CN116099348A - 一种提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔 - Google Patents
一种提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116099348A CN116099348A CN202310131668.9A CN202310131668A CN116099348A CN 116099348 A CN116099348 A CN 116099348A CN 202310131668 A CN202310131668 A CN 202310131668A CN 116099348 A CN116099348 A CN 116099348A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- spraying
- spray
- layer
- differential pressure
- flue gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000007921 spray Substances 0.000 title claims abstract description 95
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 title claims abstract description 68
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 231
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims abstract description 56
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims abstract description 55
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 28
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 23
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 3
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/80—Semi-solid phase processes, i.e. by using slurries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/346—Controlling the process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
- B01D53/502—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound characterised by a specific solution or suspension
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
- B01D53/504—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound characterised by a specific device
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/11—Complex mathematical operations for solving equations, e.g. nonlinear equations, general mathematical optimization problems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/02—Other waste gases
- B01D2258/0283—Flue gases
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Algebra (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
本发明提供一种提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔,包括脱硫塔塔体、喷淋装置、浆液池、搅拌机和石膏排出泵,脱硫塔塔体设有烟气入口和烟气出口,喷淋装置设置在脱硫塔塔体内且设在烟气入口和烟气出口之间,包括自下而上分布的n个喷淋层,n个喷淋层之间的距离从下到上逐步增加,n个喷淋层的喷淋量从下到上逐步减小,每个喷淋层包括一个喷淋母管和与喷淋母管相连的多个喷淋支管,喷淋母管和喷淋支管上均设有多个喷嘴,浆液池设置在脱硫塔塔体底部,搅拌机安装于浆液池中下部,石膏排出泵安装于脱硫塔塔体外,通过管道与浆液底部相连,本发明通过对n个喷淋层的分布进行改造,提高喷淋的均匀性,便于进行多层脱硫,提高脱硫效率和脱硫效果。
Description
技术领域
本发明属于烟气脱硫技术领域,具体为一种提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔。
背景技术
用煤作为原料火力发电时会产生二氧化硫等有毒有害的气体,这些气体对空气污染十分严重,国家环保对二氧化硫等有害气体的排放有严格的强制要求,必须进行烟气脱硫处理,因此会在发电装置的尾气管上连接对应的脱硫塔,通过脱硫塔对烟气尾气进行脱硫处理。而现有技术中脱硫塔喷淋层分布不合理,石膏液滴被塔内烟气输送,与塔内壁接触导致水流减慢,石膏水滴沿塔内壁之间向下流动,并在喷淋层喷嘴周围沉积,导致脱硫塔喷嘴堵塞,导致脱硫效率降低。本申请优化了喷淋装置,解决了由于喷淋层分布不合理导致的喷嘴堵塞的问题,具有提升脱硫效率的效果。
发明内容
根据现有技术的不足,本发明的目的是提供一种提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔,优化了喷淋装置,解决了由于喷淋层分布不合理导致的喷嘴堵塞的问题,具有提升脱硫效率的效果。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔,包括:
脱硫塔塔体,设有烟气入口和烟气出口,所述烟气入口开设在塔体侧壁,所述烟气出口开设在塔体顶部;
喷淋装置,设置在所述脱硫塔塔体内且设在所述烟气入口和所述烟气出口之间,其包括自下而上分布的n个喷淋层,n个所述喷淋层之间的距离从下到上逐步增加,上一个所述喷淋层之间的距离是下一个所述喷淋层之间的距离的1.1-1.2倍,n个所述喷淋层的喷淋量从下到上逐步减小,每个所述喷淋层包括一个喷淋母管和与所述喷淋母管相连的多个喷淋支管,所述喷淋母管和所述喷淋支管上均设有多个喷嘴,多个所述喷淋层中,多个所述喷淋母管相对于所述脱硫塔塔体周向均匀分布;
浆液池,设置在脱硫塔塔体底部,通过浆液管与所述喷淋装置连接;
搅拌机,安装于浆液池中下部;
石膏排出泵,安装于脱硫塔塔体外,其通过排出管与浆液底部相连。
进一步地,所述喷淋层的数量根据脱硫塔塔体高度决定,底部的所述喷淋层离所述烟气入口顶端的距离为1.2-4米,相连两个所述喷淋层的间距为1.5-2.5米。
进一步地,每一所述喷淋层上都设置有喷淋量调节阀,所述喷淋量调节阀通过管道与差压变送器连接,所述差压变送器实时监测对应的喷淋层上的结垢状况,当所述差压变送器监测到对应的喷淋层压力变小时,说明对应的喷淋层存在结垢,此时调节喷淋量调节阀,使对应的喷淋层的喷射流量增大。
进一步地,对于每个喷淋层,获取差压变送器的差压信号:
P+=P0+ρgh1+ρgh3
P-=P0+ρgh2+ρgh3
ΔP=P+-P-=ρgh1-ρgh2
式中,ΔP为差压变送器接收到的差压信号,P0为管道内部压力,P+为差压变送器正压侧压力,P-为差压变送器负压侧压力;ρ为管道内液体的密度;g为重力加速度;h1为工艺零点到管道上部取压口的高度;h2为管道工艺液位;h3为差压变送器到工艺液位零点的高度;
当液面由h2=0变化为h2=h1时,差压变送器所测得的差压由最大值变为ΔP=0;
差压变送器的的差压与流量的平方成正比,用以下公式表示:
式中,ΔP为任意差压;Q为任意流量;ΔPmax为差压上限;Qmax为流量上限;
喷淋层堵塞程度判定:引入堵塞概率系数G,用来表示喷淋层堵塞的程度,公式如下:
式中,Q1为每个喷淋层的喷淋量;Q为差压变送器监测的流量值;
堵塞概率系数G越大,说明喷淋层堵塞程度越大。
进一步地,当0≤G≤10%时,评价该喷淋层不存在堵塞风险,该G值越小堵塞风险越小,不需要对喷淋量调节阀进行调整控制;
当10%<G≤30%时,评价该喷淋层存在较小堵塞风险,该G值越大堵塞概率越大,可以通过少量调节喷淋量调节阀来增大喷淋量,保证脱硫系统的稳定运行;
当30%<G≤65%时,评价该喷淋层存在较大堵塞风险,该G值越大堵塞概率越大,可以通过大量调节喷淋量调节阀来增大喷淋量,保证脱硫系统的稳定运行;
当65%<G≤100%时,评价该喷淋层已发生显著堵塞的现象,该G值越大堵塞程度越大,此时调节喷淋量调节阀已没有明显效果,需要对脱硫塔的喷淋层进行实地检查。
进一步地,测量脱硫系统的烟气质量流量及烟气温度,计算每个喷淋层的喷淋量:
式中,Q1为每个喷淋层喷淋量;L/G为脱硫塔液气比;N为预设喷淋层层数;Q0为烟气进口的质量流量;ρ0为烟气在标准温度与标准大气压下的密度;T为烟气温度;A经验修正参数,取值范围为2.7-3.2;
分别计算得到喷淋层实际布置时需要的尺寸参数,包括每层喷嘴的喷淋角度和喷嘴喷淋量,分别为:
