CN109289476A - 湿法脱硫烟气脱白装置与脱白方法 - Google Patents

Abstract

本发明给出湿法脱硫烟气脱白装置与脱白方法，它的总体结构包括三部分：烟气脱硫部分、脱硫浆液冷却部分、冷却水散热部分；脱硫浆液冷却部分由多级蒸发器、多级冷凝器和多级蒸汽管组成，具体包括：进水管、进水泵、多级蒸发器、出水泵、蒸汽管、多级冷凝器、冷凝水出口、真空抽气口；脱硫浆液缓存区的脱硫浆液，通过进水泵、进水管进入多级蒸发器，脱硫浆液在多级蒸发器内从上到下流动，逐级闪蒸蒸发，每一级蒸发产生的蒸汽，从蒸汽管流入多级冷凝器，脱硫浆液经过多级蒸发后温度降低，低温的脱硫浆液经过出水泵返回脱硫塔，蒸汽凝结水回用于脱硫塔除雾器冲刷，不凝气从真空抽气口排出后，送到脱硫塔。

Description

湿法脱硫烟气脱白装置与脱白方法

技术领域

本发明涉及烟气除湿技术，特别是涉及湿法脱硫烟气脱白装置与脱白方法。

背景技术

湿法烟气脱硫工艺流程是使用石灰石(CaCO3)、石灰(CaO)或碳酸钠(Na2CO3)等浆液作洗涤剂，在反应塔中对烟气进行洗涤，从而除去烟气中的SO2。这种工艺已有50年的历史，经过不断地改进和完善后，技术比较成熟，而且具有脱硫效率高(90％～98％)，机组容量大，煤种适应性强，运行费用较低和副产品易回收等优点。在中国的火电厂、钢厂，90％以上采用湿式石灰/石灰石-石膏法烟气脱硫工艺流程。

在湿法工艺中，烟气的再热问题直接影响整个工艺的投资。因为经过湿法工艺脱硫后的烟气一般温度较低(45℃)，大都在露点以下，若不经过再加热而直接排入烟囱，则容易形成酸雾，腐蚀烟囱，也不利于烟气的扩散。所以湿法装置一般都配有烟气再热系统。目前，应用较多的是技术上成熟的再生(回转)式烟气热交换器(GGH)。GGH价格较贵。

在湿法烟气脱硫系统吸收塔出口，排出的净烟气由于处于湿饱和状态，在流经烟道、烟囱排入大气的过程中，因温度降低，烟气中部分汽态水和污染物会发生凝结，液体状态的浆液量会增加，并在一定区域内有液滴飘落，沉降至地面，形成石膏雨；同时，烟气在烟囱口排入大气的过程中，因温度降低，烟气中部分汽态水和污染物会发生凝结，在烟囱口形成雾状水汽向上升起，形成烟羽，烟羽通常为白色或灰白色。湿法烟气脱硫系统在吸收塔出口排放烟气产生的白色烟羽、石膏雨中，含有大量硫化物，对大气环境构成污染。

目前，在电站锅炉和工业锅炉，对湿法脱硫烟气脱白已经采用的方法有两种：1，在脱硫塔前，给烟气降温除湿，在脱硫塔后，对烟气加热，然后排放；2，对脱硫塔内反复喷淋循环的脱硫浆液进行冷却降温，低温的喷淋浆液降低了排烟温度和排烟的含湿量。其中第一种方法是已经广泛采用的方法，但由于气体换热效果不好，换热器体积庞大，腐蚀严重，成本高，维修费用高；第二种方法简单，成本低，但是用于脱硫浆液的换热器，很快就会出现腐蚀、堵塞，工作不稳定，维修费用高。这种方法蒸发量小，极易导致脱硫塔的脱硫浆液缓存区产生涨池。

发明内容

本发明给出湿法脱硫烟气脱白装置与脱白方法。

湿法脱硫烟气脱白装置，它的总体结构包括三部分：烟气脱硫部分、脱硫浆液冷却部分、冷却水散热部分。

烟气脱硫部分具体包括：烟囱、烟囱挡板、烟囱进气口、鼓风机、脱硫塔、除雾器、喷淋装置、石灰浆液进口、污水出口、石膏出口。

冷却水散热部分具体包括：进水管、冷却塔、出水泵。

在烟囱内有一个烟囱挡板，在烟囱挡板的下方，烟气通过烟囱出气管进入脱硫塔；脱硫塔顶部是烟气出口，内部上方有除雾器，除雾器下方有多层脱硫浆液喷淋装置，脱硫塔底部有脱硫浆液缓存区，侧壁上有石灰脱硫浆液进口，脱硫塔底部向下有污水出口、石膏出口。

