CN112844031A - 吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置，包括安装在喷淋层(4)下方的由若干冷凝模块(21)组成的浆液冷却盘(2)以及冲洗装置(3)，所述冷凝模块(21)包括进口集箱(22)和出口集箱(23)，进口集箱(22)和出口集箱(23)之间设有若干根错列分布的换热盘管(24)；所述冲洗装置(3)包括冲洗主管(31)，冲洗主管(31)上设有若干深入浆液冷却盘(2)内并位于冷凝模块(21)两侧的冲洗支管(32)，冲洗支管(32)上设有朝向冷凝模块(21)的若干冲洗喷头(33)。本发明具有脱白效果好、运行及维护成本低、烟气的处理效率高的特点。

Description

吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置
技术领域
本发明涉及湿法脱硫净烟气处理技术领域，特别是吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置。
背景技术
我国对于火电厂的烟气处理，主要采用湿法脱硫装置。但是湿法脱硫的出口为饱和或接近饱和的状态的湿烟气，烟气温度为50℃左右，湿烟气经烟囱排放到大气后，与低温空气接触产生凝结，大量的凝结水滴对光线产生折射、散射，从而呈现出白色或浅灰色烟羽，造成视觉污染、雾霾。目前烟气脱白装置，主要是利用“冷凝模块”，即将吸收塔喷淋层出来的饱和湿烟气进行降温冷干，逼出湿烟气里的饱和水，降低了吸收塔出口烟气的含水率，有利于后端的烟气加热器进行加热，同时消除烟囱出口烟气的白雾。
现有技术中常规的烟气脱白工艺中的冷凝模块均布置在吸收塔除雾器的上部，或吸收塔的出口烟道内，由脱硫净烟气与模块内的冷却水进行热交换，以降低烟气温度，减少烟气饱和水含量，从而达到消除白烟的目的。因常规的冷凝模块换热管两边的介质为水-烟气，换热系数小，脱白效果一般，换热面积做得很大，在吸收塔内常常需要扩径才能布置得下，导致占用面积大，运行及维护成本高；并且换热模块烟气流动方向的厚度较大，烟气阻力也很大，影响排烟的速度，降低烟气的处理效率。
因此，现有的脱白装置存在脱白效果一般、成本高、烟气的处理效率低的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置。本发明具有脱白效果好、运行及维护成本低、烟气的处理效率高的特点。
本发明的技术方案：吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置，包括安装在喷淋层下方的由若干冷凝模块组成的浆液冷却盘以及冲洗装置，所述冷凝模块包括进口集箱和出口集箱，进口集箱和出口集箱之间设有若干根错列分布的换热盘管；所述冲洗装置包括冲洗主管，冲洗主管上设有若干深入浆液冷却盘内并位于冷凝模块两侧的冲洗支管，冲洗支管上设有朝向冷凝模块的若干冲洗喷头。
前述的吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置中，所述换热盘管呈蛇形状，换热盘管的两端分别与进口集箱和出口集箱连接，进口集箱的进口端连接有进口支管，出口集箱的出口端设有出口支管。
前述的吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置中，还包括凉水塔，凉水塔的出口端连接有冷水母管，冷水母管上设有变频循环水泵，冷水母管与若干进口支管连通，凉水塔的进口端连接有热水母管，热水母管与若干出口支管连通。
前述的吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置中，所述热水母管上设有加药管，加药管上设有加药阀。
前述的吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置中，所述吸收塔的出口设有出口温度计，吸收塔的进口设有进口温度计，出口温度计与变频循环水泵之间设有温度控制线及第一PI控制器由温度控制线将出口温度计、变频循环水泵及第一PI控制器的信号连接在一起。
前述的吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置中，所述冲洗主管上依次设有电动阀、第一手动阀和流量计，第一手动阀分别位于电动阀的两侧，冲洗主管的进口与流量计之间还设有分流管，分流管上设有第二手动阀。
