CN205700120U - 一种湿法脱硫除尘一体化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种湿法脱硫除尘一体化装置，解决了服现有技术中的脱硫装置二氧化硫脱除效果差的不足。本实用新型提供的一种湿法脱硫除尘一体化装置，在喷淋装置与进口烟道之间设置增效装置，增效装置既提高了脱硫效率，又加强了对烟气内烟尘的去除能力，增效装置增大了气液传质界面，使气流均匀分布，延长了气液接触时间，提高了浆液中SO2的溶解度，进而提高了脱硫效率；另外，增效装置在增大气液接触面积的同时，还增大了固液相的接触面积，气液接触产生了泡沫层，气相中的烟尘颗粒在通过泡沫层时，在惯性碰撞、布朗扩散等多种除尘机理的综合作用下被去除。
Description
技术领域
本实用新型涉及烟气湿法脱硫除尘领域，尤其涉及一种湿法脱硫除尘一体化装置。
背景技术
随着全球工业化的全面展开，环境污染问题日益突出，尤其是大量石化燃料的使用导致大气环境污染问题日益严重，酸雨及烟霾问题已经危及人类的生存。燃煤锅炉排放出的二氧化硫和烟尘是造成酸雨和烟霾的重要来源之一，为此，各国政府制定的燃煤锅炉烟气排放标准中对二氧化硫和烟尘含量做出了越来越严格的限定。
随着环保标准的提升，尤其是《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)的发布，大幅收紧了二氧化硫、烟尘等排放限值。而且2015年12月国务院常务会议和环保部等三部委推进的《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》决定全面实施燃煤电厂超低排放，规定二氧化硫、烟尘的排放浓度分别控制在35mg/Nm3、10mg/Nm3以内。还有一些沿海等发达地区又提出来燃煤机组“近零排放”的新目标，即要求燃煤机组的二氧化硫和粉尘的排放浓度分别控制在35mg/Nm3、5mg/Nm3以内。
现有技术中的湿法脱硫工艺虽然具有较高的脱硫效率，但还是无法满足上述二氧化硫的超低排放要求，而且常规的湿法脱硫工艺对除尘、除酸雾、除水汽的效果十分有限。
发明内容
本实用新型提供的一种湿法脱硫除尘一体化装置，旨在克服现有技术中的脱硫装置二氧化硫脱除效果差的不足。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种湿法脱硫除尘一体化装置，包括塔体，所述塔体上设有出口烟道和进口烟道，所述塔体内由下至上依次设有浆液池、增效装置、喷淋装置、一级除雾器、双流体雾化冷凝装置和二级除雾器；所述进口烟道位于浆液池与增效装置之间，所述出口烟道位于二级除雾器的上方；所述浆液池内设有氧化装置和搅拌装置，所述进口烟道内的烟气流速不大于13米/秒；所述喷淋装置包括喷淋管和喷嘴，位于塔体内同一高度的所有喷嘴形成一个喷淋层，所述喷淋装置包括至少一层喷淋层。
上述技术方案，在塔体内设置了增效装置和喷淋装置，从而提高了脱硫剂的利用率，进而提高了脱硫效率。另外，塔体内设置有一级除雾器、二级除雾器和双流体雾化冷凝装置，烟气经脱硫后产生的石膏雾滴、细小的烟尘、水汽绝大部分被一级除雾器、二级除雾器和双流体雾化冷凝装置冷凝去除，从而实现烟气脱硫、除尘同时进行；在烟气达标排放的同时解决了烟气脱硫、除尘装置占地面积大、成本高的问题。
一种可选的方案，所述增效装置包括至少一层由1.4529材质制成的增效板。增效装置的设置解决了塔体结垢的技术问题，增效装置增大了气液接触时间，大大提高了脱硫效率。
一种可选的方案，所述一级除雾器、二级除雾器均包括至少一层除雾装置，所述除雾装置为屋脊式除雾装置；或者，所述除雾装置为平板式除雾装置。一级除雾器、二级除雾器用于去除烟气中的水汽，优化了脱硫除尘一体化装置的使用性能。
一种可选的方案，所述双流体雾化冷凝装置包括冷凝管和设置在冷凝管上的双流体雾化喷枪，所有双流体雾化喷枪位于同一水平面上，并且相邻两个双流体雾化喷枪之间的夹角相等。喷枪的雾化区可以覆盖整个塔体的横截面，优化了双流体雾化冷凝装置的使用性能。
一种可选的方案，所有双流体雾化喷枪的喷射方向与塔体内烟气的流动方向相同。解决了喷枪结垢的技术问题，也减少了烟气通过双流体雾化冷凝装置时产生的阻力，不会影响烟气的紊流，使烟气能均匀地进入二级除雾器，优化了脱硫除尘一体化装置的使用性能。
