CN105396405A - 一种超低排放脱硫除尘综合装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超低排放脱硫除尘综合装置。该超低排放脱硫除尘综合装置，包括集气仓，集气仓下面设置喷淋仓，该喷淋仓内安装浆液喷嘴，喷淋仓下面依次设置分配仓、反应仓，喷淋仓与反应仓之间设置若干排液管，喷淋仓与分配仓之间开用于烟气通过的连接口，分配仓与反应仓之间安装若干托盘进气管，该托盘进气管与反应仓内的集气托盘相连，该集气托盘上表面设置有保证烟气能在集气托盘上同一水平面冒出的若干格栅，若干提供与烟气接触的浆液的进液管，烟气穿过若干用于连通集气仓、反应仓烟气的湿电旋风除尘器经集气仓排出。本发明单塔内达到了脱硫除尘超低排放的要求，并且投资省，运行成本低，调节灵活，便于操作，技术可靠性强。

Description

一种超低排放脱硫除尘综合装置

（一）技术领域

本发明涉及一种脱硫除尘装置，特别涉及一种超低排放脱硫除尘综合装置。

（二）背景技术

2014年9月12日国家发改委、国家环保部、国家能源局联合发文“关于发《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》的通知”中要求，稳步推进公用燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值（即在基准氧含量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10mg/Nm³、35mg/Nm³、50mg/Nm³。山东省于2015年8月26日出台了《关于加快推进燃煤机组（锅炉）超低排放的指导意见》。为了达到超低排放的要求，各脱硫公司及相关技术部门也相继推出了超低排放的多种技术途径，但普遍存在投资高、能耗大、环节多、运行不稳定、操作技术难度大等缺点。

（三）发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种超低排放脱硫除尘综合装置，该装置在一个塔内集成了喷淋脱硫、鼓泡脱硫、托盘脱硫、水浴除尘、旋风湿电除尘除雾等五项技术。单塔内达到了脱硫除尘超低排放的要求，并且投资省，运行成本低，调节灵活，便于操作，技术可靠性强。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种超低排放脱硫除尘综合装置，包括集气仓，集气仓下面设置喷淋仓，该喷淋仓内安装浆液喷嘴，其特殊之处在于：喷淋仓下面依次设置分配仓、反应仓，喷淋仓与反应仓之间设置若干排液管，喷淋仓与分配仓之间开用于烟气通过的连接口，分配仓与反应仓之间安装若干托盘进气管，该托盘进气管与反应仓内的集气托盘相连，该集气托盘上表面设置有保证烟气能在集气托盘上同一水平面冒出的若干格栅，若干提供与烟气接触的浆液的进液管，通过集气托盘后的烟气穿过若干用于连通集气仓、反应仓烟气的湿电旋风除尘器经集气仓排出。

所述湿电旋风除尘器位于集气仓、喷淋仓、分配仓内，是一种将上升烟道、旋风除尘器和湿电除尘器有机结合的装置，该装置包括收尘电极、导流叶片、电晕电极及绝缘子，导流叶片位于湿电旋风除尘器内的下部，收尘电极位于湿电旋风除尘器外侧，电晕电极位于湿电旋风除尘器内部且置于绝缘子与导流叶片之间，绝缘子位于集气仓内收尘电极的上部。

所述的集气托盘上部的浆液高度为50-400mm。

所述的反应仓内的浆液经浆液循环泵通过浆液循环管循环，该浆液循环管连接集气托盘，浆液喷嘴与浆液喷淋泵连接，喷淋仓上设置进烟口。

所述的排液管安在喷淋仓底板上，排液管下端位于反应仓内浆液0.5m以下处，排液管的管径为DN150-DN400mm，托盘进气管为一根或多根组合，每根管径为DN100-500mm，进液管为一根或多根，管径为DN20-250mm，集气托盘周围挡板高度为50-500mm，集气托盘上表面的格栅为小孔和/或细缝，小孔和/或在集气托盘上垂直开，或与托盘平面形成一定的角度开，或在集气托盘上冲压出水平的小孔和/或细缝，小孔为4-50mm，细缝宽4-25mm，集气托盘为长方形、正方形、圆形、多边形的一种，湿电旋风除尘器的直径为0.6-1.5m，集气仓内设置清水喷嘴，该清水喷嘴与清水管相连。小孔为圆形或半圆或椭圆型。

