CN118751046B - 一种湿法脱硫浆液自动化除油系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种湿法脱硫浆液自动化除油系统。本发明的湿法脱硫浆液自动化除油系统包括依次设置并连接的脱硫塔、固液分离器、气浮罐、油分离器和滤液回收罐，在固液分离器上设有浓浆出口和溢流口，在气浮罐中设有滤液均布器和空气均布器，固液分离器的浓浆出口和溢流口分别与脱硫塔和滤液均布器连通，空气均布器与曝气风机连接，油分离器通过隔板分隔为左室和右室，左室与右室底部连通，左室顶部设有可伸缩排油管，右室通过溢流口与滤液回收罐连通，滤液回收罐通过滤液返回管道与脱硫塔连通。本发明的湿法脱硫浆液自动化除油系统实现了含油脱硫浆液中滤液与油的分离回收，有利于解决脱硫浆液污染和脱硫效率降低等问题。

Description

一种湿法脱硫浆液自动化除油系统

技术领域

本发明涉及除油技术领域，尤其是涉及一种湿法脱硫浆液自动化除油系统。

背景技术

随着新型电力系统建设的不断推进，火电机组装机容量占比不断减小，火电机组参与调峰的负荷不断降低，火电机组启停机的次数显著提高，火电机组年平均投油运行时间越来越长。由于火电机组配套脱硫装置均无旁路，机组投油期间未完全燃烧的油雾会随烟气进入湿法脱硫塔内并不断积聚，导致脱硫塔浆液起泡、浆液污染中毒、石膏浆液脱水困难、脱硫效率降低等不良后果，严重影响了脱硫系统的安全和稳定运行。

为了保证火电机组在新型电力系统下更好地发挥调峰功能，减小机组投油对后端脱硫系统运行的影响，提高脱硫系统运行效率、安全性和稳定性，必须对受油污污染的脱硫浆液进行除油处理。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种湿法脱硫浆液自动化除油系统，实现了含油脱硫浆液中滤液与油的分离回收，有利于解决脱硫浆液污染和脱硫效率降低等问题。

本发明提供一种湿法脱硫浆液自动化除油系统，包括依次设置并连接的脱硫塔、固液分离器、气浮罐、油分离器和滤液回收罐，在固液分离器上设有浓浆出口和溢流口，在气浮罐中设有滤液均布器和空气均布器，固液分离器的浓浆出口和溢流口分别与脱硫塔和滤液均布器连通，空气均布器与曝气风机连接，油分离器通过隔板分隔为左室和右室，左室与右室底部连通，左室顶部设有可伸缩排油管，右室通过溢流口与滤液回收罐连通，滤液回收罐通过滤液返回管道与脱硫塔连通。

进一步地，脱硫塔的排浆口通过进浆管与固液分离器的进浆口连接，排浆口的水平位置高于进浆口的水平位置。

进一步地，固液分离器的上部和下部分别为圆柱形和倒锥形，在固液分离器的上部设有液位计和中心筒，中心筒的上部通过进浆管与脱硫塔的排浆口连通，中心筒的底部延伸至固液分离器的下部，在固液分离器的下部锥底设有浓浆出口，浓浆出口通过浓浆返回管道与脱硫塔连通，在浓浆返回管道上设有螺杆泵。

