CN113413753A - 一种高硫煤单塔喷淋层pH值分层控制装置及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高硫煤单塔喷淋层pH值分层控制装置及使用方法，包括脱硫塔，所述脱硫塔内设置有氧化空气管网，所述氧化空气管位于脱硫塔底部浆液池的中间，所述脱硫塔设置有喷淋层pH分级控制装置，所述喷淋层pH分级控制装置通过在每个上部喷淋层的浆液循环泵入口处设置碱液输送管增加供给碱液量，以实现每个循环泵对应的各喷淋层总管道中浆液的pH值的分级控制。本发明通过设置喷淋层pH分级控制装置，实现对高硫煤热电机组实现单塔单循环高效脱硫，同时协同除尘，达到超低排放要求，确保机组运行稳定，节约占地和投资，进而实现了单塔单循环工艺的分层pH值控制，具有结构简单、占地面积小、运行稳定、投资少、运行费用低的优点。

Description

一种高硫煤单塔喷淋层pH值分层控制装置及使用方法
技术领域
本发明涉及脱硫设备技术领域，具体为一种高硫煤单塔喷淋层pH值分层控制装置及使用方法。
背景技术
根据国家和地方政府相关部门规定的燃气机组排放的要求，排放的烟气中SO2≤35mg/Nm 3，粉尘≤5mg/Nm 3，NOx≤50mg/Nm 3，实现超低排放；
传统的单塔双循环脱硫塔采用圆锥底收集碗与浆液导流板，烟气通流阻断冲击效应明显，气流过渡不够顺畅、分布均匀性差，导致烟气通流阻力大，烟风系统能耗大幅增加，并且单塔双循占地面积大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高硫煤单塔喷淋层pH值分层控制装置及使用方法，实现单塔单循环工艺的分层pH值控制，具有结构简单、占地面积小、运行稳定、投资少、运行费用低。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高硫煤单塔喷淋层pH值分层控制装置，包括脱硫塔，所述脱硫塔内设置有氧化空气管网，脱硫塔底部为浆液池，所述氧化空气管网位于浆液池内距页液面1.5m-3.5m处，其特征在于：所述脱硫塔设置有喷淋层pH分级控制装置，所述喷淋层pH分级控制装置包括依次设置的第一喷淋层、第二喷淋层、第三喷淋层、第四喷淋层、第五喷淋层和第六喷淋层，所述第一喷淋层、第二喷淋层、第三喷淋层、第四喷淋层、第五喷淋层和第六喷淋层上分别设置有浆液管道，所述喷淋层pH分级控制装置通过在第三喷淋层、第四喷淋层、第五喷淋层和第六喷淋层的浆液循环泵入口处设置的增加pH值的碱液输送管，实现每个循环泵对应的各喷淋层浆液总管道的pH值的分级控制；所述浆液管道上设置有pH在线检测仪，浆液管道的一端与喷淋层主管道相连，另一端分别与浆液循环泵的出口连接，所述循环泵的入口处分别通过连通管穿过脱硫塔与浆液池连通。
所述脱硫塔上设置有pH调节剂输送系统，所述pH调节剂输送系统包括碱液调节剂输送管，所述碱液调节剂输送管为四根，所述碱液调节剂输送管的一端分别置于浆液池内，且分别靠近第三喷淋层的浆液循环泵入口、第四喷淋层的浆液循环泵入口、第五喷淋层的浆液循环泵入口和第六喷淋层的浆液循环泵入口处的连通管位置，所述碱液调节剂输送管上设置有电动调节阀，所述碱液调节剂输送管的另一端与碱液输送泵相连接。
所述脱硫塔内设置有搅拌机和石膏排出泵，所述搅拌机为4-6台，所述搅拌机分别安装于浆液池中下部，且侧入式固定；所述石膏排出泵为2台，分别安装于塔外，通过管道与浆液池底部相连。
一种高硫煤单塔喷淋层pH值分层控制装置及使用方法，所述方法包括一下步骤；
步骤一、将待处理的烟气输入脱硫塔内:
步骤二、采用喷淋层pH级控制机构处理烟气；
步骤三、除去净烟气中部分雾滴和颗粒污染物后，从脱硫塔顶部的排入烟道，再通过烟囱排出。
