CN214075872U

CN214075872U - 有利于提升脱硫效率的石灰石-石膏湿法脱硫供浆系统

Info

Publication number: CN214075872U
Application number: CN202022207364.0U
Authority: CN
Inventors: 张其龙; 李兵; 王学同; 周灿
Original assignee: Huadian Electric Power Research Institute Co Ltd
Current assignee: Huadian Electric Power Research Institute Co Ltd
Priority date: 2020-09-30
Filing date: 2020-09-30
Publication date: 2021-08-31
Anticipated expiration: 2030-09-30

Abstract

本实用新型公开了一种有利于提升脱硫效率的石灰石‑石膏湿法脱硫供浆系统，属于烟气的净化领域，包括石灰石供浆泵、供浆隔离阀、供浆支管、浆液循环泵、pH计和脱硫吸收塔，石灰石供浆泵的出口经N路供浆支管与脱硫吸收塔内部的N层喷淋层连通，N层喷淋层从上到下依次排布在脱硫吸收塔的内部上方。系统直接将新鲜的石灰石浆液通入浆液循环泵入口管道中，对石灰石浆液供浆泵进行变频改造，通过浆液循环泵出口管道浆液pH反馈控制供浆泵频率，新鲜的石灰石浆液通过浆液循环泵输送、喷淋层雾化后进入吸收塔内，最高层喷淋层对应的浆液循环泵入口作为主接入口，其余循环泵入口可以作为备用供浆接入口，提高了脱硫效率。

Description

有利于提升脱硫效率的石灰石-石膏湿法脱硫供浆系统

技术领域

本实用新型涉及一种有利于提升脱硫效率的石灰石-石膏湿法脱硫供浆系统，属于烟气的净化领域。

背景技术

众多发电企业的燃煤含硫量较高，为了提高脱硫效率，满足高硫分、高负荷下的超低排放要求，在石灰石-石膏湿法脱硫工艺中大多采用单塔/双塔的配置方式，采用双塔双循环的运行方式，脱硫系统双塔双循环的工作原理为：通过两级吸收塔串联，一级塔pH值控制在4.8-5.2，低pH浆液循环，以氧化为主，吸收大部分的二氧化硫，同时氧化析出石膏；二级塔浆液pH值控制在5.8-6.2，高pH浆液循环，以氧化为主，确保脱硫效率，单塔双循环喷淋塔分为吸收塔上、下两段，分别配置各自独立的浆液循环泵，上循环回路由集液斗、吸收区加料槽、二级循环泵和上喷淋层组成，由于塔内设置了集液斗，导致吸收塔阻力较大，运行不经济且容易堵塞，而吸收塔外设置了为吸收塔上段喷淋层提供浆液储存的吸收区加料槽，增加了系统的复杂度，提高了运行维护量，而通过喷淋层作为供浆接入点的设置形成的脱硫供浆系统，通过调整供浆量将喷淋吸收区域的浆液pH控制在5.8~6.2，提高了SO₂的吸收效率，新鲜的石灰时浆液在吸收区大部分转化为亚硫酸钙，降低了氧化区的浆液pH，将该区域的pH控制在4.5~4.8，研究表明，在pH值为4.5的酸性环境下氧化效率最高，该种供浆方式有利于提高SO₂吸收率。

实用新型内容

本实用新型针对石灰石-石膏湿法常规供浆方式存在的不足，而提供一种结构设计合理的有利于提升脱硫效率的石灰石-石膏湿法脱硫供浆系统。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种有利于提升脱硫效率的石灰石-石膏湿法脱硫供浆系统，其特征是，针对单塔配置的石灰石-石膏湿法脱硫系统，包括石灰石供浆泵、供浆隔离阀、供浆支管、浆液循环泵、pH计和脱硫吸收塔，所述石灰石供浆泵配置有变频器，可以通过频率控制供浆流量，所述石灰石供浆泵的出口经N路供浆支管与脱硫吸收塔内部的N层喷淋层连通，所述供浆支管上安装有供浆隔离阀、浆液循环泵和pH计，pH值设定运行值为5.8~6.2，浆液pH值作为反馈信号，用于调整石灰石供浆泵的频率，所述N层喷淋层从上到下依次排布在脱硫吸收塔的内部上方，最上层的喷淋层脱硫效率最高，为最优先接入点，供浆接入点优先级别分别为N级（最上级）、N-1级、N-2级（3≤N≤5），供浆通过喷淋层雾化后进入脱硫吸收塔，所述脱硫吸收塔设置有供浆口，所述供浆口经供浆管道连接至石灰石供浆泵的出口，脱硫吸收塔内浆液可经供浆口及供浆管道供浆作为备用。