脱硫浆液缓存区的脱硫浆液一路通过浆液泵送到脱硫塔内上方的多级喷淋装置，另一路送往脱硫浆液冷却部分进行降温后，再回到脱硫浆液缓存区，而脱硫浆液冷却部分的热量最终传到以冷却塔为核心的冷却水散热部分向环境散热。

脱硫浆液冷却部分，它由多级蒸发器、多级冷凝器和多级蒸汽管组成。

脱硫浆液冷却部分，它也可由单级蒸发器、单级冷凝器和单级蒸汽管组成。

脱硫浆液冷却部分，具体包括：进水管、进水泵、多级蒸发器、出水泵、蒸汽管、多级冷凝器、冷凝水出口、真空抽气口。

脱硫浆液缓存区的脱硫浆液，通过进水泵、进水管进入多级蒸发器，脱硫浆液在多级蒸发器内从上到下流动，逐级闪蒸蒸发，每一级蒸发产生的蒸汽，从蒸汽管流入多级冷凝器，脱硫浆液经过多级蒸发后温度降低，低温的脱硫浆液经过出水泵返回脱硫塔；多级冷凝器内的蒸汽传热给冷却水，蒸汽凝结水从底部冷凝水出口流出，用于脱硫塔除雾器冲刷；不凝气从真空抽气口抽出，回送到脱硫塔。

湿法脱硫烟气脱白方法，它的步骤为

(1)烟气湿法脱硫

在烟囱内，有一个烟囱挡板，在烟囱挡板的下方，有一个烟囱出气管，烟囱内烟气通过烟囱出气管进入脱硫塔，脱硫塔内部上下分布有多层脱硫浆液喷淋装置，当含有二氧化硫的酸性的烟气从底部向上流动，它与喷淋的碱性的石灰脱硫浆液逆向接触，二氧化硫与脱硫浆液起反应，生成亚硫酸，落入脱硫塔底部的脱硫浆液缓存区，而脱硫烟气上升，经过除雾器，从烟气出口排除，脱硫浆液缓存区的脱硫浆液中的亚硫酸与空气反应变为硫酸，再与钙反应生成含有结晶水的硫酸钙，即石膏，并从底部石膏出口排除；

(2)脱硫浆液冷却

从脱硫浆液缓存区抽取热的脱硫浆液，通过管路送到多级蒸发器，由于多效蒸发器内压力逐级降低，脱硫浆液从上到下逐级闪蒸蒸发，经过多级蒸发后脱硫浆液温度明显降低，从多级蒸发器底部流出的低温脱硫浆液经过管路送回脱硫浆液缓存区，脱硫塔内，用低温的脱硫浆液对烟气进行喷淋，可以使烟气充分降温后再排出，低温烟气的饱和含湿量也低，酸雾少，达到脱白目的；

(3)蒸汽凝结，废气排除

多级蒸发器每一级蒸发产生的蒸汽，从蒸汽管道流入多级冷凝器，多级冷凝器是间壁式换热器，冷却水吸热，蒸汽凝结，凝结水从下部出水管排出，用于脱硫塔除雾器的冲刷；同时，多种不凝气体，包括空气和二氧化硫，从多级冷凝器的下部的真空抽气口抽出，回送到脱硫塔；

(4)冷却水散热降温

冷却水在多级冷凝器中吸热升温后，从出水口排出，经管路进入冷却塔，在冷却塔中，冷却水从上向下喷淋，冷却风机带动的低温空气从下向上流动，它和喷淋水逆向换热，喷淋水被空气降温，落到冷却塔底部的集水箱，然后，集水箱内低温的冷却水又经过管路送回多级冷凝器底部的进水口。

