CN206701069U - 脱硫吸收塔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及湿法脱硫领域，公开了一种脱硫吸收塔。该脱硫吸收塔包括壳体(1)以及设置在所述壳体(1)内的至少四个喷淋层(2)、除雾装置(3)和浆液池(4)，所述除雾装置(3)位于所述喷淋层(2)的上方，所述浆液池(4)位于所述脱硫吸收塔的底部，其中，每个所述喷淋层(2)各自包括相互连通的喷淋主管(9)和多根喷淋支管(10)以及喷嘴，所述喷嘴通过连接管(11)与所述喷淋支管(10)连通，所述喷嘴的喷射夹角大于90°。所述脱硫吸收塔的脱硫效率高、结构简单、设备制造工期短、施工成本低、烟气压力损失小，高充分满足新的环保标准要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及湿法脱硫领域，具体涉及一种脱硫吸收塔。
背景技术
目前在火电厂脱硫采用石灰-石膏湿法脱硫，在湿法脱硫中，通常采用空塔喷淋技术，在吸收塔喷淋层设计时，多采用喷嘴均匀布置的方法，这种布置，能够使喷淋截面的主体部分达到均匀喷淋，但在目前在役的湿法烟气脱硫系统一般脱硫效率在95％左右，但随着新的环保标准的实行及环保要求的提高，湿法脱硫系统的脱硫效率已经不能满足要求，需要对脱硫系统进行改造，改造后的湿法脱硫系统的脱硫效率需达到98.5％以上。
在新的环保标准实行以前，一般情况下湿法烟气脱硫都是按95％的脱硫效率设计的，随着大气污染物排放总量的控制日益严格及国家和地方环保标准的提高，SO2排放量需要按照燃机的排放标准设计，即脱硫吸收塔出口SO2浓度不大于35mg/Nm3，这样就需要把现役机组的脱硫效率提高到98.3％以上。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了实现进一步提高现有脱硫吸收塔的脱硫效率，降低出口烟气中液滴含量，提供一种脱硫吸收塔，该脱硫吸收塔结构简单、设备制造工期短、施工成本低、烟气压力损失小、脱硫效率高，脱硫效率可达98.5％以上，脱硫吸收塔烟气出口SO2浓度不超过10mg/Nm3，且除雾层的出口烟气中液滴含量不高于50mg/Nm3，充分满足新的环保标准要求。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种脱硫吸收塔，其中，该脱硫吸收塔包括壳体以及设置在所述壳体内的至少四个喷淋层、除雾装置和浆液池，所述除雾装置位于所述喷淋层的上方，所述浆液池位于所述脱硫吸收塔的底部，其中，每个所述喷淋层各自包括相互连通的喷淋主管和多根喷淋支管以及喷嘴，所述喷嘴通过连接管与所述喷淋支管连通，所述喷嘴的喷射夹角大于90°。
优选地，在所述壳体内，所述至少四个喷淋层界定为喷淋区域，所述喷淋区域包括主体喷淋区域和相对于该主体喷淋区域更靠近所述脱硫吸收塔的内壁表面的近壁喷淋区域，所述喷嘴包括分布在所述近壁喷淋区域的多个第一喷嘴和分布在所述主体喷淋区域的多个第二喷嘴，其中，位于所述脱硫吸收塔高度方向从上到下第一个喷淋层中的第一喷嘴和第二喷嘴为单向喷嘴，且喷淋方向向下，其余各喷淋层中的第一喷嘴为单向喷嘴，且喷淋方向向下，第二喷嘴为双向喷嘴，且喷淋方向同时朝上、下方向。
优选地，所述位于所述脱硫吸收塔高度方向从上到下第一个喷淋层中的第一喷嘴和第二喷嘴为实心锥喷嘴，其余各喷淋层中的第一喷嘴为实心锥喷嘴，第二喷嘴为空心锥喷嘴。
优选地，所述近壁喷淋区域环绕所述主体喷淋区域。
优选地，所述喷淋支管在所述喷淋主管的两侧对称设置，且分别沿着所述喷淋主管等间距均匀排布，连接喷嘴的连接管在所述喷淋支管的两侧对称设置，且分别沿着所述喷淋支管等间距均匀排布。