所述的喷淋仓的高度为4-8m，集气仓与烟囱相连，湿电旋风除尘器的高度为5-12m。

一种根据所述的超低排放脱硫除尘综合装置的脱硫除尘方法，包括以下步骤：

烟气通过进烟口进入喷淋仓内，喷淋仓内安装了浆液喷嘴，烟气在喷淋仓内进行了第一次喷淋脱硫，也间接地进行了第一次喷淋除尘，喷淋的浆液落到喷淋仓底板后，由排液管排到反应仓的浆液下，经过第一次脱硫除尘的烟气，通过连接口进入到分配仓，分配仓底板上安装有多根托盘进气管，烟气均匀的分配到每根托盘进气管中，烟气在压力作用下，托盘通过进气管压入到淹没在浆液内的集气托盘内，集气托盘上表面设有许多格栅（小孔和/或细缝），烟气会从格栅（小孔和/或细缝）中冒出且保证烟气在同一水平面上，烟气冒出时把集气托盘上部的浆液吹动起来，形成一个厚厚的气泡层，气泡层提供了巨大的气液接触表面，以及这些表面在气泡合并、增大、破裂、再形成的激烈过程中不断更新，烟气中的二氧化硫溶解在气泡表面的液膜中，烟气中夹带的细小尘粒也在接触液膜后被除去，气泡形成破裂不断产生新的接触面积，同时集气托盘上的进液管也源源不断地提供新鲜的浆液与烟气接触，反应后的浆液通过集气托盘周围的空缝回流到集气托盘下的反应区，浆液循环是由循环泵强制进行循环，当细缝和小孔有角度时，浆液在烟气的吹动下也会进行流动。通过鼓泡层二次脱硫除尘后的烟气，穿过托盘进气管的间隙进入到湿电旋风除尘器内，烟气中有害物质，在湿电旋风除尘器中受到离心力和静电力的复合作用而分离，由于烟气中的小水滴在离心作用下都甩到收尘电极的壁上，因此，收尘电极不需要连续喷水，只有间断喷水冲洗即可，通过湿电旋风除尘器处理后的烟气可直接排入大气中。

其中，在喷淋仓内，喷淋的液气比为1-8，脱硫效率控制在30-80%，烟气流速为1.5-4.0m/s，分配仓内的流速为2.0-8.0m/s，湿电旋风除尘器的流速为8-25m/s。

通过湿电旋风除尘器处理后的烟气灰尘≤4mg/Nm³，SO₂≤20mg/Nm³，重金属汞去除率在65%-70%，雾滴含量为20-30mg/Nm³，气溶胶和三氧化硫去除率大于70%。

本发明的有益效果是：本发明在一个塔内集成了喷淋脱硫、鼓泡脱硫、托盘脱硫、水浴除尘、旋风湿电除尘除雾等五项技术。单塔内达到了脱硫除尘超低排放的要求，并且投资省，运行成本低，调节灵活，便于操作，技术可靠性强。处理后的烟气灰尘≤4mg/Nm³，SO₂≤20mg/Nm³，重金属汞去除率在65%-70%，雾滴含量为20-30mg/Nm³，气溶胶和三氧化硫去除率大于70%，可直接排入大气中。