附图说明

图1是本发明湿法脱硫烟气脱白装置实施例总体图；

图2是本发明湿法脱硫烟气脱白装置实施例脱硫浆液冷却单元结构图；

图3是本发明湿法脱硫烟气脱白方法步骤说明图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详细描述。

图1给出了本发明湿法脱硫烟气脱白装置实施例总体图。

本发明湿法脱硫烟气脱白装置实施例，它的总体结构包括三部分：1，烟气脱硫部分；2，脱硫浆液冷却部分；3，冷却水散热部分。

烟气脱硫部分由烟囱和脱硫塔组成，具体包括：烟囱10、烟囱挡板11、烟囱进气口14、鼓风机21、脱硫塔20、除雾器25、喷淋装置26、石灰浆液进口22、污水出口23、石膏出口24。

脱硫浆液冷却部分由多级蒸发器、多级冷凝器和多级蒸汽管组成，具体包括：进水管31、进水泵32、多级蒸发器30、出水泵33、蒸汽管41、多级冷凝器40、冷凝水出口42、真空抽气口43。

冷却水散热部分包括：进水管51、冷却塔50、冷却风机、出水泵52。

在烟囱10内，靠近下部，有一个烟囱挡板11，它把烟囱通道分成上下两部分。在烟囱挡板11的下方，烟囱壁上的一侧是烟囱进气口14，另一侧是烟囱出气管，烟囱出气管内有一个鼓风机21。烟囱出气管出口连接脱硫塔20下部侧面的进气口。

脱硫塔20顶部是烟气出口，内部上方有除雾器25，脱硫塔20内部上下有多层脱硫浆液喷淋装置26，当含有二氧化硫的酸性的烟气从底部向上流动，它与喷淋的碱性的石灰脱硫浆液逆向接触，二氧化硫与脱硫浆液起反应，生成亚硫酸，并溶于脱硫浆液中，最后落入脱硫塔底部的脱硫浆液缓存区的脱硫浆液中，而脱硫烟气上升，并从脱硫塔上部，经过除雾器25，从烟气出口排除。

脱硫浆液缓存区的脱硫浆液中的亚硫酸与空气反应变为硫酸，再与钙反应生成含有结晶水的硫酸钙，即石膏，并从底部石膏出口24排除。

脱硫浆液缓存区的脱硫浆液，通过进水泵32、进水管31进入多级蒸发器30，由于多效蒸发器内压力低，脱硫浆液从上到下逐级闪蒸蒸发。多级蒸发器30每一级蒸发产生的蒸汽，从蒸汽管道41流入多级冷凝器40。脱硫浆液经过多级蒸发后温度降低，低温的脱硫浆液经过出水泵33，通过出水管，回流进脱硫塔20的脱硫浆液缓存区。脱硫塔内，用低温的脱硫浆液进行喷淋，可以使烟气充分降温，使烟气含湿量充分降低。

闪蒸蒸汽通过多级蒸汽管41进入多级冷凝器40，多级冷凝器40的每一级都是间壁式换热器，多级冷凝器40每一级产生的凝结水通过各级疏水口逐级向下流淌，每一级产生的不凝气体通过各级空气管逐级向下流动。

在最后一级冷凝器底部有冷凝水出口42，回收冷凝水用于脱硫塔除雾器冲刷；在最后一级冷凝器侧面有真空抽气口43，多种不凝气体，包括空气和二氧化硫，从真空抽气口抽出，回送到脱硫塔。

在多级冷凝器40的底部有低温的冷却水的进水管和进水泵52，顶部有被加热的冷却水的出水管51。在多级冷凝器40内，冷却水吸收蒸汽凝结热量而升温。

从多级冷凝器40顶部流出的热的冷却水，通过进水管51进入冷却塔50内，从上向下喷淋，与冷却风机带动的上升的空气逆流换热，冷却水降温，滴落到冷却塔50底部的蓄水箱，蓄水箱内低温的冷却水再通过出水泵52和出水管，流入多级冷凝器最后一级的冷却水进口。冷却塔内，在冷却风机的作用下，环境的冷空气自下而上流动，在吸收了冷却水热量和水汽后，形成的潮湿空气通过挡水器，从冷却塔顶部流出。

图2给出了本发明湿法脱硫烟气脱白装置实施例脱硫浆液冷却单元结构图。

本发明湿法脱硫烟气脱白装置实施例脱硫浆液冷却部分由多级蒸发器、多级冷凝器和多级蒸汽管组成；而一级蒸发器、一个蒸汽管和一级冷凝器构成了脱硫浆液冷却单元，所以也可以说，本发明湿法脱硫烟气脱白装置实施例脱硫浆液冷却部分是由几个相同的脱硫浆液冷却单元组成的。