前述的吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置中，所述吸收塔的入口处和喷淋层下方之间设有差压计，差压计与电动阀之间设有压力控制线及第二PI控制器。
前述的吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置中，所述浆液冷却盘和喷淋层之间设有浆液均布盘，浆液均布盘由若干块均布板组成，所述均布板包括多孔底板，多孔底板的两侧均设有侧筋板，多孔底板上设有若干与侧筋板连接的若干内筋板，每块多孔底板上均开有若干通孔，通孔的直径为20mm。
前述的吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置中，所述多孔底板的开孔率为40％～50％，多孔底板的烟气阻力为200Pa。
前述的吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置中，所述喷淋层包括若干层上下分布的喷淋管，喷淋管上设有喷嘴，喷嘴与喷淋管采用玻璃丝布及玻璃钢缠绕，相邻层的喷嘴相互错位分布。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、将浆液冷却盘设置在喷淋层的下方，浆液冷却盘接触的是从上方喷淋层喷淋下来的浆液，蓄热量高，与换热盘管内的冷却水(去离子水)进行的是水-水换热，导热系数大，比起以往的水-气换热高一个数量级，换热效果和脱白效果大大改善，烟气处理效率提高，能够明显降低吸收塔周围的石膏雨现象,改善整个电厂环境及电厂周边居民环境；
2、冲洗支管深入浆液冷却盘内部进行冲洗，冲洗更彻底、更干净；将喷淋层设置为多层，满足多层次大范围的喷淋，使用效果更佳，更能适应不同规格的吸收塔，应用范围广；
3、将浆液冷却盘安装在吸收塔的低位，降低安装工程量；并可降低泵的扬程，降低耗电量；循环水是内水，只要补充少量逃逸即可，本装置只是使用少量冲洗水即可，水资源消耗少，具有节能减排环保的作用；
4、根据吸收塔的出口温度计和进口温度计的差值，灵活调节变频循环水泵的流量，从而灵活调节浆液温降；根据差压计，可以判断浆液冷却盘有无积垢、堵灰，从而启动冲洗装置；
5、整个装置简单，投入、运行及维护成本低、工艺流程简洁明了、运行费用低，整套装置可靠性高、使用寿命长；
因此，本发明具有脱白效果好、运行及维护成本低、烟气的处理效率高的特点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是冲洗支管与冷凝模块的分布结构示意图；
图3是冷凝模块的结构示意图；
图4是图1中A-A向的结构示意图；
图5是图1中B-B向的结构示意图；
图6是均布板的结构示意图。
附图中的标记为：1、吸收塔；2、浆液冷却盘；21、冷凝模块；22、进口集箱；23、出口集箱；24、换热盘管；25、进口支管；26、出口支管；3、冲洗装置；31、冲洗主管；32、冲洗支管；33、冲洗喷头；34、电动阀；35、第一手动阀；36、流量计；37、分流管；38、第二手动阀；4、喷淋层；41、喷淋管；42、喷嘴；5、浆液均布盘；51、均布板；52、通孔；53、多孔底板；54、侧筋板；55、内筋板；6、凉水塔；61、冷水母管；62、变频循环水泵；63、热水母管；64、加药管；65、加药阀；66、温度控制线；67、出口温度计；68、进口温度计；69、第一PI控制器；71、差压计；72、压力控制线；73、第二PI控制器。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。
如图1-6所示，吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置，包括安装在喷淋层4下方的由若干冷凝模块21组成的浆液冷却盘2以及冲洗装置3，所述冷凝模块21包括进口集箱22和出口集箱23，进口集箱22和出口集箱23之间设有若干根错列分布的换热盘管24；所述冲洗装置3包括冲洗主管31，冲洗主管31上设有若干深入浆液冷却盘2内并位于冷凝模块21两侧的的冲洗支管32，冲洗支管32上设有朝向冷凝模块21的若干冲洗喷头33，冲洗支管32深入浆液冷却盘2内部进行冲洗，冲洗更彻底、更干净。
