CN204601981U - 一种配置多层托盘的脱硫塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种配置多层托盘的脱硫塔，该脱硫塔包括塔体，所述塔体内从下至上依次设置有浆液池、多层喷淋层和多层除雾器，所述塔体上位于浆液池与最下一层喷淋层之间开设有原烟入口，所述塔体的顶部开设有净烟出口，所述塔体内还设置有多层托盘，所述托盘位于原烟入口的上方、且位于最上一层喷淋层的下方，所述托盘上开设有多个通孔。本实用新型不仅有效改善了烟气分布均匀度，而且提高了石灰石溶解速率，进一步提高了脱硫塔的脱硫除尘及除雾能力。

Description

一种配置多层托盘的脱硫塔

技术领域

本实用新型涉及一种脱硫塔，尤其涉及一种配置多层托盘的脱硫塔。

背景技术

近年来，我国许多城市大气污染严重，特别是雾霾气象灾害频发，严重危害人类健康与生存。为此，政府有关部门制定了一系列的法律、法规，而部分地区则出台了更为严格大气污染物防治计划，要求新建、在建火电机组必须采用烟气清洁排放技术，现有60万千瓦以上火电机组基本完成烟气清洁排放技术改造，达到燃气机组排放标准要求(SO₂≤35mg/Nm³，烟尘≤5mg/Nm³，NO_x≤50mg/Nm³)，实现超净排放。

燃煤烟气中含有大量的SO₂、烟尘等污染物，目前烟气脱硫采用最多的是湿法烟气脱硫工艺，湿法中的石灰石-石膏法脱硫工艺，技术成熟、运行稳定，是当今世界上应用最多的脱硫工艺。

常规石灰石-石膏脱硫塔一般采用喷淋空塔的形式逆流方式布置，烟气通过脱硫塔入口从浆液池上部进入脱硫塔内，依次通过喷淋层、除雾器后，经烟囱排放。各喷淋层的多个喷嘴喷出浆液，浆液向下运动，与烟气逆流接触发生物理及化学作用，对烟气中的二氧化硫进行洗涤脱除，同时气流中的粉尘颗粒与液滴之间发生惯性碰撞、拦截、扩散、凝聚以及重力沉降等作用，使粉尘被捕集。浆液从烟气中吸收硫的氧化物SO₂、烟尘以及其它污染物后落入脱硫塔下段浆池，并在浆池中被强制氧化、结晶。

由于烟气一般以垂直方向进入脱硫塔，因此烟气进入脱硫塔后，靠近脱硫塔入口处的烟气流速较低，远离脱硫塔入口处的烟气流速较高，使得烟气流速在脱硫塔截面上分布不均，造成烟气偏流现象，形成一个涡流区，同时脱硫塔截面很大，烟气在脱硫塔内流速分布不均，这种分布不均导致脱硫和除尘效率降低。为改善烟气分布均匀度，部分脱硫塔采用单层托盘、文丘里棒等气液分布器设备。这些单层气液分布器虽然部分改善了塔内烟气分布均匀度，但由于这些气液分布器均采用单层布置，且均匀开孔，没有与烟气分布适配，导致均匀度改善程度有限，影响了烟气脱硫效率和除尘效率。

而且，为保证喷淋层的二氧化硫脱除效果，一般喷淋浆液的pH值维持在5.5～5.8之间，但此高pH值一定程度上抑制了石灰石的溶解，降低了石灰石的利用率。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种配置多层托盘的脱硫塔，它不仅有效改善了烟气分布均匀度，而且提高了石灰石溶解速率，进一步提高了脱硫塔的脱硫除尘及除雾能力。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种配置多层托盘的脱硫塔，该脱硫塔包括塔体，所述塔体内从下至上依次设置有浆液池、多层喷淋层和多层除雾器，所述塔体上位于浆液池与最下一层喷淋层之间开设有原烟入口，所述塔体的顶部开设有净烟出口，所述塔体内还设置有多层托盘，所述托盘位于原烟入口的上方、且位于最上一层喷淋层的下方，所述托盘上开设有多个通孔。

