CN107051175A - 一种烟气深度净化的锅炉用脱硫吸收系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烟气深度净化的锅炉用脱硫吸收系统，包括塔体、所述塔体自下而上分别包括：供浆部、进气部、电除尘部，所述电除尘部包括固定于所述塔体的箱体、分布于所述箱体内多根阳极管、穿设过所述阳极管内部的电晕极，所述阳极管上端开口，下端呈封口状；若干根周向分布的所述阳极管的侧壁之间能够形成供下方烟气进入的进气腔，所述进气腔上端呈封口状；所述阳极管的侧壁分布有连通所述进气腔和所述阳极管内部的透气孔。本发明具有以下优点和效果：通过将电除尘部中的烟气流道进行改变，以及流速的减慢，增强了电除尘部的净化效果，从而使排出的烟气具有较高的洁净度。

Description

一种烟气深度净化的锅炉用脱硫吸收系统
技术领域
本发明涉及锅炉脱硫处理领域，特别涉及一种烟气深度净化的锅炉用脱硫吸收系统。
背景技术
烟气脱硫的技术方法种类繁多，石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫工艺采用价廉易得的石灰石作为脱硫剂，石灰经过破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经过消化处理后加水搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的氢氧化钙以及鼓入的空气发生化学反应，最终的反应产物为石膏。同时能够去除烟气中的其他杂质。脱硫后的烟气经过除雾器去除带出的细小的液滴，加热器加热升温后，由引风机经烟囱排放，脱硫渣石膏可以综合利用。
现有技术中，例如公告号CN203564959U的中国专利《一种湿法脱硫除尘一体化装置》，公开一种包括吸收塔、湿法脱硫系统及湿式电除尘系统；吸收塔下部设置烟气进口，而吸收塔上部设置净烟气出口；湿法脱硫系统及湿式电除尘系统安装在吸收塔中，且湿式电除尘系统位于湿法脱硫系统上方。该方案在原有的脱硫系统上一体化的增加了一湿式电除尘系统，用于吸收烟气中的粉尘和雾滴。
在该安装中，虽然通过阴极线和阳极板实现对粉尘和雾滴的吸收，由于阴极线的放电，使得粉尘能够吸附到阳极板上，但是对于一些位于阳极板距离较远的粉尘而言，阳极板的吸附效果不是很好，同时阳极板贯通式的设置，使得在烟气在直筒式内的吸收塔上移动的速度较快，因而虽然整个装置设置了湿式电除尘系统，但是依旧只能吸附一部分的粉尘和雾滴。
发明内容
本发明的目的是提供一种烟气深度净化的锅炉用脱硫吸收系统，具有深度净化烟气的功能。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种烟气深度净化的锅炉用脱硫吸收系统，包括塔体、所述塔体自下而上分别包括：
供浆部，包括提供石灰石的供料部、生产脱硫浆液的浆液池、以及喷射脱硫浆液的喷淋层、以及连通所述喷淋层和所述浆液池的浆液循环泵、
进气部，位于所述浆液池与所述喷淋层之间，供烟气进入、
除雾部，位于所述喷淋层上方，用于分离烟气携带的液滴、
电除尘部；
所述电除尘部包括固定于所述塔体的箱体、分布于所述箱体内多根阳极管、穿设过所述阳极管内部的电晕极，所述阳极管上端开口，下端呈封口状；若干根周向分布的所述阳极管的侧壁之间能够形成供下方烟气进入的进气腔，所述进气腔上端呈封口状；所述阳极管的侧壁分布有连通所述进气腔和所述阳极管内部的透气孔。
通过采用上述技术方案，烟气从进气部进入后上升，与上方的喷淋层从浆液池内抽取的雾化浆液进行充分接触反应，而后再经过除雾部进行初次过滤，最后进入到电除尘部。电除尘部中的箱体的下端只有进气腔的入口，上端只有阳极管的出口，同时进气腔与阳极管之间通过设置在阳极管上侧壁的透气孔进行连通；使得当烟气到进气腔后，能够往周测的透气孔流动，而后进入到阳极管内，此时阳极管和阳极管内的电晕极同时放电，电晕极上的负电子吸附烟气中的颗粒物，最后吸附在阳极管的内壁上，最终烟气从塔体上端排出。本方案中烟气从进气腔进入到阳极管内时，从各个相对的侧壁上进入的烟气会发生对冲，使得烟气的流速大大减慢，从而延长在阳极管内的停留时间，进而提高与阴极线之间的接触时间，提高吸附效果；另一方面根据库仑定律表示两个静止的点电荷之间的相互作用力同它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上，同名电荷相斥，异名电荷相吸，本方案中烟气是从阳极管的侧壁上经过，因而阳极管具有较强的吸附能力，具有深度净化烟气的功能。
