CN106512697A - 石灰石‑石灰联合烟气脱硫装置 - Google Patents

石灰石‑石灰联合烟气脱硫装置 Download PDF

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张晓玲
赵文亮
程家庆
王冬梅
叶智
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Abstract

本发明涉及一种石灰石‑石灰联合烟气脱硫装置，可同时采用石灰石和石灰两种脱硫剂，下部喷淋层对应的下部循环泵入口管道上布置有石灰浆液补浆口，同石灰熟化浆液制浆装置相连，下部喷淋层的下方布置有持液装置，运行中通过调节补入循环泵入口的石灰浆液量，实现持液装置上浆液维持稍高的pH，下部浆池维持稍低的pH，有利于提高脱硫效率，且系统简洁，适应性较强。

Description

石灰石-石灰联合烟气脱硫装置
技术领域
本发明涉及火电行业烟气净化技术领域，具体涉及一种石灰石-石灰联合实现烟气超净排放的脱硫装置。
背景技术
近年来我国的环保排放标准的不断提高，特别是2014年9月，国家三部委联合制定出台了《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》，随后各级政府积极推进，火电企业实施烟气超净排放是大势所趋。在此背景下，传统石灰石-石膏法脱硫技术取得了较大的发展，双塔串联技术、单塔双循环技术、单(双)托盘塔技术等均实现了工程化。但是这些技术均采用单一的石灰石做脱硫剂，石灰石来源广泛，价格低廉，但是其溶解性较差，脱硫过程中传质效率较低，为了保证脱硫效果通常需要较高的液气比，也就是较大的浆液循环量，导致系统运行电耗较高。同石灰石相比，石灰也是一种常见的脱硫剂，且其溶解性好，碱性较强，具有良好的脱硫能力，但是单独采用石灰做脱硫剂，浆液pH值不易控制，且石灰粉成本较高。
发明内容
在燃煤硫分较高的火力发电厂，为了保证较高的脱硫效率，实现超净排放，现有的技术路线一般是采用较高的浆液循环量，工程建设或改造成本较高，且改造后的系统运行费用较高。为了降低脱硫成本，本发明提出在一座喷淋塔内同时采用石灰石和石灰两种脱硫剂进行联合脱硫，可以实现较高的脱硫效率，达到SO2超净排放要求，且系统适应性较强。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的石灰石-石灰联合烟气脱硫装置，包括吸收塔，其结构特点是：还设置有石灰石制浆装置、石灰熟化制浆装置、石膏脱水机及工艺水箱，烟气入口至出口之间依次布置有持液装置、下部喷淋层、顶部喷淋层、多级除雾器，多级除雾器通过除雾器冲洗水泵与工艺水箱相连，下部喷淋层布置为二至五层，对应塔外的二至五台下部循环泵，顶部喷淋层对应塔外的顶部循环泵，多台下部循环泵入口管道上均布置有石灰浆液补浆口，同石灰熟化浆液制浆装置相连，吸收塔壁上设置有石灰石浆液补浆口，同石灰石制浆装置相连，塔外设置有氧化风机和排浆泵，浆液池通过排浆泵与石膏旋流器相连，石膏旋流器的顶部与浆液池连通，石膏旋流器的底部连通至石膏脱水机。
浆液池通过排浆泵与石膏旋流器相连，石膏旋流器溢流液返回浆液池，底流液至石膏脱水机进行脱水。
本发明所述吸收塔采用逆流式喷淋吸收塔，下部为浆液池，中部设置有烟气入口，顶部设置有烟气出口。
本发明所述浆液池中设置有搅拌器。
本发明所述持液装置同时兼具持液和烟气再均布作用，可采用托盘、旋流板、文丘里管、格栅板等多种形式。
在运行过程中，喷淋层喷淋的浆液在持液装置上形成液膜，烟气进入吸收塔后通过持液装置时与浆液充分接触进行脱硫反应，然后再经过多级除雾器除去其携带的大部分液滴，最后从吸收塔顶部排出。持液装置同时兼具持液和烟气再均布作用，可采用托盘、旋流板、文丘里管、格栅板等形式。通过在下部循环泵入口处补入新鲜的石灰浆液，可实现下部喷淋层喷淋的浆液及持液装置上所持浆液pH值为5.8～7.0，从而与烟气充分接触保证系统较高的脱硫效率，而底部浆液池可保持浆液pH值为4.5～5.8利于亚硫酸钙的氧化结晶。顶部循环泵入口不再补充石灰浆液，可减少随烟气携带至除雾器表面的Ca(OH)2和CaCO3的量，避免除雾器发生快速结垢。
本发明所述的脱硫装置相对于现有技术具有以下优点：
1、石灰浆液碱性较强，通过补入石灰浆液，结合塔内的持液装置，实现一座吸收塔不同区域维持不同的pH值，从而保证系统具有较高的脱硫效率。
2、顶部循环泵入口不再补充石灰浆液，即顶部喷淋层不补充石灰浆液，可减少烟气携带至除雾器表面的Ca(OH)2和CaCO3的量，避免除雾器的快速结垢和堵塞。
3、同时采用石灰石和石灰两种脱硫剂，脱硫反应产物均为CaSO4·2H2O，无需再次分离，流程简单。
4、运行时通过调整石灰石和石灰脱硫剂的用量，实现系统的经济运行，避免了单纯石灰石脱硫时液气比高带来的厂用电率较高的情况，又可避免单纯石灰脱硫时脱硫剂成本较高的缺点，系统适应性强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是对本发明的实施例的描述，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据技术方案进行简单变形或者名称变化，或者是采取惯用手段，也可以实现发明目的。
附图1为本发明流程示意图。
标号说明：1—吸收塔；2—浆液池；3—持液装置；4—下部喷淋层；5—顶部喷淋层；6—多级除雾器；7—下部循环泵；8—顶部循环泵；9—排浆泵；10—氧化风机；11—搅拌器；12—旋流器；13—石膏脱水机；14—石灰石制浆装置；15—石灰熟化制浆装置；16—工艺水箱。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
参见图1，一种石灰石-石灰联合烟气脱硫装置及工艺，吸收塔1采用逆流式喷淋吸收塔，下部为浆液池2，中部设置有烟气入口，顶部设置有烟气出口，烟气入口至出口之间依次布置有持液装置3、下部喷淋层4、顶部喷淋层5、多级除雾器6，多级除雾器6通过除雾器冲洗水泵与工艺水箱16相连，本实施例的下部喷淋层4布置为三层，对应塔外的三台下部循环泵7，顶部喷淋层5对应塔外的顶部循环泵8，三台下部循环泵7入口管道上均布置有石灰浆液补浆口，同石灰熟化浆液制浆装置15相连，吸收塔壁上设置有石灰石浆液补浆口，同石灰石制浆装置相连14，浆液池2设置有搅拌器11，塔外设置有氧化风机10和排浆泵9，浆液池2通过排浆泵9与石膏旋流器12相连，石膏旋流器12溢流液返回浆液池2，底流液至石膏脱水机13进行脱水，本实施例中持液装置3采用托盘形式，同时兼具持液和烟气再均布作用，下部喷淋层4喷淋的浆液在持液装置3表面形成液膜，通过下部循环泵7入口处补入新鲜的石灰浆液，可实现下部喷淋层4喷淋的浆液及持液装置3上所持浆液pH值为5.8～7.0，从而与烟气充分接触保证系统较高的脱硫效率，同时保持底部浆液池2中pH值为4.5～5.8利于亚硫酸钙的氧化结晶。顶部循环泵8入口不再补充石灰浆液，可减少烟气携带至除雾器表面的Ca(OH)2和CaCO3的量，避免除雾器的快速结垢。
尽管本发明及其方法的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施例中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明及其方法并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (4)

