CN111991995B - 吸收塔及烟气脱硫系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种吸收塔及烟气脱硫系统，该吸收塔包括塔本体、喷淋组件、增效环和连接件，所述塔本体具有烟气流道，所述烟气流道具有进烟气侧和出烟气侧，在竖直方向上，所述出烟气侧位于所述进烟气侧之上；所述增效环和所述喷淋组件依次设置于所述烟气流道内，且所述增效环位于所述喷淋组件更靠近所述进烟气侧的一侧；所述增效环通过所述连接件与所述喷淋组件相连；所述塔本体的内壁上设置有防腐层，所述增效环与所述防腐层间隔设置，且二者之间形成环状间隙。上述方案能够解决目前的吸收塔在安装增效环时会破坏其内壁防腐层的问题。

Description

吸收塔及烟气脱硫系统

技术领域

本发明涉及烟气净化技术领域，尤其涉及一种吸收塔及烟气脱硫系统。

背景技术

电厂在生产活动过程中，会产生大量的含硫烟气，烟气中的二氧化硫会对环境造成破坏，因此需要在电厂中对烟气进行脱硫处理。目前，电厂通常都具备烟气脱硫系统，烟气脱硫系统的核心设备是吸收塔，而为了提高脱硫效率、降低成本，吸收塔中通常都安装有增效环。

由于含硫烟气具有较强的腐蚀性，因此吸收塔的防腐性能是影响其使用寿命、运行安全性的重要因素；但是，现有技术的增效环通常都安装在吸收塔的内壁上，会对吸收塔内壁上的防腐层造成破坏。

发明内容

本发明公开一种吸收塔及烟气脱硫系统，以解决目前的吸收塔在安装增效环时会破坏其内壁防腐层的问题。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

第一方面，本发明提供一种吸收塔，该吸收塔包括塔本体、喷淋组件、增效环和连接件，所述塔本体具有烟气流道，所述烟气流道具有进烟气侧和出烟气侧，在竖直方向上，所述出烟气侧位于所述进烟气侧之上；所述增效环和所述喷淋组件依次设置于所述烟气流道内，且所述增效环位于所述喷淋组件更靠近所述进烟气侧的一侧；

所述增效环通过所述连接件与所述喷淋组件相连；所述塔本体的内壁上设置有防腐层，所述增效环与所述防腐层间隔设置，且二者之间形成环状间隙。

第二方面，本发明提供一种烟气脱硫系统，其包括前述的吸收塔。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

在本发明公开的吸收塔中，增效环通过连接件与喷淋组件相连，即采用吊装方式将增效环安装固定在烟气流道中；同时，增效环与防腐层间隔设置，二者之间形成环状间隙，如此设置下，增效环与塔本体的内壁不存在连接关系，无疑可避免对防腐层造成破坏。

相较于现有技术，本发明所公开的吸收塔在安装增效环时不会对防腐层造成破坏，在防腐层得到保护的基础上，该吸收塔无疑具备更优的运行安全性和更长的使用寿命。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例公开的吸收塔的局部剖视结构示意图；

图2为本发明实施例公开的吸收塔的径向截面结构示意图；

附图标记说明：

100-塔本体、110-烟气流道、120-防腐层、

200-喷淋组件、210-喷淋元件、220-安装支架、

300-增效环、310-拦挡部、320-浆液槽、330-加强结构、340-防护件、350-通流缺口、

400-连接件、410-安装板、

510-环状间隙、520-涡流空间、530-防护层。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。

请参考图1～图2，本发明实施例公开一种吸收塔，所公开的吸收塔包括塔本体100、喷淋组件200、增效环300和连接件400。

其中，塔本体100是吸收塔的主体构件，其不仅能够为其他构件提供安装支撑基础，也能够起到一定的防护作用，同时也为烟气脱硫过程提供了处理空间。在本实施例中，塔本体100具有烟气流道110，吸收塔即在烟气流道110内对烟气进行脱硫处理。

由于含硫烟气具有较强的腐蚀性，因此塔本体100的内壁上通常设置有防腐层120，防腐层120与吸收塔的防腐性能直接相关，将直接影响到吸收塔的使用寿。

喷淋组件200是吸收塔的功能构件，其能够喷出脱硫浆液而对烟气进行脱硫处理。需要说明的是，在本实施例中，由于吸收塔包括有喷淋组件200，因此该吸收塔采用的是湿法脱硫工艺。