按上述技术方案，所述托盘上开设有孔径不同、疏密不均的通孔。

按上述技术方案，所述托盘包括至少一个多孔平板。

按上述技术方案，所述多层托盘设置在原烟入口与喷淋层之间。

按上述技术方案，所述多层托盘设置在喷淋层之间。

按上述技术方案，所述多层托盘相邻设置。

按上述技术方案，相邻两层托盘之间的间距为1.5～2m。

按上述技术方案，所述多层托盘间隔设置。

本实用新型，具有以下有益效果：通过在塔体原烟入口的上方设置多层托盘，可以有效改善烟气分布均匀度，提高脱硫除尘及除雾能力，还可以显著提高烟气与浆液接触时间、石灰石浆液溶解速率，使二氧化硫在浆液中的溶解度得以提高，促进二氧化硫的脱除。

具体的，当烟气进入脱硫塔后，先通过最下层的托盘，烟气在最下层托盘多个通孔的作用下，向四周扩散，使得脱硫塔截面上较大流速烟气和较小流速烟气进行再混合，达到流量再分配的作用，在最下层托盘均布气流的基础上，上层托盘进一步对气流进行再均布，可以保证烟气分布均匀度，提高脱硫除尘及除雾能力。

同时，由于上方的喷淋层喷射的浆液落到托盘上形成一定厚度的液膜，当含SO₂和烟尘的烟气进入脱硫塔后，部分SO₂和粉尘被托盘通孔泄漏下来的液滴所捕获，未被捕获的SO₂和微细粉尘通过托盘通孔穿过液膜，激起大量的气泡形成泡沫层，SO₂在泡沫层被浆液吸收，而粉尘在惯性、扩散作用的同时又不断地受到泡沫的扰动，不断改变方向，增加了粉尘与浆液的接触机会，在多层托盘液膜的作用下，烟气与浆液接触时间增加，脱除PM2.5及以下细小粉尘的性能很高，使得烟气得到进一步净化。

另外，多个层托盘的设置保证最下层托盘上的浆液具有更低的pH值，低pH值提高了石灰石的溶解速率，使二氧化硫在浆液中的溶解度也得以提高，从而促进了二氧化硫的脱除。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1为本实用新型第一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型第二个实施例的结构示意图；

图3为本实用新型第三个实施例的结构示意图；

图4为本实用新型第四个实施例的结构示意图；

图5为本实用新型第五个实施例的结构示意图；

图6为托盘一个实施例的结构示意图；

图7为托盘另一个实施例的结构示意图。

图中：1-塔体、2-浆液池、3-喷淋层、4-除雾器、5-原烟入口、6-净烟出口、7-托盘、8-通孔。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的较佳实施例中，如图1～图7所示，一种配置多层托盘的脱硫塔，该脱硫塔包括塔体1，塔体1内从下至上依次设置有浆液池2、多层喷淋层3和多层除雾器4，塔体1上位于浆液池2与最下一层喷淋层之间开设有原烟入口5，塔体1的顶部开设有净烟出口6，塔体1内还设置有多层托盘7，托盘7位于原烟入口5的上方、且位于最上一层喷淋层的下方，托盘7上开设有多个通孔8。

在本实用新型的优选实施例中，如图6所示，托盘7上开设有孔径不同、疏密不均的通孔8。

在本实用新型的优选实施例中，托盘包括至少一个多孔平板。

在本实用新型的优选实施例中，如图1、图3、图5所示，多层托盘7设置在原烟入口5与喷淋层3之间。

在本实用新型的优选实施例中，如图2、图4所示，多层托盘7设置在喷淋层3之间。

在本实用新型的优选实施例中，如图1、图2所示，多层托盘7相邻设置，优选的，相邻两层托盘7之间的间距为1.5～2m。

在本实用新型的优选实施例中，如图3、图4、图5所示，多层托盘7间隔设置。

在本实用新型的第一个实施例中，如图1所示，塔体1内配置两层托盘7，两层托盘7相邻布置，间距1.5～2m，两层托盘布置在原烟入口的上方、最下一层喷淋层的下方，托盘可以是非均匀开孔布置也可以是均匀开孔布置，优选的，下层托盘上开设有孔径不同、疏密不均的通孔，上层托盘上开设均匀的通孔。

在本实用新型的第二个实施例中，如图2所示，塔体1内配置两层托盘7，两层托盘7相邻布置，间距1.5～2m，两层托盘布置在两层喷淋层之间，托盘可以是非均匀开孔布置也可以是均匀开孔布置，优选的，下层托盘上开设有孔径不同、疏密不均的通孔，上层托盘上开设均匀的通孔。