将喷淋层4设置在浆液冷却盘2的上方，浆液冷却盘2接触的是从上方喷淋层4喷淋下来的浆液，蓄热量高，与换热盘管24内的冷却水进行的是水-水换热，导热系数大，比起以往的水-气换热高一个数量级，换热效果和脱白效果大大改善，烟气处理效率提高，能够明显降低吸收塔1周围的石膏雨现象,改善整个电厂环境及电厂周边居民环境；整个装置简单，设备投入低、工艺流程简洁明了、运行费用低，整套装置可靠性高、使用寿命长。
所述换热盘管24呈蛇形状，换热盘管24的两端分别与进口集箱22和出口集箱23连接，增加气流扰动，加强换热。进口集箱22的进口端连接有进口支管25，出口集箱23的出口端设有出口支管26。
从凉水塔来的凉水从进口支管25进入冷凝模块21，与烟气进行换热后，从出口支管26出去，升温后的热水再回到凉水塔进行降温。该冷凝模块21的材质为SS2205。该浆液冷却盘2烟气阻力≤150Pa。
还包括凉水塔6，凉水塔6的出口端连接有冷水母管61，冷水母管61上设有变频循环水泵62，冷水母管61与若干进口支管25连通，凉水塔6的进口端连接有热水母管63，热水母管63与若干出口支管26连通。
凉水塔6配合变频循环水泵62，与浆液冷却盘2组成一个封闭回路，将从浆液冷却盘2升温后的热水通过凉水塔6降温，再回到浆液冷却盘2，形成循环。循环水是内水，只要补充少量逃逸即可，水资源消耗少，具有节能减排环保的作用。
所述热水母管63上设有加药管64，加药管64上设有加药阀65，防止循环水积垢。
所述吸收塔1的出口设有出口温度计67，吸收塔1的进口设有进口温度计68，出口温度计67与变频循环水泵62之间设有温度控制线66及第一PI控制器69，由温度控制线66将出口温度计67、变频循环水泵62及第一PI控制器69的信号连接在一起。温度计信号与变频循环水泵62的频率相关联，当出口温度过高时，增加变频循环水泵频率，提高换热量；反之，则降低变频循环水泵频率，该功能由第一PI控制器69来实现。根据吸收塔1的出口温度计67和进口温度计68的差值，来灵活调节变频循环水泵62的流量，从而灵活调节浆液温降。
所述冲洗主管31上依次设有电动阀34、第一手动阀35和流量计36，第一手动阀35分别位于电动阀34的两侧，冲洗主管31的进口与流量计36之间还设有分流管37，分流管37上设有第二手动阀38。调节灵活方便。如果吸收塔直径大于4米，冲洗装置可以设置两套及两套以上，分区冲洗，以减少瞬时冲洗水的流量。冲洗水由脱硫系统工艺水泵提供。塔内管道材质316L，塔外则采用碳钢即可。
所述吸收塔1的入口处和喷淋层4下方之间设有差压计71，差压计71与电动阀34之间设有压力控制线72及第二PI控制器73，差压计71的差压信号与电动阀34相关联。冲洗水启动采用双控制方式：时间控制及差压控制。控制系统可以设定一个时间值，如6h，每当6h到，启动冲洗；同样，也设定一个差压值，如350Pa，当差压到350Pa，启动冲洗。该功能由第二PI控制器完成。根据差压计71，可以判断浆液冷却盘2有无积垢、堵灰，从而启动冲洗装置3。
所述浆液冷却盘2和喷淋层4之间设有浆液均布盘5，浆液均布盘5由若干块均布板51组成，所述均布板51包括多孔底板53，多孔底板53的两侧均设有侧筋板54，多孔底板53上设有若干与侧筋板54连接的若干内筋板55，每块多孔底板51上均开有若干通孔52，通孔52的直径为20mm。浆液均布盘用于均匀布水。因为通孔的直径为20mm，远大于石膏颗粒含结块的，在喷淋层的不停冲刷下，均布板表面一直处于干净状态，浆液均布盘本身具有自清洁功能。
所述多孔底板53的开孔率为40％～50％，多孔底板53的烟气阻力为200Pa。主要作用是缓冲喷淋层4的冲击力，保护浆液冷却盘2，同时也起到均匀布水的作用，提高换热效果。该托盘材质为SS2205。
所述喷淋层4包括若干层上下分布的喷淋管41，喷淋管41上设有喷嘴42，喷嘴42与喷淋管41采用玻璃丝布及玻璃钢缠绕，相邻层的喷嘴42相互错位分布。将喷淋层4设置为多层，满足多层次大范围的喷淋，使用效果更佳。还可以将喷淋管41做成伸缩结构，从而更能适应不同规格的吸收塔1，应用范围广。
该吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置布置在吸收塔1内的喷淋层4下面，浆池上面，将浆液冷却盘2安装在吸收塔1的低位，降低安装工程量；并可降低泵的扬程，降低耗电量；配套设置仪表、自动阀门等，可以在DCS上完成自动调节，轻松控制吸收塔浆液温度，从而控制出口烟气白雾。
本发明中的设备材质均为SS2205或SS316L，均为防腐材质，使用寿命长。

