CN202638236U

CN202638236U - 一种用于烟气净化的海水脱硫吸收塔

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Publication number: CN202638236U
Application number: CN 201220138484
Authority: CN
Inventors: 杨东; 何强; 陈玉乐; 薛军; 张红英; 王大卫
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-04-01
Filing date: 2012-04-01
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2022-04-01

Abstract

本实用新型为一种用于烟气净化的海水脱硫吸收塔，其吸收塔包括2～5层填料层，每层填料层的高度为1～4米；供水主管四周连通有均匀分布的喷淋管道，二者共同构成布水管网。本实用新型显著减少了各填料层下部所承受的压力，大大减少了填料被压变形、下陷从而减小气液交换填料有效表面积的可能性，且使得海水在填料层上的分布更加均匀，确保了系统长期运行的脱硫效率。

Description

一种用于烟气净化的海水脱硫吸收塔

技术领域

本实用新型涉及烟气净化的湿法脱硫技术领域，特别是涉及一种适用于烟气海水脱硫工艺的逆流式填料吸收塔。

背景技术

工业锅炉、电站锅炉、船用锅炉以及钻井平台燃烧装置等燃烧化石类燃料产生的烟气中一般含有大量的SO₂等酸性污染物，必须予以处理达标后方能排放。目前在烟气湿法脱硫工艺中，石灰石/石灰-石膏法应用最为广泛，但其运行需消耗大量矿石和淡水资源，易结垢堵塞，运行维护成本较高，排放的废渣废水还会带来二次污染等问题。

近年来，烟气海水脱硫工艺以其简洁可靠、无二次污染等鲜明特色因地制宜的在全球众多滨海火电厂及大型船舶上得到了推广应用。其基本原理是，海滨电厂用于机组冷却(或其它来源)的海水是一种天然碱资源，海水中含有的大量CO₃ ^2-和HCO₃ ^-使得体系天然具有较强的吸收SO₂和酸碱缓冲的能力，因此可将其用于烟气脱硫取代对石灰石的消耗。该工艺无吸收剂制备系统、不存在硫酸钙沉积造成的结垢堵塞及脱硫石膏二次污染等问题，系统简洁、可靠性高，运行维护简便经济，可显著节约石灰石和淡水资源，并适当降低能耗，是一种典型的节能减排先进技术，非常适合在滨海电厂、船舶或钻井平台推广使用。

海水脱硫无结垢性堵塞，较适合采用高效节能的逆流式填料吸收塔，实际工程中多采用轻质、耐腐蚀、安装简便的聚丙烯类材质散装填料。

中国专利200610098748.5提供了一种逆流式海水脱硫吸收塔，如图1所示。

中国专利200810118563.5提供了一种环形配水与除雾器组合装置，如图2所示。

上述两个专利中，为降低压损并尽可能提高比表面积，填料的孔隙度较大，因而其结构承重能力一般；在每小时每平方米数十吨的海水喷淋条件下，填料层持水量较大，填料层的下部填料常不能承受长期运行的重压而逐渐发生变形，从而严重影响吸收塔的处理效率，降低烟气净化程度，造成排放污染。

另一方面，随着我国乃至世界范围内对锅炉烟气污染物排放标准的日益严格，当采用逆流式填料吸收塔的海水脱硫技术时，不可避免的将需要通过适当增加填料高度来适应新标准的高脱硫效率要求，这会进一步加速上述底部填料被压变形而影响脱硫效率的不利变化情形。

实用新型内容

针对现有技术中海水脱硫装置的缺陷，本实用新型提供了一种用于烟气净化的海水脱硫吸收塔，通过减小各层底部填料承受的压力，防止填料的受压变形、塌陷，从而确保填料吸收塔长期运行的稳定性能。

本实用新型的设计方案如下：

一种用于烟气净化的海水脱硫吸收塔，包括排水口1、原烟气入口2、净烟气出口8、喷淋管道6以及填料层5，喷淋管道6及填料层5设置在吸收塔内部。

填料层5分2～5层沿塔高方向间隔分布在吸收塔内部。

喷淋管道6设置在顶层填料上方。

优选地，填料层5的层数为2层。

填料层5的高度为1～4米。

吸收塔内部沿径向方向设置有供水主管10，供水主管10设置在顶层填料层5上方，喷淋管道6沿脱硫塔的径向垂直间隔分布在供水主管10上，供水主管10两端分别延伸至吸收塔外部，且供水主管10两端设有进水口。

优选地，供水主管10的数量为一对，且相互平行，一对供水主管10两端分别延伸至吸收塔外部连接汇合并构成封闭回路，并且在汇合处设有进水口。

为了将海水更加均匀的分配到填料层5上，喷淋管道6均匀分布在一对供水主管10中间和两侧，并布满吸收塔内部的径向截面，喷淋管道6的下端面均匀分布有喷嘴12。

喷淋管道6上端面支撑有除雾器7，除雾器7与供水主管10以及吸收塔内壁之间的间隙处设置有挡板11，以防止烟气不经除雾器直接逃逸。

在具体实施中，每层填料层5下端以及喷淋管道6下端均通过支撑结构固定；

每层填料层5下方的支撑结构由下至上依次包括横向支撑梁3、挑耳I13以及填料支撑格栅4，横向支撑梁3的周边末端、挑耳I13以及吸收塔内壁为一体结构，挑耳I13与横向支撑梁3的上表面处于同一标高。

