，包括：
净化塔，所述净化塔的底部为溶液池，于所述净化塔内自所述溶液池向上依次设置有喷淋组件和凝结器，所述喷淋组件包括有喷淋管，于所述喷淋管上设置有防腐喷嘴，所述喷淋管与所述溶液池之间设置有用于液体循环的循环管路，于所述循环管路上设置有液体循环泵，于所述净化塔上开设有进气口，所述净化塔的顶部开设有出气口，所述进气口设置于所述溶液池的上侧并位于所述喷淋组件的下侧，所述净化塔包括有前置塔和后置塔，所述前置塔的出气口通过管路与所述后置塔的进气口连接形成双塔净化组，所述前置塔的进气口上设置有第一通气管路，所述后置塔的出气口上设置有第二通气管路；
排烟塔，所述排烟塔与所述第二通气管路连接。
优选地，本发明还包括有曝气组件，所述曝气组件包括有搅拌机以及曝气管，所述搅拌机上设置有搅拌桨叶，所述搅拌桨叶伸入至所述溶液池内，所述曝气管的一端设置有曝气风机，所述曝气管的另一端伸入至所述溶液池内。
优选地，于所述第一通气管路上设置有用于对烟气止回的挡烟板以及增压风机。
优选地，所述喷淋组件包括有至少三层，全部的所述喷淋组件等间隔罗列设置于所述净化塔内。
优选地，所述凝结器包括有至少两层，全部的所述凝结器等间隔罗列设置于所述净化塔内。
优选地，所述曝气组件包括有至少三组，全部的所述曝气组件等间隔环绕设置于所述净化塔的外侧。
优选地，于所述净化塔的底部设置有与所述溶液池连通的排浆泵。
(三)有益效果
在本发明中，设置单塔喷淋和设置串联双塔喷淋运行相比较，在整个脱硫系统而言，主要的区别在于喷淋吸收塔设置不一样，所牵涉到的电耗上有区别的设备包含吸收塔浆液循环泵电耗以及克服烟气通过吸收塔造成的压力损失造成的脱硫增压风机电耗增加的不同。
通过上述结构设计，本发明采用串联双塔法喷淋方式，可以降低单一净化塔的脱硫效率，由于净化塔设置个数增加，单一的净化塔脱硫效率虽然降低，但是仍然可保证整个净化组的脱硫效率，另外，以此双塔串联起来喷淋总消耗的电能同比单喷淋塔降低了许多。
附图说明
图1为本发明实施例中串联双塔湿法脱除烟气高浓度二氧化硫系统的结构示意图；
图2为本发明实施例中净化塔的局部结构示意图；
图3为本发明实施例中净化塔的横截面结构示意图；
在图1至图3中，部件名称与附图编号的对应关系为：
溶液池1、喷淋管2、防腐喷嘴3、液体循环泵4、第一通气管路5、第二通气管路6、排烟塔7、搅拌机8、曝气管9、曝气风机10、挡烟板11、增压风机12、排浆泵13、前置塔a、后置塔b。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参考图1至图3，其中，图1为本发明实施例中串联双塔湿法脱除烟气高浓度二氧化硫系统的结构示意图；图2为本发明实施例中净化塔的局部结构示意图；图3为本发明实施例中净化塔的横截面结构示意图。
本发明提供了一种串联双塔湿法脱除烟气高浓度二氧化硫系统，包括：净化塔，净化塔的底部为溶液池1，于净化塔内自溶液池1向上依次设置有喷淋组件和凝结器，喷淋组件包括有喷淋管2，于喷淋管2上设置有防腐喷嘴3，喷淋管2与溶液池1之间设置有用于液体循环的循环管路，于循环管路上设置有液体循环泵4，于净化塔上开设有进气口，净化塔的顶部开设有出气口，进气口设置于溶液池1的上侧并位于喷淋组件的下侧，净化塔包括有前置塔a和后置塔b，前置塔a的出气口通过管路与后置塔b的进气口连接形成双塔净化组，前置塔a的进气口上设置有第一通气管路5，后置塔b的出气口上设置有第二通气管路6；排烟塔7，排烟塔7与第二通气管路6连接。
在上述结构设计中，净化塔设计为两个，两个净化塔通过管路串联，从而使得烟气能够依次通过两个净化塔实现烟气的脱硫净化，采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：烟气可以在两个净化塔内的停留时间增加，延长了二氧化硫与吸收剂的接触反应时间，从而提高脱硫效率；单个喷淋塔工艺设计上考虑脱硫效率较总的脱硫效率可稍微降低，同时设计降低了喷淋密度和循环泵吸收剂浆液循环量，从而降低能耗。
具体地，本发明还包括有曝气组件，曝气组件包括有搅拌机8以及曝气管9，搅拌机8上设置有搅拌桨叶，搅拌桨叶伸入至溶液池1内，曝气管9的一端设置有曝气风机10，曝气管9的另一端伸入至溶液池1内。曝气组件通过曝气风机10鼓入高压空气并利用搅拌机8加以搅拌，溶液池1中的浆液所包含的亚硫酸盐被氧化成为溶解度较低的硫酸盐，氧化形成的硫酸盐沉淀到溶液池1的池底形成沉淀浆液，在净化塔上设置排浆泵13，打开排浆泵13将硫酸盐浆液排出。
