CN209997449U - 一种脱硫塔及其收液装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种脱硫塔及其收液装置，该脱硫塔包括塔体以及位于塔体内的降温干燥区、脱硫区和收液装置，塔体的内壁设有集水槽。降温干燥区、收液装置以及脱硫区由上至下依次设置，降温干燥区包括冷却液喷淋装置，用于喷淋冷却液，脱硫区包括浆液喷淋装置，用于喷淋含有脱硫吸收剂的浆液；收液装置包括沿脱硫塔的塔体轴向间隔设置的至少两层收集板，液滴能够沿收集板的上表面流动至塔体的内壁的集水槽内；各收集板分别设有通孔，且相邻两层收集板的通孔错开布置；位于最下方的收集板的通孔的上边缘设有环形凸台。收液装置能够防止烟气在降温干燥区内冷凝的液滴影响脱硫区的脱硫效果，保证在脱硫塔实现同时消除烟囱“白烟”和“蓝烟”的现象。

Description

一种脱硫塔及其收液装置

技术领域

本实用新型涉及燃煤锅炉烟气治理技术领域，具体涉及一种脱硫塔及其收液装置。

背景技术

燃煤电厂烟囱排放的有色烟羽主要分“白烟”和“蓝烟”两种。对于采用湿法脱硫的燃煤机组，以及烧结烟气或焦化炉烟气治理设施来说，饱和湿烟气从烟囱直接排出后与温度较低的环境空气接触时，烟气将会被冷却，烟气中所含的水蒸气出现过饱和而凝结，而凝结的水滴对光线产生折射、散射，烟气透光率下降，从而使烟羽呈现白色或者灰色，形成“白烟”。而烟囱排出的烟气中若含有三氧化硫/硫酸雾的气溶胶，当达到一定浓度后会产生“蓝烟”的现象。

“白烟”的排放会带来视觉污染、水分流失及“烟囱雨”等污染问题，由于环境问题在公众中的敏感性，“烟囱雨”沉降问题和“白烟”问题已经成为湿法脱硫设施运行的重要隐患，近年来，国家和地方陆续出台了相关政策，要求对“烟囱雨”进行治理。

烟气排放的大气环境温度和湿度几乎是无法改变的，因此“白烟”治理的基本原理是通过改变烟气的温度和湿度，避免烟气与环境空气相互混合过程中由于烟温降低，导致过饱和凝结而出现“白烟”现象。现有技术中可通过冷凝以脱除烟气中混有的水蒸气，以及通过加热烟气的方式实现“白烟”现象的环节。

而对于“蓝烟”问题，由于属于直接排放污染物，其中的硫酸雾更是雾霾前驱物，对于大气环境的危害性较大，因此需要加强“蓝烟”的治理。对于燃煤锅炉三氧化硫的治理，三氧化硫生成后的控制主要包括中温段的空预器前喷入碱性吸收剂脱除，中低温段的低低温电除尘器，低温段的脱硫装置和湿式电除尘器等。

虽然现有技术中，对“白烟”和“蓝烟”都有进行相关的研究，但如何通过一套装置实现“白烟”和“蓝烟”的共同治理还有待于进一步研究和开发，若在脱硫塔内对烟气进行脱硫后再对其进行冷凝以实现同时控制“白烟”和“蓝烟”，则冷凝后的液滴若不收集可能会影响脱硫系统的水平衡，进而影响烟气净化装置的安全稳定运行。

因此，如何能够在脱硫塔内实现同时“白烟”和“蓝烟”控制的现象，同时避免冷凝后的液滴对脱硫系统的影响，保证烟气净化效果，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种脱硫塔及其收液装置，能够在脱硫塔内实现同时控制“白烟”和“蓝烟”的现象，同时避免冷凝后的液滴对脱硫系统的影响，保证烟气净化效果。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种脱硫塔的收液装置，其包括沿所述脱硫塔的塔体轴向间隔设置的至少两层收集板，液滴能够沿所述收集板的上表面流动至所述塔体的内壁的集水槽内；各所述收集板分别设有通孔，且相邻两层所述收集板的通孔错开布置；位于最下方的所述收集板的通孔的上边缘设有环形凸台。

收集板设有通孔，便于烟气通过，相邻两层收集板的通孔错开设置，防止液滴直接沿通孔滴落至脱硫区内影响脱硫水平衡。并且，相邻两层收集板的通孔错开设置还可对通过的烟气产生强烈的湍流效果，强化了烟气进入降温干燥区后与喷淋冷却液的热交换效果。另外，位于最下方的收集板的通孔的上边缘设有环形凸台，可避免落入最下层收集板的液滴在沿收集板的上表面流动的过程中从通孔下落。由于各层收集板的通孔错开设置，因此可保证从位于上方的收集板的通孔落下的部分液滴，一定能够沿最下方的收集板的上表面流至集水槽内。

本实施例中的收液装置的结构简单，可收集液滴并汇至集水槽内，防止降温干燥区内冷凝的液滴滴落至脱硫区影响脱硫水平衡。同时，由于该收液装置的上方为降温干燥区，因此落下的液滴温度较低，而液滴在收集板的上表面流动时，由下方沿通孔向上流动的烟气在经过收集板时与收集板发生换热，使得烟气温度被降低，该收集板起到了协同对脱硫后的湿烟气进行冷凝除湿的效果。而集水槽收集的热水或者直接外排，或者采用循环冷却设备对其进行冷却及加药配制等处理后再次通入冷却液喷淋装置内作为冷却液重复使用均可。

可选地，所述收集板的通孔的上边缘均设有所述环形凸台。

可选地，所述环形凸台的外壁由下至上渐缩。

可选地，所述收集板的上表面呈中部向上凸出的锥面结构。

另外，本实用新型还提供了一种脱硫塔，其包括塔体以及位于所述塔体内的降温干燥区、脱硫区和如上所述的收液装置，所述塔体的内壁设有集水槽；所述降温干燥区、所述收液装置以及所述脱硫区由上至下依次设置，所述降温干燥区包括冷却液喷淋装置，用于喷淋冷却液，所述脱硫区包括浆液喷淋装置，用于喷淋含有脱硫吸收剂的浆液。

烟气由脱硫塔的烟气入口进入塔体内后，先经过脱硫区脱硫，然后经过收液装置再到降温干燥区进行冷却干燥，其中，脱硫区设有浆液喷淋装置，用于向烟气喷淋含有脱硫吸收剂的浆液，与烟气中混有的SO₂、SO₃、 HCl等酸性气体反应。而降温干燥区用于降低烟气的温度，具体通过冷却液喷淋装置向烟气喷淋冷却液，使烟气内部的水蒸气冷凝成液滴并落入收液装置，防止液体落入脱硫区影响脱硫水平衡，烟气经过冷却干燥后，可实现烟囱“白烟”控制的目的。同时在脱硫区未被脱除的SO₃/硫酸雾经过冷凝团聚和中和作用被进一步除去，因此烟囱“蓝烟”得到有效控制。

同时，烟气在经过脱硫区时，浆液还可对烟气进行洗涤以脱除烟气中的粉尘颗粒，并且在经过降温干燥区时，烟气中混有的水蒸气将团聚在粉尘颗粒的表面并落下至收液装置，进一步脱除烟气中的粉尘颗粒，最终达到超净排放。该装置适用于新建脱硫塔和改造脱硫塔，对于改造脱硫塔，该装置改造程度低，结构紧凑，适用于场地有限的项目。

可选地，所述脱硫区包括至少两层由上至下错列布置的浆液喷嘴；所述冷却液喷淋装置包括至少两层由上至下错列布置的冷却液喷嘴。

可选地，还包括气流分布器，所述气流分布器位于所述浆液喷淋装置和所述塔体的烟气入口之间。

可选地，所述脱硫区还包括第一除雾器，位于所述浆液喷淋装置和所述收液装置之间。

可选地，所述降温干燥区还包括位于所述冷却液喷淋装置上方的冷空气喷嘴。

可选地，还包括依次设于所述降温干燥区气体下游方向的第二除雾器和加热器。

附图说明

图1是本实用新型实施例所提供的脱硫塔的一种布置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例所提供的脱硫塔的另一种布置的结构示意图；

图3是收液装置的一种结构示意图；

图4是收液装置的另一种结构示意图。

附图1-4中，附图标记说明如下：

1-塔体，11-集水槽，12-烟气入口；2-收液装置，21-收集板，22-通孔， 23-环形凸台；3-降温干燥区，31-冷却液喷嘴，32-冷空气喷嘴；4-脱硫区， 41-浆液喷嘴；5-气流分布器；6-第一除雾器，61-冲洗喷嘴；7-第二除雾器； 8-加热器；9-水平烟道；10-循环泵。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1-4，图1是本实用新型实施例所提供的脱硫塔的一种布置的结构示意图；图2是本实用新型实施例所提供的脱硫塔的另一种布置的结构示意图；图3是收液装置的一种结构示意图；图4是收液装置的另一种结构示意图。

本实用新型实施例提供了一种脱硫塔及其收液装置，其中，如图1和图2所示，脱硫塔包括塔体1和位于塔体1内的降温干燥区3、脱硫区4 和上述收液装置2，降温干燥区3、收液装置2和脱硫区4由上至下依次设置，并且，脱硫塔的烟气入口12位于底部、烟气出口位于顶部，也就是说，烟气由脱硫塔的烟气入口12进入塔体1内后，先经过脱硫区4脱硫，然后经过收液装置2再到降温干燥区进行冷却干燥，其中，脱硫区4设有浆液喷淋装置，用于向烟气喷淋含有脱硫吸收剂的浆液，与烟气中混有的SO₂、 SO₃、HCl等酸性气体反应。而降温干燥区用于降低烟气的温度，具体通过冷却液喷淋装置向烟气喷淋弱碱性冷却液，使烟气内部的水蒸气冷凝成液滴并落入收液装置2，防止液体落入脱硫区4影响脱硫水平衡，烟气经过冷却干燥后，可实现烟囱“白烟”控制的目的。同时在脱硫区4未被脱除的SO₃/硫酸雾经过冷凝团聚和中和作用被进一步除去，因此烟囱“蓝烟”得到有效控制。

并且，烟气在经过脱硫区时，浆液还可对烟气进行洗涤以脱除烟气中的粉尘颗粒，并且在经过降温干燥区时，烟气中混有的水蒸气将团聚在粉尘颗粒的表面并落下至收液装置2，进一步脱除烟气中的粉尘颗粒，最终达到超净排放。该装置适用于新建脱硫塔和改造脱硫塔，对于改造脱硫塔，该装置改造程度低，结构紧凑，适用于场地有限的项目。

收液装置2的设置可避免降温干燥区3内冷凝的液滴低落至脱硫区4 内影响脱硫水平衡，具体的，如图3和图4所示，该收液装置2包括沿脱硫塔的塔体1轴向间隔设置的至少两层收集板21，各收集板21分别设有通孔22，且相邻两层收集板21的通孔22错开布置；位于最下方的收集板 21的通孔22的上边缘设有环形凸台23。塔体1的内壁设有集水槽11，从降温干燥区冷凝的液滴落入收集板21的上表面后，液滴能够沿收集板21 的上表面流动至集水槽11内并排除塔体1外。

详细的讲，收集板21设有通孔22，便于烟气通过，相邻两层收集板 21的通孔22错开设置，防止液滴直接沿通孔22滴落至脱硫区4内影响脱硫水平衡。并且，相邻两层收集板21的通孔22错开设置还可对通过的烟气产生强烈的湍流效果，强化了烟气进入降温干燥区后与喷淋冷却液的热交换效果。另外，位于最下方的收集板21的通孔22的上边缘设有环形凸台23，可避免落入最下层收集板21的液滴在沿收集板21的上表面流动的过程中，从通孔22下落。由于各层收集板21的通孔22错开设置，因此可保证从位于上方的收集板21的通孔22落下的部分液滴，一定能够沿最下方的收集板21的上表面流至集水槽11内。

本实施例中的收液装置2的结构简单，可收集液滴并汇至集水槽11 内，防止降温干燥区内冷凝的液滴低落至脱硫区4影响脱硫水平衡。同时，由于该收液装置2的上方为降温干燥区，因此落下的液滴温度较低，而液滴在收集板21的上表面流动时，由下方沿通孔22向上流动的烟气在经过收集板21时与收集板21发生换热，使得烟气温度被降低，该收集板21 起到了协同对脱硫后的湿烟气进行冷凝除湿的效果。而集水槽11收集的热水或者直接外排，或者采用循环冷却设备对其进行冷却及加药配制等处理后再次通入冷却液喷淋装置内作为冷却液重复使用均可。

在上述实施例中，各层收集板21的通孔22的上边缘均设有上述环形凸台23，使得各层收集板21的液滴在沿收集板21的上表面流动时均不会沿其通孔22落下，也就是说，降温干燥区的冷凝液滴滴落至一层收集板 21后，一部分滴落至该层收集板21的上表面非通孔22处，将沿该收集板 21的上表面流动至集水槽21内，另一部分液滴则滴落至通孔22处，然后滴落至下层收集板21，同时由于相邻两层收集板21的通孔22错开设置，因此，通过上层收集板21的通孔22后将落入位于下方的收集板21的上表面，然后该液滴将沿收集板21的上表面流动至集水槽11内。如此设置，两层收集板21即可有效的阻挡降温干燥区内的液滴滴落至脱硫区4内，当然，收集板21的数量为两层，也可以设置为三层或更多层，在此不做具体限制，而两层收集板21的设置可简化整体结构。

在上述实施例中，环形凸台23由下至上渐缩，如此设置在能够拦截更多的液滴。

在上述实施例中，收集板21的上表面呈中部向上凸出的锥面结构，便于液滴能够沿该收集板21的上表面顺利落入集水槽11内。

在上升实施例中，脱硫区4包括至少两层由上至下错列布置的浆液喷嘴41，使得浆液能够充分地与烟气接触，以提高脱硫效果，具体的，浆液中的脱硫吸收剂可与烟气中的SO₂、SO₃、HCl等酸性气体发生反应后落入塔体1的底部，然后落入塔体1底部的浆液在加入新鲜浆液后，在循环泵 10的作用下回至浆液喷淋装置4喷淋，保证浆液中含有足够的脱硫吸收剂，进而保证脱硫效果。当塔底池浆液密度超过允许值时可将浆液从塔体1底部的排液口(图中未示出)排出即可。具体的，该浆液的成分可根据烟气的具体情况进行配置，在此不做具体限制。

同样的，冷却液喷淋装置包括至少两层由上至下错列布置的冷却液喷嘴31，使得冷却液能够充分地与烟气接触，提升换热效果进而提升冷凝效果以减少烟气中的水蒸气。冷却液喷嘴31为压力喷嘴，冷却液雾滴粒径约为500μm-1500μm，并且冷却液喷嘴31所喷出的冷却液为冷却弱碱液 (PH＝9-11)，冷却弱碱液以雾滴的形式喷出后，能够与烟气充分接触并进行气液换热，使得烟气得以降温的同时还可进一步脱除烟气中的酸性气体和气溶胶。

在上述实施例中，该脱硫塔还包括气流分布器5，该气流分布器5为多孔板式结构并设于浆液喷淋装置和塔体1的烟气入口12之间，烟气由烟气入口12进入塔体1内后先经过气流分布器5再经过浆液喷淋装置，使得气流能够进一步地与浆液均匀接触，提升脱硫效果。

脱硫区4还包括第一除雾器6，该第一除雾器6设于浆液喷淋装置和收液装置2之间，烟气由烟气入口12进入塔体1内后与浆液充分接触并进行脱硫吸收反应的过程中，浆液中的部分水分被烟气蒸发使得烟气量加大，第一除雾器6能够去除烟气中的浆液雾滴，使得经过该第一除雾器6后的烟气接近于湿饱和状态，烟气中基本不含较大粒径的液滴，只剩下微量的细小粒径液滴，然后进入位于上方的降温干燥区3。同时，由于烟气中含有粉尘以及浆液液滴，因此需要对第一除雾器6进行定期冲洗，以保证其能够长期稳定的正常工作，如图1和图2所示，第一除雾器6配设有冲洗喷嘴61，用于对第一除雾器进行冲洗。

在上述实施例中，降温干燥区3还包括位于冷却液喷淋装置上方的冷空气喷嘴32，用于向经过脱硫和冷却后的烟气喷射冷空气，以进一步降低烟气的温度，深度冷凝烟气中含有的水蒸气，而冷凝液滴将向下滴落至收液装置2并最终流入集水槽11内。

详细的讲，烟气经过冷却液喷淋装置后，烟气将与冷却液发生热交换使得烟气中的水蒸气冷凝成液滴，其中，较大粒径的冷凝液滴和冷却液滴将与烟气脱离并落入收液装置2，而含有较小粒径的液滴的烟气与冷空气喷嘴32所喷出的冷空气发生进一步的热交换，进一步降低烟气温度使得烟气中的水蒸气再次冷凝，与原逃逸的较小粒径的液滴团聚在一起，逐渐形成粒径较大的雾滴后脱离烟气落入收液装置2。

更进一步的，经过冷空气喷嘴32后，烟气中较大粒径的液滴将与烟气脱离并落入收液装置2，而较小粒径的液滴将逃逸，而本实施例中，该脱硫塔还包括第二除雾器7和加热器8，其中，该第二除雾器7设于降温干燥区的气体下游方向，用于对烟气中粒径较小的液滴进行捕集，以进一步降低最终排放烟气的雾滴浓度。烟气在进入第二除雾器7后与除雾器表面分离雾滴形成的液膜进行热交换，并最终以较低的烟气温度和较低的含湿量离开该第二除雾器7而进入加热器8，加热器8提高最终排放的烟气的温度，进一步确保"白烟"的消除。具体的，该加热器8可以是蒸汽管式加热器、水煤管式加热器或热风混合式加热器均可，同时，本实施例中的第一除雾器6和第二除雾器7可以是一层或多层管式除雾器、板式除雾器或屋脊式除雾器均可，在此不作具体限制。

另外，本实施例中的第二除雾器7和加热器8可以设于塔体1后的水平烟道9内(如图1所示)，或者还可以将第二除雾器7和加热器8设置在塔体1的顶部(如图2所示)，沿竖直方向设于降温干燥区(冷空气喷嘴 32)的上方均可，只要将该第二除雾器7和加热器8依次设于降温干燥区的气流下游方向即可，在此不做具体限制。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种脱硫塔的收液装置，其特征在于，包括沿所述脱硫塔的塔体(1)轴向间隔设置的至少两层收集板(21)，液滴能够沿所述收集板(21)的上表面流动至所述塔体(1)的内壁的集水槽(11)内；

各所述收集板(21)分别设有通孔(22)，且相邻两层所述收集板(21)的通孔(22)错开布置；

位于最下方的所述收集板(21)的通孔(22)的上边缘设有环形凸台(23)。

2.根据权利要求1所述的脱硫塔的收液装置，其特征在于，各所述收集板(21)的通孔(22)的上边缘均设有所述环形凸台(23)。

3.根据权利要求1或2所述的脱硫塔的收液装置，其特征在于，所述环形凸台(23)的外壁由下至上渐缩。

4.根据权利要求1或2所述的脱硫塔的收液装置，其特征在于，所述收集板(21)的上表面呈中部向上凸出的锥面结构。

5.一种脱硫塔，其特征在于，包括塔体(1)以及位于所述塔体(1)内的降温干燥区(3)、脱硫区(4)和如权利要求1-4任一项所述的收液装置(2)，所述塔体(1)的内壁设有集水槽(11)；

所述降温干燥区(3)、所述收液装置(2)以及所述脱硫区(4)由上至下依次设置，所述降温干燥区(3)包括冷却液喷淋装置，用于喷淋冷却液，所述脱硫区(4)包括浆液喷淋装置，用于喷淋含有脱硫吸收剂的浆液。

6.根据权利要求5所述的脱硫塔，其特征在于，所述脱硫区(4)包括至少两层由上至下错列布置的浆液喷嘴(41)；

所述冷却液喷淋装置包括至少两层由上至下错列布置的冷却液喷嘴(31)。

7.根据权利要求5所述的脱硫塔，其特征在于，还包括气流分布器(5)，所述气流分布器(5)位于所述浆液喷淋装置和所述塔体(1)的烟气入口(12)之间。

8.根据权利要求5所述的脱硫塔，其特征在于，所述脱硫区(4)还包括第一除雾器(6)，位于所述浆液喷淋装置和所述收液装置(2)之间。

9.根据权利要求5所述的脱硫塔，其特征在于，所述降温干燥区(3)还包括位于所述冷却液喷淋装置上方的冷空气喷嘴(32)。

10.根据权利要求5所述的脱硫塔，其特征在于，还包括依次设于所述降温干燥区气体下游方向的第二除雾器(7)和加热器(8)。

Images