CN114570191A - 双循环湿法烟气脱硫吸收塔 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双循环湿法烟气脱硫吸收塔，该双循环湿法烟气脱硫吸收塔包括吸收塔，所述吸收塔设有位于吸收塔主体中部的烟气入口和位于吸收塔主体顶部的烟气出口；一级循环系统，所述一级循环系统设于所述烟气入口的下部，对吸收塔浆液池中的浆液执行循环喷射；若干个二级循环系统，所述二级循环系统设于所述烟气入口和所述烟气出口之间，对烟气入口送入的烟气执行脱硫喷淋。本发明通过在吸收塔内设置一级循环系统和若干个二级循环系统，在对烟气进行脱硫喷淋的同时，对脱硫后的浆液进行循环喷射，保证了高浓度SO2烟气满足超低(35mg/Nm3)排放要求，并解决现有的双循环技术工艺流程长、系统繁杂，占地面积大、投资成本高、系统能耗高等问题。
Description
技术领域
本发明涉及烟气脱硫技术领域，尤其涉及到一种双循环湿法烟气脱硫吸收塔。
背景技术
石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术由于工艺成熟、脱硫效率较高、投资和运行成本较低，得到了广泛的应用。目前，石灰石-石膏湿法脱硫技术通常采用的是单塔单循环方式，其脱硫效率可达95％以上。
最新相关标准中，明确要求新建和在役燃煤发电机组大气污染物排放浓度达到或接近达到燃气轮机机组排放限制：即在基准氧含量6％条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10mg/Nm3、35mg/Nm3和50mg/Nm3，个别地区烟尘排放浓度要求达到5mg/Nm3。这一标准直接将我国的火电厂烟气排放带入了超低排放时代。
对于燃用中、低硫煤(收到基硫含量＜2％)的超低排放脱硫效率要达到98％以上；燃用高硫煤(收到基硫含量≥2％)的超低排放脱硫效率要达到99％乃至更高的脱硫效率以上。
目前针对高脱硫效率、高硫煤超低排放的脱硫技术主要采用双塔双循环、单塔双循环技术。双塔双循环技术，即两个吸收塔串联，如中国专利文献CN207980852U、CN209451643U、CN210495813U等均是双塔双循环技术，这种技术工艺流程长、系统繁杂，占地面积大、投资成本高、系统能耗高。单塔双循环技术，即一个主吸收塔、另设置一个辅吸收塔，如中国专利文献CN112883553A、CN214345571U等，将主吸收塔的部分喷淋浆液引出到设置在主吸收塔外的另一个辅吸收塔，同样存在系统繁杂、占地面积大、投资成本高、系统能耗高问题。
因此，如何提供一种高效、低耗的高浓度烟气脱硫方法，是一个亟需解决的技术问题。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种双循环湿法烟气脱硫吸收塔，旨在解决目前高效率脱硫通常采用的双塔双循环、单塔双循环技术系统繁杂、占地面积大、投资高以及耗能高的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种双循环湿法烟气脱硫吸收塔，所述双循环湿法烟气脱硫吸收塔包括：
吸收塔，所述吸收塔设有位于吸收塔主体中部的烟气入口和位于吸收塔主体顶部的烟气出口；
一级循环系统，所述一级循环系统设于所述烟气入口的下部，对吸收塔浆液池中的浆液执行循环喷射；
若干个二级循环系统，所述二级循环系统设于所述烟气入口和所述烟气出口之间，对烟气入口送入的烟气执行脱硫喷淋。
可选的，所述双循环湿法烟气脱硫吸收塔还包括均流管组件，所述均流管组件设置于所述烟气入口和二级循环系统之间，对烟气入口送入的烟气均流。
可选的，所述均流管组件包括若干个粗均流管和若干个细均流管；其中，细均流管的管径为粗均流管的0.5～1倍。
可选的，所述若干个粗均流管和若干个细均流管形成的均流管断面的流通率为吸收塔断面的0.3～0.6倍。
可选的，所述一级循环系统包括设置于吸收塔外部的一级循环泵、一级循环管和设置于吸收塔内部的一级循环喷射组件；其中：
所述一级循环泵的输入端连接吸收塔浆液池，输出端连接一级循环管的第一端，所述一级循环管的第二端连接一级循环喷射组件。
可选的，所述一级循环喷射组件包括若干个一级循环喷射管和连接对应一级循环喷射管的一级循环喷射喷嘴。
可选的，所述一级循环喷射管采用等径管，若干个一级循环喷射管形成的截面为吸收塔浆液池断面的0.5～0.75倍。
可选的，所述一级循环系统还包括设置于相邻一级循环喷射管之间的氧化空气管。
可选的，所述二级循环系统包括设置于吸收塔外部的二级循环泵、二级循环管和设置于吸收塔内部的二级循环喷淋组件；其中：