1.一种石灰石-石灰联合烟气脱硫装置，包括吸收塔(1)，其特征在于：还设置有石灰石制浆装置(14)、石灰熟化制浆装置(15)、石膏脱水机及工艺水箱(14)，烟气入口至出口之间依次布置有持液装置(3)、下部喷淋层(4)、顶部喷淋层(5)、多级除雾器(6)，多级除雾器(6)通过除雾器冲洗水泵与工艺水箱(16)相连，下部喷淋层(4)布置为二至五层，对应塔外的二至五台下部循环泵(7)，顶部喷淋层(5)对应塔外的顶部循环泵(8)，多台下部循环泵(7)入口管道上均布置有石灰浆液补浆口，同石灰熟化浆液制浆装置(15)相连，吸收塔壁上设置有石灰石浆液补浆口，同石灰石制浆装置(14)相连，塔外设置有氧化风机(10)和排浆泵(9)，浆液池(2)通过排浆泵(9)与石膏旋流器(12)相连，石膏旋流器(12)的顶部与浆液池(2)连通，石膏旋流器(12)的底部连通至石膏脱水机(13)。
2.根据权利要求1所述的一种石灰石-石灰联合烟气脱硫装置，特征在于：所述吸收塔(1)采用逆流式喷淋吸收塔，下部为浆液池(2)，中部设置有烟气入口，顶部设置有烟气出口。
3.根据权利要求1所述的一种石灰石-石灰联合烟气脱硫装置，特征在于：所述浆液池(2)中设置有搅拌器(11)。
4.根据权利要求1或2或3所述一种石灰石-石灰联合烟气脱硫装置，其特征在于：所述持液装置(3)同时兼具持液和烟气再均布作用，可采用托盘、旋流板、文丘里管、格栅板等多种形式。
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