进一步的，所述供浆隔离阀采用电动关断阀，所述供浆隔离阀前安装有手动关断阀作为保护阀。

进一步的，所述浆液循环泵的进口还分别通过管道连接至脱硫吸收塔的底部。

进一步的，石灰石浆液供浆主接入口在最上层喷淋层对应的浆液循环泵入口管道，其余浆液循环泵入口作为备用接入口，事故状态下，原脱硫吸收塔供浆口作为紧急接入口，吸收塔氧化区的浆液pH控制在4.5~4.8，实现单塔双循环的运行方式。

进一步的，最上层喷淋层作为主要供浆接入口，最上层喷淋层对应的浆液循环泵不运行时，将运行其余喷淋层中最高层喷淋层作为优先供浆接入口，供浆接入口的切换通过供浆隔离阀切换。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：吸收塔的脱硫效率得以保证，浆池中的各部分浆液pH分布均匀，能有效避免在吸收塔严重起泡时，供浆入口在液面上方的供浆方式造成的浆液下降缓慢，浆液pH调整困难的问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：石灰石供浆泵1、供浆隔离阀2、供浆支管3、浆液循环泵4、pH计5、供浆管道6、供浆口7、喷淋层8、脱硫吸收塔9。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

参见图1，一种有利于提升脱硫效率的石灰石-石膏湿法脱硫供浆系统，包括石灰石供浆泵1、供浆隔离阀2、供浆支管3、浆液循环泵4、pH计5和脱硫吸收塔9，石灰石供浆泵1配置有变频器，石灰石供浆泵1的出口经N路供浆支管3与脱硫吸收塔9内部的N层喷淋层8连通，供浆支管3上安装有供浆隔离阀2、浆液循环泵4和pH计5，N层喷淋层8从上到下依次排布在脱硫吸收塔9的内部上方，脱硫吸收塔9设置有供浆口7，供浆口7经供浆管道6连接至石灰石供浆泵1的出口。

具体的，供浆隔离阀2采用电动关断阀，供浆隔离阀2前安装有手动关断阀作为保护阀。

具体的，所述浆液循环泵4的进口还分别通过管道连接至脱硫吸收塔9的底部。

工作原理是：pH值是影响脱硫效率和脱硫系统正常运行的重要参数，较低的pH值有利于石灰石的溶解，有利于亚硫酸钙氧化，同时有利于石膏结晶，能保证石膏的品质，研究表明，pH为5.8时碳酸钙溶解50%所用的时间是pH为5.4时的4.5倍，pH为4.5时，亚硫酸钙的氧化效率最高。但是，在pH较低情况下，会增大液膜传质阻力，降低总传质系数，导致对SO₂的吸收效果会大大降低。pH值小于4.8时，SO₂吸收就会受到抑制，pH值小于4.0时，浆液几乎不能吸收SO₂了，而高pH值时，有利于提高浆液对SO₂的吸收效率，但过高的pH不利于石灰石、亚硫酸钙的溶解，pH＞6.0时，石灰石的溶解会受到严重抑制，为了兼顾石灰石溶解及保证脱硫效率，一般单塔配置的吸收塔浆液pH往往会控制在5.0~5.8，双塔配置的吸收塔，一级塔的浆液pH一般控制在4.8~5.2，二级塔的浆液pH一般控制在5.8~6.2。所以提高SO₂吸收区的浆液pH可以提高SO₂的吸收效率，降低氧化区域的pH有利于亚硫酸钙氧化，目前代表工艺有单塔双循环脱硫工艺及双塔双循环工艺，但两种系统存在系统阻力大、系统复杂、能耗高等问题，本实用新型对石灰石供浆泵采用变频控制的策略，采用浆液循环泵入口作为供浆接入点的策略，以较小的代价，实现单塔双循环的效果。

