CN115178082A - 一种脱硫吸收塔系统及其浆液泡沫消除方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脱硫吸收塔系统及其浆液泡沫消除方法，浆液循环泵的入口与吸收塔浆池连接，浆液循环泵的出口与喷淋层连接，浆液泡沫消除装置设置于吸收塔本体的内腔并位于入口烟道与吸收塔浆池之间；浆液泡沫消除装置包括浆液泡沫消除装置本体，浆液泡沫消除装置本体上开设有若干浆液通道，浆液通道用于供浆液泡沫消除装置本体上方的浆液流入吸收塔浆池中；浆液泡沫消除装置本体采用中空结构，浆液泡沫消除装置本体上设有与浆液泡沫消除装置本体内腔连通的冷却水入口和冷却水出口。本发明能实现在不恶化浆液品质的前提下消除脱硫吸收塔内的浆液泡沫，同时降低饱和湿烟气的排放温度和含湿量，缓解烟囱湿烟羽现象。

Description

一种脱硫吸收塔系统及其浆液泡沫消除方法

技术领域

本发明属于节能环保领域，涉及一种脱硫吸收塔系统及其浆液泡沫消除方法。

背景技术

工业燃煤锅炉烟气脱硫技术以湿式石灰石/石灰-石膏法脱硫工艺为主。湿法脱硫系统同时作为烟气净化系统和废水处理系统的末端系统，系统运行工况最为恶劣。脱硫系统在运行工程中，经常会出现如烟气中携带的油污或者高浓度粉尘被脱硫吸收塔捕集进入吸收塔浆池、脱硫工艺水含盐量和COD浓度高、脱硫吸收剂MgO含量高、脱硫废水处理系统故障不能正常排脱硫废水等情况，致使吸收塔浆液品质逐渐恶劣，吸收塔浆液出现大量不易破碎的泡沫，漂浮在吸收塔浆池液位表面。

运行人员仅能依靠在线液位监测装置控制浆池液位，在线液位监测装置无法测量泡沫层的液位高度，因此运行人员无法了解浆液起泡的实际情况。为了防止浆液泡沫层过厚出现浆液从吸收塔溢流出塔的情况，运行人员只能控制低液位运行，导致吸收塔脱硫效率下降，存在SO₂排放超标的隐患。

浆液起泡主要受烟气成分、工艺水质、吸收剂品质及脱硫废水处理设备运行情况等因素影响，从根源上杜绝浆液起泡难以实现，常规处理方式是添加消泡剂。消泡剂是有机物和无机物的化学混合物，在实现消泡作用的同时又向吸收塔浆液添加大量化学物质，加快了吸收塔浆液品质恶化的进程，脱硫系统运行工况陷入恶性循环。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种脱硫吸收塔系统及其浆液泡沫消除方法，本发明能实现在不恶化浆液品质的前提下消除脱硫吸收塔内的浆液泡沫，同时降低饱和湿烟气的排放温度和含湿量，缓解烟囱湿烟羽现象。

本发明采用的技术方案如下：

一种脱硫吸收塔系统，包括吸收塔本体、浆液循环泵和浆液泡沫消除装置，吸收塔本体的顶部具有喷淋层，吸收塔本体的底部具有吸收塔浆池，浆液循环泵的入口与吸收塔浆池连接，浆液循环泵的出口与喷淋层连接，浆液泡沫消除装置设置于吸收塔本体的内腔并位于入口烟道与吸收塔浆池之间；

浆液泡沫消除装置包括浆液泡沫消除装置本体，浆液泡沫消除装置本体上开设有若干浆液通道，浆液通道用于供浆液泡沫消除装置本体上方的浆液流入吸收塔浆池中；

浆液泡沫消除装置本体采用中空结构，浆液泡沫消除装置本体上设有与浆液泡沫消除装置本体内腔连通的冷却水入口和冷却水出口。

优选的，本发明脱硫吸收塔系统还包括冷却水循环系统，冷却水循环系统的出水口与浆液泡沫消除装置本体上的冷却水入口连接，浆液泡沫消除装置本体上的冷却水出口与冷却水循环系统的入水口连接。