一种可选的方案，所述浆液池为等径式结构；或者，所述浆液池为变径式结构。浆液池结构灵活，优化了脱硫除尘一体化装置的通用性能
一种可选的方案，所述喷淋层有五层，所述喷淋管交错布置在塔体内。优化了喷淋装置的使用性能。
一种可选的方案，所述塔体内烟气的流速为3.2米至4米/秒。提高了烟气的脱硫、除尘效率。
一种可选的方案，所述浆液池与喷淋管之间设有将浆液池内的浆液供入喷淋管的循环泵。浆液循环使用，降低了烟气脱硫、除尘的成本。
一种可选的方案，所述进口烟道内的烟尘浓度不大于20mg/Nm3。提高了烟气的排放质量。
与现有技术相比，本实用新型提供的一种湿法脱硫除尘一体化装置，具有如下优点：在喷淋装置与进口烟道之间设置增效装置，增效装置既提高了脱硫效率，又加强了对烟气内烟尘的去除能力，增效装置增大了气液传质界面，使气流均匀分布，延长了气液接触时间，提高了浆液中SO2的溶解度，进而提高了脱硫效率；另外，增效装置在增大气液接触面积的同时，还增大了固液相的接触面积，气液接触产生了泡沫层，气相中的烟尘颗粒在通过泡沫层时，在惯性碰撞、布朗扩散等多种除尘机理的综合作用下被去除；
一级除雾器、二级除雾器和双流体雾化冷凝装置的设置，可有效去除烟气中的细小液滴、细小烟尘颗粒、脱硫产生的石膏雾滴等微小颗粒物，烟气中细小颗粒、脱硫产生的石膏雾滴、水汽被双流体雾化冷凝装置捕捉，经机械惯性力碰撞，凝结成较大的雾滴，更容易被二级除雾器捕集；另外，双流体雾化冷凝器能降低脱硫后烟气的湿度，产生更多的小液滴，进一步与烟气中的烟尘发生碰撞使烟尘与小液滴结合，形成较大的烟尘小液滴，更容易被二级除雾器去除；烟气经脱硫后会产生一定量的石膏，较大的石膏雾滴经一级除雾器去除，脱硫后的烟气穿过双流体雾化冷凝器时释放热量，温度下降，烟气将析出大量的冷凝水，此时，残留的石膏雾滴绝大部分与冷凝水凝并，最后通过二级除雾器时，冷凝的大雾滴、凝结增大的烟尘、凝聚的石膏雾滴被二级除雾器捕捉去除；
本实用新型公开的技术方案，其脱硫除尘效果不受锅炉负荷的影响，脱硫效率不直接受煤中含硫量的影响，煤质改变时仅影响脱硫剂的消耗量和石膏的输出量；本实用新型公开的技术方案还解决了现有电厂改造时空间有限、难度大、改造周期长、运行费用高等问题，只需要改造现有技术中的脱硫装置，不占用额外的改造场地；
上述技术方案实现了脱硫、除尘的一体化的技术效果，而且设备投资和改造成本低、运行维护简单，设备运行可靠。
附图说明
附图1是本实用新型一种湿法脱硫除尘一体化装置的示意图。
具体实施方式
本实用新型公开的一种湿法脱硫除尘一体化装置的工作原理为：原烟气从进口烟道3进入塔体1，经过增效装置5和喷淋装置6进行了逆向洗涤，塔体1内烟气流速控制在3.2米至4m/s，使SO2、SO3等污染物与喷淋而下的脱硫剂浆液充分反应，从而达到脱硫的效果。增效装置5增大了气液传质界面，气液接触面积越大，脱硫效果越好，而且增效装置5还使烟气均匀分布，保证了液气比的均匀性，提高了脱硫效率；更直接的是增效装置5的设置延长了气液接触时间，反应时间直接影响脱硫效率，提高了浆液中SO2的溶解度，进而提高了二氧化硫的去除率。
为优化烟气的脱硫效果，原烟气应经前期预处理，以控制进口烟道3内的烟尘浓度不大于20mg/Nm3，从而保证脱硫后的烟气排放浓度不大于5mg/Nm3。相对于现有技术本实用新型公开的技术方案，对3μm烟尘的脱除率达80％，对2.5μm烟尘的脱除率达70％；喷淋装置6可协助脱除烟尘，对烟尘的去除率随粒径增大而增大，大于3μm的烟尘去除率达65％，大于5μm的烟尘去除率为100％。
下面结合附图，对本实用新型的一种湿法脱硫除尘一体化装置作进一步说明。如图1所示，一种湿法脱硫除尘一体化装置，包括塔体1，所述塔体1上设有出口烟道2和进口烟道3，所述塔体1内由下至上依次设有浆液池4、增效装置5、喷淋装置6、一级除雾器7、双流体雾化冷凝装置8和二级除雾器9；所述进口烟道3内的烟尘浓度不大于20mg/Nm3，所述进口烟道3内的烟气流速不大于13米/秒，塔体1内烟气的流速控制在3.2米至4米/秒，优化了烟气的脱硫效果；
所述增效装置5包括至少一层由1.4529材质制成的增效板，
所述一级除雾器7、二级除雾器9均包括至少一层除雾装置，所述除雾装置均为屋脊式除雾装置；以优化除雾装置的除雾效果，一层除雾装置是指，除雾装置的除雾区域完全覆盖塔体1的一个横截面；