本图给出一个脱硫浆液冷却单元，它由一级蒸发器、一个蒸汽管和一级冷凝器构成，具体包括：淋水板34、蒸发室35、壳体37、出汽口36、底板38、蒸汽管41、传热板47、导流板46、空气管44、疏水口45、底板49、进水口48。本级的底板38，它又是下一级的淋水板。

多级蒸发器中的脱硫浆液在淋水板34上有一定厚度，在压力和浆液本身重力作用下，脱硫浆液从淋水板34上密布的淋水孔中流下，进入蒸发室35，立刻闪蒸蒸发，产生的蒸汽通过壳体37上的出汽口36，通过蒸汽管41，进入冷凝器。蒸发室35闪蒸余下的浆液，落到底板38上，而底板38它又是下一级的淋水板。

通过蒸汽管41进入冷凝器的蒸汽，它通过波形的传热板47与另一侧的冷却水换热，蒸汽凝结成水，向下流淌，通过底板49上的疏水口45，流入下一级冷凝器。蒸汽中含有的不凝气体随着蒸汽到达冷凝器的下部，通过侧壁上的较细的空气管44，流入下一级冷凝器。

底板49上有冷却水的进水口48，从冷却塔或从前面一级来的低温冷却水从进水口48进入本级冷凝器，在导流板46的引导下，冷却水沿着传热板47表面流动，吸收另一侧蒸汽凝结热。最后，被加热了的冷却水从本级顶板上的出水口流出。

图3给出了本发明湿法脱硫烟气脱白方法步骤说明图。

本发明湿法脱硫烟气脱白方法步骤为

(1)烟气湿法脱硫

烟囱10内烟气，通过烟囱出气管进入脱硫塔20。

脱硫塔20内部上下分布有多层脱硫浆液喷淋装置，当含有二氧化硫的酸性的烟气从底部向上流动，它与喷淋的碱性的石灰脱硫浆液逆向接触，二氧化硫与脱硫浆液起反应生成亚硫酸，落入脱硫塔底部的脱硫浆液缓存区，而脱硫烟气上升，经过除雾器，从烟气出口排除。

脱硫浆液缓存区的脱硫浆液中的亚硫酸与空气反应变为硫酸，再与钙反应生成含有结晶水的硫酸钙，即石膏，并从底部石膏出口排除。

(2)脱硫浆液冷却

从脱硫浆液缓存区抽取热的脱硫浆液，通过管路送到多级蒸发器30。由于多效蒸发器内压力逐级降低，脱硫浆液从上到下逐级闪蒸蒸发，经过多级蒸发后脱硫浆液温度明显降低，并从多级蒸发器30底部流出，再将低温脱硫浆液经过管路送回脱硫塔20脱硫浆液缓存区。

在脱硫塔内，用低温的脱硫浆液对烟气进行喷淋，可以使烟气充分降温后再排出。低温烟气的饱和含湿量也低，酸雾少，达到脱白目的。

(3)蒸汽凝结，废气排除

多级蒸发器30每一级蒸发产生的蒸汽，从蒸汽管道41流入多级冷凝器40。在多级冷凝器40中，冷却水吸热，蒸汽凝结，凝结水从下部凝结水出水管排出，用于脱硫塔除雾器冲刷；同时，多种不凝气体，包括空气和二氧化硫，从多级冷凝器的下部的真空抽气口抽出，回送到脱硫塔。

(4)冷却水散热降温

冷却水在多级冷凝器40中吸热升温后，从顶部出水口排出，经管路进入冷却塔50。在冷却塔50中，冷却水从上向下喷淋，冷却风机带动的低温空气从下向上流动，它和喷淋水逆向换热，喷淋水被空气降温，落到冷却塔底部的集水箱，然后，低温的冷却水又经过管路送回多级冷凝器40底部的进水口。

Claims (3)

