CN105727723A - 用于湿式氨法脱硫的三循环脱硫方法及烟气脱硫塔或系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及环保领域，公开了一种用于湿式氨法脱硫的三循环脱硫方法，该脱硫方法包括第一浆液循环回路、第二浆液循环回路以及第三浆液循环回路；第一浆液循环回路：用质量浓度为15%?20%、pH值为4.0?5.0的浆液对烟气进行循环喷淋处理，经该浆液处理后的烟气温度为50℃?60℃；第二浆液循环回路：用质量浓度为10%?15%、pH值为5.0?6.0的浆液对烟气进行循环喷淋处理；第三浆液循环回路：用质量浓度为3%?10%的浆液对烟气进行循环喷淋处理；本发明还公开了采用此三循环脱硫方法的烟气脱硫塔或系统。本发明根据浆液的浓度分为三个独立的循环回路，各循环回路分别控制不同浓度、pH值的浆液对烟气进行处理，解决了高脱硫效率和副产物高氧化率不可调和的矛盾。

Description

用于湿式氨法脱硫的三循环脱硫方法及烟气脱硫塔或系统
技术领域
本发明涉及环保领域，尤其涉及一种三循环脱硫方法及烟气脱硫塔或系统。
背景技术
国家发展改革委、环境保护部以及国家能源局2014年印发的《煤电节能减排升级与改造行动计划》（2014-2020）中的“（四）严控大气污染物排放。新建燃煤发电机组（含在建和项目已纳入国家火电建设规划的机组）应同步建设先进高效脱硫、脱硝和除尘设施，不得设置烟气旁路。东部地区（11省市）新建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5、35、50毫克/立方米），中部地区（8省）新建机组原则上接近或达到燃气轮机组排放限值，鼓励西部地区新建机组接近或达到燃气轮机组排放限值。支持同步开展大气污染物联合协同脱除，减少三氧化硫、汞、砷等污染物排放。”
烟气脱硫吸收塔是烟气脱硫工艺中最关键的装置。吸收塔结构设计的合理性直接关系到脱硫效率、脱硫剂利用率、亚盐氧化效率及装置能耗的高低。在湿式脱硫工艺中，由于浆液中含有较多的固体物质，容易结垢、沉积，因此多采用喷淋空塔。喷淋空塔的特点是系统不易结垢、堵塞，烟气压降小，但进入脱硫塔的烟气温度较高（未设GGH的情况下，烟气温度一般≥130℃），烟气降温和二氧化硫的吸收在脱硫塔内同一个区域进行，一方面烟气温度高不利于浆液对二氧化硫的吸收，另一方面循环吸收浆液密度较高,浆液粘度大，不利于气液传质，为了获得理想的脱硫效率，就必须靠增加液气比来实现，这便大大增加了脱硫系统的运行功耗。
在湿式氨法脱硫工艺中，气溶胶产生的主要途径有两种：一是氨水挥发的气态氨与烟气中的二氧化硫通过气相反应生成亚硫酸铵、亚硫酸氢氨、硫酸铵等气溶胶颗粒。该反应主要取决于烟气中氨和二氧化硫的浓度，其中气态氨量和氨水浓度及其温度有关，随着氨水浓度及温度的提高从氨水中挥发出来的氨增多，气相中的氨浓度增大，生成的气溶胶颗粒也会随之增加；二是氨水吸收烟气中二氧化硫后的脱硫液滴在高温烟气中，由于蒸发作用析出固态颗粒，该机理与烟气及氨水脱硫液温度存在较大关系。其影响因素主要有烟气温度、氨水浓度、液气比、pH值等。在湿式氨法脱硫工艺中，氨逃逸实际是指氨气、亚硫酸铵、亚硫酸氢铵、硫酸铵的逃逸。影响氨逃逸的主要因素是进口烟气温度、吸收液pH值、浓度和液气比等。因此对于湿式氨法脱硫工艺来说，若增加液气比会增加上述气溶胶的产生以及氨逃逸量的增加。
另外，在传统的喷淋空塔中，对于湿式氨法脱硫而言，往往还存在以下问题：
（1）传统的喷淋空塔中，为提高二氧化硫脱除率，往往需要选择较大的液气比，导致氨逃逸量的增加以及产生更多的气溶胶，这在运行中是不经济的，甚至也是不被允许的。
