CN215233282U - 火电厂湿法脱硫大直径单塔旋流系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种火电厂湿法脱硫大直径单塔旋流系统，属于电力系统领域，包括脱硫吸收塔、第一浆液循环泵和第二浆液循环泵；脱硫吸收塔内部的喷淋层由下至上依次划分为五层，倒数两层分别位于脱硫吸收塔的18米和19米位置处，倒数第一层和倒数第二层分别连通有第一浆液循环泵和第二浆液循环泵，第一浆液循环泵和第二浆液循环泵的出口通过循环管路进入脱硫吸收塔底部；在脱硫吸收塔内壁底部沿周向设置一圈环状旋流系统母管，环状旋流系统母管距脱硫吸收塔底部高度为500mm；环状旋流系统母管上等距布置有30个￠50变￠40的不锈钢异径管作为喷嘴。该系统利用循环泵富余容量及喷淋层和吸收塔液位静压差来实现旋流扰动，解决了吸收塔底部淤积的问题。

Description

火电厂湿法脱硫大直径单塔旋流系统

技术领域

本实用新型属于电力系统领域，具体涉及一种火电厂湿法脱硫大直径单塔旋流系统。

背景技术

乌斯太热电厂装机容量为2台300MW机组，脱硫系统采用烟气湿法脱硫技术，设计入口原烟气硫份为3.0％。由于采用单塔分区技术，原烟气入口硫份又较高，所以吸收塔直径达16米，布置有5台浆液循环泵。原设计在吸收塔下部加装有4台侧进式搅拌器，因吸收塔直径大，搅拌器不足以使吸收塔内的浆液充分搅拌，长时间运行，造成吸收塔下部浆液淤积，严重时，淤积的浆液堵塞循环泵滤网，造成循环泵出力下降，浆液循环量减少，影响脱硫效率，导致机组被迫限负荷运行，锅炉被迫燃用硫份低的煤种，机组损失电量和燃料成本都大幅增加。同时，浆液淤积还造成脱硫系统耗电率增大、浆液循环泵汽蚀、检修清淤工作量大等一系列问题，严重影响机组运行的安全性和经济性。2018年，因浆液淤积问题造成损失发电量约2亿千瓦时，造成燃料成本增加约3000万元，厂用电率升高约0.5％，检修费用增加约100万元。

目前300MW及以上煤粉炉大多采用湿法脱硫技术，随着超低排放的实时，脱硫系统吸收塔的直径越来越大，吸收塔底部淤积也是各电厂普遍存在的问题，采用传统的脉冲悬浮射流系统不仅系统复杂、造价高，而且需单独加装射流泵，厂用电率高、检修维护工作量大。

因此，本实用新型提出一种火电厂湿法脱硫大直径单塔旋流系统。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种火电厂湿法脱硫大直径单塔旋流系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种火电厂湿法脱硫大直径单塔旋流系统，包括脱硫吸收塔、第一浆液循环泵和第二浆液循环泵；

所述脱硫吸收塔内部的喷淋层由下至上依次划分为五层，倒数第一层和倒数第二层分别位于所述脱硫吸收塔的18米和19米位置处，所述倒数第一层和倒数第二层分别连通有第一浆液循环泵和第二浆液循环泵，从所述第一浆液循环泵和第二浆液循环泵的出口各取1/5的流量引入到所述脱硫吸收塔的底部旋流系统，所述第一浆液循环泵和第二浆液循环泵的出口通过循环管路进入所述脱硫吸收塔底部；

在所述脱硫吸收塔内壁底部沿周向设置一圈环状旋流系统母管，所述环状旋流系统母管距所述脱硫吸收塔底部高度为500mm；所述环状旋流系统母管上等距布置有30个￠50变￠40的不锈钢异径管作为喷嘴。

优选地，所述第一浆液循环泵和第二浆液循环泵的流量为5197立方米/小时。

优选地，所述循环管路为直径为300mm的旋流母管，所述环状旋流系统母管的直径为300～150mm。

优选地，所述旋流母管和环状旋流系统母管均为不锈钢材质。

优选地，所述循环管路通过清洗管路与所述脱硫吸收塔底部连通，所述清洗管路的水流方向为从所述循环管路到所述脱硫吸收塔，所述清洗管路上靠近所述循环管路设置有进水管，靠近所述脱硫吸收塔设置有放水管，所述进水管上设置有进水阀，所述放水管上设置有放水阀。