1.湿法脱硫烟气脱白装置，它的总体结构包括三部分：烟气脱硫部分、脱硫浆液冷却部分、冷却水散热部分；烟气脱硫部分具体包括：烟囱、烟囱挡板、烟囱进气口、鼓风机、脱硫塔、除雾器、喷淋装置、石灰浆液进口、污水出口、石膏出口；冷却水散热部分具体包括：进水管、冷却塔、出水泵；在烟囱内有一个烟囱挡板，在烟囱挡板的下方，烟气通过烟囱出气管进入脱硫塔；脱硫塔顶部是烟气出口，内部上方有除雾器，除雾器下方有多层脱硫浆液喷淋装置，脱硫塔底部有脱硫浆液缓存区，侧壁上有石灰脱硫浆液进口，脱硫塔底部向下有污水出口、石膏出口；脱硫浆液缓存区的脱硫浆液一路通过浆液泵送到脱硫塔内上方的多级喷淋装置，另一路送往脱硫浆液冷却部分进行降温后，再回到脱硫浆液缓存区，而脱硫浆液冷却部分的热量最终传到以冷却塔为核心的冷却水散热部分向环境散热，其特征在于：所述脱硫浆液冷却部分，它由多级蒸发器、多级冷凝器和多级蒸汽管组成。

2.按照权利要求1所述的湿法脱硫烟气脱白装置，其特征在于：所述脱硫浆液冷却部分，具体包括：进水管、进水泵、多级蒸发器、出水泵、蒸汽管、多级冷凝器、冷凝水出口、真空抽气口；脱硫浆液缓存区的脱硫浆液，通过进水泵、进水管进入多级蒸发器，脱硫浆液在多级蒸发器内从上到下流动，逐级闪蒸蒸发，每一级蒸发产生的蒸汽，从蒸汽管流入多级冷凝器，脱硫浆液经过多级蒸发后温度降低，低温的脱硫浆液经过出水泵返回脱硫塔；多级冷凝器内的蒸汽传热给冷却水，蒸汽凝结水从底部冷凝水出口流出后，用于脱硫塔除雾器冲刷；不凝气从真空抽气口排出后，返回到脱硫塔。

3.湿法脱硫烟气脱白方法，它的步骤为

(1)烟气湿法脱硫

在烟囱内，有一个烟囱挡板，在烟囱挡板的下方，有一个烟囱出气管，烟囱内烟气通过烟囱出气管进入脱硫塔，脱硫塔内部上下分布有多层脱硫浆液喷淋装置，当含有二氧化硫的酸性的烟气从底部向上流动，它与喷淋的碱性的石灰脱硫浆液逆向接触，二氧化硫与脱硫浆液起反应，生成亚硫酸，落入脱硫塔底部的脱硫浆液缓存区，而脱硫烟气上升，经过除雾器，从烟气出口排除，脱硫浆液缓存区的脱硫浆液中的亚硫酸与空气反应变为硫酸，再与钙反应生成含有结晶水的硫酸钙，即石膏，并从底部石膏出口排除；

(2)脱硫浆液冷却

从脱硫浆液缓存区抽取热的脱硫浆液，通过管路送到多级蒸发器，由于多效蒸发器内压力逐级降低，脱硫浆液从上到下逐级闪蒸蒸发，经过多级蒸发后脱硫浆液温度明显降低，从多级蒸发器底部流出的低温脱硫浆液经过管路送回脱硫浆液缓存区，脱硫塔内，用低温的脱硫浆液对烟气进行喷淋，可以使烟气充分降温后再排出，低温烟气的饱和含湿量也低，酸雾少，达到脱白目的；

(3)蒸汽凝结，废气排除

多级蒸发器每一级蒸发产生的蒸汽，从蒸汽管道流入多级冷凝器，多级冷凝器是间壁式换热器，冷却水吸热，蒸汽凝结，凝结水从下部冷凝出水管排出，并回收用于脱硫塔除雾器冲刷；同时，多种不凝气体，包括空气和二氧化硫，从多级冷凝器的下部的真空抽气管抽出，回送到脱硫塔；

(4)冷却水散热降温

冷却水在多级冷凝器中吸热升温后，从出水口排出，经管路进入冷却塔，在冷却塔中，冷却水从上向下喷淋，冷却风机带动的低温空气从下向上流动，它和喷淋水逆向换热，喷淋水被空气降温，落到冷却塔底部的集水箱，然后，集水箱内低温的冷却水又经过管路送回多级冷凝器底部的进水口。