（2）传统的喷淋空塔中，设计脱硫效率为95%以上，但在实际运行过程中，脱硫效率往往只有80%-90%，低于设计值。
（3）传统的喷淋空塔中，塔内烟气往往分布不均匀，导致吸收塔内局部截面上烟气量较大，喷淋浆液量一定的情况下，二氧化硫去除率较低，只有80%-95%，不能满足现有超低排放的环保新要求。
（4）传统的喷淋空塔中，只有一种浓度的浆液（15%-20%），为了获得足够的浆液停留时间（固体物停留时间≥15h），运行的浆液密度一般都较高(1070-1100Kg/m³)。入口干烟气经喷淋吸收后变为饱和湿烟气，且携带大量的浆液，由于浆液的密度较高，导致除雾器的工作负荷较大，因此结垢堵塞的风险也会越大。
（5）传统的喷淋空塔中，中间产物亚硫酸铵的氧化将随着浆液密度的升高而变得更困难，在较高浆液密度条件下运行，亚硫酸铵的氧化效果较差，同时排出的硫酸铵浆液中还会裹覆一些未反应完全的脱硫剂，这些都会直接影响副产物的品质。
（6）传统的喷淋空塔中，为了提高二氧化硫的脱硫效率，浆液pH值一般控制的较高，为pH 5.0-6.0，往往忽视了副产物的氧化和结晶需要的较低pH值4.0-5.0。
目前，国家对燃煤锅炉二氧化硫排放标准的提高，传统的喷淋空塔湿式氨法脱硫工艺已经不能满足环保要求。因此，必须从技术上对其进行改造，以适应新的环保要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于湿式氨法脱硫的三循环脱硫方法及烟气脱硫塔或系统，该方法先通过高浓度、低pH值的浆液对烟气进行处理，以保证副产物的氧化和结晶环境，再通过低浓度、高pH值的浆液对继续烟气进行处理，以提高二氧化硫的脱硫效率，保证脱硫效率在95%以上。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种用于湿式氨法脱硫的三循环脱硫方法，该脱硫方法包括三个依次对烟气进行处理的循环回路，即第一浆液循环回路、第二浆液循环回路以及第三浆液循环回路；
第一浆液循环回路：用质量浓度为15%-20%（即密度为1074.14Kg/m³-1102.41Kg/m³）、pH值为4.0-5.0的浆液对烟气进行循环喷淋处理,经该浆液处理后的烟气温度为50℃-60℃；
第二浆液循环回路：用质量浓度为10%-15%（即密度为1045.88Kg/m³-1074.14Kg/m³）、pH值为5.0-6.0的浆液对烟气进行循环喷淋处理；上述50℃-60℃的烟气进入第二浆液循环回路后，为在该循环回路脱硫提供了适宜的温度；
第三浆液循环回路：用质量浓度为3%-10%（即密度为1000Kg/m³-1045.88Kg/m³）的浆液对烟气进行循环喷淋处理；
所述第一浆液循环回路中的液气比为2.8-4.5L/Nm³，所述第二浆液循环回路中的液气比为8.6-10L/Nm³。
所述浆液的主要组分包括亚硫酸铵、亚硫酸氢氨、硫酸铵，需说明的，浆液在循环的过程中还会混入少量的粉尘及烟气中的物质；所述第三浆液循环回路中的浆液可以是含有极少量亚硫酸铵、亚硫酸氢氨和硫酸铵的工艺水。
本发明还提供了一种用于湿式氨法脱硫的三循环烟气脱硫塔，该脱硫塔的烟气进口低于烟气出口布置，所述的烟气进口到烟气出口之间依次设置有第一级吸收区、第二级吸收区和洗涤区；
所述的第一级吸收区对应设置有第一浆液循环回路，第一浆液循环回路包括第一浆液喷淋层和第一浆液循环泵；所述的第一浆液喷淋层横向布于脱硫塔内；所述第一浆液循环泵的进口通过管道与第一级吸收区的底部连通，出口通过管道与第一浆液喷淋层连通；