所述步骤二中的烟气处理具体包括；
1)将pH调节剂输送系统的pH调节剂分两部分：其中一部分进入脱硫塔底部一侧，用于控制脱疏塔底部的浆液池内的pH在4.8～5.3范围内；另一部分则进入上部多层喷淋层pH分级控制装置，通过上部的多层喷淋层和pH分级控制机构中的pH调节阀和精密流量测量装置控制上部多层喷淋层pH分级控制制机构中的不同喷淋层pH调节剂的加入量，达到pH值分层控制的目的；碱液调节剂输送管管口布置于所述浆液池内的所述循环泵管道进口的旁边，在循环泵入口负压的作用下，pH调节剂被吸入循环泵，经过循环泵叶轮的强力搅拌，实现pH调节剂与循环浆液的均匀混合；
2)pH调节剂通过循环泵组分别提升至上部多层pH分级多层喷淋层的不同喷淋层，经高效雾化螺旋喷嘴均匀雾化后与逆流的原烟气发生反应，以脱除原烟气中的S02，得到净烟气；
3)反应后的浆液落入设置于脱硫塔底部的浆液池上部，在氧化空气管网的搅拌作用下，亚硫酸盐与氧化空气充分接触反应生成硫酸盐，在重力的作用下，沉降到浆液池底部，在搅拌机作用下，继续氧化，最后由石膏排出泵排出脱硫塔，送至石膏处理单元。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明通过设置喷淋层pH分级控制装置，实现对高硫煤热电机组实现单塔单循环高效脱硫，同时协同除尘，达到超低排放要求，确保机组运行稳定，节约占地和投资，进而实现了单塔单循环工艺的分层pH值控制，具有结构简单、占地面积小、运行稳定、投资少、运行费用低的优点。
附图说明
图1为本发明的装置示意图；
图2为本发明的脱硫塔与浆液管道和连通管的关系配合图。
图中：1循环泵、2脱硫塔、3浆液管道、3-1连通管、4碱液电动调节阀、5喷淋层pH分级控制装置、5-1第一喷淋层、5-2第二喷淋层、5-3第三喷淋层、5-4第四喷淋层、5-5第五喷淋层、5-6第六喷淋层、6搅拌机、7碱液调节剂输送管、8石膏排出泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示，一种高硫煤单塔喷淋层pH值分层控制装置，包括脱硫塔2，所述脱硫塔2内设置有氧化空气管网，脱硫塔2底部为浆液池，所述氧化空气管网位于浆液池内距页液面1.5m-3.5m处，所述脱硫塔2设置有喷淋层pH分级控制机构5，所述喷淋层pH分级控制机构5包括依次设置的第一喷淋层5-1、第二喷淋层5-2、第三喷淋层5-3、第四喷淋层5-4、第五喷淋层5-5和第六喷淋层5-6，所述第一喷淋层5-1、第二喷淋层5-2、第三喷淋层5-3、第四喷淋层5-4、第五喷淋层5-5和第六喷淋层5-6上分别设置有浆液管道3，所述喷淋层pH分级控制机构5通过在每个喷淋层的浆液循环泵入口处设置的增加碱液量的浆液管道3，碱液输送管3用于实现每个循环泵对应的各喷淋层浆液管道入口处的浆液的pH值的分级控制；所述浆液管道3上设置有pH在线检测仪，浆液管道3的一端与喷淋层主管道相连，另一端分别与浆液循环泵1的出口连接，所述循环泵1的入口处分别通过连通管3-1穿过脱硫塔2与浆液池连通。
如图2所示，本实施例中，第一喷淋层5-1、第二喷淋层5-2、第三喷淋层5-3、第四喷淋层5-4、第五喷淋层5-5和第六喷淋层5-6为高效雾化螺旋喷嘴；循环泵1为多台与浆液管道3一一对应设置，本实施例实际安装，脱硫塔2上设置有pH调节剂输送系统，pH调节剂输送系统包括碱液调节剂输送管7，碱液调节剂输送管7为四根，碱液调节剂输送管7的一端分别置于浆液池内，且分别靠近第三喷淋层5-3的浆液循环泵入口、第四喷淋层5-4的浆液循环泵入口、第五喷淋层5-5的浆液循环泵入口和第六喷淋层5-6的浆液循环泵入口处的连通管3-1