式中,α为喷嘴喷淋角度;n为所需喷嘴个数;λ为喷淋覆盖率修正系数,取值范围为1.3-1.6;h为喷淋层与填料层表面的距离,取值1.2m-1.5m;D为脱硫塔塔径。
进一步地,所述喷淋装置包括第一喷淋层、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。
进一步地,上下相邻的两个喷淋母管之间夹角为30°。
进一步地,多个所述喷淋支管沿所述喷淋母管的延伸方向间隔一定距离均匀分布,所述喷淋支管与所述喷淋母管垂直设置,每一所述喷淋支管两侧设有多个喷嘴。
进一步地,所述喷淋支管的数量为奇数,多个所述喷淋支管包括1个第一喷淋支管和多个第二喷淋支管,多个所述第二喷淋支管相对于所述第一喷淋支管对称设置,所述第一喷淋支管两侧对称分布有多个喷嘴,所述第二喷淋支管两侧均设有多个喷嘴,所述第二喷淋支管上的喷嘴沿所述第二喷淋支管延伸方向交错分布,所述第二喷淋支管上的多个喷嘴沿远离所述喷淋支管的方向长度逐渐增大。
与现有技术相比,本发明具有以下优点和有益效果:
本发明提供的一种提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔,脱硫塔底部的浆液池中盛放石灰水浆液,通过浆液管道和循环泵将石灰水抽出,从喷淋层的喷嘴均匀的喷洒在脱硫塔内部,与由烟气进口进入的二氧化硫尾气进行反应,生成硫酸钙颗粒,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,最终将生成的可以二次利用的石膏通过石膏排除泵排出脱硫塔,从而实现尾气脱硫。现有的脱硫塔塔体内,多个喷淋层通常均匀分布,且每个喷淋层的喷淋量是相同的,但是由于进入脱硫塔塔体内的气体压强自下而上是逐渐减小的,均匀分布的多个喷淋层会导致气体和浆液反应不均匀,且上部喷淋层的大喷淋量会给气体向下的压力,进而导致石膏液滴被塔内烟气输送,与塔内壁接触导致水流减慢,石膏水滴沿塔内壁之间向下流动,并在喷淋层喷嘴周围沉积,导致脱硫塔喷嘴堵塞,导致脱硫效率降,本发明提供的一种提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔,设置了新的喷淋层分布,通过将喷淋装置设置成自下而上分布的n个喷淋层,n个喷淋层之间的距离从下到上逐步增加,上一个喷淋层之间的距离是下一个喷淋层之间的距离的1.1-1.2倍,n个喷淋层的喷淋量从下到上逐步减小,极大的增加喷淋效果。
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,构成本申请的一部分。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为本发明的一种提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔的结构示意图;
图2为本发明的多个喷淋层中某一喷淋层的结构示意图;
图3为本发明的多个喷淋层每一喷淋层的喷淋层母管的分布示意图;
其中:1、脱硫塔塔体;2-1、第一喷淋层;2-2、第二喷淋层;2-3、第三喷淋层;2-4、第四喷淋层;2-5、第五喷淋层;2-6、第六喷淋层;3、喷淋量调节阀;4、烟气出口;5、烟气进口;6、差压变送器;7、浆液池;8、搅拌机;9、石膏排除泵;10、循环泵;11、浆液管;12、喷淋母管;13、喷淋支管;14、喷嘴;15、支撑结构。
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。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
本发明提供一种提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔,如图1和图2所示,包括:
脱硫塔塔体1,设有烟气入口和烟气出口4,烟气入口开设在塔体侧壁,烟气出口4开设在塔体顶部;
喷淋装置,设置在脱硫塔塔体1内且设在烟气入口和烟气出口4之间,其包括自下而上分布的n个喷淋层,n个喷淋层之间的距离从下到上逐步增加,上一个喷淋层之间的距离是下一个喷淋层之间的距离的1.1-1.2倍,n个喷淋层的喷淋量从下到上逐步减小,每个喷淋层包括一个喷淋母管12和与喷淋母管12相连的多个喷淋支管13,喷淋母管12和喷淋支管13上均设有多个喷嘴14,多个喷淋层中,多个喷淋母管12相对于脱硫塔塔体1周向均匀分布;
浆液池7,设置在脱硫塔塔体1底部,通过浆液管11与所述喷淋装置连接;
搅拌机8,安装于浆液池7中下部;
石膏排出泵,安装于脱硫塔塔体1外,其通过排出管与浆液底部相连。
本发明提供的一种提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔,脱硫塔底部的浆液池7中盛放石灰水浆液,通过浆液管11和循环泵10将石灰水抽出到喷淋母管12,再从喷淋母管12流入到各个喷淋支管13,从喷淋层的喷嘴14均匀的喷洒在脱硫塔内部,与由烟气进口5进入的二氧化硫尾气进行反应,生成硫酸钙颗粒,在重力的作用下,沉降到浆液池7底部,在搅拌机8作用下,继续氧化,最终将生成的可以二次利用的石膏通过石膏排除泵9排出脱硫塔,从而实现尾气脱硫。