所述二级循环泵连接二级循环管的第一端，所述二级循环管的第二端连接二级循环喷淋组件。
可选的，所述二级循环喷淋组件包括二级循环喷淋层和二级循环喷淋层喷嘴。
本发明提出了一种双循环湿法烟气脱硫吸收塔，该双循环湿法烟气脱硫吸收塔包括吸收塔，所述吸收塔设有位于吸收塔主体中部的烟气入口和位于吸收塔主体顶部的烟气出口；一级循环系统，所述一级循环系统设于所述烟气入口的下部，对吸收塔浆液池中的浆液执行循环喷射；若干个二级循环系统，所述二级循环系统设于所述烟气入口和所述烟气出口之间，对烟气入口送入的烟气执行脱硫喷淋。本发明通过在吸收塔内设置一级循环系统和若干个二级循环系统，在对烟气进行脱硫喷淋的同时，对脱硫后的浆液进行循环喷射，保证了高浓度SO2烟气满足超低(35mg/Nm3)排放要求，并解决现有的双循环技术工艺流程长、系统繁杂，占地面积大、投资成本高、系统能耗高等问题。
附图说明
图1为本发明实施例中双循环湿法烟气脱硫吸收塔的示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 1 | 吸收塔 | 25 | 一级循环喷射喷嘴 |
| 11 | 吸收塔入口 | 3 | 二级循环系统 |
| 12 | 吸收塔出口 | 31 | 二级循环泵 |
| 13 | 吸收塔壳体 | 32 | 二级循环管 |
| 2 | 一级循环系统 | 33 | 二级循环喷淋层 |
| 21 | 一级循环泵 | 34 | 二级循环喷淋层喷嘴 |
| 22 | 一级循环管 | 4 | 粗均流管 |
| 23 | 一级循环喷射管 | 5 | 细均流管 |
| 24 | 氧化空气管 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释发明，并不用于限定发明。
下面将结合发明实施例中的附图，对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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。
需要说明，发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在发明要求的保护范围之内。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术由于工艺成熟、脱硫效率较高、投资和运行成本较低，得到了广泛的应用。目前，石灰石-石膏湿法脱硫技术通常采用的是单塔单循环方式，其脱硫效率可达95％以上。
最新相关标准中，明确要求新建和在役燃煤发电机组大气污染物排放浓度达到或接近达到燃气轮机机组排放限制：即在基准氧含量6％条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10mg/Nm3、35mg/Nm3和50mg/Nm3，个别地区烟尘排放浓度要求达到5mg/Nm3。这一标准直接将我国的火电厂烟气排放带入了超低排放时代。
对于燃用中、低硫煤(收到基硫含量＜2％)的超低排放脱硫效率要达到98％以上；燃用高硫煤(收到基硫含量≥2％)的超低排放脱硫效率要达到99％乃至更高的脱硫效率以上。
目前针对高脱硫效率、高硫煤超低排放的脱硫技术主要采用双塔双循环、单塔双循环技术。双塔双循环技术，即两个吸收塔串联，如中国专利文献CN207980852U、CN209451643U、CN210495813U等均是双塔双循环技术，这种技术工艺流程长、系统繁杂，占地面积大、投资成本高、系统能耗高。单塔双循环技术，即一个主吸收塔、另设置一个辅吸收塔，如中国专利文献CN112883553A、CN214345571U等，将主吸收塔的部分喷淋浆液引出到设置在主吸收塔外的另一个辅吸收塔，同样存在系统繁杂、占地面积大、投资成本高、系统能耗高问题。
因此，如何提供一种高效、低耗的高浓度烟气脱硫方法，是一个亟需解决的技术问题。
为了解决这一问题，提出本发明的双循环湿法烟气脱硫吸收塔的各个实施例。本发明提供的双循环湿法烟气脱硫吸收塔通过在吸收塔内设置一级循环系统和若干个二级循环系统，在对烟气进行脱硫喷淋的同时，对脱硫后的浆液进行循环喷射，保证了高浓度SO2烟气满足超低(35mg/Nm3)排放要求，并解决现有的双循环技术工艺流程长、系统繁杂，占地面积大、投资成本高、系统能耗高等问题。
本实施例提供一种双循环湿法烟气脱硫吸收塔，该双循环湿法烟气脱硫吸收塔由吸收塔入口、吸收塔出口、吸收塔壳体、一级循环系统、粗均流管和细均流管、以及二级循环系统组成。