本发明的进一步设置为：所述塔体还包括位于所述进气部与所述喷淋层之间的增效部、位于塔体底部的排浆脱水部。
通过采用上述技术方案，烟气进气部和最下层喷淋层之间设置增效部，通过增效部使得烟气形成一个涡流区，使同一截面上的气流分布均匀并加强烟气与浆液之间的传质效应，有效提高脱硫效率；排浆脱水部将能够将处理完烟气的浆液进行排出，同时也能够在浆液对烟气处理时，维持循环浆液的浓度在15%~20%。
本发明的进一步设置为：所述除雾部至少包括两级除雾器、以及位于所述除雾器上下两端的冲洗管件。
通过采用上述技术方案，通过两级的除雾器，用于分离出塔烟气携带的液滴，保证出口烟气的液滴不大于75mg/Nm3。烟气流经除雾器时，液滴被滞留在除雾片上。由被滞留的液滴也含有固态物，成分主要是石膏，因此存在结垢的危险，除雾器需要冲洗管件定期进行在线清洗。
本发明的进一步设置为：所述塔体在所述浆液池内设置有搅拌机。
通过采用上述技术方案，搅拌机其作用是使浆液中的固体维持在悬浮状态，并分散氧化空气。
本发明的进一步设置为：所述箱体上下两端设置有用于固定所述电晕极的上框架梁和下框架梁、以及用于清洗所述阳极管的喷淋冲洗管路。
通过采用上述技术方案，当阳极管和电晕极长时间使用后，可以通过喷淋冲洗管路定期进行冲洗，以保证整个电除尘部的有效运行。
本发明的进一步设置为：所述阳极管呈六棱柱状，多根所述阳极管呈蜂窝状分布。
本发明的进一步设置为：所述电晕极与所述阳极管的下端设置有绝缘环。
通过采用上述技术方案，在阳极管上增设的绝缘环能够有效的避免电晕极和阳极管之间的相互接触，从而确保两者稳定运行。
本发明的进一步设置为：所述塔体还包括连通有一供氧部。
通过采用上述技术方案，供氧部的设置能够为浆液反应提供一定量的氧气，用氧化空气将亚硫酸钙氧化成硫酸钙。
本发明的进一步设置为：所述塔体内壁、所述箱体内壁涂制有玻璃鳞片层。
通过采用上述技术方案，提高塔体以及箱体的防腐性，进而提高设备的使用年限。
综上所述，本发明具有以下有益效果：通过将电除尘部中的烟气流道进行改变，以及流速的减慢，增强了电除尘部的净化效果，从而使排出的烟气具有较高的洁净度。
附图说明
图1是脱硫吸收系统的布局示意图；
图2是塔体的布局示意图；
图3是图2所示的A部放大示意图；
图4是增效器的结构示意图；
图5是图2所示的B部放大示意图；
图6是塔体的俯视图；
图7是图2所示的C部放大示意图。
图中：1、塔体；2、供浆部；3、进气部；4、增效部；5、除雾部；6、电除尘部；7、排浆脱水部；8、供氧部；8.1、氧化风机；8.2、氧化风管；9、供料部；10、浆液池；11、喷淋层；12、浆液循环泵；13、母管；14、支管；15、喷嘴；16、搅拌机；17、烟道；18、风门；19、增效器；19.1、固定管；19.2、螺旋叶片；20、增效环； 21、除雾器；22、冲洗管件；23、箱体；24、阳极管；25、电晕极；26、进气腔；27、盖板；28、挡板；29、透气孔；30、绝缘环；31、喷淋冲洗管路。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种烟气深度净化的锅炉用脱硫吸收系统，参照图1，包括塔体1、位于塔体1上的供浆部2、进气部3、增效部4、除雾部5、电除尘部6、排浆脱水部7、供氧部8。烟气自锅炉引风机后通过进气部3引入吸收塔内，自下而上流动通过增效部4，后与供浆部2内设置的喷淋层11喷射向下的脱硫浆液循环液滴发生反应，洗涤SO2、SO3、HF、HCl等酸性气体。经过净化处理的烟气流经除雾部5进行除雾，净化后的烟气进入电除尘部6进行进一步净化，之后通过塔体1上设置的烟囱排向大气，在塔体1内的浆液池10中利用供氧部8提供的氧气将亚硫酸钙氧化成硫酸钙、最后通过作为排浆脱水部7的排出泵将浆液从吸收塔送到石膏脱水系统，进行后处理。