石膏脱硫法是当代化工企业最常用的一种脱硫方法。该方法充分利用石灰水的脱硫吸收剂功能,将研磨掺水浆液化的石灰石作为吸收剂,在脱硫塔内通过喷淋装置以及浆液池7对二氧化硫等烟雾进行吸收处理。最终在设备和化学巧妙结合下生成可以二次利用的石膏,具体反应过程如下:
石膏脱硫化学方程式—脱硫:
石膏脱硫化学方程式—氧化:
Ca(HSO3)2+O2+2H2O→CaSO4·2H2O+H2SO4
喷淋层的数量根据脱硫塔塔体高度决定,底部的喷淋层离烟气入口顶端的距离为1.2-4米,相连两个喷淋层的间距为1.5-2.5米。
现有的脱硫塔塔体1内,多个喷淋层通常均匀分布,且每个喷淋层的喷淋量是相同的,但是由于进入脱硫塔塔体1内的气体压强自下而上是逐渐减小的,均匀分布的多个喷淋层会导致气体和浆液反应不均匀,且上部喷淋层的大喷淋量会给气体向下的压力,进而导致石膏液滴被塔内烟气输送,与塔内壁接触导致水流减慢,石膏水滴沿塔内壁之间向下流动,并在喷淋层喷嘴14周围沉积,导致脱硫塔喷嘴14堵塞,导致脱硫效率降,本发明提供的一种提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔,设置了新的喷淋层分布,通过将喷淋装置设置成自下而上分布的n个喷淋层,n个喷淋层之间的距离从下到上逐步增加,上一个喷淋层之间的距离是下一个喷淋层之间的距离的1.1-1.2倍,n个喷淋层的喷淋量从下到上逐步减小,极大的增加喷淋效果。
本发明中,如图1所示,实时监测喷淋装置上的结垢情况,有效解决喷淋装置调节精准性和灵活性差的问题,保证脱硫系统的稳定运行,为了实时每一喷淋层上都设置有喷淋量调节阀3,喷淋量调节阀3设在浆液管11上,喷淋量调节阀3通过管道与差压变送器6连接,差压变送器6实时监测对应的喷淋层上的结垢状况,当差压变送器6监测到对应的喷淋层压力变小时,说明对应的喷淋层存在结垢,此时调节喷淋量调节阀3,使对应的喷淋层的喷射流量增大,通过设置多层喷淋装置的喷淋量调节阀3和差压变送器6,可以准确测量喷淋层的压差。
本发明中,对于每个喷淋层,获取差压变送器6的差压信号:
P+=P0+ρgh1+ρgh3
P-=P0+ρgh2+ρgh3
ΔP=P+-P-=ρgh1-ρgh2
式中,ΔP为差压变送器6接收到的差压信号,P0为管道内部压力,P+为差压变送器6正压侧压力,P-为差压变送器6负压侧压力;ρ为管道内液体的密度;g为重力加速度;h1为工艺零点到管道上部取压口的高度;h2为管道工艺液位;h3为差压变送器6到工艺液位零点的高度;
当液面由h2=0变化为h2=h1时,差压变送器6所测得的差压由最大值变为ΔP=0;
差压变送器6的的差压与流量的平方成正比,用以下公式表示:
式中,ΔP为任意差压;Q为任意流量;ΔPmax为差压上限;Qmax为流量上限;
喷淋层堵塞程度判定:引入堵塞概率系数G,用来表示喷淋层堵塞的程度,公式如下:
式中,Q1为每个喷淋层的喷淋量;Q为差压变送器6监测的流量值;
堵塞概率系数G越大,说明喷淋层堵塞程度越大。
具体地,当0≤G≤10%时,评价该喷淋层不存在堵塞风险,该G值越小堵塞风险越小,不需要对喷淋量调节阀3进行调整控制;
当10%<G≤30%时,评价该喷淋层存在较小堵塞风险,该G值越大堵塞概率越大,可以通过少量调节喷淋量调节阀3来增大喷淋量,保证脱硫系统的稳定运行;
当30%<G≤65%时,评价该喷淋层存在较大堵塞风险,该G值越大堵塞概率越大,可以通过大量调节喷淋量调节阀3来增大喷淋量,保证脱硫系统的稳定运行;
当65%<G≤100%时,评价该喷淋层已发生显著堵塞的现象,该G值越大堵塞程度越大,此时调节喷淋量调节阀3已没有明显效果,需要对脱硫塔的喷淋层进行实地检查。
测量脱硫系统的烟气质量流量及烟气温度,计算每个喷淋层的喷淋量:
式中,Q1为每个喷淋层喷淋量;L/G为脱硫塔液气比;N为预设喷淋层层数;Q0为烟气进口5的质量流量;ρ0为烟气在标准温度与标准大气压下的密度;T为烟气温度;A经验修正参数,取值范围为2.7-3.2;
分别计算得到喷淋层实际布置时需要的尺寸参数,包括每层喷嘴14的喷淋角度和喷嘴14喷淋量,分别为:
式中,α为喷嘴14喷淋角度;n为所需喷嘴14个数;λ为喷淋覆盖率修正系数,取值范围为1.3-1.6;h为喷淋层与填料层表面的距离,取值1.2m-1.5m;D为脱硫塔塔径。
本发明的一个实施例中,如图2和图3所示,喷淋装置包括第一喷淋层2-1、第二喷淋层2-2、第三喷淋层2-3、第四喷淋层2-4、第五喷淋层2-5和第六喷淋层2-6。
具体地,为了使气体与浆液充分反应,上下相邻的两个喷淋母管12之间夹角为30°。
优选的,为了使气体与浆液充分反应,多个喷淋支管13沿喷淋母管12的延伸方向间隔一定距离均匀分布,喷淋支管13与喷淋母管12垂直设置,每一喷淋支管13两侧设有多个喷嘴14。
