CN213761248U - 一种卧式环形湿法烟气脱硫装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种卧式环形湿法烟气脱硫装置，卧式环形湿法烟气脱硫装置中，脱硫装置本体为空心的管状结构，脱硫装置本体的一端为烟气入口，脱硫装置本体的另一端为净烟气出口，脱硫装置本体从烟气入口至净烟气出口围成环形形状，净烟气出口内设有除雾器，浆液分配母管设置于脱硫装置本体内并沿着脱硫装置本体的长度方向分布，浆液循环泵的入口与浆液池连接，浆液循环泵的出口与浆液分配母管连接。本发明提出将常规湿法烟气脱硫装置中烟气竖直流向改为水平流向，浆液供应高度降低，显著减小浆液循环泵所需功率；本发明采用环形结构，延长烟气通流路径，增加脱硫反应时间，装置内部构件简单，利于烟气流动，减小脱硫增压风机出力需求。

Description

一种卧式环形湿法烟气脱硫装置

技术领域

本实用新型涉及一种湿法烟气脱硫装置，特别是涉及一种卧式环形湿法烟气脱硫装置。

背景技术

湿法烟气脱硫工艺是火力发电等领域广泛使用的燃煤烟气脱硫方法。该工艺一般采用石灰石作为脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收剂浆液。常规湿法烟气脱硫装置采用脱硫塔形式，烟气从脱硫塔中部进入，穿过塔内部件，由顶部排出。脱硫塔底部为脱硫吸收剂浆液池，浆液循环泵布置在塔四周，浆液循环泵把浆液从塔底部打至脱硫塔上部的喷淋层，喷淋层由浆液分配管网及脱硫喷嘴组成，浆液经脱硫喷嘴喷淋雾化成液滴竖直下落与烟气逆向流动，烟气与吸收剂浆液充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及氧化空气进行化学反应，吸收二氧化硫从而达到脱硫的目的。

但是常规塔式脱硫装置体积庞大，为增加脱硫塔内吸收剂浆液与烟气反应的时间，脱硫塔一般高达三四十米，系统运行时每小时将数万吨的吸收剂浆液抬高数十米至喷淋层喷淋雾化，且浆液需在浆液池与喷淋层之间循环多次才能被有效利用，整个过程消耗了大量循环泵功。此外，为满足火力发电行业超低排放需要，让烟气与吸收剂浆液更加充分的反应。常规脱硫塔内一般会加装托盘持液层、集气环、旋汇耦合器等装置，或者采用单塔双循环或串联双塔循环等方式。以上各种方式虽能达到预期目的，但均的增加了塔内构件，使烟气流动阻力增加，又需要风机出力升级改造，进一步增加了能耗。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种卧式环形湿法烟气脱硫装置，本实用新型在不影响脱硫效率的条件下，使脱硫装置中吸收剂浆液喷淋的高度降低，优化装置内部结构，减小烟气流动阻力，实现浆液循环泵和脱硫增压风机运行功耗减小，厂用电率降低，达到节能降耗的效果。

本实用新型采取了如下的技术方案：

一种卧式环形湿法烟气脱硫装置，包括脱硫装置本体、浆液循环泵、浆液池、浆液分配母管和脱硫喷嘴，脱硫装置本体为空心的管状结构，脱硫装置本体的一端为烟气入口，脱硫装置本体的另一端为净烟气出口，脱硫装置本体从烟气入口至净烟气出口围成环形形状，净烟气出口内设有除雾器，浆液分配母管设置于脱硫装置本体内并沿着脱硫装置本体的长度方向分布，浆液分配母管上连接有多个脱硫喷嘴，浆液循环泵的入口与浆液池连接，浆液循环泵的出口与浆液分配母管连接。

优选的，浆液分配母管设置于脱硫装置本体的顶部。

优选的，脱硫装置本体的顶部为中间高两边低的拱形顶，浆液分配母管设置多个，拱形顶在其顶部和两侧的不同高度方向对称设置浆液分配母管。

优选的，多个浆液分配母管上设置的脱硫喷嘴的喷射方向均朝向脱硫装置本体的中心。

优选的，每个浆液分配母管对应连接一台浆液循环泵，浆液循环泵的出口通过管道与浆液分配母管中部连接。

优选的，脱硫装置本体的顶部截面形状为三角形或光滑的弧形。

优选的，脱硫装置本体的底部为两侧高中间低的结构并在脱硫装置本体底部的中部形成所述浆液池，脱硫装置本体底部在浆液池周围的部分作为浆液汇集坡，浆液汇集坡用于收集四周的浆液回流至浆液池。