（四）附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图1为本发明的结构示意图；

附图2为本发明的集气托盘一的结构示意图；

附图3为附图2的A-A剖视图；

附图4为本发明的集气托盘二的结构示意图；

附图5为附图4的A-A剖视图；

附图6为本发明的集气托盘三的结构示意图；

附图7为附图6的A-A剖视图；

图中，1烟囱，2集气仓，3清水喷嘴，4清水管，5绝缘子，6高压电源，7集气仓底板，8浆液喷嘴,9进烟口，10喷淋仓，11喷淋仓底板，12电晕电极，13收尘电极，14连接口，15分配仓，16导流叶片，17分配仓底板，18喷淋管，19排液管，20固定支架，21托盘进气管，22集气托盘，23浆液循环泵，24反应仓，25浆液循环管，26浆液喷淋泵，27小孔，28细缝，29集气托盘进烟口，30集气托盘浆液出口,31湿电旋风除尘器。

（五）具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括集气仓2，集气仓2下面设置喷淋仓10，该喷淋仓10内安装浆液喷嘴8，浆液喷嘴8经喷淋管18与浆液喷淋泵26相连，喷淋仓10下面依次设置分配仓15、反应仓24，喷淋仓10与反应仓24之间设置若干排液管19，喷淋仓10与分配仓15之间开用于烟气通过的连接口14，分配仓15与反应仓24之间安装若干托盘进气管21，该托盘进气管21与反应仓24内的集气托盘22相连，集气托盘22上设置固定支架20，该集气托盘22上表面设置有保证烟气能在集气托盘22上同一水平面冒出的若干格栅，若干提供与烟气接触的浆液的进液管，通过集气托盘22后的烟气穿过若干用于连通集气仓2、反应仓24烟气的湿电旋风除尘器31经集气仓排出。格栅为小孔27和/或细缝28，所述湿电旋风除尘器31位于集气仓2、喷淋仓10、分配仓15内，是一种将上升烟道、旋风除尘器和湿电除尘器有机结合的装置，该装置包括收尘电极13、导流叶片16、电晕电极12及绝缘子5，导流叶片16位于湿电旋风除尘器31内的下部，收尘电极13位于湿电旋风除尘器31外侧，电晕电极12位于湿电旋风除尘器31内部且置于绝缘子5与导流叶片16之间，绝缘子5位于集气仓2内收尘电极13的上部，也位于集气仓底板7的上方。湿电旋风除尘器31连接高压电源6。集气仓2内设置清水喷嘴3，该清水喷嘴3与清水管4相连。

烟气通过进烟口9进入到脱硫除尘塔的喷淋仓10内，喷淋仓10内安装了浆液喷嘴8，烟气在喷淋仓10内进行了第一次喷淋脱硫，也间接地进行了第一次喷淋除尘。喷淋仓10的高度一般为4-8m，喷淋的液气比为1-8，脱硫效率控制在30-80%，烟气流速为1.5-4.0m/s。喷淋的浆液落到喷淋仓底板11后，由排液管19排到反应仓24的浆液0.5m以下，排液管19管径为DN150-DN400mm.可以布置一根至多根。经过第一次脱硫除尘的烟气，通过连接口14进入到分配仓15，分配仓底板17上安装有多根托盘进气管21，烟气均匀的分配到每根托盘进气管21中，经集气托盘进烟口29进入，分配仓15内的流速为2.0-8.0m/s。烟气在压力作用下，通过托盘进气管21压入到淹没在浆液内的集气托盘22内。集气托盘上部设有许多小孔27和/或细缝28，烟气会从小孔27和/或细缝28中冒出，烟气冒出时把集气托盘22上部的浆液吹动起来，形成一个厚厚的气泡层，气泡层提供了巨大的气液接触表面，以及这些表面在气泡合并、增大、破裂、再形成的激烈过程中不断更新，烟气中的二氧化硫溶解在气泡表面的液膜中，烟气中夹带的细小尘粒也在接触液膜后被除去。气泡形成破裂不断产生新的接触面积，同时集气托盘22上的进液管也源源不断地提供新鲜的浆液经集气托盘浆液出口30出来与烟气接触。反应后的浆液通过集气托盘22周围的空缝回流到集气托盘22下的反应区，浆液循环是由浆液循环泵25通过浆液循环管23强制进行循环。当细缝和小孔有角度时，浆液在烟气的吹动下也会进行流动。