位置，碱液调节剂输送管7上设置有碱液电动调节阀4，碱液调节剂输送管7的另一端与碱液输送泵相连接，用于控制和输送调节剂，输送的调节剂为Ca(OH)2、Mg(OH)2和或NaOH的碱性溶液，在循环泵负压的作用下，pH调节剂被吸入循环泵，经过循环泵叶轮的强力搅拌，实现pH调节剂与石膏浆液的均匀混合；第三喷淋层5-3、第四喷淋层5-4、第五喷淋层5-5和第六喷淋层5-6的连通管3上分别设置有碱液电动调节阀4，利用循环泵抽液形成的负压，将石灰石浆液吸入循环泵内，并送至第四喷淋层5-4、第五喷淋层5-5和第六喷淋层5-6向下喷淋，将第四喷淋层5-4、第五喷淋层5-5和第六喷淋层5-6的浆液pH值控制在5.8-6.4，新鲜石灰石浆液优先于低硫分烟气接触，提高SO2的脱除效率；吸收塔内管口处的石灰石浆液量由浆液循环泵输送，由每一层喷淋的碱液电动调节阀4反馈的pH值控制，第三喷淋层5-3、第四喷淋层5-4、第五喷淋层5-5和第六喷淋层5-6的与石膏浆液池之间通过连通管3连接，通过碱液电动调节阀4控制第四喷淋层5-4、第五喷淋层5-5和第六喷淋层5-6不同喷淋层的pH调节剂加入量，以达到不同喷淋层pH值分级控制的目的；脱硫塔2内设置有搅拌机6和石膏排出泵8，搅拌机6为4-6台，搅拌机6分别安装于浆液池中下部，且侧入式固定；所述石膏排出泵8为2台，分别安装于塔外，通过管道与浆液池底部相连；反应后的pH调节剂与氧化空气接触反应生成的石膏通过石膏排出泵8排出所述脱硫塔；在浆液池与上部多层喷淋系统之间通过循环泵组相连，在通过脱硫塔2内上部的除雾器除去净烟气中部分雾滴和颗粒污染物。
上述的一种高硫煤单塔喷淋层pH值分层控制装置及使用方法，所述方法包括一下步骤；
步骤一、将待处理的烟气输入脱硫塔2内:
步骤二、采用喷淋层pH分级控制机构5处理烟气；
步骤三、除去净烟气中部分雾滴和颗粒污染物后，从脱硫塔2顶部的排入烟道，再通过烟囱排出。
本实施例中，步骤二中的烟气处理具体包括；
1)将pH调节剂输送系统的pH调节剂分两部分：其中一部分进入脱硫塔2底部一侧，用于控制脱疏塔2底部的浆液池内的pH在4.8～5.3范围内；另一部分则进入上部多层喷淋层pH分级控制机构，通过上部的多层喷淋层和pH分级控制机构5中的pH调节阀4和精密流量测量装置控制上部多层喷淋层pH分级控制制机构5中的不同喷淋层pH调节剂的加入量，达到pH值分层控制的目的；碱液调节剂输送管7管口布置于所述浆液池内的所述循环泵1管道进口的旁边，在循环泵入口负压的作用下，pH调节剂被吸入循环泵1，经过循环泵叶轮的强力搅拌，实现pH调节剂与循环浆液的均匀混合；
2)pH调节剂通过循环泵组分别提升至上部多层pH分级多层喷淋层5的不同喷淋层，经高效雾化螺旋喷嘴均匀雾化后与逆流的原烟气发生反应，以脱除原烟气中的S02，得到净烟气；
3)反应后的浆液落入设置于脱硫塔2底部的浆液池上部，在氧化空气管网的搅拌作用下，亚硫酸盐与氧化空气充分接触反应生成硫酸盐，在重力的作用下，沉降到浆液池底部，在搅拌机6作用下，继续氧化，最后由石膏排出泵8排出脱硫塔，送至石膏处理单元。
本发明通过设置喷淋层pH分级控制机构5，实现对高硫煤热电机组实现单塔高效脱硫，同时协同除尘，达到超低排放要求，确保机组运行稳定，节约占地和投资，进而实现了单塔单循环工艺的分层pH值控制，具有结构简单、占地面积小、运行稳定、投资少、运行费用底的优点。