CN204768245U - 一种烟气脱硫装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种烟气脱硫装置，包括下方设有烟气进口、上方设有烟气出口的脱硫塔，脱硫塔内设有至少一层用于向脱硫塔内喷射脱硫浆液的循环浆液喷淋层，所述脱硫塔内在循环浆液喷淋层与烟气出口之间设有用于向脱硫塔内喷射新补充脱硫剂浆液的最高喷淋层，所述最高喷淋层连接有用于向脱硫塔内补充脱硫剂浆液的脱硫剂浆液管道。本实用新型的烟气脱硫装置，在脱硫塔内部循环浆液喷淋层的上方设置一层最高喷淋层，使用时将石灰石浆液输送至最高喷淋层，以雾化形式直接喷入脱硫塔的吸收区；能快速调整脱硫塔出口烟气二氧化硫浓度，提高脱硫系统的效率，提高脱硫系统的快速调节能力，提高调节精度和调节品质。

Description

一种烟气脱硫装置

技术领域

本实用新型属于烟气脱硫技术领域，具体涉及一种烟气脱硫装置。

背景技术

烟气脱硫(FlueGasDesulfuration，FGD)是指从烟道气或其他工业废气中除去硫氧化物(主要是SO₂和SO₃)的过程。烟气中的硫氧化物实质上是酸性的，可以通过与适当的碱性物质反应，生成亚硫酸盐与硫酸盐的混合物，从而从烟气中脱除。烟气脱硫最常用的碱性物质是石灰石(碳酸钙)、生石灰(氧化钙)和熟石灰(氢氧化钙)；石灰石产量丰富，因而相对便宜，生石灰和熟石灰都是由石灰石通过加热来制取。

石灰石/石灰-石膏湿法脱硫工艺是目前应用最广泛的一种脱硫工艺。该工艺主要是利用廉价易得的石灰石或石灰作为脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状后与水混合搅拌制成石灰石浆液；将石灰石浆液用浆液泵输送到脱硫塔内，石灰石浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应生成硫酸钙被吸收脱除；脱硫塔底部的浆液池中硫酸钙达到一定饱和度后，形成石膏浆液排出。石灰石/石灰-石膏湿法脱硫工艺具有以下特点：1)脱硫效率高，脱硫后的烟气不但二氧化硫浓度低，而且烟气含尘量也大大减少；2)运行可靠性好，该工艺技术成熟，运行中易于调整；3)对煤种变化的适应性强；4)吸收剂资源丰富，价格便宜，石灰石破碎磨细较简单，钙利用率较高；5)脱硫副产物便于综合利用，石膏主要用于生产建材产品和水泥缓凝剂，利用率高，不仅可以增加效益、降低运行费用，而且可以降低二次污染，减少对脱硫副产物的处置费用。

现有的石灰石湿法脱硫工艺，通常是将新补充的石灰石浆液直接补入脱硫塔的循环浆液池，使其与脱硫塔内的循环浆液混合，循环浆液的pH值一般控制在一定范围内，通过调整循环浆液的pH值来调整脱硫塔的烟气脱硫效率，进而调整出口烟气二氧化硫浓度。现有技术中，CN103599690A公开了一种复合型石灰石、氢氧化钙石膏湿法脱硫装置，其权1限定了该装置包括吸收塔(脱硫塔)，吸收塔内由下到上依次设置有吸收塔浆池、喷淋层、除雾器，喷淋层下方设有烟气入口烟道，塔体顶端侧部设有烟气出口烟道，喷淋层和吸收塔浆池之间设有至少一个循环泵，循环泵入口和吸收塔浆池相通，循环泵出口和喷淋层相通；石灰石供应部分包括石灰石浆液箱，石灰石浆液箱经管道连接石灰石供浆泵，石灰石供浆泵连接吸收塔浆池；还包括氢氧化钙供应部分。利用上述装置的脱硫工艺中，通过向吸收塔浆池内通入石灰石浆液控制吸收塔浆池内浆液pH值为5.0～6.0。该工艺虽然将氢氧化钙加入最高喷淋层的下一层，利用氢氧化钙与烟气中二氧化硫进行反应，提高了脱硫效率，但是存在以下问题：1)脱硫吸收剂采用石灰石和氢氧化钙，需要增加氢氧化钙供应设备，增加了系统运行成本和工艺复杂程度；2)还是通过补入石灰石浆液控制脱硫塔浆液池的pH，调整脱硫效率，再与氢氧化钙的喷入量协同调整出口烟气实时的二氧化硫浓度，存在大延时特性，响应速度慢，调节精度差，调节品质差。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种烟气脱硫装置，解决现有脱硫装置调节出口烟气实时二氧化硫浓度难度大、响应速度慢、调节精度差的问题。