进一步地，在滤液均布器上设有沿气浮罐横截面均布的布液口，在空气均布器上设有沿气浮罐横截面均布的布气口，空气均布器位于滤液均布器上方。

进一步地，在气浮罐的上部设有溢流口，在左室的上部设有进液口，气浮罐的溢流口通过进液管与左室的进液口连通，气浮罐溢流口的水平位置高于左室进液口的水平位置。

进一步地，在隔板底部设有高度为200-500mm的连通通道，左室与右室通过连通通道连通。

进一步地，在左室顶部设有液位计，在左室面板上设有透明的油位观察器，可伸缩排油管与排油泵连接。

进一步地，在右室顶部设有液位计，在右室底部设有集液槽，集液槽通过溢流管与滤液回收罐连通。

进一步地，在滤液回收罐顶部设有液位计，在滤液返回管道上设有滤液返回泵。

进一步地，右室溢流口的高度通过如下公式计算得到：

其中：h₁为右室溢流口的高度，h₂为左室进液口的高度，h₄为连通通道的高度，ρ_油为油的密度，ρ_滤液为滤液的密度。

本发明的湿法脱硫浆液自动化除油系统首先利用固液分离器对含油脱硫浆液进行固液分离，固液分离形成的浓浆输送至脱硫塔回用，避免了后续处理过程中固体沉积以及造成设备和管道堵塞，提高了后续处理工艺的效果；含油滤液在气浮罐内通过滤液均布器均匀布液，曝气风机通过空气均布器在气浮罐内均匀曝气，可将含油滤液中的乳化油与滤液有效分离并达到分层效果，便于后续油污与滤液分离处理；油分离器可根据左室和右室的液位差判断左室中油层的高度，根据油层高度连锁启动排油泵进行自动排油，同时可伸缩排油管可根据油层高度和左室液位高度调整排油口高度，既保证了油与滤液的有效分离，又最大化地利用左室容积进行油的临时储存；上述湿法脱硫浆液自动化除油系统实现了含油脱硫浆液中油的有效分离，既回收了浆液中的油污，减少了浆液的污染，避免了脱硫系统置换浆液造成的不便，又提高了脱硫系统的脱硫效率，保证了系统的稳定和可靠运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为湿法脱硫浆液自动化除油系统的结构示意图；

图2为油分离器启动前注水示意图；

图3为油分离器右室开始溢流示意图；

图4为油分离器左室最高油位示意图。

附图标记说明：

1：脱硫塔；11：排浆口；

2：固液分离器；21：液位计；22：中心筒；23：螺杆泵；24：进浆管；25：溢流口；

3：气浮罐；31：进液管；32：滤液均布器；33：空气均布器；34：曝气风机；35：溢流口；

4：油分离器；41：左室；42：右室；43：进液口；44：可伸缩排油管；45：油位观察器；46：液位计；47：排油泵；48：隔板；49：液位计；410：溢流口；

5：滤液回收罐；51：液位计；52：滤液返回泵；53：滤液返回管道。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

结合图1至图4所示，本实施例的湿法脱硫浆液自动化除油系统包括依次设置并连接的脱硫塔1、固液分离器2、气浮罐3、油分离器4和滤液回收罐5，在固液分离器2上设有浓浆出口和溢流口25，在气浮罐3中设有滤液均布器32和空气均布器33，固液分离器2的浓浆出口和溢流口25分别与脱硫塔1和滤液均布器32连通，空气均布器33与曝气风机34连接，油分离器4通过隔板48分隔为左室41和右室42，左室41与右室42底部连通，左室41顶部设有可伸缩排油管44，右室42通过溢流口410与滤液回收罐5连通，滤液回收罐5通过滤液返回管道53与脱硫塔1连通。

脱硫塔1主要用于进行湿法脱硫，可以采用本领域常规的湿法脱硫装置。在脱硫塔1上设有排浆口11，排浆口11用于将脱硫塔1中的含油脱硫浆液排至固液分离器2；在脱硫塔1上还可以设置浓浆进口和滤液进口，浓浆进口与固液分离器2连通，滤液进口与滤液回收罐5连通，以便对固液分离器2形成的浓浆和滤液回收罐5中的滤液进行回用。

固液分离器2主要用于对含油脱硫浆液进行固液分离，在固液分离器2上设有用于含油脱硫浆液进入的进浆口、用于浓浆排出的浓浆出口和用于滤液排出的溢流口25。脱硫塔1的排浆口11通过进浆管24与固液分离器2的进浆口连接，排浆口11的水平位置高于固液分离器2的进浆口的水平位置，以便含油脱硫浆液自流至固液分离器2中。