供浆部2参照图2，包括供料部9、浆液池10、喷淋层11、浆液循环泵12。浆液池10与塔体1为一体结构，设置在塔体1底部，浆液循环泵12设置在塔体1外部，为单流和单级卧式离心泵，一端通过循环管连通于塔体1内部的浆液池10内，且另一端设置与喷淋层11连接。供料部9为一放置石灰石的存料槽，通过一浆液泵与塔体1内部的浆液池10连通，实现对浆液池10供料。
继续参照图2，喷淋层11在本方案中设置有四层，每层分别与一个浆液循环泵12连接，喷淋层11包括一根可以与浆液循环泵12连通的母管13和若干支管14，支管14设置于塔体1内部，喷嘴15有规则地布置在支管14上。通过对喷嘴15进行优化布置，使塔体1上流区断面上几乎完全均匀地进行喷淋，确保与烟气进行充分接触。
塔体1在浆液池10的两侧还设置有作为搅拌机16（参照图2）的带有搅拌叶的电机，其作用是使浆液中的固体维持在悬浮状态，并分散氧化空气，以防止浆液池10内沉降结块而影响脱硫浆液的循环使用。
回到图1，进气部3设置在位于喷淋层11下端和浆液池10上端的塔体1侧壁上，包括一烟道17，烟道17的前段与锅炉尾部过来的了烟气通过引风机进入，而后排入到塔体1内部。同时在烟道17上设置有一风门18，风门18结构可以为普通的风门18，只要能够实现启闭烟道17即可。
参照图1和图3，增效部4设置在进气部3的烟道17出口上方和最下端的喷淋层11的下方，包括增效器19和增效环20。其中增效环20设置为在每层喷淋层11的正下端，该增效环20为以所述塔体1的中心轴线位于回转轴的金属制成的回转体，回转体的回转面呈正三角状，同时直角边的侧壁焊接在塔体1内壁上，同时内壁倾斜设置，倾斜方向为向下缩口状，该增效环20用以防止烟气逃逸，及浆液对塔体1内壁的冲刷。
参照图1和图4，增效器19包括固定在塔体1内壁上的固定管19.1，同时固定管19.1中部连接有一螺旋叶片19.2，螺旋叶片19.2上的叶片的外端焊接在固定管19.1内壁上。因而当烟气从烟道17进入后，上升时会形成一个涡流区，使同一截面上的气流分布均匀并加强烟气与浆液之间的传质效应，有效提高浆液的脱硫效率。在固定管19.1的下端呈扩口设置，使得能够将烟气集中在固定管19.1中部，同时固定管19.1的上端管口位于增效环20的中部，使得当烟气上升时能够与下落的雾化浆液相互重合，使得脱硫更为集中，增强脱硫效果。
参照图1，在塔体1的一侧还连接有作为供氧部8的氧化风机8.1和连通塔体1的氧化风管8.2组成，主要为塔体1内部进行供氧，进而提高烟气中的含氧量，以提高浆液的脱硫效率。
参照图1和图6，在喷淋层11上方设置有除雾部5，用于分离出塔烟气携带的液滴，保证出口烟气的液滴不大于75mg/Nm 3 。除雾部5的结构可以采用现有技术中最为常用的结构，设置有两级除雾器 21，同时在每个除雾器 21上下两端均设置有冲洗管件22；烟气流经除雾器 21时，液滴被滞留在除雾片上。由于被滞留的液滴也含有固态物，成分主要是石膏，因此存在结垢的危险，除雾器 21需要冲洗管件22定期进行在线清洗。
参照图1、图6、图7：
在除雾部5上端还设置有电除尘部6，用于分离烟气携带的液滴。电除尘部6包括固定在塔体1内部上的箱体23，箱体23外壁通过焊接与塔体1连接且将上下两端进行隔离，同时在箱体23内分布有多根呈六棱柱状的阳极管24，阳极管24的侧壁与相邻的阳极管24之间相互抵接，即侧壁相互连接，阳极管24的轴向与塔体1的高度方向相同；同时当阳极管24之间相互抵接后，每六个阳极管24之间会形成一六边形的中空腔，该中空腔的上端设置有一盖板27，盖板27的周测固定在阳极管24的顶端侧壁上，同时将中空腔上端封闭，形成一供塔体1下方的烟气进入的进气腔26。
阳极管24的侧壁分布有透气孔29，另一方面阳极管24的下端设置有挡板28，将阳极管24下端进行封闭，使得烟气不能阳极管24的下端进入到阳极管24内，只能先进入到进气腔26内，而后通过该些透气孔29进入到阳极管24内部，最后从阳极管24的上端排出，通过将烟气分流该向，以及当进入到阳极管24内部时烟气的对冲，大大降低了烟气的流速。