实施例1。

某600MW机组脱硫系统采用了单塔配置，原烟气硫分设计为3200mg/m³，一级塔设置4台大功率浆液循环泵，浆液pH控制区间为5.2~5.8，四台浆液循环泵全开的情况下，脱硫效率可达99.92%，在第四级、第三级浆液循环泵入口接入新鲜的石灰石浆液，供浆泵频率为45HZ，供浆流量为25m³/h，适时浆液循环泵出口管道浆液pH为6.2，氧化区浆液pH为4.9，SO₂脱除效率为99.94%，提升了0.02%的脱硫效率，石膏中的亚硫酸钙含量为0.19%，石灰石含量为0.56%。

产生的有益效果为：1、喷淋吸收区的浆液pH为6.2，氧化区的浆液pH为4.9，提高了吸收塔的脱硫效率。2、氧化区、结晶区的浆液pH波动范围小，浆液pH稳定，石膏中的亚硫酸钙、石灰石含量远低于设计水准。

实施例2。

某300MW机组脱硫系统采用了单塔配置，原烟气硫分设计为2750mg/m³，一级塔设置4台大功率浆液循环泵及一层托盘，由于该脱硫系统污泥返回吸收塔的比例较高，导致脱硫浆液起泡严重，吸收塔存在严重溢流现象，供浆管设置在液面上方，浆液起泡时，补入的新鲜石灰石浆液下降困难，导致浆液池中的浆液pH混合不均匀，各部分浆液pH偏差较大，导致石灰石浪费严重，脱硫效率低，甚至造成机组降出力现象，四台浆液循环泵全开的情况下，脱硫效率设计值为99.89%，在第四级、第三级浆液循环泵入口接入新鲜的石灰石浆液，供浆泵频率为48HZ，供浆流量为27m³/h，适时浆液循环泵出口管道浆液pH为6.1，氧化区浆液pH为4.8，SO₂脱除效率为99.92%，提升了0.03%的脱硫效率，石膏中的亚硫酸钙含量为0.17%，石灰石含量为0.44%，改变供浆方式后，浆池中的各部分浆液pH分布均匀。

产生的有益效果为：1、喷淋吸收区的浆液pH为6.2，氧化区的浆液pH为4.9，提高了吸收塔的脱硫效率。2、氧化区、结晶区的浆液pH波动范围小，浆液pH稳定，石膏中的亚硫酸钙、石灰石含量远低于设计水准。3、改变供浆方式后，脱硫效率得以保证，浆池中的各部分浆液pH分布均匀，避免了机组降出力及石灰石闭塞的情况。

本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化，均包括在本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改、补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种有利于提升脱硫效率的石灰石-石膏湿法脱硫供浆系统，其特征是，包括石灰石供浆泵（1）、供浆隔离阀（2）、供浆支管（3）、浆液循环泵（4）、pH计（5）和脱硫吸收塔（9），所述石灰石供浆泵（1）配置有变频器，所述石灰石供浆泵（1）的出口经N路供浆支管（3）与脱硫吸收塔（9）内部的N层喷淋层（8）连通，所述供浆支管（3）上安装有供浆隔离阀（2）、浆液循环泵（4）和pH计（5），所述N层喷淋层（8）从上到下依次排布在脱硫吸收塔（9）的内部上方，所述脱硫吸收塔（9）设置有供浆口（7），所述供浆口（7）经供浆管道（6）连接至石灰石供浆泵（1）的出口。

2.根据权利要求1所述的有利于提升脱硫效率的石灰石-石膏湿法脱硫供浆系统，其特征是，所述供浆隔离阀（2）采用电动关断阀，所述供浆隔离阀（2）前安装有手动关断阀作为保护阀。

3.根据权利要求1所述的有利于提升脱硫效率的石灰石-石膏湿法脱硫供浆系统，其特征是，所述浆液循环泵（4）的进口还分别通过管道连接至脱硫吸收塔（9）的底部。