优选的，浆液泡沫消除装置本体设置在吸收塔浆池的设计液位处。

优选的，浆液通道的表面设有用于刺破泡沫的突刺。

优选的，浆液通道的横截面形状为一封闭的锯齿状曲线。

优选的，浆液通道的形状为圆柱体、圆锥体或倒圆锥体。

优选的，浆液泡沫消除装置本体上均匀开设所述浆液通道，浆液通道的当量直径为20mm-200mm，开孔率为20％-60％。

优选的，浆液泡沫消除装置本体采用一圆盘形结构，浆液泡沫消除装置本体上的冷却水入口和冷却水出口正对设置。

本发明如上所述的脱硫吸收塔系统的浆液泡沫消除方法，包括如下过程：

吸收塔本体在工作过程中，向浆液泡沫消除装置本体通入冷却水，喷淋层喷出的浆液与烟气反应后经过浆液通道流入吸收塔浆池中，喷淋层喷出的浆液与烟气反应后经过浆液通道流入吸收塔浆池的过程中，与烟气反应后的浆液与浆液泡沫消除装置本体进行换热并降低温度，以增加浆液表面的张力系数、减少浆液产生的泡沫量；同时，从浆液通道进入吸收塔浆池中的浆液使得吸收塔浆池中的浆液液面呈湍流状态，浆液泡沫在湍流的冲击作用中出现破裂或聚并为大泡沫。

优选的，浆液通道的表面设有用于刺破泡沫的突刺；

聚并为大泡沫的泡沫向上浮动时经过浆液泡沫消除装置本体上的浆液通道，并被被浆液通道表面的突刺破碎，实现消泡。

本发明具有以下有益效果：

本发明脱硫吸收塔系统中，在原有的结构基础上增设了浆液泡沫消除装置，将浆液泡沫消除装置设置于吸收塔本体的内腔并位于入口烟道与吸收塔浆池之间，当喷淋层喷出的浆液与烟气反应后直接落在浆液泡沫消除装置本体、并通过浆液泡沫消除装置本体上开设的若干浆液通道回流至浆液流入吸收塔浆池中，保证了浆液的循环；本发明的浆液泡沫消除装置本体采用中空结构，向其内腔中可通入冷却循环水，当浆料经过浆液泡沫消除装置本体时，浆液能够与冷却水充分换热、降温，降温后的浆液进入浆池，降低浆液的表面的张力系数，减少浆液泡沫的产生量。此外，进入浆池的浆液呈湍流状态，浆液泡沫在湍流的冲击作用下破裂，这样能够进一步的达到消泡的目的，浆液泡沫在湍流的冲击作用下还能够聚并为大泡沫，大泡沫相对与小泡沫更加容易破裂，这样又进一步的提高了消泡的效果。由上述方案可以看出，本发明无需增加任何化学物质，不影响吸收塔浆液品质，且节省了高额的消泡剂添加成本。在消除浆液泡沫的同时，降低了吸收塔内浆液温度，进一步降低吸收塔出口饱和湿烟气的温度和含湿量，减少烟气中可溶性盐、硫酸雾及有机物等可凝结颗粒物的排放，达到烟气深度治理缓解烟囱白色烟羽排放的目的。本发明浆液泡沫消除装置可利用现有吸收塔浆池位置进行改造，改造空间满足要求，运行可靠，检修维护方便、简单，避免添加消泡剂影响脱硫浆液品质，节省药剂成本，同时实现了缓解湿烟囱白色烟羽排放的问题，便于推广及应用。

进一步的，本发明浆液通道的表面设有用于刺破泡沫的突刺，利用突刺能够在大泡沫向上浮动并经过浆液通道时再次破碎，进一步提升了消泡效果。

附图说明

图1为本发明脱硫吸收塔系统的整体结构示意图；

图2为本发明中浆液泡沫消除装置本体的结构示意图；

图3(a)为本发明中浆液通道的第一截面结构示意图，图3(b)为本发明中浆液通道的第二截面结构示意图，图3(c)为本发明中浆液通道的第三截面结构示意图。

图4(a)为本发明中浆液通道的第一立面结构示意图，图4(b)为本发明中浆液通道的第二立面结构示意图，图4(c)为本发明中浆液通道的第三立面结构示意图。

其中，1为吸收塔本体、2为喷淋层、3为浆液循环泵、4为浆液泡沫消除装置、5为吸收塔浆池、6为入口烟道、7为进水管、8为循环冷却水泵、9为控制阀门、10为出水管、11为冷却水系统、12为浆液泡沫消除装置本体、13为在线液位监测装置、14为浆液通道，15为导流管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1，本发明的脱硫吸收塔系统包括吸收塔本体1、浆液循环泵3、浆液泡沫消除装置4及冷却水系统11，其中，吸收塔本体1内腔的顶部具有喷淋层2、底部具有吸收塔浆池5，吸收塔浆池5出口经浆液循环泵3与喷淋层2相连通，吸收塔本体1与入口烟道6连通，浆液泡沫消除装置4包括浆液泡沫消除装置本体12，浆液泡沫消除装置本体12位于入口烟道6与吸收塔浆池5之间，具体的，浆液泡沫消除装置本体12布置在吸收塔浆池5设计液位，吸收塔浆池5依据在线液位监测装置13控制运行液位，运行液位不高于设计液位。。浆液泡沫消除装置本体12内部设置有空腔，浆液泡沫消除装置本体12上通过流管15连接有与该空腔连通的进水管7和出水管10，，浆液泡沫消除装置本体12上开设有若干浆液通道14，喷淋层2喷出的浆液与烟气反应后可通过浆液通道14回流至吸收塔浆池5，冷却水系统11的出口经进水管口7与浆液泡沫消除装置本体12内部的空腔相连通，冷却水系统11的入口经出水管10与浆液泡沫消除装置本体12内部的空腔相连通。冷却水系统11中的冷却水通过循环冷却水泵8和进水管7进入浆液泡沫消除装置本体12内部的空腔，浆液泡沫消除装置本体12换热后的热水通过出水管10进入冷却水系统11冷却，循环冷却水泵8得入口和出水管10均采用控制阀门9控制。浆液泡沫消除装置本体12内空腔的冷却水与浆液通道14的浆液换热，降低脱硫吸收塔内浆液温度，进而降低脱硫吸收塔出口饱和湿烟气的温度和含湿量，缓解烟囱湿烟羽现象。本发明中的冷却水系统11可为闭式水冷或开放式水冷。

参考图2，浆液泡沫消除装置本体12为管壳式换热型式。浆液泡沫消除装置本体12中的浆液通道14当量直径为20mm-200mm，开孔率为20％-60％。浆液泡沫消除装置本体12根据吸收塔浆池5设计液位与入口烟道6之间的距离，调整浆液泡沫消除装置本体12的高度，高度为50mm-500mm。浆液泡沫消除装置本体12的各浆液通道14均匀分布。

参考图4(a)～图4(c)，浆液通道14形状为圆柱体、圆锥体或倒圆锥体，截面为不规则圆形。参考图3(a)～图3(c)，浆液通道的表面设有用于刺破泡沫的突刺，浆液通道的横截面形状为一封闭的锯齿状曲线，利用锯齿状结构能够将形成的较大的泡沫刺破，有利于进一步的消泡。

另外，本发明可利用现有吸收塔浆池位置进行改造，改造空间满足要求，运行可靠，检修维护方便、简单，避免添加消泡剂影响脱硫浆液品质，节省药剂成本，同时实现了缓解湿烟囱白色烟羽排放的问题，便于推广及应用。

本发明上述脱硫吸收塔系统的浆液泡沫消除方法，包括如下过程：

冷却水系统11中的冷却水通过循环冷却水泵8和进水管7进入浆液泡沫消除装置本体12内部的空腔，与经过浆液通道14的浆液换热，降低浆液温度，进而增加浆液表面的张力系数，减少浆液产生的泡沫量。

喷淋层2中浆液通过浆液泡沫消除装置本体12上的若干浆液通道14进入吸收塔浆池5，浆液液面呈湍流状态。浆液泡沫在湍流的冲击作用中出现破裂或聚并为大泡沫，大泡沫向上浮动经过浆液泡沫消除装置本体12上的浆液通道14，被浆液通道14的不规则截面破碎。

针对不同电厂的冷却水水源不同，本发明的冷却水水源可采用冷却塔中的循环水、江河水或者海水等。

浆液泡沫消除装置本体实施例一为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，浆液泡沫消除装置本体型式在本发明的原则内可做任何修改、改进或者等效替换。

Claims (10)

1.一种脱硫吸收塔系统，其特征在于，包括吸收塔本体(1)、浆液循环泵(3)和浆液泡沫消除装置(4)，吸收塔本体(1)的顶部具有喷淋层(2)，吸收塔本体(1)的底部具有吸收塔浆池(5)，浆液循环泵(3)的入口与吸收塔浆池(5)连接，浆液循环泵(3)的出口与喷淋层(2)连接，浆液泡沫消除装置(4)设置于吸收塔本体(1)的内腔并位于入口烟道(6)与吸收塔浆池(5)之间；

浆液泡沫消除装置(4)包括浆液泡沫消除装置本体(12)，浆液泡沫消除装置本体(12)上开设有若干浆液通道(14)，浆液通道(14)用于供浆液泡沫消除装置本体(12)上方的浆液流入吸收塔浆池(5)中；

浆液泡沫消除装置本体(12)采用中空结构，浆液泡沫消除装置本体(12)上设有与浆液泡沫消除装置本体(12)内腔连通的冷却水入口和冷却水出口。

2.根据权利要求1所述的一种脱硫吸收塔系统，其特征在于，还包括冷却水循环系统，冷却水循环系统的出水口与浆液泡沫消除装置本体(12)上的冷却水入口连接，浆液泡沫消除装置本体(12)上的冷却水出口与冷却水循环系统的入水口连接。

3.根据权利要求1所述的一种脱硫吸收塔系统，其特征在于，浆液泡沫消除装置本体(12)设置在吸收塔浆池(5)的设计液位处。

4.根据权利要求1所述的一种脱硫吸收塔系统，其特征在于，浆液通道(14)的表面设有用于刺破泡沫的突刺。

5.根据权利要求4所述的一种脱硫吸收塔系统，其特征在于，浆液通道(14)的横截面形状为一封闭的锯齿状曲线。

6.根据权利要求1所述的一种脱硫吸收塔系统，其特征在于，浆液通道(14)的形状为圆柱体、圆锥体或倒圆锥体。

7.根据权利要求1所述的一种脱硫吸收塔系统，其特征在于，浆液泡沫消除装置本体(12)上均匀开设所述浆液通道(14)，浆液通道(14)的当量直径为20mm-200mm，开孔率为20％-60％。

8.根据权利要求1所述的一种脱硫吸收塔系统，其特征在于，浆液泡沫消除装置本体(12)采用一圆盘形结构，浆液泡沫消除装置本体(12)上的冷却水入口和冷却水出口正对设置。

9.权利要求1-8任意一项所述的一种脱硫吸收塔系统的浆液泡沫消除方法，其特征在于，包括如下过程：

吸收塔本体(1)在工作过程中，向浆液泡沫消除装置本体(12)通入冷却水，喷淋层(2)喷出的浆液与烟气反应后经过浆液通道(14)流入吸收塔浆池(5)中，喷淋层(2)喷出的浆液与烟气反应后经过浆液通道(14)流入吸收塔浆池(5)的过程中，与烟气反应后的浆液与浆液泡沫消除装置本体(12)进行换热并降低温度，以增加浆液表面的张力系数、减少浆液产生的泡沫量；同时，从浆液通道(14)进入吸收塔浆池(5)中的浆液使得吸收塔浆池(5)中的浆液液面呈湍流状态，浆液泡沫在湍流的冲击作用中出现破裂或聚并为大泡沫。

10.根据权利要求9所述的一种脱硫吸收塔系统的浆液泡沫消除方法，其特征在于，浆液通道(14)的表面设有用于刺破泡沫的突刺；

聚并为大泡沫的泡沫向上浮动时经过浆液泡沫消除装置本体(12)上的浆液通道(14)，并被被浆液通道(14)表面的突刺破碎，实现消泡。

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