集气托盘22可以是长方形、正方形、圆形或多边形。

托盘进气管21的烟速为4.0-25.0m/s。

集气托盘22上部的托盘进气管21可以是一根，也可以是多根组合，每根管径为DN100-500mm。

集气托盘22上部的小孔27（一般为小圆孔也可以为半圆或椭圆型）为4-50mm，细缝28宽4-25mm。

集气托盘22上表面的小孔27、细缝28可以垂直开，也可以与托盘平面形成一定的角度开，也可以在集气托盘22上冲压出水平的小孔27和/或细缝28，

进液管可以是一根，也可以是多根，管径为DN20-250mm。

集气托盘22上部的浆液一般控制在50-400mm。

集气托盘22周围挡板高度为50-500mm。

集气托盘22上的材质可以采用塑料、玻璃钢和不锈钢等防腐材料。

当烟气中的含硫量、烟气流量、脱硫剂品质发生变化时，本发明就可以通过调节集气托盘22上部的浆液高度来保证烟气出口达到SO₂浓度稳定在20mg/Nm³以下。

通过鼓泡层二次脱硫除尘后的烟气，穿过托盘进气管21的间隙进入到湿电旋风除尘器31内。

湿电旋风除尘器31是把上升烟道、旋风除尘器和湿电除尘器有机的结合在一起，是有两方面特征的复合式除尘器。烟气中的细小灰尘、酸雾、水滴、气溶胶和pm2.5等有害物质，在湿电旋风除尘器31中受到离心力和静电力的复合作用而分离。由于烟气中的小水滴在离心作用下都甩到收尘电极13的壁上，因此，收尘电极13不需要连续喷水，只有间断喷水冲洗即可。通过湿电旋风除尘器31处理后的烟气灰尘≤4mg/Nm³，SO₂≤20mg/Nm³，重金属汞去除率在65%左右，雾滴含量为20-30mg/Nm³，气溶胶和三氧化硫去除率大于70%，烟气硫尘含量完全达到超低排放的要求，经集气仓2通过烟囱1可直接排入大气中。

湿电旋风除尘器根据烟气量可以设置一组至多组。

湿电旋风除尘器31的高度为5-12m；

湿电旋风除尘器31的直径为0.6-1.5m；

湿电旋风除尘器31的流速为8-25m/s。

Claims (10)

1.一种超低排放脱硫除尘综合装置，包括集气仓，集气仓下面设置喷淋仓，该喷淋仓内安装浆液喷嘴，其特征在于：喷淋仓下面依次设置分配仓、反应仓，喷淋仓与反应仓之间设置若干排液管，喷淋仓与分配仓之间开用于烟气通过的连接口，分配仓与反应仓之间安装若干托盘进气管，该托盘进气管与反应仓内的集气托盘相连，该集气托盘上表面设置有保证烟气能在集气托盘上同一水平面冒出的若干格栅，若干提供与烟气接触的浆液的进液管，通过集气托盘后的烟气穿过若干用于连通集气仓、反应仓烟气的湿电旋风除尘器经集气仓排出。

2.根据权利要求1所述的超低排放脱硫除尘综合装置，其特征在于：湿电旋风除尘器位于集气仓、喷淋仓、分配仓内，是一种将上升烟道、旋风除尘器和湿电除尘器有机结合的装置，该装置包括收尘电极、导流叶片、电晕电极及绝缘子，导流叶片位于湿电旋风除尘器内的下部，收尘电极位于湿电旋风除尘器外侧，电晕电极位于湿电旋风除尘器内部且置于绝缘子与导流叶片之间，绝缘子位于集气仓内收尘电极的上部。

3.根据权利要求1或2所述的超低排放脱硫除尘综合装置，其特征在于：集气托盘上部的浆液高度为50-400mm。

4.根据权利要求3所述的超低排放脱硫除尘综合装置，其特征在于：反应仓内的浆液经浆液循环泵通过浆液循环管循环，该浆液循环管连接集气托盘，浆液喷嘴与浆液喷淋泵连接，喷淋仓上设置进烟口。