一级循环系统位于吸收塔入口下部，由布置在吸收塔外部的一级循环泵、一级循环管，以及布置在吸收塔浆池内的一级循环喷射管、一级循环喷射喷嘴、氧化空气管组成。氧化空气管布置在一级循环喷射管之间。一级循环喷射管为等径管，其截面占吸收塔浆液池断面的0.5-0.75倍。一级循环系统的喷射喷嘴向吸收塔底部喷射浆液，使吸收塔浆池浆液悬浮，防止浆液沉积，一级循环泵的能耗与常规的机械搅拌器能耗相当，但是氧化空气管的布置可使氧化风机压头降低60kPa，大幅降低氧化风机的能耗。
粗均流管、细均流管位于吸收塔入口上方。细均流管的管径为粗均流管的0.5-1倍，粗均流管、细均流管的布置的吸收塔断面流通率为吸收塔断面的0.3-0.6倍。粗、细均流管的布置能使二级循环系统喷淋的浆液在管子上表面形成一定高度的持液层(100-600mm)，实现均流烟气和提升脱硫效率目的，脱硫效率提升1.2％以上。
二级循环系统由布置在吸收塔外的二级循环泵、二级循环管以及位于吸收塔粗、细均流管上部的二级循环喷淋层、二级循环喷淋层喷嘴组成。共布置1-7个二级循环系统。二级循环系统的脱硫效率达到98.3％以上，最终使吸收塔脱硫效率达到99.5％以上，实现高效、低能耗、高浓度SO2烟气超低排放目的。
为了便于理解，本实施例提出双循环湿法烟气脱硫吸收塔的具体实例，具体如下：
参照图1，图1为本发明双循环湿法烟气脱硫吸收塔的示意图。其中：
吸收塔1由吸收塔入口11、吸收塔出口12、吸收塔壳体13、一级循环系统2、二级循环系统3、粗均流管4和细均流管5组成。
一级循环系统2位于吸收塔入口11的下部，由一级循环泵21、一级循环管22、一级循环喷射管23、一级循环喷射喷嘴25、氧化空气管24组成。氧化空气管24布置在一级循环喷射管23之间。一级循环喷射管23为等径管，其截面占吸收塔浆液池断面的0.5-0.75倍。
粗均流管4、细均流管5位于吸收塔入口11上方。细均流管5的管径为粗均流管的0.5-1倍。粗均流管4、细均流管5的布置的吸收塔断面流通率为吸收塔断面的0.3-0.6倍。
二级循环系统3由布置在吸收塔外的二级循环泵31、二级循环管32和位于吸收塔粗均流管4、细均流管5上部的二级循环喷淋层33、二级循环喷淋层喷嘴34组成。共布置1-7个二级循环系统，(图中仅示出了1个)。
烟气从吸收塔入口11进入，向上穿过粗均流管4和细均流管5间的缝隙以及二级循环系统喷淋在均流管上表面形成的持液层，烟气被均流，并脱除部分SO2和大部分烟尘后与二级循环系统3喷淋层喷嘴34喷淋而下的浆液继续接触，继续脱除烟气中的SO2、粉尘等有害物质后从吸收塔上部通过烟囱排入大气。
吸收SO2后的浆液跌落到吸收塔下部浆池中，浆池中的浆液由一级循环泵21、一级循环管22、一级循环喷射管23，通过一级循环喷射喷嘴(25)喷入浆池底部，使吸收塔浆池浆液悬浮，防止浆液沉积。
在具体的实例中：
以660MW燃煤机组为例，燃煤硫含量3.5％，烟气SO2浓度9000mg/Nm3，满足35mg/Nm3超低排放，设计脱硫效率99.61％，吸收塔直径17m。
一级循环系统配置：一级循环泵流量Q＝2400m3/h、H＝24m、N＝280kW，与采用通常的布置5台搅拌器(单台搅拌器功率55kW)的能耗相当，8根DN1200的一级循环喷射管总共布置18只一级循环喷射喷嘴、7根DN200的氧化空气管，截面为吸收塔断面的0.6倍，喷嘴喷射出的浆液可使吸收塔浆池浆液悬浮、防止沉积，氧化空气管的布置可使氧化风机压头比通常的二级循环的风机压头降低60kPa。
二级循环系统配置：5个二级循环系统，设置5台二级循环泵，对应5层二级循环喷淋层，脱硫效率98.4％。吸收塔烟气入口上方设置16根DN700的粗均流管、15根DN350的细均流管，流通截面为吸收塔断面的0.5倍，形成高度为450mm的持液层，脱硫效率提升1.30％。
上述配置系统能耗比通常的双循环吸收塔节省600kW，节能效果显著、脱硫效率高达99.70％，实现高硫煤烟气超低排放并降低了能耗。
本实施例中，提出了一种高硫煤烟气超低排放、高脱硫效率的单塔双循环的石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置。通过在一个吸收塔内设置一级、二级浆液循环，解决现有的双循环技术工艺流程长、系统繁杂，占地面积大、投资成本高、系统能耗高等问题。
以上仅为发明的优选实施例，并非因此限制发明的专利范围，凡是利用发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种双循环湿法烟气脱硫吸收塔，其特征在于，所述双循环湿法烟气脱硫吸收塔包括：