增效环300也是吸收塔的功能构件，其能够提高吸收塔的脱硫效率。首先，增效环300能够有效防止烟气逃逸。需要说明的是，通常情况下，靠近塔本体100内壁位置的浆液喷淋密度较中心位置更低，同时浆液在喷到塔本体100的内壁上时，会在塔本体100的内壁上形成液膜，这部分气液接触面较小，因此传质效果非常差；综上，靠近塔本体100内壁区域的烟气就没有经过充分的脱硫处理便从吸收塔离开，这就造成了烟气沿塔本体100内壁的“逃逸”，进而会影响到整个脱硫系统的烟气脱硫效率和脱硫处理效果。针对上述问题，增效环300能够迫使烟气往烟气流道110的中心区域流动，进而有效避免烟气在靠近塔本体100内壁的区域逃逸掉。

其次，增效环300还能够有效减弱浆液对塔壁的冲刷。需要说明的是，由于为了确保吸收塔内浆液喷淋的均匀性，喷淋组件200通常均匀布设，以达到尽可能大的覆盖率，如此喷淋组件200喷出的浆液将会冲刷到塔本体100的内壁是不可避免的。针对上述问题，增效环300能够对浆液进行导流，使得浆液向烟气流道110的中心区域流动，并使沿塔本体100的内壁流下的浆液再输送到烟气中，实现浆液重新分布，进而使得烟气与喷淋组件200喷出的绝大部分浆液接触并进行脱硫处理，以确保实现较优的脱硫效果；同时，增效环无疑能够避免浆液直接对塔本体100内壁冲刷，进而减弱了防腐层120、塔本体100内壁的损坏。

烟气流道110具有进烟气侧和出烟气侧，在竖直方向上，出烟气侧位于进烟气侧之上；增效环300和喷淋组件200依次设置于烟气流道110内，且增效环300位于喷淋组件200更靠近进烟气侧的一侧。如此设置下，当烟气进入到烟气流道110内后会处于上升运动状态，则会先经过增效环300的处理，同时会被浆液进行脱硫处理，最后再通过喷淋组件200(即喷淋层)运动至出烟气侧；增效环300也能够对浆液进行导流，使得浆液汇集在烟气流道110的中心区域，如此能够确保浆液与烟气充分接触，而实现较优的脱硫效果。

通常情况下，塔本体100上连接有进口烟道和出口烟道，烟气自进口烟道进入到塔本体100之内，并最终由出口烟道排出；而进烟气侧即是指塔本体100靠近进口烟道的一侧，出烟气侧即是指塔本体100靠近出口烟道的一侧。

在本实施例中，增效环300通过连接件400与喷淋组件200相连。应理解的是，由于喷淋组件200安装固定在塔本体100的内壁上，而增效环300通过连接件400与喷淋组件200相连，如此相当于增效环300间接与塔本体100相连，进而也实现了增效环300在吸收塔内的安装固定，增效环300就能够在烟气流道110中优化脱硫处理过程。

在本实施例中，连接件400的类型有多种，连接件400可选为竖向设置的连接板，如此能够为浆液和烟气提供较为充足的通流空间；当然，连接件400也可以为连接杆等；本实施例未限制连接件400的数量和布局方式，如图2所示，其可以为四个，当然也可以为一个、五个等其他的数量，在多个连接件400的情况下，连接件400可以沿增效环300的周向均匀布设，如此使得喷淋组件200的受力更为均匀而提升喷淋组件200和增效环300的安装稳定性。

同时，增效环300与防腐层120间隔设置，且二者之间形成环状间隙510。具体而言，基于环状间隙510，增效环300与防腐层120之间没有接触，即便在安装过程或使用过程中，增效环300均几乎不会与防腐层120相抵触，因此本实施例公开的吸收塔中关于增效环300的安装方式，能够避免对防腐层120的破坏。