优选地，所述清洗管路上靠近所述循环管路设置有出水控制阀，靠近所述脱硫吸收塔设置有进水控制阀。

本实用新型提供的火电厂湿法脱硫大直径单塔旋流系统具有以下有益效果：

(1)利用循环泵富余容量及喷淋层和吸收塔液位静压差来实现旋流扰动，解决了吸收塔底部淤积，既系统简单，投资小，运行和维护成本低，又能从根本解决问题，获得良好安全经济效益，且技术上完全可行。

(2)通过实施，经济效益明显，且运行安全性可靠，为今后300MW及以上机组脱硫系统优化设计提供指导意义，对整个火力发电机组进一步实现脱硫系统优化设计起到积极作用，适合在全行业进行推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例及其设计方案，下面将对本实施例所需的附图作简单地介绍。下面描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，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。

图1为本实用新型实施例1的火电厂湿法脱硫大直径单塔旋流系统的结构示意图；

图2为脱硫吸收塔底部俯视图。

附图标记说明：

脱硫吸收塔1、第一浆液循环泵2、第二浆液循环泵3、循环管路4、环状旋流系统母管5、清洗管路6、进水管7、放水管8、进水阀9、放水阀10、出水控制阀11、进水控制阀12。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案并能予以实施，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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的技术方案和简化描述，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。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定或限定，术语“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，在此不再详述。

实施例1

本实用新型提供了一种火电厂湿法脱硫大直径单塔旋流系统，具体如图1和图2所示，包括脱硫吸收塔1、第一浆液循环泵2和第二浆液循环泵3；

脱硫吸收塔1内部的喷淋层由下至上依次划分为五层、即C层、B层、D层、E层、A层，倒数第一层和倒数第二层、即C层和B层分别位于脱硫吸收塔1的18米和19米位置处，而吸收塔正常液位为14米，这样C、B喷淋层和吸收塔液位之间有一个液位差。C层和B层分别连通有第一浆液循环泵2和第二浆液循环泵3，依靠液位差作为动力，从第二浆液循环泵3和第一浆液循环泵2的出口各取1/5的流量引入到脱硫吸收塔1的底部旋流系统，第二浆液循环泵3和第一浆液循环泵2的出口通过循环管路4进入脱硫吸收塔1底部；

在脱硫吸收塔1内壁底部沿周向设置一圈环状旋流系统母管5，环状旋流系统母管5距脱硫吸收塔1底部高度为500mm，防止旋流浆液对底板造成冲刷。环状旋流系统母管5上等距布置有30个￠50变￠40的不锈钢异径管作为喷嘴。满足旋流流量的同时，保证有足够射流距离。如图2所示，根据液位差的动能计算，在距吸收塔塔壁3米的距离画一个假想的切圆，所有的喷嘴都沿切圆切线布置，与原搅拌器方向一致，保证旋流效果，主要依靠浆液旋流扰动原理来保证吸收塔底部浆液不出现淤积。

进一步地，本实施例中，第二浆液循环泵3和第一浆液循环泵2的流量为5197立方米/小时。

进一步地，本实施例中，循环管路4为直径为300mm的旋流母管，环状旋流系统母管5的直径为300～150mm。

本实施例中，考虑防腐防磨性能要求，旋流母管和环状旋流系统母管5均为不锈钢材质。

为了对脱硫吸收塔内部及各管理进行清洗，本实施例中，循环管路4通过清洗管路6与脱硫吸收塔1底部连通，清洗管路6的水流方向为从循环管路4到脱硫吸收塔1，清洗管路6上靠近循环管路4设置有进水管7，提供清洗水源；靠近脱硫吸收塔1设置有放水管8，将清洗后的污水排放出去，进水管7上设置有进水阀9，放水管8上设置有放水阀10。

同时，本实施例中，清洗管路6上靠近循环管路4设置有出水控制阀11，靠近脱硫吸收塔1设置有进水控制阀12，方便进出水的控制。

本实施例提供的火电厂湿法脱硫大直径单塔旋流系统具有以下有益效果：

第一、该实用新型是在通过对同类型机组的调研和现场分析脱硫系统运行工况的基础上，充分考虑脱硫系统正常运行中的参数匹配和异常工况下的运行安全，选择安全性完全有保证的改造方案。从方案的提出要突破原来的设计，需考虑系统原理和机组安全性，对技术要求较高，完全是自主创新，在300MW燃煤火电机组脱硫系统中是首次应用，技术难度较高。