吸收塔，所述吸收塔设有位于吸收塔主体中部的烟气入口和位于吸收塔主体顶部的烟气出口；
一级循环系统，所述一级循环系统设于所述烟气入口的下部，对吸收塔浆液池中的浆液执行循环喷射；
若干个二级循环系统，所述二级循环系统设于所述烟气入口和所述烟气出口之间，对烟气入口送入的烟气执行脱硫喷淋。
2.如权利要求1所述的双循环湿法烟气脱硫吸收塔，其特征在于，所述双循环湿法烟气脱硫吸收塔还包括均流管组件，所述均流管组件设置于所述烟气入口和二级循环系统之间，对烟气入口送入的烟气均流。
3.如权利要求2所述的双循环湿法烟气脱硫吸收塔，其特征在于，所述均流管组件包括若干个粗均流管和若干个细均流管；其中，细均流管的管径为粗均流管的0.5～1倍。
4.如权利要求3所述的双循环湿法烟气脱硫吸收塔，其特征在于，所述若干个粗均流管和若干个细均流管形成的均流管断面的流通率为吸收塔断面的0.3～0.6倍。
5.如权利要求1所述的双循环湿法烟气脱硫吸收塔，其特征在于，所述一级循环系统包括设置于吸收塔外部的一级循环泵、一级循环管和设置于吸收塔内部的一级循环喷射组件；其中：
所述一级循环泵的输入端连接吸收塔浆液池，输出端连接一级循环管的第一端，所述一级循环管的第二端连接一级循环喷射组件。
6.如权利要求5所述的双循环湿法烟气脱硫吸收塔，其特征在于，所述一级循环喷射组件包括若干个一级循环喷射管和连接对应一级循环喷射管的一级循环喷射喷嘴。
7.如权利要求6所述的双循环湿法烟气脱硫吸收塔，其特征在于，所述一级循环喷射管采用等径管，若干个一级循环喷射管形成的截面为吸收塔浆液池断面的0.5～0.75倍。
8.如权利要求6所述的双循环湿法烟气脱硫吸收塔，其特征在于，所述一级循环系统还包括设置于相邻一级循环喷射管之间的氧化空气管。
9.如权利要求1所述的双循环湿法烟气脱硫吸收塔，其特征在于，所述二级循环系统包括设置于吸收塔外部的二级循环泵、二级循环管和设置于吸收塔内部的二级循环喷淋组件；其中：
所述二级循环泵连接二级循环管的第一端，所述二级循环管的第二端连接二级循环喷淋组件。
10.如权利要求9所述的双循环湿法烟气脱硫吸收塔，其特征在于，所述二级循环喷淋组件包括二级循环喷淋层和二级循环喷淋层喷嘴。
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| CN202210293464.0A Pending CN114570191A (zh) | 2022-03-22 | 2022-03-22 | 双循环湿法烟气脱硫吸收塔 |
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114570191A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202715350U (zh) * | 2012-07-10 | 2013-02-06 | 西安西矿环保科技有限公司 | 一种带有多效紊动系统的湿法脱硫吸收塔 |
| CN104258721A (zh) * | 2014-09-23 | 2015-01-07 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种低能耗、超净排放的烟气脱硫方法和装置 |
| CN206027419U (zh) * | 2016-08-30 | 2017-03-22 | 武汉龙净环保工程有限公司 | 带有循环浆液喷淋系统及双层管式烟气均布器的脱硫系统 |
| CN106861408A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-06-20 | 大唐环境产业集团股份有限公司 | 脱硫除雾一体化吸收塔 |
| CN208542002U (zh) * | 2018-07-24 | 2019-02-26 | 大唐环境产业集团股份有限公司 | 一种烟气湿法脱硫节能装置 |
-
2022
- 2022-03-22 CN CN202210293464.0A patent/CN114570191A/zh active Pending
Patent Citations (5)
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张盼: "《电力环保及应化专业毕业设计指南》", 冶金工业出版社 , pages: 37 * |
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