由上述说明可知，在本发明实施例公开的吸收塔中，增效环300通过连接件400与喷淋组件200相连，即采用吊装方式将增效环300安装固定在烟气流道110中；同时，增效环300与防腐层120间隔设置，二者之间形成环状间隙510，如此设置下，增效环300与塔本体100的内壁不存在连接关系，无疑可避免对防腐层120造成破坏。

相较于现有技术，本发明实施例所公开的吸收塔在安装增效环300时不会对防腐层120造成破坏，在防腐层120得到保护的基础上，该吸收塔无疑具备更优的运行安全性和更长的使用寿命。

通常情况下，喷淋组件200可以包括喷淋元件210和安装支架220，安装支架220与塔本体100的内壁相连，喷淋元件210设置于安装支架220上，增效环300通过连接件400与安装支架220相连。具体而言，安装支架220是喷淋组件200的基础构件，其为喷淋元件210提供了安装支撑基础，也即是说，安装支架220为喷淋元件210提供了稳定的工作环境。

通常情况下，连接件400可以通过螺纹紧固件(例如螺钉、螺栓等)与安装支架220相连，如此设置下，拆装操作会较为简单，工作效率较高。进一步地，为了便于连接件400与安装支架220进行安装固定，连接件400背离增效环300的端部可以折弯形成有安装板410，安装板410与安装支架220相贴合，而安装板410可通过螺纹紧固件与安装支架220固定配合。

喷淋元件210通常包括喷嘴和喷淋管，喷淋管对浆液输送，并由喷嘴喷出浆液；在本实施例中，未限制喷淋元件210的具体数量。安装支架220可以为自塔本体100内部延伸而出的支撑座，也可以为包绕喷淋元件210部分的框架结构。

当然，本实施例未限制连接件400与喷淋组件200的具体连接关系，连接件400也可以直接与喷淋元件210相连。

在本实施例中，增效环300可以为板形结构件，如此其能够提供更好的导流效果，且体积占位较小，能够优化烟气流道110的空间利用率。同时，在竖直方向上，增效环300的内缘朝向进烟气侧倾斜设置。应理解的是，如此设置下，当喷淋组件200喷出浆液后，浆液会顺着斜置的增效环300而流动至烟气流道110的中心区域。

增效环300具有第一端面，第一端面与塔本体100的内壁之间形成涡流空间520，第一端面为增效环300朝向进烟气侧的端面。具体而言，由进烟气侧上升运动的烟气在靠近塔本体100内壁的部分，会被增效环300的第一端面所阻隔，进而防止该部分烟气未充分被脱硫处理就逃逸掉；同时，由于增效环300倾斜设置，烟气运动至与第一端面碰撞之后，会在涡流空间520形成烟气涡流，此时烟气的运动速度会被降低，无疑有利于后续烟气与浆液的充分接触而优化了脱硫效果；再者，增效环300也能够对烟气起到导流效果，且导流方向是朝向进烟气侧，因此会使得烟气向进烟气侧运动一段距离，如此情况下，在烟气上升至出烟气侧时无疑相较于现有技术运动了更长的距离，便延长了烟气与浆液的接触时间，进一步地优化了脱硫效果。

由于环状间隙510的存在，少部分烟气可能会从环状间隙510直接逃逸掉。基于此，在可选的方案中，增效环300具有第二端面，第二端面为增效环300朝向出烟气侧的端面；第二端面上设置有呈环状的拦挡部310，拦挡部310的一端与增效环300相连，且拦挡部310的另一端背离增效环300延伸，增效环300与拦挡部310之间形成浆液槽320；在竖直方向上，拦挡部310的另一端位于增效环300的外缘之上。

具体而言，增效环300的第二端面为拦挡部310提供了安装支撑基础，拦挡部310具有一定的尺寸且呈环状，因此能够与增效环300形成浆液槽320，浆液槽320能够作为浆液的一个储存空间。由于浆液槽320中的浆液量由拦挡部310和增效环30的外缘的高度尺寸所决定，而拦挡部310的另一端位于增效环300的外缘之上，因此，喷淋组件200喷出的浆液不断落入到浆液槽320中时，浆液会不断从浆液槽320中溢出，且自增效环300的外缘溢出，进而就会有浆液流入到环状间隙510中，基于浆液自身的张力作用，环状间隙510始终会留存有浆液，进而对环状间隙510实现密封。当烟气运动至环状间隙510时，这些烟气就会被环状间隙510中的浆液所阻隔，而避免了烟气未被充分脱硫就逃逸掉。