在本发明的一个实施方式中，于第一通气管路5上设置有用于对烟气止回的挡烟板11以及增压风机12。设置增压风机12，能够加大烟气的气体压力，从而保证烟气按工艺顺序在系统内正常流通。
为保证脱硫效率，喷淋组件包括有至少三层，全部的喷淋组件等间隔罗列设置于净化塔内。
为了提高凝结效率，凝结器包括有至少两层，全部的凝结器等间隔罗列设置于净化塔内。
将曝气组件设置为三组，全部的曝气组件等间隔环绕设置于净化塔的外侧，如此可以保证整个溶液池1内的液体充分氧化，提高曝气效果。
采用上述结构的串联双塔湿法脱除烟气高浓度二氧化硫系统进行烟气脱硫作业时，其工艺流程为：将烟气引入到净化塔内，首先进入前置塔a，而后进入后置塔b。烟气在净化塔内，自塔的中部进入由塔的顶部排出，在净化塔内上升的过程中经过喷淋组件和凝结器，在经过喷淋组件中烟气与浆液接触，烟气中的二氧化硫与浆液反应生成雾状的亚硫酸盐，此后再被曝气组件鼓风氧化，生成硫酸盐浆液排出净化塔。
第一通气管路5与净化塔之间为密闭设计，第一通气管路5内部按照防腐布置同时外表做保温层包覆处理。
将原烟气通入到净化塔内，二氧化硫吸收浆液通过喷淋组件成雾状喷出并与原烟气充分接触并发生反应，起到以下作用：一是原烟气中二氧化硫与吸收浆液中有效成分发生置换反应，生产亚硫酸盐达到除去作用；二是原烟气中粉尘和亲水基物质与浆液接触后溶于其中，由气相或者固相转换为液相达到除去作用；三是原烟气中炉膛燃烧后的饱和态水蒸气与低温浆液遇冷，发生凝结反应而落入喷淋塔内补充浆液水分；四是原烟气中高温态CO2和N2与低温态浆液遇冷，达到降温作用，减少排空后对大气的增温作用。
本发明结合了湿法脱硫技术和压力设备装置的优点，两者有机结合应用到工程实践中，对系统工况变化的适应性很强，有针对性的保证脱硫性能，操作起来方便灵活，同时便于维护和检修，有很好的节能效果，在工业大气治理领域湿法脱硫技术中有着广泛的应用价值。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (7)

1.一种串联双塔湿法脱除烟气高浓度二氧化硫系统，其特征在于，包括：
净化塔，所述净化塔的底部为溶液池(1)，于所述净化塔内自所述溶液池向上依次设置有喷淋组件和凝结器，所述喷淋组件包括有喷淋管(2)，于所述喷淋管上设置有防腐喷嘴(3)，所述喷淋管与所述溶液池之间设置有用于液体循环的循环管路，于所述循环管路上设置有液体循环泵(4)，于所述净化塔上开设有进气口，所述净化塔的顶部开设有出气口，所述进气口设置于所述溶液池的上侧并位于所述喷淋组件的下侧，所述净化塔包括有前置塔(a)和后置塔(b)，所述前置塔的出气口通过管路与所述后置塔的进气口连接形成双塔净化组，所述前置塔的进气口上设置有第一通气管路(5)，所述后置塔的出气口上设置有第二通气管路(6)；
排烟塔(7)，所述排烟塔与所述第二通气管路连接。
2.根据权利要求1所述的串联双塔湿法脱除烟气高浓度二氧化硫系统，其特征在于，
还包括有曝气组件，所述曝气组件包括有搅拌机(8)以及曝气管(9)，所述搅拌机上设置有搅拌桨叶，所述搅拌桨叶伸入至所述溶液池内，所述曝气管的一端设置有曝气风机(10)，所述曝气管的另一端伸入至所述溶液池内。
3.根据权利要求1所述的串联双塔湿法脱除烟气高浓度二氧化硫系统，其特征在于，
于所述第一通气管路上设置有用于对烟气止回的挡烟板(11)以及增压风机(12)。
4.根据权利要求1所述的串联双塔湿法脱除烟气高浓度二氧化硫系统，其特征在于，
所述喷淋组件包括有至少三层，全部的所述喷淋组件等间隔罗列设置于所述净化塔内。
5.根据权利要求1所述的串联双塔湿法脱除烟气高浓度二氧化硫系统，其特征在于，
所述凝结器包括有至少两层，全部的所述凝结器等间隔罗列设置于所述净化塔内。
6.根据权利要求2所述的串联双塔湿法脱除烟气高浓度二氧化硫系统，其特征在于，
所述曝气组件包括有至少三组，全部的所述曝气组件等间隔环绕设置于所述净化塔的外侧。
7.根据权利要求1至7任一项所述的串联双塔湿法脱除烟气高浓度二氧化硫系统，其特征在于，
于所述净化塔的底部设置有与所述溶液池连通的排浆泵(13)。
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