电除尘部6还包括有作为电晕极25的阴极线，阴极线贯穿过阳极管24内部，两端通过固定在塔体1内且位于箱体23上下两端的上框架梁和下框架梁，使得电晕极25紧绷位于阳极管24内，进行放电。电晕极25穿设过阳极板下端的挡板28时，可以在挡板28上设置一塑料绝缘环30，防止电晕极25与阳极管24之间发生接触。
当烟气从除雾部5排出时，进入到箱体23上的进气腔26内，而后通过透气孔29进入到阳极管24内。当阳极管24和阴极线共同放电时，阴极线中的负电子能够吸附烟气的中的杂质，杂质而后靠向阳极管24内壁进行吸附；电除尘部6起到再次净化烟气中的细微颗粒和雾滴，最后烟气从塔体1上排出。烟气进入到阳极管24内的流速大大降低，进而提高了与负电子的结合时间，提高净化效率，同时烟气会直接经过阳极管24的内壁，根据库仑定律，负电子越靠近阳极管24，阳极管24的吸附力越大，进而也相对提高了烟气的净化效率。
在箱体23的上下两端还设置有喷淋冲洗管路31（参照图7），对阳极管24内壁和外壁吸附有杂质进行冲洗，喷淋冲洗管路31的喷雾头只要对阳极管24上端进口和进气腔26下端进口即可，喷淋冲洗管路31只需间歇性清洗阳极管24即可，所收集的悬浮液体及冲洗水流入吸收塔下部的浆液池10，与脱硫废水一起进入排浆脱水部7，净化处理后回收利用。
在塔体1内壁、箱体23内壁、增效部4中的增效器19和增效环20内壁上均涂制有玻璃鳞片层，以提高设备整体的防腐效果和耐用性，延长其使用寿命。
具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种烟气深度净化的锅炉用脱硫吸收系统，包括塔体(1)、所述塔体(1)自下而上分别包括：
供浆部(2)，包括提供石灰石的供料部(9)、生产脱硫浆液的浆液池(10)、以及喷射脱硫浆液的喷淋层(11)、以及连通所述喷淋层(11)和所述浆液池(10)的浆液循环泵(12)、
进气部(3)，位于所述浆液池(10)与所述喷淋层(11)之间，供烟气进入、
除雾部(5)，位于所述喷淋层(11)上方，用于分离烟气携带的液滴、
电除尘部(6)；其特征在于：
所述电除尘部(6)包括固定于所述塔体(1)的箱体(23)、分布于所述箱体(23)内多根阳极管(24)、穿设过所述阳极管(24)内部的电晕极(25)，所述阳极管(24)上端开口，下端呈封口状；若干根周向分布的所述阳极管(24)的侧壁之间能够形成供下方烟气进入的进气腔(26)，所述进气腔(26)上端呈封口状；所述阳极管(24)的侧壁分布有连通所述进气腔(26)和所述阳极管(24)内部的透气孔(29)。
2.根据权利要求1所述的一种烟气深度净化的锅炉用脱硫吸收系统，其特征在于：所述塔体(1)还包括位于所述进气部(3)与所述喷淋层(11)之间的增效部(4)、位于塔体(1)底部的排浆脱水部(7)。
3.根据权利要求2所述的一种烟气深度净化的锅炉用脱硫吸收系统，其特征在于：所述除雾部(5)至少包括两级除雾器( 21)、以及位于所述除雾器( 21)上下两端的冲洗管件(22)。
4.根据权利要求1所述的一种烟气深度净化的锅炉用脱硫吸收系统，其特征在于：所述塔体(1)在所述浆液池(10)内设置有搅拌机(16)。
5.根据权利要求1所述的一种烟气深度净化的锅炉用脱硫吸收系统，其特征在于：所述箱体(23)上下两端设置有用于固定所述电晕极(25)的上框架梁和下框架梁、以及用于清洗所述阳极管(24)的喷淋冲洗管路(31)。
6.根据权利要求5所述的一种烟气深度净化的锅炉用脱硫吸收系统，其特征在于：所述阳极管(24)呈六棱柱状，多根所述阳极管(24)呈蜂窝状分布。
7.根据权利要求6所述的一种烟气深度净化的锅炉用脱硫吸收系统，其特征在于：所述电晕极(25)与所述阳极管(24)的下端设置有绝缘环(30)。
8.根据权利要求1所述的一种烟气深度净化的锅炉用脱硫吸收系统，其特征在于：所述塔体(1)还包括连通有一供氧部(8)。
9.根据权利要求1所述的一种烟气深度净化的锅炉用脱硫吸收系统，其特征在于：所述塔体(1)内壁、所述箱体(23)内壁涂制有玻璃鳞片层。
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