优选的，浆液循环泵设置于整个脱硫装置本体的内圈。

优选的，整个脱硫装置本体呈有缺口的圆环或椭圆环，大致呈C形，烟气入口和净烟气出口位于所述缺口处，烟气入口和净烟气出口通过过渡段平滑过渡至脱硫装置本体整体的外侧。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果是：

本实用新型卧式环形湿法烟气脱硫装置中，脱硫装置本体从烟气入口至净烟气出口围成环形形状，其整体为卧式的，因此有效降低了吸收剂浆液的喷淋作业高度，从而减小了浆液循环泵的能耗水平，脱硫增压风机出力需求减少，降低了厂用电率，节约了发电成本；本实用新型的脱硫装置本体能够通过设置足够长的烟气通道路径，获得足够大的脱硫反应空间，以及足够多的脱硫吸收反应时间，因此能够在减少塔内构件条件下，保证脱硫效率。本实用新型中，脱硫装置本体内部设置的构件较少，含硫原烟气沿着脱硫装置本体内部运动时阻力较小，能够进一步降低脱硫增压风机出力需求、降低厂用电率、节约发电成本，达到节能降耗的效果。

进一步的，浆液分配母管设置于脱硫装置本体的顶部，这样能够增大吸收剂与含硫原烟气之间的接触时间和空间，充分利用脱硫装置本体内部的空间，提高脱硫效率。

进一步的，脱硫装置本体的顶部为中间高两边低的拱形顶结构，能够增加浆液分配母管的安装空间和数量，进一步提高脱硫效率。

进一步的，浆液分配母管上设置的脱硫喷嘴的喷射方向均朝向脱硫装置本体的中心，能够减少吸收剂浆液对脱硫装置本体内壁的冲刷，提高脱硫效率的同时，降低了检修维护成本。

进一步的，每个浆液分配母管对应连接一台浆液循环泵，这种设置能够方便灵活适应不同工况下的供浆流量的调整，浆液循环泵的出口通过管道与浆液分配母管中部连接，有利于吸收剂在浆液分配母管中的均匀分配，提高脱硫效果。

进一步的，脱硫装置本体的底部为两侧高中间低的结构并在脱硫装置本体底部的中部形成所述浆液池，这样能够减少整个脱硫装置的设备数量、以及占地面积，只需要将脱硫装置本体底部向下延伸即可，而且浆液池仅作为容器，其中不涉及复杂结构的设备和管路等，因此易于维护和维修，在脱硫装置本体的底部形成浆液池也便于对吸收剂浆液进行回收，吸收剂浆液对烟气脱硫后可直接经脱硫装置本体壁面和浆液汇集坡汇聚于浆液池，无需复杂的回收结构。

进一步的，浆液循环泵设置于整个脱硫装置本体的内圈，因此能够进一步降低整个脱硫装置的占地面积。

附图说明

图1为本实用新型卧式环形湿法烟气脱硫装置的整体结构示意图；

图2为图1的局部斜剖面图；

图3为图1的水平剖面图；

图4为本实用新型实施例中脱硫喷嘴安装角度示意图。

图中标号说明：

1-烟气入口，2-脱硫装置本体，3-浆液循环泵，4-除雾器，5-净烟气出口，6浆液池，7-浆液汇集坡，8-浆液分配母管，9-脱硫喷嘴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“中”、“下”、“内”、“外”、“顶/底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

参照图1-图4，本实用新型卧式环形湿法烟气脱硫装置，包括脱硫装置本体2、浆液循环泵3、浆液池6、浆液分配母管8和脱硫喷嘴9，脱硫装置本体2为空心的管状结构，脱硫装置本体2的一端为烟气入口1，脱硫装置本体2的另一端为净烟气出口5，脱硫装置本体2从烟气入口1至净烟气出口5围成环形形状，净烟气出口5内设有除雾器4，浆液分配母管8设置于脱硫装置本体2内并沿着脱硫装置本体2的长度方向分布，浆液分配母管8上连接有多个脱硫喷嘴9，浆液循环泵3的入口与浆液池6连接，浆液循环泵3的出口与浆液分配母管8连接。

作为本实用新型优选的实施方案，浆液分配母管8设置于脱硫装置本体2的顶部。

作为本实用新型优选的实施方案，参照图2和图4，脱硫装置本体2的顶部为中间高两边低的拱形顶，浆液分配母管8设置多个，拱形顶在其顶部和两侧的不同高度方向对称设置浆液分配母管8。