喷淋管道6下方的支撑结构为挑耳II14，挑耳II14为固接在吸收塔内壁并向其中心方向延伸的环状结构，其上表面支撑住喷淋管道6的边缘。

挑耳I13为固接在吸收塔内壁并向其中心方向延伸的环状结构，挑耳I13的上表面支撑住填料支撑格栅4的边缘。

在具体实施中，填料支撑格栅4为端面呈交叉网格状的平板格栅，相邻层的平板格栅之间装填有填料，平板格栅的网格直径小于填料直径。

支撑结构还包括纵向支撑梁9，纵向支撑梁9垂直分布，且纵向支撑梁9、横向支撑梁3以及吸收塔内壁为一体式结构。

纵向支撑梁9上设有支撑填料支撑格栅4的凸台，纵向支撑梁9顶部支撑住供水主管10。

在具体实施中：

海水脱硫吸收塔为钢筋混凝土结构的圆形或方形塔，塔体内壁涂有防腐材料。

填料层5中采用的填料为聚丙烯材质、扁圆形的散装填料。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型涉及的脱硫塔采用分层支撑布置的方式，使得每层填料下部的填料所承受的压力显著减小，在其所能承受的合理荷载之内，长期运行不会变形、甚至引起填料层的下陷，从而从根本上确保了填料层的正常高效运行，同时，改进了进水口的环绕结构，并设计装配了喷嘴以更均匀的分布海水，避免了出现吸收塔某些区域喷淋不到海水的情况，从而更有效的确保了系统脱硫效率。

附图说明

图1为现有技术1的海水脱硫塔结构示意图；

图2为现有技术2的海水脱硫塔结构示意图；

图3为本实用新型的一种填料分层布置的海水脱硫塔的剖视图；

图4为本实用新型的一种填料分层布置的海水脱硫塔的布水结构及其喷嘴布置平面图；

图5为本实用新型的一种填料分层布置的海水脱硫塔中喷嘴与喷淋管的连接放大图；

图6为本实用新型的一种填料分层布置的海水脱硫塔支撑梁层平面布置图；

图7为烟气海水脱硫的典型工艺流程图。

附图编号说明：

1-排水口；2-原烟气入口；3-横向支撑梁；4-填料支撑格栅；5-填料层；6-喷淋管道；7-除雾器；8-净烟气出口；9-纵向支撑梁；10-供水主管；11-挡板；12-喷嘴；13-挑耳I；14-挑耳II。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地说明，本实用新型的保护范围不局限于下述的具体实施方式。

具体实施方式

如图3～图7所示，一种用于烟气净化的海水脱硫吸收塔，其整体为钢筋混凝土结构的圆柱形塔体，吸收塔内部沿塔高方向间隔分布有两层填料层5。

喷淋管道6设置在顶层填料上方。

每层填料层5的高度为2米。

吸收塔内部沿径向方向设有一对供水主管10，二者相互平行，并设置在顶层填料上方，供水主管10两端分别延伸至吸收塔外部连接汇合并构成封闭回路，并且在汇合处设有进水口。

喷淋管道6沿吸收塔径向方向垂直间隔分布在供水主管10中间以及两侧，并布满吸收塔内部的径向截面，喷淋管道6下端面均匀分布有喷嘴12。

喷淋管道6上支撑有除雾器7，除雾器7与供水主管10以及塔体侧壁之间的间隙处设置有挡板11。

每层填料层5下方的支撑结构由下至上依次包括设置在吸收塔内壁上的横向支撑梁3、挑耳I13以及填料支撑格栅4，横向支撑梁3的周边末端、挑耳I13以及吸收塔内壁为一体结构。

挑耳I13为固接在吸收塔内壁并向其中心方向延伸的环状结构，挑耳I13的上表面支撑住填料支撑格栅4的边缘，挑耳I13与横向支撑梁3的上表面处于同一标高。

填料支撑格栅4为端面呈交叉网格状的平板格栅，相邻层的平板格栅之间装填有填料，平板格栅的网格直径小于填料直径。

支撑结构还包括纵向支撑梁9，纵向支撑梁9垂直分布以支撑供水主管10，且纵向支撑梁9、横向支撑梁3以及吸收塔内壁为一体式结构。

纵向支撑梁9上设有两层凸台，以便与横向支撑梁3共同支撑两层填料支撑格栅4，两层填料放置在相应的填料支撑格栅4上，两层填料层5之间的横向支撑梁3的间隙中也放置填料。

由一种用于烟气净化的海水脱硫吸收塔组成的脱硫系统，包括烟气换热器和海水脱硫吸收塔，烟气换热器中设有原烟气入口II、原烟气出口II、净烟气入口II以及净烟气出口II；原烟气入口II外部与增压风机(或电厂引风机)出口烟道相连接，原烟气出口II与海水脱硫吸收塔底部的原烟气入口2相连接，海水脱硫吸收塔顶部的净烟气出口8与净烟气入口II相连接，净烟气出口II与排放部件相连。