所述的第二级吸收区对应设置有第二浆液循环回路，第二浆液循环回路包括第二浆液喷淋层、第一气流均布装置、第一浆液罐和第二浆液循环泵；所述的第二浆液喷淋层横向布于脱硫塔内；所述的第一气流均布装置横向布于第二浆液喷淋层的下方；所述的第一气流均布装置通过管道与第一浆液罐的进口连通，第一浆液罐的出口通过管道与第二浆液喷淋层连通；所述的第二浆液循环泵设置在第一浆液罐与第二浆液喷淋层之间的管道上；
所述的洗涤区对应设置有第三浆液循环回路，第三浆液循环回路包括第三浆液循喷淋层、第二气流均布装置、第二浆液罐和第三浆液循环泵；所述的第三浆液循喷淋层横向布于脱硫塔内；所述的第二气流均布装置横向布于第三浆液循喷淋层的下方；所述第二气流均布装置通过管道与第二浆液罐的进口连通，第二浆液罐的出口通过管道与第三浆液循喷淋层连通；所述的第三浆液循环泵设置于第二浆液罐与第三浆液循喷淋层之间的管道上。
上述第一浆液循环回路中的浆液能对进入脱硫塔中的烟气进行降温和加湿，烟气温度能在很短的时间内降低至50℃-60℃，同时烟气的高温还能使浆液浓缩，便于亚硫酸氢氨、亚硫酸铵晶体的形成；第一浆液循环回路的脱硫效率约为30%-50%；第一浆液喷淋层喷出的浆液落到第一级吸收区底部的浆液池后，又由第一浆液循环泵送至第一浆液喷淋层喷出，循环使用。
上述第二浆液循环回路中，经降温和加湿后的烟气中的二氧化硫被第二浆液喷淋层喷出的浆液吸收后，掉入第一气流均布装置，通过管道自流入第一浆液罐后，又由第二浆液循环泵送至第二浆液喷淋层喷出，循环使用。
上述第三浆液循环回路中，第三浆液循喷淋层主要起洗涤作用，用于防止第二气流均布装置结垢；第三浆液循喷淋层喷出的浆液掉入第二气流均布装置后，通过管道自流入第二浆液罐后，又由第三浆液循环泵送至第三浆液循喷淋层喷出，循环使用。
进一步的，所述第一浆液罐的出口还通过管道与第一级吸收区连通。上述第一浆液循环回路中，由于烟气的高温能使浆液浓缩，便于亚硫酸氢氨、亚硫酸铵晶体的形成，所以第一级吸收区的浆液浓度会越来越大，使用时，当浓度达到一定程度后，需要将形成的晶体抽出，同时由于第一浆液罐还与第一级吸收区连通，这样第二浆液循环回路中的浆液便可对第一级吸收区的浆液进行补充，使得第一级吸收区的浆液维持平衡。
进一步的，所述的第二级吸收区还包括填料层，该填料层横向布于脱硫塔内且位于第二浆液喷淋层和第二气流均布装置之间，所述的填料层配设有填料层冲洗装置；所述的洗涤区还包括除沫器，该除沫器横向布于脱硫塔内且位于第三浆液循喷淋层上方靠近烟气出口处，所述的除沫器配设有除沫器冲洗装置；所述第二浆液罐的出口还通过管道分别与所述填料层冲洗装置和除沫器冲洗装置连通，能循环对填料层和除沫器进行冲洗；冲洗填料层后的浆液会落入第一气流均布装置后进入第一浆液罐，进而循环；冲洗除沫器后的浆液会落入第二气流均布装置后进入第二浆液罐，进而循环；所述填料层的作用在于，为气、液两相提供充分的接触面,并为提高其湍动程度创造条件,以利于传质。
进一步的，所述第一浆液喷淋层的层数为1-3层，其各层的喷嘴均采用雾化角度为90°-120°的雾化实心喷嘴。
进一步的，所述第二浆液喷淋层的层数为1-3层，其各层的喷嘴均采用射流喷嘴，各射流喷嘴均向上喷射。向上喷射的目的在于,使得浆液先与烟气同向运动，形成一次接触，而后浆液再因重力反向与烟气相向运动，形成二次接触，两次接触提高了脱硫效率。设置时，可采用液柱塔形式向上多级喷射。经过此第二浆液喷淋层的处理，再配合后续填料层的处理，提高了气液传质效率，使脱硫效率能达到97%-99.9%。
进一步的，所述第三浆液循喷淋层的层数为1-3层，其各层的喷嘴均采用雾化角度为90°-120°的雾化实心喷嘴。
进一步的，所述填料层的层数为1-2层。