作为本实用新型优选的实施方案，参照图4，多个浆液分配母管8上设置的脱硫喷嘴9的喷射方向均朝向脱硫装置本体2的中心。

作为本实用新型优选的实施方案，参照图1-图3，每个浆液分配母管8对应连接一台浆液循环泵3，浆液循环泵3的出口通过管道与浆液分配母管8中部连接。

作为本实用新型优选的实施方案，参照图1、图2和图4，脱硫装置本体2的顶部截面形状为三角形或光滑的弧形。

作为本实用新型优选的实施方案，参照图2和图3，脱硫装置本体2的底部为两侧高中间低的结构并在脱硫装置本体2底部的中部形成所述浆液池6，脱硫装置本体2底部在浆液池6 周围的部分作为浆液汇集坡7，浆液汇集坡7用于收集四周的浆液回流至浆液池6。

作为本实用新型优选的实施方案，参照图1-图3，浆液循环泵3设置于整个脱硫装置本体 2的内圈。

作为本实用新型优选的实施方案，参照图1-图3整个脱硫装置本体2呈有缺口的圆环或椭圆环，整体大致呈C形，烟气入口1和净烟气出口5位于所述缺口处，烟气入口1和净烟气出口5通过过渡段平滑过渡至脱硫装置本体2整体的外侧。

利用本实用新型卧式环形湿法烟气脱硫装置进行湿法烟气脱硫的方法，包括如下过程：

含硫原烟气从烟气入口1进入脱硫装置本体2内部，含硫原烟气沿脱硫装置本体2内的烟道流动；

含硫原烟气流动过程中，浆液循环泵3将吸收剂浆液泵入浆液分配母管8并从脱硫喷嘴9 喷淋雾化下落，雾化的吸收剂洗涤水平流动的含硫原烟气，对含硫原烟气进行脱硫；

洗涤完含硫原烟气的吸收剂汇集到浆液池6，洗涤后得到的净烟气穿过除雾器4以去除液滴，然后从净烟气出口5排出。

实施例

本实施例卧式环形湿法烟气脱硫装置中，脱硫装置本体2为水平卧式，整体呈大半圆环的“C”形结构，脱硫装置本体2两端中的一端为烟气入口1，另一侧为净烟气出口5。脱硫装置本体2内没有如托盘、集气环等多余的部件，烟气流动阻力小。

脱硫装置本体2顶部为屋脊式结构(即三角形顶部)，浆液分配母管8固定在屋脊内侧壁，浆液分配母管8沿脱硫装置本体2的弧形呈半圆环多圈布置，每圈浆液循环母管8对应一台浆液循环泵3。脱硫装置本体采用屋脊式结构，一方面拓展了喷淋分配母管的安装空间，在脱硫装置有限宽度内可以布置多圈浆液分配母管，以更好的适应不同运行工况下，通过启停供浆泵的数量来实现对浆液需求量的调节；另一方面屋脊式布置，提高了部分浆液循环管的有效工作高度，这部分浆液与烟气将有更长的接触反应时间，增加了浆液脱硫效果。

浆液分配母管8上均匀布置有脱硫喷嘴9，各圈层脱硫喷嘴9调整出口角度朝向烟气通道内侧指向脱硫装置本体2的烟气通道中部，而非全部竖直向下，这样能够减少浆液直接向装置侧壁喷淋量。脱硫喷嘴有固有的喷射角，喷嘴竖直朝下安装时，靠近脱硫装置本体侧壁安装的喷嘴将部分浆液直接喷淋在塔壁汇集成股流下，而没有直接与烟气反应，造成吸收剂浆液的与浆液循环泵电功的浪费，于此同时浆液对装置侧壁的长期冲刷，也会造成壁面破损腐蚀以及壁面结垢，给运行维护带来困难。

如图2和图3所示，脱硫装置本体2的底部两边高中间低，中间设位浆液池6。浆液池6 两侧为浆液汇集坡7，浆液汇集坡7用于收集四周的浆液回流至浆液池6。浆液循环泵3布置在环形脱硫装置本体2的内圈，以节省土地占用面积。浆液循环泵3的入口与浆液池6相连，浆液循环泵3的出口与浆液分配母管8相连，为浆液喷淋雾化提供动力。

脱硫装置本体2的净烟气出口5处设置除雾器4，以降低净烟气液滴携带量。

湿法烟气脱硫工艺所需其他附属设备，可再保持原功能基础上做适应性调整，不再赘述。

上述环形卧式湿法烟气脱硫装置在使用时，含硫原烟气从烟气入口1进入脱硫装置本体2 内部，含硫原烟气沿脱硫装置本体2内部的烟道流动，吸收剂浆液从脱硫喷嘴9喷淋雾化下落，洗涤水平流动的含硫原烟气，吸收硫后的浆液落到浆液汇集坡7后汇流至浆液池6，再由浆液循环泵3抽出打到浆液分配母管8上循环。脱硫后的净烟气穿过除雾器4去除液滴后从净烟气出口5排出。