为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种烟气脱硫装置，包括脱硫塔，所述脱硫塔下方设有烟气进口、上方设有烟气出口，脱硫塔内在烟气进口与烟气出口之间设有至少一层用于向脱硫塔内喷射脱硫浆液的循环浆液喷淋层，所述脱硫塔内在循环浆液喷淋层与烟气出口之间设有用于向脱硫塔内喷射新补充脱硫剂浆液的最高喷淋层，所述最高喷淋层连接有用于向脱硫塔内补充脱硫剂浆液的脱硫剂浆液管道。

所述脱硫塔内在烟气进口的下方设有循环浆液池，所述循环浆液喷淋层通过浆液循环泵与所述循环浆液池连通。

所述的烟气脱硫装置，还包括用于配制新补充脱硫剂浆液的脱硫剂浆液池，所述脱硫剂浆液池与所述脱硫剂浆液管道的另一端相连接；所述脱硫剂浆液管道上设有脱硫剂浆液泵。

脱硫塔内在最高喷淋层与烟气出口之间设有除雾器；所述除雾器内设有用于清洗除雾器的除雾器冲洗装置。

所述脱硫剂浆液管道上在脱硫剂浆液泵与最高喷淋层之间连接有连接管路，连接管路的另一端与所述循环浆液池相连通；所述脱硫剂浆液管道上在与连接管路连接处与最高喷淋层之间设有浆液循环泵。

所述循环浆液喷淋层为二层以上，紧邻最高喷淋层的一层循环浆液喷淋层为次高喷淋层；所述脱硫剂浆液管道还与所述的次高喷淋层相连通。

本实用新型的烟气脱硫装置，在现有技术的基础上，利用石灰石浆液泵扬程有富裕量的特点，在脱硫塔内部循环浆液喷淋层的上方设置一层最高喷淋层，使用时利用石灰石浆液泵将在石灰石浆液池中配制的石灰石浆液输送至最高喷淋层，以雾化形式直接喷入脱硫塔的吸收区；充分利用新补充脱硫剂浆液的pH值远高于循环脱硫浆液，其吸收烟气中低浓度的二氧化硫的能力远高于pH值比较低的循环脱硫浆液的特点，能快速调整脱硫塔出口烟气二氧化硫浓度，提高脱硫系统的效率，提高脱硫系统的快速调节能力，提高调节精度和调节品质。

进一步的，可在现有技术中的基础上进行改造，将原有处于最上方的喷淋层与石灰石浆液管道连接作为最高喷淋层，用于实现将新补充的石灰石浆液经最高喷淋层喷入脱硫塔吸收区；石灰石浆液管道与循环浆液池通过连接管路连接，可根据需要将新补充的石灰石浆液在管道中混入循环浆液，经循环浆液泵输送至最高喷淋层；同时，石灰石浆液管道还与次高喷淋层相连通，在最高喷淋层停运时，可切换至次高喷淋层进行石灰石浆液的补充喷入，保证了脱硫塔稳定运行及出口烟气排放达标；由于补充的石灰石浆液总量相对于脱硫浆液量较小，对现有脱硫塔喷淋层的布局没有影响，对脱硫系统的改造非常小，改造成本非常低；改造后脱硫系统运行稳定，脱硫效率高、效果好。

附图说明

图1为实施例1的烟气脱硫装置的结构示意图；

图2为实施例2的烟气脱硫装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

本实施例的烟气脱硫装置，如图1所示，包括脱硫塔1和用于配制新补充石灰石浆液的石灰石浆液池9，所述脱硫塔1下方设有烟气进口2、上方设有烟气出口3，脱硫塔1内在烟气进口2的下方设有循环浆液池4，脱硫塔1内在烟气进口2与烟气出口3之间设有三层用于向脱硫塔1内喷射循环脱硫浆液的循环浆液喷淋层，自上而下依次为第一喷淋层5-1、第二喷淋层5-2和第三喷淋层5-3；第一喷淋层5-1、第二喷淋层5-2和第三喷淋层5-3分别通过循环管道12-1、12-2、12-3与所述循环浆液池4相连通，循环管道12-1、12-2、12-3上分别设有浆液循环泵13-1、13-2、13-3，用于将循环浆液池4中的循环浆液输送至相应的喷淋层；