本发明还提供了一种用于湿式氨法脱硫的三循环烟气脱硫系统，该脱硫系统包括预洗塔和主吸收塔，所述的预洗塔内设有第一级吸收区，所述的主吸收塔内沿烟气流动方向依次设置有第二级吸收区和洗涤区，所述的第一级吸收区通过一连接烟管与第二级吸收区连通；所述脱硫系统的烟气进口位于所述第一级吸收区的下部，烟气出口位于所述洗涤区的顶部；
所述的第一级吸收区对应设置有第一浆液循环回路，第一浆液循环回路包括第一浆液喷淋层和第一浆液循环泵；所述的第一浆液喷淋层横向布于预洗塔内；所述第一浆液循环泵的进口通过管道与第一级吸收区的底部连通，出口通过管道与第一浆液喷淋层连通；
所述的第二级吸收区对应设置有第二浆液循环回路，第二浆液循环回路包括第二浆液喷淋层和第二浆液循环泵；所述的第二浆液喷淋层横向布于主吸收塔内；所述第二浆液循环泵的进口通过管道与第二级吸收区的底部连通，出口通过管道与第二浆液喷淋层连通。
所述的洗涤区对应设置有第三浆液循环回路，第三浆液循环回路包括第三浆液循喷淋层、第一气流均布装置、第一浆液罐和第三浆液循环泵；所述的第三浆液循喷淋层横向布于主吸收塔内；所述的第一气流均布装置横向布于第三浆液循喷淋层的下方；所述第一气流均布装置通过管道与第一浆液罐的进口连通，第一浆液罐的出口通过管道与第三浆液循喷淋层连通；所述的第三浆液循环泵设置于第一浆液罐与第三浆液循喷淋层之间的管道上。
进一步的，所述的第一级吸收区还包括预洗塔除沫器，该预洗塔除沫器横向布于所述连接烟管入口下方的预洗塔内，所述的预洗塔除沫器配设有预洗塔除沫器冲洗装置；所述的第二级吸收区还包括填料层，该填料层横向布于主吸收塔内且位于第二浆液喷淋层和第一气流均布装置之间，所述的填料层配设有填料层冲洗装置；所述的洗涤区还包括主吸收塔除沫器，该主吸收塔除沫器横向布于主吸收塔内且位于第三浆液循喷淋层上方靠近烟气出口处，所述的主吸收塔除沫器配设有主吸收塔除沫器冲洗装置；所述第二浆液循环泵的出口还通过管道与所述预洗塔除沫器冲洗装置连通；所述第一浆液罐的出口还通过管道分别与所述填料层冲洗装置和主吸收塔除沫器冲洗装置连通。
需说明的，所述的第一气流均布装置和第二气流均布装置为现有装置，其能使烟气从下往上穿过，又能接住上方落下的浆液并将其导入相应的浆液罐。
本发明根据浆液的浓度分为三个独立的循环回路，即第一、第二、第三浆液循环回路，各循环回路分别控制不同浓度、pH值的浆液对烟气进行处理，达到了以下有益效果：（1）第一浆液循环回路采用pH值为4.0-5.0的浆液，保证了副产物的氧化和结晶的环境，提高了副产物硫酸铵的产量和质量，第二浆液循环回路采用pH值为5.0-6.0的浆液，保证了二氧化硫的脱硫效率，因此，通过两种pH值的浆液分区处理，既保证了副产物的氧化和结晶，又保证了高脱硫效率，解决了两者不可调和的矛盾；（2）传统工艺中靠增大液气比来提高脱硫效率，导致氨逃逸量的增加以及产生更多的气溶胶，本发明的高脱硫效率可大大降低液气比，从而有效减少了气溶胶和氨逃逸量，并减少能耗及运行成本；（3）增加了气流均布装置，改善了脱硫塔内气流分布状况，既有利于二氧化硫脱除率的提高，又有利于降低填料层和除雾器的负荷；（4）烟气经过洗涤区第三浆液循环回路的洗涤后再进入除雾器，能减小除雾器的工作负荷；（5）烟气经本发明的脱硫塔处理后，能保证脱硫率达97%-99.9%，实现最新环保要求的二氧化硫超低排放。
附图说明
图1是实施例1的结构示意图；
图2是实施例2的结构示意图；