通常情况下，拦挡部310可选为环状的板形件，其厚度尺寸较小，在形成浆液槽320的基础上，还能够提高烟气流道110内的空间利用率。当然，拦挡部310也可以为其他的形状。

当喷淋组件200喷出的浆液落在增效环300上时，会对增效环300产生冲击作用，长期使用后，可能使得增效环300与拦挡部310断裂的情况。基于此，在可选的方案中，浆液槽320内可以设置有加强结构330，加强结构330与增效环300和拦挡部310均相连。

应理解的是，由于浆液槽320内具有容纳空间，因此可以在增效环300和拦挡部310之间设置该加强结构330，加强结构330能够起到加固增效环300和拦挡部310的作用，进而能够提升增效环300和拦挡部310的连接可靠性。

在本实施例中，加强结构330的类型和数量可以有多种，例如加强结构330可以为加强肋、加强板或加强块等，只要能够加固增效环300和拦挡部310即可；加强结构330可以为一个、两个或者更多，如图2所示，加强结构330为四个，且四个加强结构330沿增效环300均匀分布；本实施例对加强结构330的具体类型和具体数量均不作限制。

同样地，为了提升增效环300与连接件400之间的连接可靠性，在可选的方案中，增效环300可以与连接件400一体成型，如此情况下，则增效环300和连接件400就可以整体吊装于喷淋组件200上，且增效环300与连接件400之间的连接可靠性无疑能够得到提升，进而避免增效环300在浆液冲击下而与连接件400脱离。

由于烟气流道110内的空间有限，在安装时，增效环300移动可能会磕碰到防腐层120而造成破坏，或者，由于在脱硫过程中烟气流道110内的气温会升高，此时增效环300受热膨胀而也可能会与防腐层120接触而造成破坏。基于此，在可选的方案中，增效环300的外缘可以设置有防护件340，防护件340位于环状间隙510中，且防护件340背离增效环300的端面与塔本体100的内壁相适配。

应理解的是，如此设置下，防护件340就将防腐层120与增效环300隔离开，即便增效环300在安装时移动，或者受热膨胀，防护件340都能够避免增效环300直接与防腐层120接触而造成破坏。在出现上述情况时，防护件340会代替增效环300与防腐层120接触，且由于防护件340背离增效环300的端面与塔本体100的内壁相适配，该端面能够与塔本体100的内壁相贴合，进而具有较大的接触面积，如此便可以尽量减弱对防腐层120的破坏。

当然，在本实施例中，防护件340的数量可以有多种，举例来说防护件340可以为一个，但如此设置下，增效环300未设置防护件340的周侧仍然会存在易造成防腐层120破坏的问题。基于此，在另一种具体的方案中，防护件340可以为多个，多个防护件340沿增效环300的周向布设，如此就能够避免增效环300的某一侧会对防腐层120造成破坏。

与此同时，相邻的两个防护件340之间形成通流缺口350，通流缺口350与环状间隙510和浆液槽320连通。具体而言，由于防护件340会对浆液槽320中的浆液溢出产生阻碍，如此便会影响浆液在环状间隙510中的留存，进而导致环状间隙510不能被密封。但基于上述的实施方式，浆液槽320中的浆液可通过通流缺口350流动至环状间隙510中，进而确保在脱硫过程中环状间隙510中能够留存有浆液，以使得增效环300与防腐层120间隔开来达到对防腐层120的保护，也能够使得增效环300与防腐层120之间达到密封效果。

由于防护件340依然可能会对防腐层120造成破坏，基于此，在可选的方案中，在塔本体100的内壁和防护件340朝向塔本体100内壁的端面中，至少有一者上设置有防护层530，也即是说，可以近在塔本体100的内壁上设置防护层530，也可以仅在防护件340朝向塔本体100内壁的端面上设置防护层530，还可以在塔本体100的内壁和防护件340朝向塔本体100内壁的端面上均设置防护层530。