具体地，固液分离器2的上部和下部分别为圆柱形和倒锥形，在固液分离器2的上部设有液位计21和中心筒22，中心筒22竖直设置在固液分离器2的上部中央位置，中心筒22的上部通过进浆管24与脱硫塔1的排浆口11连通，中心筒22的底部延伸至固液分离器2的下部，以保证固体顺利进入固液分离器2的下部进行沉淀，中心筒22的上端高于固液分离器2的溢流口25下缘约5-10mm，以保证上层油污直接通过中心筒22的上部进入中心筒22与固液分离器2侧壁之间的空间。在固液分离器2的下部锥底设有浓浆出口，浓浆出口通过浓浆返回管道与脱硫塔1连通，在浓浆返回管道上设有螺杆泵23，螺杆泵23用于将浓浆输送至脱硫塔1。

含油脱硫浆液由脱硫塔1经排浆口11自流进入固液分离器2的进浆口，经连接管道进入中心筒22，利用油污与浆液的密度差，大部分油污由中心筒22的上部溢流至中心筒22与固液分离器2侧壁之间的液面上部，含固浆液由中心筒22自上而下进行固液分离，经过中心筒22下端时，固体继续沉降进入固液分离器2的下部锥斗，形成高固含量的浓浆，浓浆经固液分离器2底部的浓浆出口排出，并经螺杆泵23加压输送返回至脱硫塔1；经中心筒22下端的脱硫浆液在中心筒22与固液分离器2侧壁之间再自下而上流动，由于截面积增大，浆液流速大大降低，浆液中的小颗粒固体与液体实现固液分离，固体继续沉降至固液分离器2的下部锥斗，与中心筒22沉降的固体一并被输送至脱硫塔1，脱硫浆液中含固量极低的滤液经固液分离器2的溢流口25进入气浮罐3。利用固液分离器2对含油脱硫浆液进行固液分离，并将固液分离形成的浓浆输送至脱硫塔1回用，避免了后续处理过程中固体沉积以及造成设备和管道堵塞，提高了后续处理工艺的效果。

气浮罐3主要用于对固液分离后的滤液进行气浮，在气浮罐3上设有用于滤液进入的进液口和用于气浮后的滤液流出的溢流口35，进液口通过进液管31与固液分离器2的溢流口25连接。在气浮罐3中设有滤液均布器32和空气均布器33，在滤液均布器32上设有沿气浮罐3横截面均布的布液口，在空气均布器33上设有沿气浮罐3横截面均布的布气口，空气均布器33位于滤液均布器32上方。固液分离器2的溢流口25通过进液管31与位于气浮罐3下部的滤液均布器32连接，滤液均布器32的布液口在气浮罐3的横截面上均匀分布，曝气风机34用于输送滤液曝气所需空气，曝气风机34与空气均布器33连通，空气均布器33的布气口同样在气浮罐3的横截面上均匀分布。

经固液分离的滤液在气浮罐3内经管道进入其下部的滤液均布器32，滤液通过滤液均布器32实现在气浮罐3横截面内的均匀分布；空气均布器33将曝气风机34输送的空气在气浮罐3横截面内的进行均匀分布，并将空气分散喷射形成小的气泡，小气泡在气浮罐3内自下而上运动，滤液中的乳化油微小悬浮物等物质粘附在气泡上，随气泡一起上浮至液面，实现了滤液内部油污与滤液的分离目的，经曝气处理实现油污与滤液分层分离的混合液经气浮罐3的溢流口35进入油分离器4。利用气浮罐3中的滤液均布器32对含油滤液均匀布液，利用空气均布器33在气浮罐3内均匀曝气，可将含油滤液中的乳化油与滤液有效分离并达到分层效果，便于后续油污与滤液分离处理。