图中标记为：1-烟气进口，2-第一浆液喷淋层，3-第一气流均布装置，4-第二浆液喷淋层，5-填料层，6-填料层冲洗装置，7-第二气流均布装置，8-第三浆液循喷淋层，9-除沫器冲洗装置，10-除沫器，11-烟气出口，12-脱硫塔，13-第一浆液循环泵，14-第一浆液罐，15-第二浆液循环泵，16-第二浆液罐，17-第三浆液循环泵，18-连接烟管，19-预洗塔除沫器，20-预洗塔除沫器冲洗装置，21-主吸收塔除沫器，22-主吸收塔除沫器冲洗装置，23-预洗塔,24-主吸收塔,Ⅰ-第一级吸收区，Ⅱ-第二级吸收区，Ⅲ-洗涤区。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细介绍，但本发明的实施方式不限于此。
以某90t/h燃煤工业锅炉为例，其烟气量为116700Nm³/h、除尘后烟气中SO2浓度为2720mg/Nm³、排烟温度为160℃。
实施例1
如图1所示，本发明的用于湿式氨法脱硫的三循环烟气脱硫塔，该脱硫塔为单塔，脱硫塔￠5000×H30000，该脱硫塔的烟气进口1到烟气出口11之间依次向上设置有第一级吸收区Ⅰ、第二级吸收区Ⅱ和洗涤区Ⅲ，其中烟气进口1位于第一级吸收区的中下部，烟气出口11位于洗涤区的顶部。
所述的第一级吸收区对应设置有第一浆液循环回路，第一浆液循环回路包括第一浆液喷淋层2和第一浆液循环泵13；所述的第一浆液喷淋层2横向布于脱硫塔内；所述第一浆液循环泵13的进口通过管道与脱硫塔的底部连通，出口通过管道与第一浆液喷淋层2连通。
所述的第二级吸收区对应设置有第二浆液循环回路，第二浆液循环回路包括第二浆液喷淋层4、第一气流均布装置3、第一浆液罐14和第二浆液循环泵15；所述的第二浆液喷淋层4横向布于脱硫塔内；所述的第一气流均布装置3横向布于第二浆液喷淋层4下方；所述的第一气流均布装置3通过管道与第一浆液罐14的进口连通，第一浆液罐14的出口先经第二浆液循环泵15后再通过一主管道分支后，分别与第二浆液喷淋层4和第一气流均布装置3下方的脱硫塔内壁连接，其中与脱硫塔内壁连接的管道用于对第一级吸收区内的浆液进行补充，其补充量为12m³/h，在第一浆液循环回路中，由于烟气的高温能使浆液浓缩，便于亚硫酸氢氨、亚硫酸铵晶体的形成，所以第一级吸收区的浆液浓度会越来越大，当浓度达到一定程度后，需要将形成的晶体抽出，而上述补充的浆液（补充量12m³/h）能使得抽出晶体后的第一级吸收区的浆液维持平衡，所述的第二浆液循环泵15用于为浆液循环提供动力。
所述的洗涤区对应设置有第三浆液循环回路，第三浆液循环回路包括第三浆液循喷淋层8、第二气流均布装置7、第二浆液罐16和第三浆液循环泵17；所述的第三浆液循喷淋层8横向布于脱硫塔内；所述的第二气流均布装置7横向布于第三浆液循喷淋层8下方；在所述的第二级吸收区内还设置有填料层5，填料层5位于第二气流均布装置7的下方、第二浆液喷淋层4的上方，该填料层5上方还配设有填料层冲洗装置6；在所述的洗涤区内还设有除沫器10，除沫器10位于第三浆液循喷淋层8的上方靠近烟气出口11处，除沫器10的上方和下方均配设有除沫器冲洗装置9；所述第二气流均布装置7通过管道与第二浆液罐16的进口连通，第二浆液罐16的出口先经第三浆液循环泵17后通过一主管道分支后，分别与填料层冲洗装置6、第三浆液循喷淋层8和除沫器冲洗装置9连接，所述第三浆液循环泵17用于为浆液循环提供动力；所述填料层冲洗装置6喷出的浆液会先对填料层5洗涤后再流入第一气流均布装置3，进入第一浆液罐14，进行循环；所述第三浆液循喷淋层8喷出的浆液对第二气流均布装置7洗涤后，经该气流均布装置流入第二浆液罐16，进入循环；所述除沫器冲洗装置9喷出的浆液会先对除沫器10洗涤后再经第二气流均布装置7流入第二浆液罐16，进入循环。