第二、因300MW火燃煤火电机组的脱硫系统设计大多采用侧进搅拌器或脉冲悬浮射流系统，系统复杂、造价高、检修维护工作量大，本实用新型利用底部循环泵富余容量和喷淋层和吸收塔液位静压差来实现旋流扰动，既系统简单，投资小，技术可行，所以本实用新型普遍适用于采用湿法脱硫系统的机组，适用性广。

第三、通过改造，彻底解决吸收塔底部淤积问题，大幅提高机组带负荷能力和经济煤种掺烧量，优化了运行调整方式，降低厂用电消耗，节约检修工期和费用，年可实现经济效益约4000万元，经济效益可观。

第四、该实用新型是针对300MW燃煤火电机组脱硫系统存在的问题进行的改造，通过实时，经济效益明显，安全性可靠，为今后300MW及以上燃煤机组脱硫系统优化设计提供指导意义，对整个火力发电机组进一步实现脱硫系统优化设计起到积极作用，推广价值极高。

通过该实用新型的实施，彻底解决了困扰电厂多年的吸收塔底部淤积难题，安全和经济效益极其显著，具体体现在。

1、改造后，脱硫效率明显提高，机组带负荷能力大幅提升，2019年发电量同比提高2亿千瓦时，按照度电边际利润0.02元/千瓦时计算，增加利润约400万元。

2、改造后，机组掺烧高硫经济煤种的能力提高，2019年完成掺烧经济煤种100万吨，节约燃料成本约3000万元。

3、实用新型实施后，低负荷工况下浆液循环泵运行的数量减少，运行调整更加灵活，全年脱硫系统耗电率同比降低0.5％，节约厂用电量1790万千瓦时，按标杆电价0.2829元/千瓦时计算，节约成本506万元。

4、改造后，吸收塔淤积情况彻底解决，使检修工作量大幅减少，检修工期缩短，设备可靠性提高，节约检修费用约100万元/年。

以上所述实施例仅为本实用新型较佳的具体实施方式，本实用新型的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种火电厂湿法脱硫大直径单塔旋流系统，其特征在于，包括脱硫吸收塔(1)、第一浆液循环泵(2)和第二浆液循环泵(3)；

所述脱硫吸收塔(1)内部的喷淋层由下至上依次划分为五层、及即C层、B层、D层、E层、A层，倒数第一层和倒数第二层分别位于所述脱硫吸收塔(1)的18米和19米位置处，所述倒数第一层和倒数第二层分别连通有第一浆液循环泵(2)和第二浆液循环泵(3)，从所述第二浆液循环泵(3)和第一浆液循环泵(2)的出口各取1/5的流量引入到所述脱硫吸收塔(1)的底部旋流系统，所述第二浆液循环泵(3)和第一浆液循环泵(2)的出口通过循环管路(4)进入所述脱硫吸收塔(1)底部；

在所述脱硫吸收塔(1)内壁底部沿周向设置一圈环状旋流系统母管(5)，所述环状旋流系统母管(5)距所述脱硫吸收塔(1)底部高度为500mm；所述环状旋流系统母管(5)上等距布置有30个￠50变￠40的不锈钢异径管作为喷嘴。

2.根据权利要求1所述的火电厂湿法脱硫大直径单塔旋流系统，其特征在于，所述第二浆液循环泵(3)和第一浆液循环泵(2)的流量为5197立方米/小时。

3.根据权利要求1所述的火电厂湿法脱硫大直径单塔旋流系统，其特征在于，所述循环管路(4)为直径为300mm的旋流母管，所述环状旋流系统母管(5)的直径为300～150mm。

4.根据权利要求3所述的火电厂湿法脱硫大直径单塔旋流系统，其特征在于，所述旋流母管和环状旋流系统母管(5)均为不锈钢材质。

5.根据权利要求1所述的火电厂湿法脱硫大直径单塔旋流系统，其特征在于，所述循环管路(4)通过清洗管路(6)与所述脱硫吸收塔(1)底部连通，所述清洗管路(6)的水流方向为从所述循环管路(4)到所述脱硫吸收塔(1)，所述清洗管路(6)上靠近所述循环管路(4)设置有进水管(7)，靠近所述脱硫吸收塔(1)设置有放水管(8)，所述进水管(7)上设置有进水阀(9)，所述放水管(8)上设置有放水阀(10)。

6.根据权利要求5所述的火电厂湿法脱硫大直径单塔旋流系统，其特征在于，所述清洗管路(6)上靠近所述循环管路(4)设置有出水控制阀(11)，靠近所述脱硫吸收塔(1)设置有进水控制阀(12)。

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