在工程现场中，浆液池6可根据实际需要，通过开挖地坑等方式增加容量，也可根据现场地形调整位置，放置在脱硫装置本体2首尾两端均可。浆液循环泵3、浆液分配母管8、脱硫喷嘴9、除雾器4的数量也可根据实际情况增加或者减少安装数量。

上述环形卧式湿法烟气脱硫装置，降低了常规湿法烟气脱硫塔吸收剂浆液喷淋作业高度，减少了塔内部件，增加了脱硫反应区域长度，节约了浆液循环泵和增压风机功率，降低了厂用电率，实现了节能降耗。通过合理布局浆液分配母管安装方式及调整喷嘴安装角度，提高了脱硫运行调整灵活性和减小了检修维护成本。

综上，本实用新型降低了常规湿法烟气脱硫装置的二氧化硫吸收剂浆液喷淋作业高度，进而减少浆液循环泵和脱硫增压风机的能耗，降低厂用电率，节约成本。本实用新型提出将常规湿法烟气脱硫装置中烟气竖直流向改为水平流向，从而多级吸收剂浆液喷淋层由叠高布置改为平铺布置，浆液供应高度降低，显著减小浆液循环泵所需功率。本实用新型采用环形结构的脱硫装置本体，一方面延长烟气通流路径，增加脱硫反应时间，提高脱硫效率；同时占地面积小，装置内部构件简单，利于烟气流动，减小脱硫增压风机出力需求，亦能实现节能降耗。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (9)

1.一种卧式环形湿法烟气脱硫装置，其特征在于，包括脱硫装置本体(2)、浆液循环泵(3)、浆液池(6)、浆液分配母管(8)和脱硫喷嘴(9)，脱硫装置本体(2)为空心的管状结构，脱硫装置本体(2)的一端为烟气入口(1)，脱硫装置本体(2)的另一端为净烟气出口(5)，脱硫装置本体(2)从烟气入口(1)至净烟气出口(5)围成环形形状，净烟气出口(5)内设有除雾器(4)，浆液分配母管(8)设置于脱硫装置本体(2)内并沿着脱硫装置本体(2)的长度方向分布，浆液分配母管(8)上连接有多个脱硫喷嘴(9)，浆液循环泵(3)的入口与浆液池(6)连接，浆液循环泵(3)的出口与浆液分配母管(8)连接。

2.根据权利要求1所述的一种卧式环形湿法烟气脱硫装置，其特征在于，浆液分配母管(8)设置于脱硫装置本体(2)的顶部。

3.根据权利要求2所述的一种卧式环形湿法烟气脱硫装置，其特征在于，脱硫装置本体(2)的顶部为中间高两边低的拱形顶，浆液分配母管(8)设置多个，拱形顶在其顶部和两侧的不同高度方向对称设置浆液分配母管(8)。

4.根据权利要求3所述的一种卧式环形湿法烟气脱硫装置，其特征在于，多个浆液分配母管(8)上设置的脱硫喷嘴(9)的喷射方向均朝向脱硫装置本体(2)的中心。

5.根据权利要求3所述的一种卧式环形湿法烟气脱硫装置，其特征在于，每个浆液分配母管(8)对应连接一台浆液循环泵(3)，浆液循环泵(3)的出口通过管道与浆液分配母管(8)中部连接。

6.根据权利要求3所述的一种卧式环形湿法烟气脱硫装置，其特征在于，脱硫装置本体(2)的顶部截面形状为三角形或光滑的弧形。

7.根据权利要求1所述的一种卧式环形湿法烟气脱硫装置，其特征在于，脱硫装置本体(2)的底部为两侧高中间低的结构并在脱硫装置本体(2)底部的中部形成所述浆液池(6)，脱硫装置本体(2)底部在浆液池(6)周围的部分作为浆液汇集坡(7)，浆液汇集坡(7)用于收集四周的浆液回流至浆液池(6)。

8.根据权利要求1所述的一种卧式环形湿法烟气脱硫装置，其特征在于，浆液循环泵(3)设置于整个脱硫装置本体(2)的内圈。

9.根据权利要求1所述的一种卧式环形湿法烟气脱硫装置，其特征在于，整个脱硫装置本体(2)呈有缺口的圆环或椭圆环，烟气入口(1)和净烟气出口(5)位于所述缺口处，烟气入口(1)和净烟气出口(5)通过过渡段平滑过渡至脱硫装置本体(2)整体的外侧。

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