所述脱硫塔1内在循环浆液喷淋层与烟气出口之间设有用于向脱硫塔1内喷射新补充石灰石浆液的最高喷淋层6，最高喷淋层6通过石灰石浆液管道11与所述的石灰石浆液池9相连通，所述石灰石浆液管11上设有石灰石浆液泵10，用于向脱硫塔内补充新的石灰石浆液；

所述脱硫塔1内在最高喷淋层6与烟气出口3之间设有除雾器7，所述除雾器为两层；除雾器内设有用于清洗除雾器的除雾器冲洗装置8，除雾器冲洗装置8连接有用于向除雾器冲洗装置供应冲洗用水的冲洗管道。

本实施例的烟气脱硫装置，在现有技术的基础上，利用石灰石浆液泵扬程有富裕量的特点，在脱硫塔内部循环浆液喷淋层的上方设置一层最高喷淋层，使用时利用石灰石浆液泵将在石灰石浆液池中配制的石灰石浆液输送至最高喷淋层，以雾化形式直接喷入脱硫塔的吸收区；充分利用新补充脱硫剂浆液的pH值远高于循环脱硫浆液，其吸收烟气中低浓度的二氧化硫的能力远高于pH值比较低的循环脱硫浆液的特点，能快速调整脱硫塔出口烟气二氧化硫浓度，提高脱硫系统的效率，提高脱硫系统的快速调节能力，提高调节精度和调节品质。

本实施例的烟气脱硫装置运行时，将新补充的石灰石浆液通过脱硫塔最高喷淋层喷入脱硫塔内；通过调整新补充的石灰石浆液的浓度和喷入流量，控制脱硫塔出口烟气的二氧化硫浓度。调整新补充的石灰石浆液的浓度和喷入流量的方法具体包括下列步骤：

1)根据外部考核烟气出口二氧化硫浓度值(烟囱入口处二氧化炉浓度的小时均值)设定出口烟气二氧化硫浓度的目标控制值，计算脱硫塔出口烟气的二氧化硫浓度实际测定值与目标控制值的差值，得二氧化硫浓度偏差值；

2)将二氧化硫浓度偏差值乘以脱硫塔出口烟气流量，得需要调整的二氧化硫的摩尔量；

3)将需要调整的二氧化硫的摩尔量乘以给定的钙硫比值1.02，得需要调整的碳酸钙的摩尔量，乘以石灰石的分子量100，得到需要调整的石灰石的质量；根据石灰石的纯度，计算得需要调整的实际石灰石的量；

4)在石灰石浆液池中调整配制新补充的石灰石浆液的质量浓度，通过控制石灰石浆液管道上的阀门开度或石灰石浆液泵的转速，调整新补充的石灰石浆液喷入流量，使从脱硫塔最高喷淋层喷入的石灰石的量不低于步骤3)所得需要调整的实际石灰石的量。

由于石灰石浆液呈现碱性特点，其pH值远高于位于循环浆液池中的循环浆液，石灰石浆液吸收二氧化硫的能力在脱硫系统中最强；将石灰石浆液直接从最高喷淋层喷入脱硫塔吸收区，一方面对即将完成脱硫流程的烟气中的低浓度二氧化硫有较好的吸收能力，另一方面，喷入的石灰石浆液量相对于在喷淋吸收区内的脱硫浆液量而言，其数量足够大，可以提高脱硫喷淋吸收区整体环境的pH值，整体提高脱硫喷淋吸收区吸收二氧化硫的能力。