优选地，所述喷淋层等间距设置，层间距为所述脱硫吸收塔塔高的5-6％。
优选地，所述喷嘴的喷射夹角为大于90°，且小于等于135°。
优选地，所述喷嘴的喷射夹角为大于90°，且小于等于120°。
优选地，所述除雾装置包括至少两个屋脊式除雾器和一个管式除雾器，所述屋脊式除雾器位于所述管式除雾器的上方。
优选地，所述除雾装置包括两个屋脊式除雾器和一个管式除雾器，所述除雾装置与位于所述脱硫吸收塔高度方向从上到下第一个喷淋层之间的距离为所述脱硫吸收塔塔高的5-6％。
通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
(1)由本实用新型提供的脱硫吸收塔通过调整脱硫吸收塔的喷淋层中的喷嘴喷射夹角，扩大所述喷嘴的喷射覆盖范围，大大提高了脱硫吸收塔的脱硫效率；
(2)由本实用新型提供的脱硫吸收塔通过设置特定的喷淋层数，进一步提高所述脱硫吸收塔的脱硫效率，使所述脱硫吸收塔对烟气的脱硫效率达到98.5％以上；
(3)由本实用新型提供的脱硫吸收塔通过选用特定的除雾装置，使所述脱硫吸收塔的烟气出口处液滴含量不高于50mg/Nm3，进一步降低了所述脱硫吸收塔烟气出口处SO2的排放浓度；
(4)由本实用新型提供的脱硫吸收塔内的烟气压降低，并使烟气的阻力增加约180Pa，无需对风机进行改造即可使整个脱硫过程安全可靠地运行；
(5)由本实用新型提供的脱硫吸收塔可以通过对现役的脱硫吸收塔进行改造，改造工期短，施工成本低，经济性好。
附图说明
图1是由本实用新型提供的脱硫吸收塔的结构示意图；
图2是由本实用新型提供的脱硫吸收塔中的喷淋层的其中一层的结构示意图。
附图标记说明
1、壳体 2、喷淋层 3、除雾装置
4、浆液池 5、第一喷嘴 6、第二喷嘴
7、屋脊式除雾器 8、管式除雾器 9、喷淋主管
10、喷淋支管 11、连接管
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指相对于本实用新型中的脱硫吸收塔的结构示意图的方位。“内、外”是相对于脱硫吸收塔的实际结构而限定。
本实用新型提供了一种脱硫吸收塔，如图1所示，该脱硫吸收塔包括壳体1以及设置在所述壳体1内的至少四个喷淋层2、除雾装置3和浆液池4，所述除雾装置3位于所述喷淋层2的上方，所述浆液池4所述脱硫吸收塔的底部，其中，每个所述喷淋层2各自包括相互连通的喷淋主管9和多根喷淋支管10以及喷嘴，所述喷嘴通过连接管11与所述喷淋支管10连通，所述喷嘴的喷射夹角大于90°，其中，所述喷嘴可以产生圆锥形喷雾，喷射夹角表示由所述喷嘴产生的圆锥形喷雾的圆锥的纵切面上两条母线之间的夹角。
根据本实用新型，所述脱硫吸收塔采用烟气和浆液逆流接触的方式对烟气进行脱硫，烟气从所述喷淋层2的下方进入所述脱硫吸收塔，所述脱硫吸收塔的底部设置有浆液池4，所述浆液池4为石灰溶解和SO2的氧化发生场所，石灰浆液通过循环泵输送至所述脱硫吸收塔上方的喷淋层2，通过喷淋层2中的喷嘴形成雾化小液滴，与自下而上的烟气逆流接触，气液充分接触并对烟气中的SO2进行洗涤，被洗涤后的烟气易产生雾滴，溶有硫酸、硫酸盐、二氧化硫等，为了避免排放的烟气造成风机、热交换器及烟道的玷污和腐蚀，所述洗涤后的烟气在离开所述脱硫吸收塔之前需要经过所述除雾装置3分离烟气夹带的液滴之后再排放至大气。
根据本实用新型，当所述喷嘴的喷射夹角大于90°时，可以有效扩大所述喷嘴的喷射覆盖范围，增大相邻的两个喷嘴产生的喷雾雾滴之间的碰撞几率，使碰撞的雾滴产生二次雾化，从而更有效地捕集烟气中的含硫成分，进一步提高所述脱硫吸收塔的脱硫效率。
根据本实用新型，为了进一步提高所述脱硫吸收塔的喷淋密度，即提高所述脱硫吸收塔内单位塔截面积上，单位时间内喷嘴喷淋的液体体积，所述脱硫吸收塔在高度方向上的多个横截面分别设置有所有喷淋层，如图1所示，所述脱硫吸收塔的壳体1内设置有至少四个喷淋层2。