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种高硫煤单塔喷淋层pH值分层控制装置，包括脱硫塔(2)，所述脱硫塔(2)内设置有氧化空气管网，脱硫塔(2)底部为浆液池，所述氧化空气管网位于浆液池内距液面1.5m-3.5m处，其特征在于：所述脱硫塔(2)设置有喷淋层pH分级控制装置(5)，所述喷淋层pH分级控制装置(5)包括依次设置的第一喷淋层(5-1)、第二喷淋层(5-2)、第三喷淋层(5-3)、第四喷淋层(5-4)、第五喷淋层(5-5)和第六喷淋层(5-6)，所述第一喷淋层(5-1)、第二喷淋层(5-2)、分别设置有浆液管道(3)，所述喷淋层pH分级控制装置(5)通过在第三喷淋层(5-3)、第四喷淋层(5-4)、第五喷淋层(5-5)和第六喷淋层(5-6)的浆液循环泵入口处设置的增加pH值的碱液碱液调节剂输送管(7)，碱液碱液调节剂输送管(7)用于实现每个循环泵对应的各喷淋层浆液管道入口处的浆液的pH值的分级控制；所述浆液管道(3)上设置有pH在线检测仪，浆液管道(3)的一端与喷淋层主管道相连，另一端分别与浆液循环泵(1)的出口连接，所述循环泵(1)的入口处分别通过连通管(3-1)穿过脱硫塔(2)与浆液池连通。
2.根据权利要求1所述的一种高硫煤单塔喷淋层pH值分层控制装置，其特征在于：所述脱硫塔(2)上设置有pH调节剂输送系统，所述pH调节剂输送系统包括碱液调节剂输送管(7)，所述碱液调节剂输送管(7)为四根，所述碱液调节剂输送管(7)的一端分别置于浆液池内，且分别靠近第三喷淋层(5-3)的浆液循环泵入口、第四喷淋层(5-4)的浆液循环泵入口、第五喷淋层(5-5)的浆液循环泵入口和第六喷淋层(5-6)的浆液循环泵入口处的连通管(3-1)位置，所述碱液调节剂输送管(7)上设置有碱液电动调节阀(4)，所述碱液调节剂输送管(7)的另一端与碱液输送泵相连接。
3.根据权利要求1所述的一种高硫煤单塔喷淋层pH值分层控制装置，其特征在于,所述脱硫塔(2)内设置有搅拌机(6)和石膏排出泵(8)，所述搅拌机(6)为4-6台，所述搅拌机(6)分别安装于浆液池中下部，且侧入式固定；所述石膏排出泵(8)为2台，分别安装于塔外，通过管道与浆液池底部相连。
4.根据权利要求1至3所述的一种高硫煤单塔喷淋层pH值分层控制装置及使用方法，其特征在于，所述方法包括一下步骤；
步骤一、将待处理的烟气输入脱硫塔(2)内:
步骤二、采用喷淋层pH分级控制装置(5)处理烟气；
步骤三、除去净烟气中部分雾滴和颗粒污染物后，从脱硫塔(2)顶部排入烟道，再通过烟囱排出。
5.根据权利要求4所述的一种高硫煤单塔喷淋层pH值分层控制装置及使用方法，其特征在于，所述步骤二中的烟气处理具体包括；
1)将pH调节剂输送系统的pH调节剂分两部分：其中一部分进入脱硫塔(2)底部一侧，用于控制脱疏塔(2)底部的浆液池内的pH在4.8～5.3范围内；另一部分则进入上部多层喷淋层pH分级控制装置，通过上部的多层喷淋层和pH分级控制装置(5)中的pH调节阀(4)和精密流量测量装置控制上部多层喷淋层pH分级控制装置(5)中的不同喷淋层pH调节剂的加入量，达到pH值分层控制的目的；碱液调节剂输送管(7)管口布置于所述浆液池内的所述循环泵(1)管道进口的旁边，在循环泵入口负压的作用下，pH调节剂被吸入循环泵(1)，经过循环泵叶轮的强力搅拌，实现pH调节剂与循环浆液的均匀混合；
2)pH调节剂通过循环泵组分别提升至上部多层pH分级多层喷淋层(5)的不同喷淋层，经高效雾化螺旋喷嘴均匀雾化后与逆流的原烟气发生反应，以脱除原烟气中的S02，得到净烟气；
3)反应后的浆液落入设置于脱硫塔(2)底部的浆液池上部，在氧化空气管网的搅拌作用下，亚硫酸盐与氧化空气充分接触反应生成硫酸盐，在重力的作用下，沉降到浆液池底部，在搅拌机(6)作用下，继续氧化，最后由石膏排出泵(8)排出脱硫塔，送至石膏处理单元。
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