本脱硫塔具体设置时，所述的第一浆液喷淋层2包括1-3个子喷淋层，各子喷淋层的喷嘴均采用雾化实心喷嘴，其雾化角度为90°-120°。所述的第二浆液喷淋层4包括1-3个子喷淋层，各子喷淋层的喷嘴均采用射流喷嘴，射流喷嘴均向上喷射。所述的第三浆液循喷淋层8包括1-3个子喷淋层，各子喷淋层的喷嘴均采用雾化实心喷嘴，其雾化角度为90°-120°。所述的填料层5包括1-2个子填料层。需说明的，第二浆液喷淋层4的射流喷嘴向上喷射的目的在于,使得浆液先与烟气同向运动，形成一次接触，而后浆液再因重力反向与烟气相向运动，形成二次接触，两次接触提高了脱硫效率。
将本发明的用于湿式氨法脱硫的三循环脱硫方法运用到本实施例的脱硫塔后，所述的第一浆液喷淋层2用于喷出质量浓度为18%（即密度为1097Kg/m³）、pH值为4.26的浆液，该浆液的喷淋量为350m³/h；所述的第二浆液喷淋层4用于喷出质量浓度为12%(即密度为1057Kg/m³)、pH值为5.84的浆液，该浆液的喷淋量为1050m³/h；所述的第三浆液循喷淋层8用于喷出含有极少量亚硫酸铵、亚硫酸氢氨和硫酸铵的工艺水。
本实施例的脱硫塔运用上述三循环脱硫方法后，烟气经第一级吸收区处理后，出第一级吸收区时的温度为50℃左右，脱硫效率为33%，烟气出第一级吸收区后继续再经第二级吸收区处理，处理后的脱硫效率为98.9%，最后再经洗涤区后排放。排放的烟气脱硫效率为98.9%，即净烟气中二氧化硫含量30mg/Nm³，雾滴含量38mg/Nm³，实现了燃煤工业锅炉二氧化硫的超低排放。
实施例2
如图2所示，本发明的用于湿式氨法脱硫的三循环烟气脱硫系统，该脱硫系统为双塔，包括预洗塔23和主吸收塔24，所述的预洗塔23内设有第一级吸收区Ⅰ，所述主吸收塔24的下部设置有第二级吸收区Ⅱ，上部设置有洗涤区Ⅲ；所述的第一级吸收区通过一连接烟管18与第二级吸收区连通；所述脱硫系统的烟气进口1位于所述第一级吸收区的下部，烟气出口11位于所述洗涤区的顶部；
所述的第一级吸收区对应设置有第一浆液循环回路，第一浆液循环回路包括第一浆液喷淋层2和第一浆液循环泵13；所述的第一浆液喷淋层2横向布于预洗塔23内；所述第一浆液循环泵13的进口通过管道与第一级吸收区的底部连通，出口通过管道与第一浆液喷淋层2连通；
所述的第二级吸收区对应设置有第二浆液循环回路，第二浆液循环回路包括第二浆液喷淋层4和第二浆液循环泵15；所述的第二浆液喷淋层4横向布于主吸收塔24内；所述的第一级吸收区还包括预洗塔除沫器19，该预洗塔除沫器19横向布于所述连接烟管18入口下方的预洗塔23内，所述的预洗塔除沫器19配设有预洗塔除沫器冲洗装置20；所述第二浆液循环泵15的进口通过管道与第二级吸收区的底部连通，出口通过一主管道分支后，分别与第二浆液喷淋层4和预洗塔除沫器冲洗装置20连接。
所述的洗涤区对应设置有第三浆液循环回路，第三浆液循环回路包括第三浆液循喷淋层8、第一气流均布装置3、第一浆液罐14和第三浆液循环泵17；所述的第三浆液循喷淋层8横向布于主吸收塔24内；所述的第一气流均布装置3横向布于第三浆液循喷淋层8的下方；所述的第二级吸收区还包括填料层5，该填料层5横向布于主吸收塔24内且位于第二浆液喷淋层4和第一气流均布装置3之间，所述的填料层5配设有填料层冲洗装置6；所述的洗涤区还包括主吸收塔除沫器21，该主吸收塔除沫器21横向布于主吸收塔24内且位于第三浆液循喷淋层8上方靠近烟气出口11处，所述的主吸收塔除沫器21配设有主吸收塔除沫器冲洗装置22；所述第一气流均布装置3通过管道与第一浆液罐14的进口连通，第一浆液罐14的出口先经第三浆液循环泵17后通过一主管道分支后，分别与填料层冲洗装置6、第三浆液循喷淋层8和主吸收塔除沫器冲洗装置22连接。
将本发明的用于湿式氨法脱硫的三循环脱硫方法运用到本实施例的脱硫系统后，所述的第一浆液喷淋层2用于喷出质量浓度为18%（即密度为1097Kg/m³）、pH值为4.26的浆液，该浆液的喷淋量为350m³/h；所述的第二浆液喷淋层4用于喷出质量浓度为12%(即密度为1057Kg/m³)、pH值为5.84的浆液，该浆液的喷淋量为1050m³/h；所述的第三浆液循喷淋层8用于喷出含有极少量亚硫酸铵、亚硫酸氢氨和硫酸铵的工艺水。