在本实用新型的第三个实施例中，如图3所示，塔体1内配置两层托盘7，两层托盘间隔布置，两层托盘7之间设置喷淋层3，下层托盘布置在原烟入口的上方、最下层喷淋层的下方，托盘可以是非均匀开孔布置也可以是均匀开孔布置，优选的，下层托盘上开设有孔径不同、疏密不均的通孔，上层托盘上开设均匀的通孔。

在本实用新型的第四个实施例中，如图4所示，塔体1内配置两层托盘7，两层托盘间隔布置，每层托盘布置在两喷淋层之间，托盘可以是非均匀开孔布置也可以是均匀开孔布置，优选的，下层托盘上开设有孔径不同、疏密不均的通孔，上层托盘上开设均匀的通孔。

在本实用新型的第五个实施例中，如图5所示，塔体1内配置三层托盘7，三层托盘间隔布置，下层托盘布置在原烟入口与最下层喷淋层之间，其余托盘布置在两喷淋层之间，托盘可以是非均匀开孔布置也可以是均匀开孔布置，优选的，最下层托盘上开设有孔径不同、疏密不均的通孔，其余托盘上开设均匀的通孔。

因为塔体内分为塔壁周边高速气流区和塔中部低速气流区两个区，烟气气速偏差不大于15％，为了与烟气分布相适配，如图6所示，下层托盘上开设孔径不同、疏密不均的通孔8，通过CFD数值模拟和物理模型确定托盘上相对应的两个区的孔径和开孔率，高速气流区通孔孔径为25mm，开孔率为25％，低速气流区通孔孔径为35mm，开孔率为35％，距离塔壁100mm范围内不开孔，如图7所示，上层托盘均匀开设多个通孔8，以获得改善的均匀的烟气均布。

本实用新型中，下层托盘采用非均匀开孔布置，烟气在下层托盘多孔板的作用下，沿着多孔板向四周扩散，脱硫塔截面上较大流速烟气和较小流速烟气流速通过不同开孔率区域进行再混合，达到流量再分配的作用，使通过下层托盘的烟气在脱硫塔截面上分配均匀，从而解决烟气偏流的问题，在下层托盘均布气流的基础上上层托盘进一步对气流进行再均布，根据实际情况上层托盘选择可以采用非均匀开孔或均匀开孔的布置方式。

在现有的脱硫塔中，托盘上方喷淋层浆液在喷到吸收塔内壁上时，会形成液膜沿吸收塔内壁流下来，这部分气液接触面的传质效果非常差。一部分烟气没有经过足够的气液接触便离开吸收塔，这就造成了烟气沿吸收塔内壁的“逃逸”，从而影响整个脱硫系统的烟气脱硫效率和除尘效率。而在本实用新型中，采用非均匀开孔布置的托盘，因为托盘周边区域开孔率很小，因此可以有效的防止烟气的逃逸，并将沿塔壁流下的液体收集，让这一部分液体发挥脱硫和除尘功能，可以有效减少边壁效应的影响，进一步提高了脱硫和除尘效率，并且多层托盘的布置可以在多个截面起到减少边壁效应的影响，进一步提高脱硫效率和除尘效率。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种配置多层托盘的脱硫塔，该脱硫塔包括塔体，所述塔体内从下至上依次设置有浆液池、多层喷淋层和多层除雾器，所述塔体上位于浆液池与最下一层喷淋层之间开设有原烟入口，所述塔体的顶部开设有净烟出口，其特征在于，所述塔体内还设置有多层托盘，所述托盘位于原烟入口的上方、且位于最上一层喷淋层的下方，所述托盘上开设有多个通孔。

2.根据权利要求1所述的脱硫塔，其特征在于，所述托盘上开设有孔径不同、疏密不均的通孔。

3.根据权利要求1所述的脱硫塔，其特征在于，所述托盘包括至少一个多孔平板。

4.根据权利要求1所述的脱硫塔，其特征在于，所述多层托盘设置在原烟入口与喷淋层之间。

5.根据权利要求1所述的脱硫塔，其特征在于，所述多层托盘设置在喷淋层之间。

6.根据权利要求1所述的脱硫塔，其特征在于，所述多层托盘相邻设置。

7.根据权利要求6所述的脱硫塔，其特征在于，相邻两层托盘之间的间距为1.5～2m。

8.根据权利要求1所述的脱硫塔，其特征在于，所述多层托盘间隔设置。