根据本实用新型，在所述壳体1内，所述至少四个喷淋层2界定为喷淋区域，所述喷淋区域包括主体喷淋区域和相对于该主体喷淋区域更靠近所述脱硫吸收塔的内壁表面的近壁喷淋区域，所述喷嘴包括分布在所述近壁喷淋区域的多个第一喷嘴5和分布在所述主体喷淋区域的多个第二喷嘴6。多个喷淋层2上的不同喷嘴分别工作，可以有效保障所述喷淋层2的喷淋密度和喷淋覆盖率。
优选情况下，为了防止喷嘴形成的雾滴喷到所述除雾装置3，位于所述脱硫吸收塔高度方向从上到下第一个喷淋层中的第一喷嘴5和第二喷嘴6均为单向喷嘴，且喷淋方向向下。
优选情况下，各喷淋层中的所述第一喷嘴5为单向喷嘴，且喷淋方向向下，这样可以有效增加所述第一喷嘴5形成的雾滴在所述近壁喷淋区域内与自下而上的烟气逆流接触时形成的阻力，从而有效避免近壁喷淋区域内的烟气发生附壁逃逸的现象。
优选情况下，为了扩大所述喷嘴形成喷雾的覆盖范围，增大各喷淋层2喷射的喷雾雾滴之间的碰撞几率，使碰撞的雾滴产生二次雾化，从而更有效地捕集烟气中的含硫成分，进一步提高所述脱硫吸收塔的脱硫效率，除了所述顶层的第二喷嘴6为单向喷嘴，且喷淋方向向下，其余各喷淋层中的第二喷嘴6均为双向喷嘴，且喷淋方向同时朝上、下方向。
优选情况下，所述位于所述脱硫吸收塔高度方向从上到下第一个喷淋层中的第一喷嘴5和第二喷嘴6为实心锥喷嘴，其余各喷淋层中的第一喷嘴5为实心锥喷嘴，第二喷嘴6为空心锥喷嘴，其中，所述实心锥喷嘴能产生实心锥形喷雾形状，喷射区域的横截面形状为圆形，所述空心锥喷嘴能产生空心锥形喷雾，喷射区域的横截面形状为空心圆环状。这样，可以有效保障位于所述脱硫吸收塔高度方向从上到下第一个喷淋层中的第二喷嘴6的喷淋覆盖率大于其余各喷淋层的第二喷嘴6的喷淋覆盖率，同时保障各喷淋层中所述第一喷嘴5在所述近壁喷淋区域内的喷淋覆盖率大于所述第二喷嘴6在所述主体喷淋区域内的喷淋覆盖率，从而进一步避免了近壁喷淋区域内的烟气发生附壁逃逸现象。
优选情况下，所述近壁喷淋区域环绕所述主体喷淋区域，这样可以最大限度地降低近壁喷淋区域内的烟气发生附壁逃逸现象的概率。
在一种优选的实施方式中，如图2所示，所述喷淋支管10在所述喷淋主管9的两侧对称设置，且分别沿着所述喷淋主管9等间距均匀排布，连接喷嘴的连接管11在所述喷淋支管10的两侧对称设置，且分别沿着所述喷淋支管10等间距均匀排布，这样可以使所述喷淋层2中的所述第一喷嘴5在所述近壁喷淋区域内以及所述第二喷嘴6在所述主体喷淋区域内分别均匀布置，从而进一步提高所述喷淋层2的喷淋密度和喷淋覆盖率，使所述喷淋层2的喷淋效果更加均匀。
根据本实用新型，所述多个喷淋层2之间的距离没有特别的限定，具体可以根据所述脱硫吸收塔的规格进行选择。优选地，所述喷淋层2等间距设置，为了保障烟气和喷淋层2形成的浆液喷雾雾滴充分接触，所述喷淋层2的层间距可以为所述脱硫吸收塔塔高的5-6％。
根据本实用新型，为了保障所述喷嘴喷出的浆液具有较高的喷淋压力，从而对烟气形成较好的阻力效果，避免造成烟气局部流速过高，出现洗涤不均匀的现象，所述喷嘴的喷射夹角优选大于90°，且小于等于135°，进一步优选为大于90°，且小于等于120°，这样可以同时保障所述喷淋层2中喷嘴的喷淋密度和喷淋覆盖率，从而使所述脱硫吸收塔获得更高的脱硫效率。
根据本实用新型，所述喷嘴的喷射流量为65-90m3/h，这样可以进一步保障所述喷嘴具有较高的喷淋密度，使所述喷淋层2具有更佳的喷淋效果。
根据本实用新型，所述除雾装置3包括至少两个屋脊式除雾器7和一个管式除雾器8，所述屋脊式除雾器7位于所述管式除雾器8的上方。所述管式除雾器8可以将经过所述喷淋层2洗涤的烟气形成的体积较大的雾滴除去，减轻所述屋脊式除雾器7的负担，降低所述屋脊式除雾器7的堵塞风险，有效阻止大部分携带石膏固体的浆液直接进入所述屋脊式除雾器7，从而保障整个除雾装置3的除雾效果，延长所述除雾装置3的使用寿命。
在一种优选的具体实施方式中，如图1所示，所述除雾装置3包括两个屋脊式除雾器7和一个管式除雾器8，所述两个屋脊式除雾器7和一个管式除雾器8叠加形成复合除雾装置3，通过所述管式除雾器8可以去除大雾滴，减轻后方屋脊式除雾器7的除雾负担，降低所述屋脊式除雾器7的堵塞风险，两个屋脊式除雾器7进一步提高了所述除雾装置3的除雾效果。所述除雾装置3与位于所述脱硫吸收塔高度方向从上到下第一个喷淋层之间的距离为所述脱硫吸收塔塔高的5-6％，这样所述除雾装置3还可以对经过喷淋层2洗涤的烟气起到整流作用，使烟气再次重新分布均匀，有利于所述除雾装置3对液滴的分离，降低烟气出口中液滴的含量。
以下将通过实施例对本实用新型进行详细描述。
实施例1
如图1所示，本实用新型提供了一种塔高为38m的脱硫吸收塔，该脱硫吸收塔包括壳体1以及设置在所述壳体1内的四个喷淋层2、除雾装置3和浆液池4，所述除雾装置3位于所述喷淋层2的上方，所述浆液池4所述脱硫吸收塔的底部，其中，每个所述喷淋层2各自包括相互连通的喷淋主管9和多根喷淋支管10以及喷嘴，所述喷嘴通过连接管11与所述喷淋支管10连通，所述喷嘴的喷射夹角为120°，其中，喷射夹角表示由所述喷嘴产生的圆锥形喷雾的圆锥的纵切面上两条母线之间的夹角。所述四个喷淋层2界定为喷淋区域，所述喷淋区域包括主体喷淋区域和相对于该主体喷淋区域更靠近所述脱硫吸收塔的内壁表面的近壁喷淋区域，所述喷嘴包括分布在所述近壁喷淋区域的多个第一喷嘴5和分布在所述主体喷淋区域的多个第二喷嘴6，其中，各喷淋层中的所述第一喷嘴5为单向喷嘴，位于所述脱硫吸收塔高度方向从上到下第一个喷淋层中的第二喷嘴6为单向喷嘴，且喷淋方向向下，其余各喷淋层中的第二喷嘴6均为双向喷嘴，且喷淋方向同时朝上、下方向，所述位于所述脱硫吸收塔高度方向从上到下第一个喷淋层中的第一喷嘴5和第二喷嘴6为实心锥喷嘴，其余各喷淋层中的第一喷嘴5为实心锥喷嘴，第二喷嘴6为空心锥喷嘴。如图2所示，所述喷淋支管10在所述喷淋主管9的两侧对称设置，且分别沿着所述喷淋主管9等间距均匀排布，连接喷嘴的连接管11在所述喷淋支管10的两侧对称设置，且分别沿着所述喷淋支管10等间距均匀排布。各喷淋层2之间的层间距为2m。所述第一喷嘴5和第二喷嘴6的喷射流量均为72m3/h。所述除雾装置3包括两个屋脊式除雾器7和一个管式除雾器8，所述屋脊式除雾器7位于所述管式除雾器8的上方，并且与位于所述脱硫吸收塔高度方向从上到下第一个喷淋层之间的距离为2.1m。所述脱硫吸收塔壳体1内的烟气流速不高于3.76m/s。
由本实用新型提供的脱硫吸收塔采用四个喷淋层，优化了脱硫吸收塔内烟气的流畅及传质效果，所述喷嘴的喷射夹角大于90°，喷射流量为90m3/h，有效提高了所述喷嘴的喷淋密度和喷淋覆盖率，所述第一喷嘴5和第二喷嘴6采用特定的锥形喷嘴和喷射方向，大大改善了烟气附壁逃逸的现象，提高了脱硫效果。此外，所述第一喷嘴5和第二喷嘴6采用特定的锥形喷嘴和喷射方向，还可以使所述喷淋层2对烟气形成的阻力增加约180Pa，无需对风机进行改造，即可使所述脱硫吸收塔安全可靠运行。所述两个屋脊式除雾器7和一个管式除雾器8叠加形成复合除雾装置3，通过所述管式除雾器8可以去除大雾滴，减轻下游屋脊式除雾器7的除雾负担，降低所述屋脊式除雾器7的堵塞风险，有效阻止大部分携带石膏固体的浆液直接进入所述屋脊式除雾器7，从而保障整个除雾装置3的除雾效果，延长所述除雾装置3的使用寿命。所述脱硫吸收塔的入口烟气中SO2浓度为2000mg/Nm3，出口烟气中SO2浓度不高于10mg/Nm3，所述脱硫吸收塔的脱硫效率可达98.5％，出口烟气中液滴含量不高于50mg/Nm3。
以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种脱硫吸收塔，其特征在于，该脱硫吸收塔包括壳体(1)以及设置在所述壳体(1)内的至少四个喷淋层(2)、除雾装置(3)和浆液池(4)，所述除雾装置(3)位于所述喷淋层(2)的上方，所述浆液池(4)位于所述脱硫吸收塔的底部，其中，每个所述喷淋层(2)各自包括相互连通的喷淋主管(9)和多根喷淋支管(10)以及喷嘴，所述喷嘴通过连接管(11)与所述喷淋支管(10)连通，所述喷嘴的喷射夹角大于90°。
2.根据权利要求1所述的脱硫吸收塔，其特征在于，在所述壳体(1)内，所述至少四个喷淋层(2)界定为喷淋区域，所述喷淋区域包括主体喷淋区域和相对于该主体喷淋区域更靠近所述脱硫吸收塔的内壁表面的近壁喷淋区域，所述喷嘴包括分布在所述近壁喷淋区域的多个第一喷嘴(5)和分布在所述主体喷淋区域的多个第二喷嘴(6)，其中，位于所述脱硫吸收塔高度方向从上到下第一个喷淋层中的第一喷嘴(5)和第二喷嘴(6)为单向喷嘴，且喷淋方向向下，其余各喷淋层中的第一喷嘴(5)为单向喷嘴，且喷淋方向向下，第二喷嘴(6)为双向喷嘴，且喷淋方向同时朝上、下方向。
3.根据权利要求2所述的脱硫吸收塔，其特征在于，所述位于所述脱硫吸收塔高度方向从上到下第一个喷淋层中的第一喷嘴(5)和第二喷嘴(6)为实心锥喷嘴，其余各喷淋层中的第一喷嘴(5)为实心锥喷嘴，第二喷嘴(6)为空心锥喷嘴。
4.根据权利要求2所述的脱硫吸收塔，其特征在于，所述近壁喷淋区域环绕所述主体喷淋区域。
5.根据权利要求1或2所述的脱硫吸收塔，其特征在于，所述喷淋支管(10)在所述喷淋主管(9)的两侧对称设置，且分别沿着所述喷淋主管(9)等间距均匀排布，连接喷嘴的连接管(11)在所述喷淋支管(10)的两侧对称设置，且分别沿着所述喷淋支管(10)等间距均匀排布。
6.根据权利要求1或2所述的脱硫吸收塔，其特征在于，所述喷淋层(2)等间距设置，层间距为所述脱硫吸收塔塔高的5-6％。
7.根据权利要求1或2所述的脱硫吸收塔，其特征在于，所述喷嘴的喷射夹角大于90°，且小于等于135°。
8.根据权利要求1或2所述的脱硫吸收塔，其特征在于，所述喷嘴的喷射夹角大于90°，且小于等于120°。
9.根据权利要求1或2所述的脱硫吸收塔，其特征在于，所述除雾装置(3)包括至少两个屋脊式除雾器(7)和一个管式除雾器(8)，所述屋脊式除雾器(7)位于所述管式除雾器(8)的上方。
10.根据权利要求9所述的脱硫吸收塔，其特征在于，所述除雾装置(3)包括两个屋脊式除雾器(7)和一个管式除雾器(8)，所述除雾装置(3)与位于所述脱硫吸收塔高度方向从上到下第一个喷淋层之间的距离为所述脱硫吸收塔塔高的5-6％。
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| CN201720561222.XU CN206701069U (zh) | 2017-05-19 | 2017-05-19 | 脱硫吸收塔 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112023634A (zh) * | 2020-09-08 | 2020-12-04 | 浙江兰电环保集团有限公司 | 一种多层级喷雾的湿法脱硫脱硝设备 |
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2017
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