由于石灰石浆液没有直接补入循环浆液池，且从最高喷淋层喷入后，石灰石浆液在脱硫吸收区吸收了大量二氧化硫后落入循环浆液池，这样，循环浆液池中脱硫浆液的pH值和原有工艺相比有一定程度的降低；降低循环浆液池中脱硫浆液的pH值，有助于循环浆液池中石灰石和更多氢离子反应生成钙离子，提高脱硫浆液吸收二氧化硫的能力；同时有助于脱硫石膏的析出；实现在一个脱硫塔内pH值分区控制。与直接补入循环浆液池的传统工艺相比，将新补充的石灰石浆液通过最高喷淋层以雾化形式喷入脱硫塔，可以与脱硫浆液快速充分地混合；通过调整新补充石灰石浆液的喷入量，可快速调整出口烟气中二氧化硫浓度，满足外部环保要求，降低运行费用。

实施例2

本实施例的烟气脱硫装置，如图2所示，与实施例1不同之处在于：脱硫塔1内在烟气进口2与烟气出口3之间设有两层用于向脱硫塔1内喷射循环脱硫浆液的循环浆液喷淋层，自上而下依次为第一喷淋层5-1和第二喷淋层5-2；

所述石灰石浆液管道11上在石灰石浆液泵10与最高喷淋层6之间连接有连接管路14，连接管路14的另一端与所述循环浆液池4相连通；所述石灰石浆液管道11上在与连接管路14连接处与最高喷淋层之间设有浆液循环泵15，用于将循环浆液池4中的循环浆液输送至最高喷淋层6；紧邻最高喷淋层6的第一喷淋层5-1为次高喷淋层，所述石灰石浆液管道11还与所述的次高喷淋层(第一喷淋层5-1)相连通。

本实施例的烟气脱硫装置，在现有技术中的基础上进行改造，将原有处于最上方的喷淋层与石灰石浆液管道连接作为最高喷淋层，用于实现将新补充的石灰石浆液经最高喷淋层喷入脱硫塔吸收区；石灰石浆液管道与循环浆液池通过连接管路连接，可根据需要将新补充的石灰石浆液或循环浆液输送至最高喷淋层；同时，石灰石浆液管道还与次高喷淋层相连通，在最高喷淋层发生堵塞停运时，可切换至次高喷淋层进行石灰石浆液的补充喷入，保证了脱硫塔稳定运行及出口烟气排放达标；由于补充的石灰石浆液总量相对于脱硫浆液量较小，对现有脱硫塔喷淋层的布局影响小，对脱硫塔的改造非常小，改造成本低；改造后脱硫系统运行稳定，脱硫效率高、效果好。

Claims (6)

1.一种烟气脱硫装置，包括脱硫塔，所述脱硫塔下方设有烟气进口、上方设有烟气出口，脱硫塔内在烟气进口与烟气出口之间设有至少一层用于向脱硫塔内喷射脱硫浆液的循环浆液喷淋层，其特征在于：所述脱硫塔内在循环浆液喷淋层与烟气出口之间设有用于向脱硫塔内喷射新补充脱硫剂浆液的最高喷淋层，所述最高喷淋层连接有用于向脱硫塔内补充脱硫剂浆液的脱硫剂浆液管道。

2.根据权利要求1所述的烟气脱硫装置，其特征在于：所述脱硫塔内在烟气进口的下方设有循环浆液池，所述循环浆液喷淋层通过浆液循环泵与所述循环浆液池连通。

3.根据权利要求2所述的烟气脱硫装置，其特征在于：还包括用于配制新补充脱硫剂浆液的脱硫剂浆液池，所述脱硫剂浆液池与所述脱硫剂浆液管道的另一端相连接；所述脱硫剂浆液管道上设有脱硫剂浆液泵。

4.根据权利要求3所述的烟气脱硫装置，其特征在于：脱硫塔内在最高喷淋层与烟气出口之间设有除雾器；所述除雾器内设有用于清洗除雾器的除雾器冲洗装置。

5.根据权利要求3或4所述的烟气脱硫装置，其特征在于：所述脱硫剂浆液管道上在脱硫剂浆液泵与最高喷淋层之间连接有连接管路，连接管路的另一端与所述循环浆液池相连通；所述脱硫剂浆液管道上在与连接管路连接处与最高喷淋层之间设有浆液循环泵。

6.根据权利要求5所述的烟气脱硫装置，其特征在于：所述循环浆液喷淋层为二层以上，紧邻最高喷淋层的一层循环浆液喷淋层为次高喷淋层；所述脱硫剂浆液管道还与所述的次高喷淋层相连通。