供水主管10上的进水口与升压泵相连接，海水脱硫吸收塔底部的排水口1与海水恢复装置相连接；

利用一种用于烟气净化的海水脱硫吸收塔实现的脱硫方法，其步骤如下：

步骤1：原烟气经增压风机(或电厂引风机)提供动力，经烟气换热器冷却后由原烟气入口2进入海水脱硫吸收塔。

步骤2：来自电厂凝汽器(或其它来源)的海水，部分海水通过升压泵打入供水主管10，并分配至喷淋管道6，最后由喷淋管道6下方的喷嘴12均匀喷淋至顶层填料上。

步骤3：烟气与喷淋海水在填料层5表面进行充分的逆流接触，海水洗涤脱除烟气中的二氧化硫。

步骤4：脱硫后的烟气经除雾器7去除携带的水滴后，从净烟气出口8排出，经过烟气换热器升温至70℃以上后，经烟囱排入大气。

步骤5：与烟气充分接触交换吸收了二氧化硫后的海水由海水脱硫吸收塔底部的排水口1经重力自流至曝气池，通过与新鲜海水混合稀释和鼓风曝气的方式使海水水质恢复至达标后排放入海。

上述技术方案只是本实用新型的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本实用新型公开了原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本实用新型上述具体实施方式所描述的结构，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。

Claims

1.一种用于烟气净化的海水脱硫吸收塔，包括排水口（1）、原烟气入口（2）、净烟气出口（8）、填料层（5）以及喷淋管道（6），所述的填料层（5）和喷淋管道（6）设置在所述的吸收塔内部，其特征在于：

所述的填料层（5）分2～5层沿塔高方向间隔分布在所述的吸收塔内部。

2.如权利要求1所述的一种用于烟气净化的海水脱硫吸收塔，其特征在于：

所述填料层（5）的层数为2层。

3.如权利要求1或2所述的一种用于烟气净化的海水脱硫吸收塔，其特征在于：

所述填料层（5）的高度为1～4米。

4.如权利要求3所述的一种用于烟气净化的海水脱硫吸收塔，其特征在于：

所述吸收塔内部沿径向方向设置有供水主管（10），所述供水主管（10）设置在顶层所述填料层（5）上方，所述喷淋管道（6）沿所述脱硫塔的径向垂直间隔分布在供水主管（10）上，所述的供水主管（10）两端分别延伸至所述吸收塔外部，且所述供水主管（10）两端设有进水口。

5.如权利要求4所述的一种用于烟气净化的海水脱硫吸收塔，其特征在于：

所述供水主管（10）的数量为一对，且相互平行，一对所述供水主管（10）两端分别延伸至所述吸收塔外部连接汇合并构成封闭回路，并且在汇合处设有进水口；

所述的喷淋管道（6）均匀分布在一对所述供水主管（10）中间和两侧，并布满所述吸收塔内部的径向截面，所述喷淋管道（6）的下端面均匀分布有喷嘴（12）；

所述的喷淋管道（6）上端面支撑有除雾器（7），所述除雾器（7）与所述供水主管（10）以及吸收塔内壁之间的间隙处设置有挡板（11）。

6.如权利要求4所述的一种用于烟气净化的海水脱硫吸收塔，其特征在于：

每层所述填料层（5）下端以及喷淋管道（6）下端均通过支撑结构固定；

所述填料层（5）的支撑结构由下至上依次包括横向支撑梁（3）、挑耳I（13）以及填料支撑格栅（4），所述横向支撑梁（3）的周边末端、挑耳I（13）以及吸收塔内壁为一体结构，所述挑耳I（13）与所述横向支撑梁（3）的上表面处于同一标高；

所述的喷淋管道（6）的支撑结构为挑耳II（14），所述的挑耳II（14）为固接在所述吸收塔内壁并向其中心方向延伸的环状结构，其上表面支撑住所述喷淋管道（6）的边缘。

7.如权利要求6所述的一种用于烟气净化的海水脱硫吸收塔，其特征在于：

所述的挑耳I（13）为固接在所述吸收塔内壁并向其中心方向延伸的环状结构，所述挑耳I（13）的上表面支撑住所述填料支撑格栅（4）的边缘；

所述的填料支撑格栅（4）为端面呈交叉网格状的平板格栅，相邻层的所述填料支撑格栅（4）之间装填有填料，所述平板格栅的网格直径小于填料直径。

8.如权利要求6所述的一种用于烟气净化的海水脱硫吸收塔，其特征在于：

所述的支撑结构还包括纵向支撑梁（9），所述的纵向支撑梁（9）垂直分布，且所述纵向支撑梁（9）、横向支撑梁（3）以及吸收塔内壁为一体式结构；

所述纵向支撑梁（9）上设有支撑所述填料支撑格栅（4）的凸台，所述纵向支撑梁（9）顶部支撑住所述供水主管（10）。