本发明中,如图2所示,喷淋支管13的数量为奇数,多个喷淋支管13包括1个第一喷淋支管和多个第二喷淋支管,多个第二喷淋支管相对于第一喷淋支管对称设置,第一喷淋支管两侧对称分布有多个喷嘴14,第二喷淋支管两侧均设有多个喷嘴14,第二喷淋支管上的喷嘴14沿第二喷淋支管延伸方向交错分布,第二喷淋支管上的多个喷嘴14沿远离喷淋支管13的方向长度逐渐增大,使得每一喷淋层上的喷嘴14呈网状分布。通过对每一喷淋层上的多个喷嘴14呈网状分布于脱硫塔内部,提高喷淋的均匀性,便于进行多层脱硫,提高脱硫效率和脱硫效果。
本发明中,喷淋母管12两端通过支撑结构15固定在脱硫塔塔体1内,喷淋支管13两端通过支撑结构15固定在脱硫塔塔体1内,支撑结构15与脱硫塔塔体1通过焊接或者螺栓连接,喷淋母管12和喷淋支管13之间通过焊接或者螺栓连接,浆液通过喷淋母管12进入到各个喷淋支管13。
具体地,支撑结构15为封闭的空心梁,支撑结构15沿横向设置在脱硫塔塔体1内,喷淋母管12上的支撑结构15至少有一端穿出脱硫塔塔体1的壁面,支撑结构15穿出脱硫塔塔体1壁面的端部设置有与支撑结构15内部连通的喷淋层调节阀。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔,其特征在于,包括:
脱硫塔塔体,设有烟气入口和烟气出口,所述烟气入口开设在塔体侧壁,所述烟气出口开设在塔体顶部;
喷淋装置,设置在所述脱硫塔塔体内且设在所述烟气入口和所述烟气出口之间,其包括自下而上分布的n个喷淋层,n个所述喷淋层之间的距离从下到上逐步增加,上一个所述喷淋层之间的距离是下一个所述喷淋层之间的距离的1.1-1.2倍,n个所述喷淋层的喷淋量从下到上逐步减小,每个所述喷淋层包括一个喷淋母管和与所述喷淋母管相连的多个喷淋支管,所述喷淋母管和所述喷淋支管上均设有多个喷嘴,多个所述喷淋层中,多个所述喷淋母管相对于所述脱硫塔塔体周向均匀分布;
浆液池,设置在脱硫塔塔体底部,通过浆液管与所述喷淋装置连接;
搅拌机,安装于浆液池中下部;
石膏排出泵,安装于脱硫塔塔体外,其通过排出管与浆液底部相连。
2.根据权利要求1所述的提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔,其特征在于:
所述喷淋层的数量根据脱硫塔塔体高度决定,底部的所述喷淋层离所述烟气入口顶端的距离为1.2-4米,相连两个所述喷淋层的间距为1.5-2.5米。
3.根据权利要求1所述的提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔,其特征在于:
每一所述喷淋层上都设置有喷淋量调节阀,所述喷淋量调节阀通过管道与差压变送器连接,所述差压变送器实时监测对应的喷淋层上的结垢状况,当所述差压变送器监测到对应的喷淋层压力变小时,说明对应的喷淋层存在结垢,此时调节喷淋量调节阀,使对应的喷淋层的喷射流量增大。
4.根据权利要求3所述的提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔,其特征在于:
对于每个喷淋层,获取差压变送器的差压信号:
P+=P0+ρgh1+ρgh3
P-=P0+ρgh2+ρgh3
ΔP=P+-P-=ρgh1-ρgh2
式中,ΔP为差压变送器接收到的差压信号,P0为管道内部压力,P+为差压变送器正压侧压力,P-为差压变送器负压侧压力;ρ为管道内液体的密度;g为重力加速度;h1为工艺零点到管道上部取压口的高度;h2为管道工艺液位;h3为差压变送器到工艺液位零点的高度;
当液面由h2=0变化为h2=h1时,差压变送器所测得的差压由最大值变为ΔP=0;
差压变送器的的差压与流量的平方成正比,用以下公式表示:
式中,ΔP为任意差压;Q为任意流量;ΔPmax为差压上限;Qmax为流量上限;
喷淋层堵塞程度判定:引入堵塞概率系数G,用来表示喷淋层堵塞的程度,公式如下:
式中,Q1为每个喷淋层的喷淋量;Q为差压变送器监测的流量值;
堵塞概率系数G越大,说明喷淋层堵塞程度越大。
5.根据权利要求4所述的提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔,其特征在于:
当0≤G≤10%时,评价该喷淋层不存在堵塞风险,该G值越小堵塞风险越小,不需要对喷淋量调节阀进行调整控制;
当10%<G≤30%时,评价该喷淋层存在较小堵塞风险,该G值越大堵塞概率越大,可以通过少量调节喷淋量调节阀来增大喷淋量,保证脱硫系统的稳定运行;
当30%<G≤65%时,评价该喷淋层存在较大堵塞风险,该G值越大堵塞概率越大,可以通过大量调节喷淋量调节阀来增大喷淋量,保证脱硫系统的稳定运行;
当65%<G≤100%时,评价该喷淋层已发生显著堵塞的现象,该G值越大堵塞程度越大,此时调节喷淋量调节阀已没有明显效果,需要对脱硫塔的喷淋层进行实地检查。
7.根据权利要求1所述的提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔,其特征在于:
所述喷淋装置包括第一喷淋层、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。
8.根据权利要求1所述的提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔,其特征在于:
上下相邻的两个喷淋母管之间夹角为30°。
9.根据权利要求1所述的提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔,其特征在于:
多个所述喷淋支管沿所述喷淋母管的延伸方向间隔一定距离均匀分布,所述喷淋支管与所述喷淋母管垂直设置,每一所述喷淋支管两侧设有多个喷嘴。
10.根据权利要求9所述的提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔,其特征在于:
所述喷淋支管的数量为奇数,多个所述喷淋支管包括1个第一喷淋支管和多个第二喷淋支管,多个所述第二喷淋支管相对于所述第一喷淋支管对称设置,所述第一喷淋支管两侧对称分布有多个喷嘴,所述第二喷淋支管两侧均设有多个喷嘴,所述第二喷淋支管上的喷嘴沿所述第二喷淋支管延伸方向交错分布,所述第二喷淋支管上的多个喷嘴沿远离所述喷淋支管的方向长度逐渐增大。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310131668.9A CN116099348B (zh) | 2023-02-15 | 2023-02-15 | 一种提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310131668.9A CN116099348B (zh) | 2023-02-15 | 2023-02-15 | 一种提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116099348A true CN116099348A (zh) | 2023-05-12 |
CN116099348B CN116099348B (zh) | 2024-07-26 |
Family
ID=86262337
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310131668.9A Active CN116099348B (zh) | 2023-02-15 | 2023-02-15 | 一种提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116099348B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117619076A (zh) * | 2024-01-25 | 2024-03-01 | 国家能源集团煤焦化有限责任公司 | 一种自动调节喷淋效果的高效除尘喷淋塔 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013177482A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Babcock Hitachi Kk | ガス化炉及びそのスラグタップ閉塞検知方法 |
EP2859935A1 (en) * | 2013-10-11 | 2015-04-15 | Alstom Technology Ltd | Method and apparatus for wet desulfurization spray towers |
CN105214472A (zh) * | 2015-09-21 | 2016-01-06 | 大唐环境产业集团股份有限公司 | 一种双塔双向喷淋多循环的脱硫吸收塔 |
US20180140991A1 (en) * | 2015-07-21 | 2018-05-24 | Huaneng Power International, Inc. | High-efficiency gradient hierarchy complex desulfurizing tower |
CN112221315A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-01-15 | 西安西热锅炉环保工程有限公司 | 一种湿法脱硫吸收塔 |
WO2021027342A1 (zh) * | 2019-08-12 | 2021-02-18 | 南京凯盛国际工程有限公司 | 一种冷凝式脱硫系统 |
-
2023
- 2023-02-15 CN CN202310131668.9A patent/CN116099348B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013177482A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Babcock Hitachi Kk | ガス化炉及びそのスラグタップ閉塞検知方法 |
