CN105413430B - 一种带有深度除湿功能的湿法烟气脱硫塔及除湿工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有深度除湿功能的湿法烟气脱硫塔及除湿工艺，在脱硫塔内从中部到上部依次设有脱硫喷淋层、除雾器和除湿器，除湿器包括除湿喷嘴和设于除湿喷嘴下方的接液装置。本发明的有益效果是：湿法烟气脱硫塔集成了脱硫、除雾、除湿功能，脱硫塔排放的烟气不再是相对湿度100％的饱和湿烟气，而是相对湿度可调可控的不饱和湿烟气；烟气露点温度降低，温度升高，过热度提高，从根本上避免了烟气结露而形成“白烟”“烟囱雨”现象，无需采用昂贵材料对烟囱进行防腐；系统流程简化，设备功能集成度高，装置占地少。

Description

一种带有深度除湿功能的湿法烟气脱硫塔及除湿工艺

技术领域

本发明涉及湿法烟气脱硫技术领域，具体涉及一种集成了脱硫、除雾、深度除湿功能，能够降低排烟湿度，消除“白烟”和“烟囱雨”的湿法烟气脱硫塔及除湿工艺。

背景技术

我国大部分燃煤电厂采用湿法烟气脱硫工艺，包括石灰石-石膏法、氨法及海水脱硫等工艺，分别利用石灰石浆液、氨水或海水等吸收液在脱硫塔内喷淋洗涤烟气，在此过程中，烟气中的SO₂被吸收液吸收，达到脱除SO₂的目的。

脱硫塔是湿法脱硫工艺的核心装置，一般采用空塔喷淋工艺，脱硫塔由三层脱硫喷淋层及两层屋脊式除雾器构成，近年随着超低排放技术的推广，湿法烟气脱硫塔采用增加喷淋层、双塔双循环或单塔双循环等技术以满足SO₂的超低排放，但脱硫塔依然保持着3～5层脱硫喷淋层加2～3层屋脊式除雾器的结构。烟气经脱硫喷淋层洗涤脱硫、除雾器脱除大部分液滴后，形成温度约50℃，相对湿度100％的饱和湿烟气经湿烟囱排放，由于湿烟气与大气存在温差，饱和湿烟气中的水蒸气会在烟囱出口遇冷迅速凝结，形成“白烟”、“烟囱雨”现象，并在烟囱内部形成酸液腐蚀烟囱结构，而烟气温度低则直接导致了烟气抬升扩散能力弱。

为了解决“白烟”及“烟囱雨”的问题，燃煤电厂曾在湿法脱硫塔下游利用回转式换热器(RGGH)或管式换热器(MGGH)对烟气加热以降低湿烟气的相对湿度，多年运行结果表明，换热器易堵塞、阻力大、故障率高、系统复杂，已逐步被电厂淘汰、拆除；为保证烟囱安全运行，燃煤电厂采用了钛板、玻璃钢等制作烟囱内衬以使烟囱结构免受腐蚀，造价不菲。

目前，工程应用中仍没有能够避免脱硫塔排放饱和湿烟气的技术，从而简化脱硫塔下游设备，降低烟囱防腐投资，避免“白烟”、“烟囱雨”现象。

发明内容

本发明公开了一种带有深度除湿功能的湿法烟气脱硫塔及除湿工艺，该发明能够杜绝脱硫塔排放饱和湿烟气的缺点，降低脱硫塔排烟相对湿度，降低烟气露点，避免“烟囱雨”和“白烟”现象，提高烟气排放温度，增强烟气扩散能力，使烟囱无需采用昂贵材料进行防腐。

为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种带有深度除湿功能的湿法烟气脱硫塔，在脱硫塔内从中部到上部依次设有脱硫喷淋层、除雾器和除湿器，除湿器包括用于提供设定浓度的除湿工质的除湿喷嘴和设于除湿喷嘴下方的接液装置。燃煤烟气通过入口烟道进入脱硫塔，经脱硫喷淋层洗涤脱硫、除雾器脱除大部分液滴后，形成相对湿度100％的饱和湿烟气向上移动进入除湿器，除湿喷嘴喷淋除湿工质，大部分水蒸气迁移到除湿工质中并放热，烟气的含湿量降低、温度升高、相对湿度降低后形成不饱和湿烟气排出脱硫塔。在除湿器的除湿工质入口输入设定浓度的除湿工质，经除湿喷嘴喷淋吸收水蒸气后形成稀工质，在接液装置中聚集并通过除湿器底部的稀工质出口排出，除湿工质的喷淋量根据脱硫塔烟气出口的排烟湿度设计要求调整。

进一步地，为方便稀工质聚集，所述接液装置呈漏斗状，盘状或碗状。

进一步地，所述除湿喷嘴呈多排多列水平设置在所述除湿器的内侧顶部。

进一步地，所述除湿工质为氯化钙、氯化锂或溴化锂的水溶液或其中二种或三者的混合溶液。

进一步地，所述除湿工质的浓度为40％～50％，除湿工质的蒸气压低于烟气中水蒸气分压力。

进一步地，在所述除湿喷嘴的下方设有填料，增加传质面积，降低设备体积，提高除湿效果。

进一步地，所述接液装置与工质池连接，在接液装置与工质池之间依次设有净化器、稀工质池和水液分离器，水液分离器中稀工质的蒸汽压高于水液分离器中空气的水蒸气分压力。

进一步地，所述水液分离器为闪蒸器。

进一步地，在所述水液分离器与所述工质池之间设有冷却器。

一种烟气脱硫塔深度除湿工艺，具体步骤如下：

1)在除湿器的除湿喷嘴处输入设定浓度的除湿工质；

2)除湿工质通过除湿喷嘴进行喷淋，对除雾器后的饱和湿烟气除湿形成不饱和湿烟气排出；

3)接液装置聚集除湿后的稀工质，通过除湿器底部的稀工质出口排出。

本发明的工作原理是：燃煤烟气通过入口烟道进入脱硫塔，经脱硫喷淋层洗涤脱硫、除雾器脱除大部分液滴后，形成饱和湿烟气向上移动，除湿喷嘴喷淋除湿工质，大部分水蒸气迁移到除湿工质中并放热，烟气的含湿量降低、露点温度降低，温度升高形成不饱和湿烟气后排出脱硫塔。