本实施例的脱硫系统运用上述三循环脱硫方法后，烟气经预洗塔的第一级吸收区处理后，出预洗塔时的温度为50℃左右，脱硫效率为33%，烟气出预洗塔后继续再经主吸收塔的第二级吸收区处理，处理后的脱硫效率为98.9%，最后再经主吸收塔的洗涤区后排放。排放的烟气脱硫效率为98.9%，即净烟气中二氧化硫含量30mg/Nm³，雾滴含量38mg/Nm³，实现了燃煤工业锅炉二氧化硫的超低排放。

Claims (10)

1.用于湿式氨法脱硫的三循环脱硫方法，其特征在于：该脱硫方法包括三个依次对烟气进行处理的循环回路，即第一浆液循环回路、第二浆液循环回路以及第三浆液循环回路；
第一浆液循环回路：用质量浓度为15%-20%、pH值为4.0-5.0的浆液对烟气进行循环喷淋处理，经该浆液处理后的烟气温度为50℃-60℃；
第二浆液循环回路：用质量浓度为10%-15%、pH值为5.0-6.0的浆液对烟气进行循环喷淋处理；
第三浆液循环回路：用质量浓度为3%-10%的浆液对烟气进行循环喷淋处理；
所述第一浆液循环回路中的液气比为2.8-4.5L/Nm³，所述第二浆液循环回路中的液气比为8.6-10L/Nm³。
2.用于湿式氨法脱硫的三循环烟气脱硫塔，该脱硫塔的烟气进口（1）低于烟气出口（11）布置，其特征在于：所述的烟气进口（1）到烟气出口（11）之间依次设置有第一级吸收区、第二级吸收区和洗涤区；
所述的第一级吸收区对应设置有第一浆液循环回路，第一浆液循环回路包括第一浆液喷淋层（2）和第一浆液循环泵（13）；所述的第一浆液喷淋层（2）横向布于脱硫塔内；所述第一浆液循环泵（13）的进口通过管道与第一级吸收区的底部连通，出口通过管道与第一浆液喷淋层（2）连通；
所述的第二级吸收区对应设置有第二浆液循环回路，第二浆液循环回路包括第二浆液喷淋层（4）、第一气流均布装置（3）、第一浆液罐（14）和第二浆液循环泵（15）；所述的第二浆液喷淋层（4）横向布于脱硫塔内；所述的第一气流均布装置（3）横向布于第二浆液喷淋层（4）的下方；所述的第一气流均布装置（3）通过管道与第一浆液罐（14）的进口连通，第一浆液罐（14）的出口通过管道与第二浆液喷淋层（4）连通；所述的第二浆液循环泵（15）设置在第一浆液罐（14）与第二浆液喷淋层（4）之间的管道上；
所述的洗涤区对应设置有第三浆液循环回路，第三浆液循环回路包括第三浆液循喷淋层（8）、第二气流均布装置（7）、第二浆液罐（16）和第三浆液循环泵（17）；所述的第三浆液循喷淋层（8）横向布于脱硫塔内；所述的第二气流均布装置（7）横向布于第三浆液循喷淋层（8）的下方；所述第二气流均布装置（7）通过管道与第二浆液罐（16）的进口连通，第二浆液罐（16）的出口通过管道与第三浆液循喷淋层（8）连通；所述的第三浆液循环泵（17）设置于第二浆液罐（16）与第三浆液循喷淋层（8）之间的管道上。
3.根据权利要求2所述的用于湿式氨法脱硫的三循环烟气脱硫塔，其特征在于：所述第一浆液罐（14）的出口还通过管道与第一级吸收区连通。
4.根据权利要求2所述的用于湿式氨法脱硫的三循环烟气脱硫塔，其特征在于：
所述的第二级吸收区还包括填料层（5），该填料层（5）横向布于脱硫塔内且位于第二浆液喷淋层（4）和第二气流均布装置（7）之间，所述的填料层（5）配设有填料层冲洗装置（6）；
所述的洗涤区还包括除沫器（10），该除沫器（10）横向布于脱硫塔内且位于第三浆液循喷淋层（8）上方靠近烟气出口（11）处，所述的除沫器（10）配设有除沫器冲洗装置（9）；