EP2859935A1 (en) * | 2013-10-11 | 2015-04-15 | Alstom Technology Ltd | Method and apparatus for wet desulfurization spray towers |
US20180140991A1 (en) * | 2015-07-21 | 2018-05-24 | Huaneng Power International, Inc. | High-efficiency gradient hierarchy complex desulfurizing tower |
CN105214472A (zh) * | 2015-09-21 | 2016-01-06 | 大唐环境产业集团股份有限公司 | 一种双塔双向喷淋多循环的脱硫吸收塔 |
WO2021027342A1 (zh) * | 2019-08-12 | 2021-02-18 | 南京凯盛国际工程有限公司 | 一种冷凝式脱硫系统 |
CN112221315A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-01-15 | 西安西热锅炉环保工程有限公司 | 一种湿法脱硫吸收塔 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
王智;: "脱硫除雾器堵塞机理分析及预防措施", 机械, no. 10, 25 October 2018 (2018-10-25) * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117619076A (zh) * | 2024-01-25 | 2024-03-01 | 国家能源集团煤焦化有限责任公司 | 一种自动调节喷淋效果的高效除尘喷淋塔 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116099348B (zh) | 2024-07-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN116099348B (zh) | 一种提高脱硫效率的多层喷淋脱硫塔 | |
CN201880482U (zh) | 氨法脱硫阶梯喷淋塔 | |
US8496742B2 (en) | Wet flue-gas desulfurization equipment | |
CN108211749B (zh) | 一种湿法脱硫喷淋塔及脱硫方法 | |
CN101844037A (zh) | 一种均匀布风湿法烟气脱硫塔装置 | |
JPH0661423B2 (ja) | 煙道ガス脱硫装置系のための単式スプレーレベル | |
CN104258719A (zh) | 锅炉烟气氨法脱硫脱硝除尘(去除pm2.5)三位一体工艺系统 | |
US11198092B2 (en) | Exhaust gas treatment method and exhaust gas treatment apparatus | |
CN219376629U (zh) | 一种喷淋机构和废气处理装置 | |
CN104307342A (zh) | 一种烟气两级脱硫塔 | |
CN103191636A (zh) | 一种脱硫塔装置 | |
CN115178082A (zh) | 一种脱硫吸收塔系统及其浆液泡沫消除方法 | |
CN205760591U (zh) | 一种带有高压水枪的高效脱硫塔 | |
CN203704004U (zh) | 湿法脱硫石膏雨或烟囱雨消除装置 | |
EP2889075B1 (en) | Plate arranged to support a bed of liquid absorbent in a device for purifying gas | |
CN212369916U (zh) | 一种无喷淋高效脱硫装置及无喷淋脱硫系统 | |
CN210993708U (zh) | 一种烟气脱硫脱硝除尘一体化装置 | |
CN217637540U (zh) | 一种防积气干扰的湿法脱硫塔液位测量装置 | |
CN220918671U (zh) | 氟化氢气体净化装置 | |
CN216418770U (zh) | 一种碳化硅冶炼炉除尘脱硫复合塔 | |
CN114788995A (zh) | 一种低阻节能的湿法脱硫的浆液喷淋系统及脱硫塔 | |
CN212855266U (zh) | 一种用于钼精炼的烟气脱硫设备 | |
CN217855443U (zh) | 废气处理系统 | |
CN219848952U (zh) | 一种单塔双循环脱硫的装置 | |
CN217402594U (zh) | 锅炉脱硫系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |