CN211098394U - 一种控制喷淋浆液ph值的湿法脱硫系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种控制喷淋浆液PH值的湿法脱硫系统，包括：石灰石浆液箱、石灰石‑石膏湿法脱硫反应塔；石灰石浆液箱的出浆口通过石灰石供浆泵与反应塔的进浆液口相连通；反应塔的塔壁设有烟气入口，反应塔的底部设有石膏浆液排出泵，顶部设有烟气出口，塔体从烟气入口至烟气出口自上而下依次固定安装有第一PH值喷淋区、第二PH值喷淋区；石灰石‑石膏湿法脱硫反应塔的底部通过塔外第一PH值循环管、塔外第二PH值循环管分别与第一PH值喷淋区、第二PH值喷淋区相连通且塔外第一PH值循环管的进浆口低于塔外第二PH值循环管的进浆口；塔外第一PH值循环管、塔外第二PH值循环管上分别设有第一PH值浆液循环泵和第二PH值浆液循环泵。

Description

一种控制喷淋浆液PH值的湿法脱硫系统

技术领域

本实用新型涉及燃煤电厂烟气治理领域，具体涉及一种控制喷淋浆液PH值的湿法脱硫系统，是石灰石-石膏湿法脱硫系统的优化，可以降低石灰石-石膏湿法脱硫系统液气比，提高脱硫效率。

背景技术

我国是世界上最大的煤炭生产国家，也是原煤消费大国。燃煤产生的大气污染物主要有粉尘、SO₂和NO_X等，其中SO₂排放量居世界首位。石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术(W-FGD)是燃煤电厂使用最广泛污染气体控制技术之一。

石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术以石灰石浆液作为吸收剂，通过石灰石浆液在吸收塔内对烟气进行洗涤，发生反应，以去除烟气中的SO₂，反应产生的亚硫酸钙通过强制氧化生成含两个结晶水的硫酸钙(石膏)。

主要反应包含如下几个阶段

1吸收塔中SO₂、SO₃的溶解

2酸的离解

(较低pH值)

(较高pH值)

3与石灰石反应

4氧化反应和结晶过程

吸收塔对SO₂的去除过程可分为吸收和氧化两个阶段，在吸收区中完成对烟气中SO₂的吸收，生成CaSO₃或Ca(HSO₃)₂，而氧化区中则通过对SO₃ ^2-或HSO₃ ^-的氧化并最终结晶，生成CaSO₄·2H₂O(石膏)，吸收和氧化过程所需浆液的PH值是不一样，吸收区中需要浆液与SO₂、HCl等酸性气体充分反应，因此浆液pH值应较高(7～8)；氧化区中发生的氧化结晶反应需要较强的酸性环境，浆液pH值应较低(4～5)。

由于不同的pH值要求，在早期脱硫装置中这两个区域是独立的，脱硫装置的显著特点是采用“1塔+1罐”的方式，吸收区(塔)排出的浆液再进入氧化区(罐)反应，最终生成石膏外排。目前普遍采用的石灰石-石膏湿法脱硫装置均是单塔单区方式，主要特点是将早期的“塔+罐”型式合并为单个塔，将原吸收塔和氧化罐浆液部分合并为塔下部的浆池。但单塔单区存在着明显的问题：为兼顾吸收和氧化的效果，浆液pH值只能采用5-5.5的折中值。这种结果虽能一定程度上兼顾酸碱度要求，但均离最佳值较远。从吸收角度而言，脱硫效率受限，更高脱硫效率难以实现；而从氧化角度来看，则是牺牲掉一部分石膏纯度和粒径，易产生石膏纯度低与脱水困难等问题。

实用新型内容

本实用新型解决了塔外浆池的问题，在没有塔外浆池循环的情况下，实现了强制PH分区。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种控制喷淋浆液PH值的湿法脱硫系统，包括：

石灰石浆液箱、石灰石-石膏湿法脱硫反应塔；

所述石灰石浆液箱的出浆口通过石灰石供浆泵与所述石灰石-石膏法脱硫反应塔的进浆液口相连通；

所述石灰石-石膏湿法脱硫反应塔的塔壁设有烟气入口；

所述石灰石-石膏湿法脱硫反应塔的底部设有石膏浆液排出泵；

所述石灰石-石膏湿法脱硫反应塔的顶部设有烟气出口；

所述石灰石-石膏湿法脱硫反应塔的塔体从所述烟气入口至烟气出口自上而下依次固定安装有第一PH值喷淋区、第二PH值喷淋区；

所述石灰石-石膏湿法脱硫反应塔的底部通过塔外第一PH值循环管与所述第一PH值喷淋区相连通；

所述石灰石-石膏湿法脱硫反应塔的底部通过塔外第二PH值循环管与所述第二PH值喷淋区相连通；

所述塔外第一PH值循环管的进浆口低于所述塔外第二PH值循环管的进浆口；

所述塔外第一PH值循环管、塔外第二PH值循环管上分别设有第一PH值浆液循环泵和第二PH值浆液循环泵。

本技术方案中，新鲜的石灰石浆液收集在石灰石浆液箱中，通过石灰石供浆泵将新鲜的石灰石浆液输送至石灰石-石膏湿法脱硫反应塔的进浆液口进入反应塔，石灰石-石膏湿法脱硫反应塔设置第一PH值浆液循环泵与第二PH值浆液循环泵，第一PH值浆液循环泵将石灰石-石膏湿法脱硫反应塔塔底的浆液输送至第一PH值喷淋区，第二PH值浆液循环泵将石灰石-石膏湿法脱硫反应塔塔底的浆液输送至第二PH值喷淋区。

本技术方案，解决了通过强制在吸收塔内形成低PH值浆液和高PH值浆液环境即第一PH值喷淋区、第二PH值喷淋区，低PH值浆液来自吸收塔浆池区域、此区域浆液吸收了烟气中80％以上的SO₂，PH值控制在4.5～5，在该P H值环境下氧化效率较高，可减少氧化空气用量，降低氧化风机的能耗，同时还可以提高石膏的品质。

高PH值浆液来自第二PH值喷淋区16喷淋的浆液、新鲜的石灰石浆液、及部分石灰石-石膏湿法脱硫反应塔1塔底的浆液，PH值可控制在5.8～6.4，在该PH值环境下，脱硫效率大幅度提高，可降低循环浆液量15％左右，降低循环泵电耗。

优选地，所述石灰石-石膏湿法脱硫反应塔还包括：

浆液收集槽，所述浆液收集槽围设于所述石灰石-石膏湿法脱硫反应塔的塔体上且位于所述第一PH值喷淋区、第二PH值喷淋区之间。

进一步，优选地，所述浆液收集槽的宽度为所述石灰石-石膏湿法脱硫反应塔的直径的0.1～0.15倍；

所述浆液收集槽的高度为400～600mm。

再进一步，优选地，所述浆液收集槽倾斜设置，与所述塔底的倾斜角度大于6°。

优选地，所述石灰石-石膏法脱硫反应塔的塔壁还开设有供浆口，所述供浆口与所述石灰石-石膏法脱硫反应塔的进浆液口的高度相同；

所述供浆口通过高PH值供浆管连通于所述塔外第二PH值循环管的进浆口与第二PH值浆液循环泵之间。

本技术方案中，通过将新鲜的石灰石浆液送入塔外第二PH值循环管处与石灰石-石膏湿法脱硫反应塔底部的石膏浆液混合形成高PH值浆液，使脱硫效率大幅增高，降低循环浆液的使用量，降低循环泵的电耗。

优选地，所述石灰石-石膏湿法脱硫反应塔还包括：

氧化风机，所述氧化风机位于所述烟气入口与石膏浆液排出泵之间。

本技术方案中，氧化风机为石灰石-石膏湿法脱硫反应塔提供氧化空气使氧化区域的环境为酸性环境，能更好地对SO₃ ^2-或HSO₃ ^-的氧化并最终结晶，生成CaSO₄·2H₂O(石膏)。

优选地，所述石灰石-石膏湿法脱硫反应塔还包括：

反应塔侧搅拌器，所述反应塔侧搅拌器位于所述氧化风机与石膏浆液排出泵之间和/或位于所述塔外第一PH值循环管的进浆口与塔外第二PH值循环管的进浆口之间。

本技术方案中，反应塔侧搅拌器设置在氧化风机下方不仅用来搅拌反应塔内的浆液防止其沉淀，另外还可以使该处氧化空气的分布均匀，有利于浆液内SO₃ ^2-或HSO₃ ^-的氧化反应的进行，使氧化效率提升，同时还能降低氧化风机电耗。

优选地，所述石灰石-石膏湿法脱硫反应塔还包括：

除雾器，所述除雾器位于所述第二PH值喷淋区与烟气出口之间。

本技术方案中，除雾器用于去除净化后烟气中的雾滴。

优选地，所述石灰石浆液箱内还设有石灰石浆液箱搅拌器，所述石灰石浆液箱的出浆口还通过浆液回流管连通于所述石灰石浆液箱。

本技术方案中，石灰石浆液箱搅拌器用来搅拌石灰石浆液，防止其沉淀影响设备性能并且通过加设浆液回流管的方式，采用循环，控制流量，流量过大时，多余的液体可以通过浆液回流管流回石灰石浆液箱中，不会对整体的机器产生影响，进一步提升了设备的安全性、可靠性。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种控制喷淋浆液PH值的湿法脱硫系统具有以下有益效果：

1、强制控制浆液PH值，吸收区和氧化区的PH值差异更加明显，可将吸收区PH值控制在5.8～6.4之间，氧化区PH值控制在4.5～5之间，提高吸收效率和氧化效率。

2、吸收区PH值高，SO₂的吸收效果好，脱硫效率高，同比可降低液气比15％。

3、浆液循环泵的选型显著降低，脱硫系统电耗可降低10％；

4、氧化效率提升，降低氧化风机电耗；

5、不需要设置单独的塔外浆池，成本较低。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种控制喷淋浆液PH值的湿法脱硫系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本实用新型一种控制喷淋浆液PH值的湿法脱硫系统的流程示意图；

图2是本实用新型一种控制喷淋浆液PH值的湿法脱硫系统的浆液收集槽及供浆口的结构示意图；

附图标号说明：

石灰石-石膏湿法脱硫反应塔1；石灰石浆液箱2；石灰石浆液箱搅拌器3；石灰石供浆泵4；石膏浆液排出泵5；氧化风机6；反应塔侧搅拌器7；第一PH值浆液循环泵8；第二PH值浆液循环泵9；塔外第一PH值循环管10；塔外第二PH值循环管11；高PH值供浆管12；进浆液口13；浆液收集槽14；供浆口15；第二PH值喷淋区16；第一PH值喷淋区17；除雾器18；烟气出口19；烟气入口20；浆液回流管21。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

根据本实用新型提供的一种实施例，如图1所示，图1提供了一种控制喷淋浆液PH值的湿法脱硫系统：

一种控制喷淋浆液PH值的湿法脱硫系统，包括：

石灰石浆液箱2、石灰石-石膏湿法脱硫反应塔1；

石灰石浆液箱2的出浆口通过石灰石供浆泵4与石灰石-石膏法脱硫反应塔的进浆液口13相连通；

石灰石-石膏湿法脱硫反应塔1的塔壁设有烟气入口20；

石灰石-石膏湿法脱硫反应塔1的底部设有石膏浆液排出泵5；

石灰石-石膏湿法脱硫反应塔1的顶部设有烟气出口19；

石灰石-石膏湿法脱硫反应塔1的塔体从烟气入口20至烟气出口19自上而下依次固定安装有第一PH值喷淋区17、第二PH值喷淋区16；

石灰石-石膏湿法脱硫反应塔1的底部通过塔外第一PH值循环管10、塔外第二PH值循环管11分别与第一PH值喷淋区17、第二PH值喷淋区16相连通且塔外第一PH值循环管10的进浆口低于塔外第二PH值循环管11的进浆口；

塔外第一PH值循环管10、塔外第二PH值循环管11上分别设有第一PH值浆液循环泵8和第二PH值浆液循环泵9。

具体地，如图2所示，石灰石-石膏湿法脱硫反应塔1还包括：

浆液收集槽14，浆液收集槽14围设于石灰石-石膏湿法脱硫反应塔1的塔体上且位于第一PH值喷淋区17、第二PH值喷淋区16之间。

具体地，石灰石-石膏法脱硫反应塔的塔壁还开设有供浆口15，供浆口15与石灰石-石膏法脱硫反应塔的进浆液口13的高度相同；

供浆口15通过高PH值供浆管12连通于塔外第二PH值循环管11的进浆口与第二PH值浆液循环泵9之间。

本实施例中，新鲜的石灰石浆液收集在石灰石浆液箱2中，通过石灰石供浆泵4将新鲜的石灰石浆液输送至石灰石-石膏湿法脱硫反应塔1的进浆液口13进入反应塔，石灰石-石膏湿法脱硫反应塔1设置第一PH值浆液循环泵8与第二PH值浆液循环泵9，第一PH值浆液循环泵8将石灰石-石膏湿法脱硫反应塔1塔底的浆液输送至第一PH值喷淋区17，第二PH值浆液循环泵9将石灰石-石膏湿法脱硫反应塔1塔底的浆液和来自浆液收集槽14的新鲜浆液输送至第二PH值喷淋区16(两种浆液配比1:1)。

本具体实施例通过强制在吸收塔内形成低PH值浆液和高PH值浆液环境即第一PH值喷淋区17、第二PH值喷淋区16，低PH值浆液来自吸收塔浆池区域、此区域浆液吸收了烟气中80％以上的SO₂，PH值控制在4.5～5，在该PH值环境下氧化效率较高，可减少氧化空气用量，降低氧化风机6的能耗，同时还可以提高石膏的品质；

高PH值浆液来自第二PH值喷淋区16喷淋的浆液、新鲜的石灰石浆液、及部分石灰石-石膏湿法脱硫反应塔1塔底的浆液，PH值可控制在5.8～6.4，在该PH值环境下，脱硫效率大幅度提高，可降低循环浆液量15％左右，降低循环泵电耗。

本实用新型解决了塔外浆池的问题，在没有塔外浆池循环的情况下，实现了强制PH分区，并设计了浆液收集槽14及独特的供浆位置，与之匹配。

实施例2

如图2所示，本具体实施例在实施例1的基础上，还公开了浆液收集槽14的宽度为石灰石-石膏湿法脱硫反应塔1的直径的0.1～0.15倍；

浆液收集槽14的高度为500mm,高度也可以是450或550等在400～600mm之间的任意值,根据实际情况选择最佳值即可,此处不再赘述。

所述浆液收集槽倾斜设置，与所述塔底的倾斜角度为10°,倾斜角度也可以是7°、12°、15°等在6°以上的任意值,根据实际情况选择最佳值即可,此处不再赘述。

本具体实施例中，浆液收集槽14设计为收集塔壁环形区域浆液，约占吸收塔截面的50％，与集液碗不一样；供浆口15为常规的套管式，供浆的位置是本实用新型所独有的。

浆液收集槽的倾斜设置主要作用是防止浆液沉积,利于浆液向塔壁低温汇集并排除。

实施例3

如图1所示，本具体实施例在实施例1的基础上，还公开了石灰石-石膏湿法脱硫反应塔1还包括：

氧化风机6，氧化风机6位于烟气入口20与石膏浆液排出泵5之间。

本实施例中，氧化风机6将空气送至石灰石-石膏湿法脱硫反应塔1的塔底供SO₃ ^2-离子氧化使用，使其能在酸性环境下更好的结晶，生成CaSO₄·2H₂O(石膏)。

实施例4

如图1所示，本具体实施例在实施例3的基础上，还公开了石灰石-石膏湿法脱硫反应塔1还包括：

反应塔侧搅拌器7，反应塔侧搅拌器7位于氧化风机6与石膏浆液排出泵5之间和/或位于塔外第一PH值循环管10的进浆口与塔外第二PH值循环管11的进浆口之间。

本具体实施例中，反应塔侧搅拌器设置在氧化风机6下方不仅用来搅拌反应塔内的浆液防止其沉淀，另外还可以使该处氧化空气的分布均匀，有利于浆液内SO₃ ^2-或HSO₃ ^-的氧化反应的进行，使氧化效率提升，同时还能降低氧化风机6电耗。

实施例5

如图1所示，本具体实施例在实施例4的基础上，还公开了石灰石-石膏湿法脱硫反应塔1还包括：

除雾器18，除雾器18位于第二PH值喷淋区16与烟气出口19之间。

本实施例中，除雾器18用于去除净化后烟气中的雾滴。

实施例6

如图1所示，本具体实施例在实施例5的基础上，还公开了石灰石浆液箱2内还设有石灰石浆液箱搅拌器3，石灰石浆液箱2的出浆口还通过浆液回流管21连通于石灰石浆液箱2。

本具体实施例中，石灰石浆液箱搅拌器3用来搅拌石灰石浆液，防止其沉淀影响设备性能并且通过加设浆液回流管21的方式，采用循环，控制流量，流量过大时，多余的液体可以通过浆液回流管21流回石灰石浆液箱2中，不会对整体的机器产生影响，进一步提升了设备的安全性、可靠性。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。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 (9)

1.一种控制喷淋浆液PH值的湿法脱硫系统，其特征在于，包括：

石灰石浆液箱、石灰石-石膏湿法脱硫反应塔；

所述石灰石浆液箱的出浆口通过石灰石供浆泵与所述石灰石-石膏法脱硫反应塔的进浆液口相连通；

所述石灰石-石膏湿法脱硫反应塔的塔壁设有烟气入口；

所述石灰石-石膏湿法脱硫反应塔的底部设有石膏浆液排出泵；

所述石灰石-石膏湿法脱硫反应塔的顶部设有烟气出口；

所述石灰石-石膏湿法脱硫反应塔的塔体从所述烟气入口至烟气出口自上而下依次固定安装有第一PH值喷淋区、第二PH值喷淋区；

所述石灰石-石膏湿法脱硫反应塔的底部通过塔外第一PH值循环管与所述第一PH值喷淋区连通；

所述石灰石-石膏湿法脱硫反应塔的底部通过塔外第二PH值循环管与所述第二PH值喷淋区相连通；

所述塔外第一PH值循环管的进浆口低于所述塔外第二PH值循环管的进浆口；

所述塔外第一PH值循环管、塔外第二PH值循环管上分别设有第一PH值浆液循环泵和第二PH值浆液循环泵。

2.如权利要求1所述的一种控制喷淋浆液PH值的湿法脱硫系统，其特征在于，所述石灰石-石膏湿法脱硫反应塔还包括：

浆液收集槽，所述浆液收集槽围设于所述石灰石-石膏湿法脱硫反应塔的塔体上且位于所述第一PH值喷淋区、第二PH值喷淋区之间。

3.如权利要求2所述的一种控制喷淋浆液PH值的湿法脱硫系统，其特征在于：

所述浆液收集槽的宽度为所述石灰石-石膏湿法脱硫反应塔的直径的0.1～0.15倍；

所述浆液收集槽的高度为400～600mm。

4.如权利要求3所述的一种控制喷淋浆液PH值的湿法脱硫系统，其特征在于：

所述浆液收集槽倾斜设置，与所述塔底的倾斜角度大于6°。

5.如权利要求4所述的一种控制喷淋浆液PH值的湿法脱硫系统，其特征在于：

所述石灰石-石膏法脱硫反应塔的塔壁还开设有供浆口，所述供浆口与所述石灰石-石膏法脱硫反应塔的进浆液口的高度相同；

所述供浆口通过高PH值供浆管连通于所述塔外第二PH值循环管的进浆口相与第二PH值浆液循环泵之间。

6.如权利要求1所述的一种控制喷淋浆液PH值的湿法脱硫系统，其特征在于，所述石灰石-石膏湿法脱硫反应塔还包括：

氧化风机，所述氧化风机位于所述烟气入口与石膏浆液排出泵之间。

7.如权利要求6所述的一种控制喷淋浆液PH值的湿法脱硫系统，其特征在于，所述石灰石-石膏湿法脱硫反应塔还包括：

反应塔侧搅拌器，所述反应塔侧搅拌器位于所述氧化风机与石膏浆液排出泵之间和/或位于所述塔外第一PH值循环管的进浆口与塔外第二PH值循环管的进浆口之间。

8.如权利要求1～7中任意一项所述的一种控制喷淋浆液PH值的湿法脱硫系统，其特征在于，所述石灰石-石膏湿法脱硫反应塔还包括：

除雾器，所述除雾器位于所述第二PH值喷淋区与烟气出口之间。

9.如权利要求1所述的一种控制喷淋浆液PH值的湿法脱硫系统，其特征在于：

所述石灰石浆液箱内还设有石灰石浆液箱搅拌器，所述石灰石浆液箱的出浆口还通过浆液回流管连通于所述石灰石浆液箱。

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