本发明的有益效果是：

1)集成了脱硫、除雾、除湿功能的湿法烟气脱硫塔，脱硫塔排放的烟气不再是相对湿度100％的饱和湿烟气，而是相对湿度可调可控的不饱和湿烟气。

2)烟气露点温度降低，温度升高，过热度提高，从根本上避免了烟气结露而形成“白烟”“烟囱雨”现象，也就无需采用昂贵材料对烟囱进行防腐。

3)系统流程简化，设备功能集成度高，装置占地少，无需后续烟气加温设施。

附图说明

图1是本发明的结构原理图；

图2是本发明中实施例3的的结构图；

其中：1—入口烟道 2—脱硫喷淋层 3—除雾器 4—除湿器 5—烟气出口 6—除湿工质进口 7—除湿喷嘴 8—接液装置 9—稀工质出口 10—净化器，11—稀工质池，12—稀工质泵，13—水液分离器，14—冷却器，15—工质池，16—吸收泵。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

实施例1

一种带有深度除湿功能的湿法烟气脱硫塔，脱硫塔入口连接入口烟道1，顶端为烟气出口5，脱硫塔内从中部到上部依次设有脱硫喷淋层2、除雾器3和除湿器4，除湿器4包括除湿喷嘴7和设于除湿喷嘴7下方的接液装置8，除湿器顶部设有除湿工质进口6，除湿工质进口6连接除湿喷嘴7，接液装置8的中部连接稀工质出口9。

燃煤烟气通过入口烟道1进入脱硫塔，经脱硫喷淋层2洗涤脱硫、除雾器3脱除大部分液滴后，形成饱和湿烟气向上移动进入除湿器4，在除湿器4内，大部分水蒸气迁移到除湿工质中并放热，烟气的含湿量降低、温度升高、相对湿度降低后经烟气出口5排出脱硫塔。除湿器4的除湿工质入口6输入设定浓度的除湿工质，经除湿喷嘴7喷淋吸收水蒸气后形成稀工质，在接液装置8中汇集并通过除湿器4底部的稀工质出口9排出，除湿工质的喷淋量根据脱硫塔烟气出口的排烟湿度设计要求调整。

为方便稀工质聚集，所述接液装置8呈漏斗状，稀工质在接液装置8中聚集后，通过稀工质出口9排出。

所述除湿工质为氯化钙、氯化锂或溴化锂的水溶液或其中二种或三者的混合溶液，所述除湿工质的浓度为40％～50％。

除湿喷嘴7采用逆流喷淋方式。

实施例2

本实施例与实施例1的区别是：

在所述除湿喷嘴7的下方设有填料，增加传质面积，降低设备体积，提高除湿效率。

实施例3

如图2所示，所述接液装置8与工质池15连接，在接液装置8与工质池之间依次设有净化器10、稀工质池11和水液分离器13，水液分离器13(闪蒸器)中稀工质的蒸汽压高于水液分离器13中空气的水蒸气分压力；工质池15设在脱硫塔的外侧，工质池15中的除湿工质经吸收泵16输入到除湿器4，经除湿喷嘴7喷淋吸收水蒸气后形成稀工质，随后稀工质经净化器净化后流入稀工质池11，经稀工质泵12输入到水液分离器11实现除湿工质与水分的分离，分离后的除湿工质经冷却后送入工质池再次循环利用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种带有深度除湿功能的湿法烟气脱硫塔，其特征在于，在脱硫塔内从中部到上部依次设有脱硫喷淋层、除雾器和除湿器，除湿器包括用于提供设定浓度的除湿工质的除湿喷嘴和设于除湿喷嘴下方的接液装置，所述接液装置呈漏斗状，盘状或碗状，所述接液装置的中部连接稀工质出口，所述接液装置与工质池连接，在接液装置与工质池之间依次设有净化器、稀工质池和水液分离器，水液分离器中稀工质的蒸汽压高于水液分离器中空气的水蒸气分压力，所述水液分离器为闪蒸器，在所述水液分离器与所述工质池之间设有冷却器。

2.如权利要求1所述的烟气脱硫塔，其特征在于，所述除湿喷嘴呈多排多列水平设置在所述除湿器的内侧顶部。

3.如权利要求1或2所述的烟气脱硫塔，其特征在于，所述除湿工质为氯化钙、氯化锂或溴化锂的水溶液或其中二种或三者的混合溶液。

4.如权利要求1或2所述的烟气脱硫塔，其特征在于，所述除湿工质的浓度为40％～50％，除湿工质的蒸气压低于烟气中水蒸气分压力。

5.如权利要求1或2所述的烟气脱硫塔，其特征在于，在所述除湿喷嘴的下方设有填料。

6.一种基于权利要求1所述带有深度除湿功能的湿法烟气脱硫塔的烟气脱硫塔深度除湿工艺，具体步骤如下：

1)在除湿器的除湿喷嘴处输入设定浓度的除湿工质；

2)除湿工质通过除湿喷嘴进行喷淋，对除雾器后的饱和湿烟气除湿形成不饱和湿烟气排出；

3)接液装置聚集除湿后的稀工质，通过除湿器底部的稀工质出口排出。