Claims (10)

1.吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置，其特征在于：包括安装在喷淋层(4)下方的由若干冷凝模块(21)组成的浆液冷却盘(2)以及冲洗装置(3)，所述冷凝模块(21)包括进口集箱(22)和出口集箱(23)，进口集箱(22)和出口集箱(23)之间设有若干根错列分布的换热盘管(24)；所述冲洗装置(3)包括冲洗主管(31)，冲洗主管(31)上设有若干深入浆液冷却盘(2)内并位于冷凝模块(21)两侧的冲洗支管(32)，冲洗支管(32)上设有朝向冷凝模块(21)的若干冲洗喷头(33)。
2.根据权利要求1所述的吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置，其特征在于：所述换热盘管(24)呈蛇形状，换热盘管(24)的两端分别与进口集箱(22)和出口集箱(23)连接，进口集箱(22)的进口端连接有进口支管(25)，出口集箱(23)的出口端设有出口支管(26)。
3.根据权利要求1所述的吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置，其特征在于：还包括凉水塔(6)，凉水塔(6)的出口端连接有冷水母管(61)，冷水母管(61)上设有变频循环水泵(62)，冷水母管(61)与若干进口支管(25)连通，凉水塔(6)的进口端连接有热水母管(63)，热水母管(63)与若干出口支管(26)连通。
4.根据权利要求3所述的吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置，其特征在于：所述热水母管(63)上设有加药管(64)，加药管(64)上设有加药阀(65)。
5.根据权利要求3所述的吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置，其特征在于：所述吸收塔(1)的出口设有出口温度计(67)，吸收塔(1)的进口设有进口温度计(68)，出口温度计(67)与变频循环水泵(62)之间设有温度控制线(66)及第一PI控制器(69)，由温度控制线(66)将出口温度计(67)、变频循环水泵(62)及第一PI控制器(69)的信号连接在一起。
6.根据权利要求1所述的吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置，其特征在于：所述冲洗主管(31)上依次设有电动阀(34)、第一手动阀(35)和流量计(36)，第一手动阀(35)分别位于电动阀(34)的两侧，冲洗主管(31)的进口与流量计(36)之间还设有分流管(37)，分流管(37)上设有第二手动阀(38)。
7.根据权利要求6所述的吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置，其特征在于：所述吸收塔(1)的入口处和喷淋层(4)下方之间设有差压计(71)，差压计(71)与电动阀(34)之间设有压力控制线(72)及第二PI控制器(73)。
8.根据权利要求1所述的吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置，其特征在于：所述浆液冷却盘(2)和喷淋层(4)之间设有浆液均布盘(5)，浆液均布盘(5)由若干块均布板(51)组成，所述均布板(51)包括多孔底板(53)，多孔底板(53)的两侧均设有侧筋板(54)，多孔底板(53)上设有若干与侧筋板(54)连接的若干内筋板(55)，每块多孔底板(51)上均开有若干通孔(52)，通孔(52)的直径为20mm。
9.根据权利要求8所述的吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置，其特征在于：所述多孔底板(53)的开孔率为40％～50％，多孔底板(53)的烟气阻力为200Pa。
10.根据权利要求1所述的吸收塔浆液喷淋冷却脱白装置，其特征在于：所述喷淋层(4)包括若干层上下分布的喷淋管(41)，喷淋管(41)上设有喷嘴(42)，喷嘴(42)与喷淋管(41)采用玻璃丝布及玻璃钢缠绕，相邻层的喷嘴(42)相互错位分布。
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