所述双流体雾化冷凝装置8包括冷凝管和设置在冷凝管上的双流体雾化喷枪13，所有双流体雾化喷枪13位于同一水平面上，并且相邻两个双流体雾化喷枪13之间的夹角相等，双流体雾化喷枪13在工作时，喷出的物料覆盖整个塔体1的横截面，优化了双流体雾化冷凝装置8的冷凝效果；
所述进口烟道3位于浆液池4与增效装置5之间，所述出口烟道2位于二级除雾器9的上方；所述浆液池4内设有氧化装置10和搅拌装置11，氧化装置10、搅拌装置11用于提高浆液池4内浆液的质量；所述浆液池4与喷淋管之间设有将浆液池4内的浆液供入喷淋管的循环泵14；
所述喷淋装置6包括喷淋管和喷嘴12，位于塔体1内同一高度的所有喷嘴12形成一个喷淋层，所述喷淋装置6包括至少一层喷淋层，所述喷淋层有五层，所述喷淋管交错布置在塔体1内。
上述实施方式，在塔体1内设置了增效装置5和喷淋装置6，提高了脱硫效率。另外，塔体1内设置的一级除雾器7、二级除雾器9和双流体雾化冷凝装置8，烟气经脱硫后产生的石膏雾滴、细小的烟尘、水汽绝大部分被一级除雾器7、二级除雾器9和双流体雾化冷凝装置8冷凝去除，从而实现烟气脱硫、除尘同时进行。
参见图1，一种对上述实施方式的优化方式，所有双流体雾化喷枪13的喷射方向与塔体1内烟气的流动方向相同。避免双流体雾化喷枪13结垢，优化了双流体冷凝器的使用性能。
一种对上述实施方式的变形方式，所述除雾装置为平板式除雾装置。平板式除雾装置也可以达到相同的技术效果，并且平板式除雾装置具有更好的使用性能。
为优化浆液池4的通用性能，所述浆液池4为等径式结构，即浆液池4的形状为筒状结构；或者，所述浆液池4为变径式结构，即浆液池4由多个不同直径的筒状体焊接形成。
以上仅为本实用新型的优选实施方式，旨在体现本实用新型的突出技术效果和优势，并非是对本实用新型的技术方案的限制。本领域技术人员应当了解的是，一切基于本实用新型技术内容所做出的修改、变化或者替代技术特征，皆应涵盖于本实用新型所附权利要求主张的技术范畴内。
Claims (10)
1.一种湿法脱硫除尘一体化装置，包括塔体(1)，所述塔体(1)上设有出口烟道(2)和进口烟道(3)，其特征在于：所述塔体(1)内由下至上依次设有浆液池(4)、增效装置(5)、喷淋装置(6)、一级除雾器(7)、双流体雾化冷凝装置(8)和二级除雾器(9)；所述进口烟道(3)位于浆液池(4)与增效装置(5)之间，所述出口烟道(2)位于二级除雾器(9)的上方；所述浆液池(4)内设有氧化装置(10)和搅拌装置(11)，所述进口烟道(3)内的烟气流速不大于13米/秒；所述喷淋装置(6)包括喷淋管和喷嘴(12)，位于塔体(1)内同一高度的所有喷嘴(12)形成一个喷淋层，所述喷淋装置(6)包括至少一层喷淋层。
2.根据权利要求1所述的一种湿法脱硫除尘一体化装置，其特征在于：所述增效装置(5)包括至少一层由1.4529材质制成的增效板。
3.根据权利要求2所述的一种湿法脱硫除尘一体化装置，其特征在于：所述一级除雾器(7)、二级除雾器(9)均包括至少一层除雾装置，所述除雾装置为屋脊式除雾装置；或者，所述除雾装置为平板式除雾装置。
4.根据权利要求3所述的一种湿法脱硫除尘一体化装置，其特征在于：所述双流体雾化冷凝装置(8)包括冷凝管和设置在冷凝管上的双流体雾化喷枪(13)，所有双流体雾化喷枪(13)位于同一水平面上，并且相邻两个双流体雾化喷枪(13)之间的夹角相等。
5.根据权利要求4所述的一种湿法脱硫除尘一体化装置，其特征在于：所有双流体雾化喷枪(13)的喷射方向与塔体(1)内烟气的流动方向相同。
6.根据权利要求5所述的一种湿法脱硫除尘一体化装置，其特征在于：所述浆液池(4)为等径式结构；或者，所述浆液池(4)为变径式结构。
7.根据权利要求1所述的一种湿法脱硫除尘一体化装置，其特征在于：所述喷淋层有五层，所述喷淋管交错布置在塔体(1)内。
8.根据权利要求1所述的一种湿法脱硫除尘一体化装置，其特征在于：所述塔体(1)内烟气的流速为3.2米至4米/秒。
9.根据权利要求1所述的一种湿法脱硫除尘一体化装置，其特征在于：所述浆液池(4)与喷淋管之间设有将浆液池(4)内的浆液供入喷淋管的循环泵(14)。
10.根据权利要求1所述的一种湿法脱硫除尘一体化装置，其特征在于：所述进口烟道(3)内的烟尘浓度不大于20mg/Nm3。
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