油分离器4主要用于进行油分离，其通过隔板48分隔为底部连通的左室41和右室42，在左室41的上部设有进液口43，气浮罐3的溢流口35通过进液管与左室41的进液口43连通，气浮罐3的溢流口35的水平位置高于左室41的进液口43的水平位置，以保证滤液的自流动力。在隔板48底部设有高度为200-500mm的连通通道，左室41与右室42通过连通通道连通。

在左室41顶部设有可伸缩排油管44，可伸缩排油管44与排油泵47连接，可伸缩排油管44可上下自由伸缩，从而便于根据油位高度调整可伸缩排油管44的吸油口高度实现油污的外排；在左室41面板上设有透明的油位观察器45，以便人为观察左室41内的油位高度；在左室41顶部设有液位计46，以便实时测量显示左室41的液位高度。

在右室42顶部设有液位计49，以便实时测量显示右室42的液位高度；在右室42底部设有集液槽，集液槽通过溢流管与滤液回收罐5连通，以便实现滤液的排放和油分离器4的检修排空。在右室42的上部设有溢流口410，用于将油分离后的滤液排至滤液回收罐5，溢流管的一端插设在集液槽中，溢流管的另一端通过溢流口410与滤液回收罐5连接。

结合图2所示，在气浮后的含油滤液经进液口43进入油分离器4之前，先向油分离器4底部加注一定高度的水，水位高度需高于左室41与右室42底部连通通道上缘500mm以上，以保证含油滤液进入左室41时，上层油污不会进入右室42。

结合图3所示，在含油滤液经进液口43进入左室41后，利用滤液与油污的密度差，进入左室41中的油污漂浮在左室41的上部，滤液位于左室41的下部，随着含油滤液不断进入左室41，右室42的液位首先到达溢流口410下缘形成滤液的溢流。

结合图4所示，随着含油滤液继续加注左室41，滤液不断从油分离器4的溢流口410排出，左室41上部的油层高度不断增加，直至上升至油分离器4的进液口43的下缘，此时已达到油分离器4的最大油位高度，需要停止进液，调节可伸缩排油管44至油层高度，启动排油泵47进行排油。随着排油的不断进行，油位高度不断减小，在排油过程中需实时调节可伸缩排油管44的排油口高度，以保证排油口位于油层内。为了保证排油时排出的完全是油污，排油结束时可保留一定高度的油层。

在油分离器4的结构设计中，根据左室41和右室42底部同一高度位置压力平衡的原理，通过如下公式计算最大油层高度h₃：

其中：h₃为最大油层高度，h₂为左室进液口的高度，h₁为右室溢流口的高度，ρ_油为油的密度，ρ_滤液为滤液的密度。

由于滤液与油的密度差一定，由上述公式可知，最大油层高度h₃取决于左室41的进液口43下缘高度与右室42的溢流口410下缘高度的高度差；为了更大程度地利用左室41的空间用于油污的临时储存，理论上可将左室41与右室42连通通道上缘至左室41的进液口43下缘之间的高度空间作为储油空间，为了保证油污不进入右室42造成油污逃逸，可将左室41与右室42连通通道上缘以上1.0米至左室41的进液口43下缘之间的高度空间作为储油空间，此时最大油层高度h₃＝h₂-1.0-h₄，根据最大油层高度h₃通过如下公式可计算确定右室溢流口的高度h₁：

其中：h₁为右室溢流口的高度，h₂为左室进液口的高度，h₄为连通通道的高度，ρ_油为的密度，ρ_滤液为滤液的密度。

上述油分离器4可根据左室41和右室42的液位差判断左室41中油层的高度，根据油层高度连锁启动排油泵47进行自动排油；同时，可伸缩排油管44可根据油层高度和左室41的液位高度调整排油口高度，既保证了油与滤液的有效分离，又最大化地利用左室41容积进行油的临时储存。