应理解的是，如此设置下，防护件340和防腐层120被防护层530间隔开，当防护件340逐渐靠近防腐层120时，防护层530能够避免防护件340与防腐层120直接接触，进而避免防腐层120受到破坏。

在实施例中，防护层530的类型可以有多种，其可以为柔性结构件、弹性结构件等，具体地，其可以为泡棉层、橡胶层等。

为了使得吸收塔的内部结构均具备一定的防腐性能，在可选的方案中，增效环300、防护件340、拦挡部310、加强结构330和连接件400的至少部分可以为防腐结构件，也即是说，它们的至少部分可以选用防腐材料制成。具体而言，防腐材料可选用316L钢材，如此设置下，上述结构不仅能够具备较佳的防腐性能，也具有成本低的优势；当然，防腐材料还可选用C276钢材、1.4527钢材等。

基于前述的吸收塔，本发明实施例还公开一种烟气脱硫系统，其包括前述的吸收塔。在本实施例中，烟气脱硫系统可通过该吸收塔实现对烟气的脱硫处理。该烟气脱硫系统还可以包括制浆子系统、检测组件等，制浆子系统用于制造脱硫浆液，检测组件可用于检测烟气PH值和硫化物成分含量。

本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种吸收塔，其特征在于，包括塔本体（100）、喷淋组件（200）、增效环（300）和连接件（400），所述塔本体（100）具有烟气流道（110），所述烟气流道（110）具有进烟气侧和出烟气侧，在竖直方向上，所述出烟气侧位于所述进烟气侧之上；所述增效环（300）和所述喷淋组件（200）依次设置于所述烟气流道（110）内，且所述增效环（300）位于所述喷淋组件（200）更靠近所述进烟气侧的一侧；

所述增效环（300）通过所述连接件（400）与所述喷淋组件（200）相连；所述塔本体（100）的内壁上设置有防腐层（120），所述增效环（300）与所述防腐层（120）间隔设置，且二者之间形成环状间隙（510）；

所述增效环（300）具有第二端面，所述第二端面为所述增效环（300）朝向所述出烟气侧的端面；所述第二端面上设置有呈环状的拦挡部（310），所述拦挡部（310）的一端与所述增效环（300）相连，且所述拦挡部（310）的另一端背离所述增效环（300）延伸，所述增效环（300）与所述拦挡部（310）之间形成浆液槽（320）；在竖直方向上，所述拦挡部（310）的另一端位于所述增效环（300）的外缘之上；

所述喷淋组件（200）包括喷淋元件（210）和安装支架（220），所述安装支架（220）与所述塔本体（100）的内壁相连，所述喷淋元件（210）设置于所述安装支架（220）上，所述增效环（300）通过所述连接件（400）与所述安装支架（220）相连；

所述增效环（300）为板形结构件，在竖直方向上，所述增效环（300）的内缘朝向所述进烟气侧倾斜设置；所述增效环（300）具有第一端面，所述第一端面与所述塔本体（100）的内壁之间形成涡流空间（520），所述第一端面为所述增效环（300）朝向所述进烟气侧的端面。

2.根据权利要求1所述的吸收塔，其特征在于，所述浆液槽（320）内设置有加强结构（330），所述加强结构（330）与所述增效环（300）和所述拦挡部（310）均相连。

3.根据权利要求1所述的吸收塔，其特征在于，所述增效环（300）的外缘设置有防护件（340），所述防护件（340）位于所述环状间隙（510）中，且所述防护件（340）背离所述增效环（300）的端面与所述塔本体（100）的内壁相适配。

4.根据权利要求3所述的吸收塔，其特征在于，所述防护件（340）为多个，所述多个防护件（340）沿所述增效环（300）的周向布设，且相邻的两个所述防护件（340）之间形成通流缺口（350），所述通流缺口（350）与所述环状间隙（510）和所述浆液槽（320）连通。

5.根据权利要求3所述的吸收塔，其特征在于，在所述塔本体（100）的内壁和所述防护件（340）朝向所述塔本体（100）内壁的端面中，至少有一者上设置有防护层（530）。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的吸收塔，其特征在于，所述增效环（300）与所述连接件（400）一体成型。

7.一种烟气脱硫系统，其特征在于，包括权利要求1至6中任一项所述的吸收塔。

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