5.根据权利要求4所述的超低排放脱硫除尘综合装置，其特征在于：排液管安在喷淋仓底板上，排液管下端位于反应仓内浆液0.5m以下处，排液管的管径为DN150-DN400mm，托盘进气管为一根或多根组合，每根管径为DN100-500mm，进液管为一根或多根，管径为DN20-250mm，集气托盘周围挡板高度为50-500mm，集气托盘上表面的格栅为小孔和/或细缝，小孔和/或在集气托盘上垂直开，或与托盘平面形成一定的角度开，或在集气托盘上冲压出水平的小孔和/或细缝，其中，小孔为4-50mm，细缝宽4-25mm。

6.根据权利要求5所述的超低排放脱硫除尘综合装置，其特征在于：集气托盘为长方形、正方形、圆形、多边形的一种，湿电旋风除尘器的直径为0.6-1.5m，集气仓，集气仓内设置清水喷嘴，该清水喷嘴与清水管相连。

7.根据权利要求6所述的超低排放脱硫除尘综合装置，其特征在于：喷淋仓的高度为4-6m，集气仓与烟囱相连，湿电旋风除尘器的高度为5-12m。

8.一种根据权利要求1或2所述的超低排放脱硫除尘综合装置的脱硫除尘方法，其特征在于：包括以下步骤：

烟气通过进烟口进入喷淋仓内，喷淋仓内安装了浆液喷嘴，烟气在喷淋仓内进行了第一次喷淋脱硫，也间接地进行了第一次喷淋除尘，喷淋的浆液落到喷淋仓底板后，由排液管排到反应仓的浆液下，经过第一次脱硫除尘的烟气，通过连接口进入到分配仓，分配仓底板上安装有多根托盘进气管，烟气均匀的分配到每根托盘进气管中，烟气在压力作用下，托盘通过进气管压入到淹没在浆液内的集气托盘内，集气托盘上表面设有许多格栅，烟气会从格栅冒出且保证烟气在同一水平面上，烟气冒出时把集气托盘上部的浆液吹动起来，形成一个厚厚的气泡层，气泡层提供了巨大的气液接触表面，以及这些表面在气泡合并、增大、破裂、再形成的激烈过程中不断更新，烟气中的二氧化硫溶解在气泡表面的液膜中，烟气中夹带的细小尘粒也在接触液膜后被除去，气泡形成破裂不断产生新的接触面积，同时集气托盘上的进液管也源源不断地提供新鲜的浆液与烟气接触，反应后的浆液通过集气托盘周围的空缝回流到集气托盘下的反应区，浆液循环是由循环泵强制进行循环，通过鼓泡层二次脱硫除尘后的烟气，穿过托盘进气管的间隙进入到湿电旋风除尘器内，烟气中有害物质，在湿电旋风除尘器中受到离心力和静电力的复合作用而分离，由于烟气中的小水滴在离心作用下都甩到收尘电极的壁上，因此，收尘电极不需要连续喷水，只有间断喷水冲洗即可，通过湿电旋风除尘器处理后的烟气可直接排入大气中。

9.根据权利要求8所述的超低排放脱硫除尘综合装置的脱硫除尘方法，其特征在于：在喷淋仓内，喷淋的液气比为1-4，脱硫效率控制在30-80%，烟气流速为1.5-4.0m/s，分配仓内的流速为2.0-8.0m/s，湿电旋风除尘器的流速为8-25m/s。

10.根据权利要求9所述的超低排放脱硫除尘综合装置的脱硫除尘方法，其特征在于：通过湿电旋风除尘器处理后的烟气灰尘≤4mg/Nm³，SO₂≤20mg/Nm³，重金属汞去除率在65%-70%，雾滴含量为20-30mg/Nm³，气溶胶和三氧化硫去除率大于70%。