所述第二浆液罐（16）的出口还通过管道分别与所述填料层冲洗装置（6）和除沫器冲洗装置（9）连通。
5.根据权利要求2所述的用于湿式氨法脱硫的三循环烟气脱硫塔，其特征在于：所述第一浆液喷淋层（2）的层数为1-3层，其各层的喷嘴均采用雾化角度为90°-120°的雾化实心喷嘴。
6.根据权利要求2所述的用于湿式氨法脱硫的三循环烟气脱硫塔，其特征在于：所述第二浆液喷淋层（4）的层数为1-3层，其各层的喷嘴均采用射流喷嘴，各射流喷嘴均向上喷射。
7.根据权利要求2所述的用于湿式氨法脱硫的三循环烟气脱硫塔，其特征在于：所述第三浆液循喷淋层（8）的层数为1-3层，其各层的喷嘴均采用雾化角度为90°-120°的雾化实心喷嘴。
8.根据权利要求4所述的用于湿式氨法脱硫的三循环烟气脱硫塔，其特征在于：所述填料层（5）的层数为1-2层。
9.用于湿式氨法脱硫的三循环烟气脱硫系统，其特征在于：该脱硫系统包括预洗塔(23)和主吸收塔(24)，所述的预洗塔(23)内设有第一级吸收区，所述的主吸收塔(24)内沿烟气流动方向依次设置有第二级吸收区和洗涤区，所述的第一级吸收区通过一连接烟管（18）与第二级吸收区连通；所述脱硫系统的烟气进口（1）位于所述第一级吸收区的下部，烟气出口（11）位于所述洗涤区的顶部；
所述的第一级吸收区对应设置有第一浆液循环回路，第一浆液循环回路包括第一浆液喷淋层（2）和第一浆液循环泵（13）；所述的第一浆液喷淋层（2）横向布于预洗塔(23)内；所述第一浆液循环泵（13）的进口通过管道与第一级吸收区的底部连通，出口通过管道与第一浆液喷淋层（2）连通；
所述的第二级吸收区对应设置有第二浆液循环回路，第二浆液循环回路包括第二浆液喷淋层（4）和第二浆液循环泵（15）；所述的第二浆液喷淋层（4）横向布于主吸收塔(24)内；所述第二浆液循环泵（15）的进口通过管道与第二级吸收区的底部连通，出口通过管道与第二浆液喷淋层（4）连通；
所述的洗涤区对应设置有第三浆液循环回路，第三浆液循环回路包括第三浆液循喷淋层（8）、第一气流均布装置（3）、第一浆液罐（14）和第三浆液循环泵（17）；所述的第三浆液循喷淋层（8）横向布于主吸收塔(24)内；所述的第一气流均布装置（3）横向布于第三浆液循喷淋层（8）的下方；所述第一气流均布装置（3）通过管道与第一浆液罐（14）的进口连通，第一浆液罐（14）的出口通过管道与第三浆液循喷淋层（8）连通；所述的第三浆液循环泵（17）设置于第一浆液罐（14）与第三浆液循喷淋层（8）之间的管道上。
10.根据权利要求9所述的用于湿式氨法脱硫的三循环烟气脱硫系统，其特征在于：所述的第一级吸收区还包括预洗塔除沫器（19），该预洗塔除沫器（19）横向布于所述连接烟管（18）入口下方的预洗塔（23）内，所述的预洗塔除沫器（19）配设有预洗塔除沫器冲洗装置（20）；所述的第二级吸收区还包括填料层（5），该填料层（5）横向布于主吸收塔（24）内且位于第二浆液喷淋层（4）和第一气流均布装置（3）之间，所述的填料层（5）配设有填料层冲洗装置（6）；所述的洗涤区还包括主吸收塔除沫器（21），该主吸收塔除沫器（21）横向布于主吸收塔（24）内且位于第三浆液循喷淋层（8）上方靠近烟气出口（11）处，所述的主吸收塔除沫器（21）配设有主吸收塔除沫器冲洗装置（22）；所述第二浆液循环泵(15)的出口还通过管道与所述预洗塔除沫器冲洗装置(20)连通；所述第一浆液罐(14)的出口还通过管道分别与所述填料层冲洗装置(6)和主吸收塔除沫器冲洗装置(22)连通。
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