滤液回收罐5主要用于对油分离后的滤液进行回收；在滤液回收罐5顶部设有液位计51，以便实时测量显示滤液回收罐5的液位高度；在滤液返回管道53上设有滤液返回泵52，可根据滤液回收罐5中的液位高度连锁启停滤液返回泵52。

油分离器4的右室42内的滤液通过油分离器4的溢流管410自流至滤液回收罐5，滤液回收罐5上的液位计51实时测量滤液回收罐5中的液位高度，当滤液回收罐5内的滤液达到高液位时，启动滤液返回泵52将滤液输送至脱硫回用；当液位达到低液位时，关闭滤液返回泵52，从而可根据滤液回收罐5中的液位高度实现滤液回收罐5中的滤液返回脱硫塔1的自动控制。

本实施例的湿法脱硫浆液自动化除油系统实现了含油脱硫浆液中油的有效分离，既回收了浆液中的油污，减少了浆液的污染，避免了脱硫系统置换浆液造成的不便，又提高了脱硫系统的脱硫效率，保证了系统的稳定和可靠运行。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种湿法脱硫浆液自动化除油系统，其特征在于，包括依次设置并连接的脱硫塔、固液分离器、气浮罐、油分离器和滤液回收罐，在固液分离器上设有浓浆出口和溢流口，在气浮罐中设有滤液均布器和空气均布器，固液分离器的浓浆出口和溢流口分别与脱硫塔和滤液均布器连通，空气均布器与曝气风机连接，油分离器通过隔板分隔为左室和右室，左室与右室底部连通，左室顶部设有可伸缩排油管，右室通过溢流口与滤液回收罐连通，滤液回收罐通过滤液返回管道与脱硫塔连通，右室溢流口的高度通过如下公式计算得到：

其中：h ₁为右室溢流口的高度，h ₂为左室进液口的高度，h ₄为连通通道的高度，ρ _油为油的密度，ρ _滤液为滤液的密度。

2.根据权利要求1所述的湿法脱硫浆液自动化除油系统，其特征在于，脱硫塔的排浆口通过进浆管与固液分离器的进浆口连接，排浆口的水平位置高于进浆口的水平位置。

3.根据权利要求1所述的湿法脱硫浆液自动化除油系统，其特征在于，固液分离器的上部和下部分别为圆柱形和倒锥形，在固液分离器的上部设有液位计和中心筒，中心筒的上部通过进浆管与脱硫塔的排浆口连通，中心筒的底部延伸至固液分离器的下部，在固液分离器的下部锥底设有浓浆出口，浓浆出口通过浓浆返回管道与脱硫塔连通，在浓浆返回管道上设有螺杆泵。

4.根据权利要求1所述的湿法脱硫浆液自动化除油系统，其特征在于，在滤液均布器上设有沿气浮罐横截面均布的布液口，在空气均布器上设有沿气浮罐横截面均布的布气口，空气均布器位于滤液均布器上方。

5.根据权利要求1所述的湿法脱硫浆液自动化除油系统，其特征在于，在气浮罐的上部设有溢流口，在左室的上部设有进液口，气浮罐的溢流口通过进液管与左室的进液口连通，气浮罐溢流口的水平位置高于左室进液口的水平位置。

6. 根据权利要求1所述的湿法脱硫浆液自动化除油系统，其特征在于，在隔板底部设有高度为200-500 mm的连通通道，左室与右室通过连通通道连通。

7.根据权利要求1所述的湿法脱硫浆液自动化除油系统，其特征在于，在左室顶部设有液位计，在左室面板上设有透明的油位观察器，可伸缩排油管与排油泵连接。

8.根据权利要求1所述的湿法脱硫浆液自动化除油系统，其特征在于，在右室顶部设有液位计，在右室底部设有集液槽，集液槽通过溢流管与滤液回收罐连通。

9.根据权利要求1所述的湿法脱硫浆液自动化除油系统，其特征在于，在滤液回收罐顶部设有液位计，在滤液返回管道上设有滤液返回泵。