CN219722345U - 一种火电厂多塔合一布置结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种火电厂多塔合一布置结构，其包括间冷塔，间冷塔的塔外圈垂直布置有若干个冷却扇区，间冷塔的塔内设置有两组烟气处理系统；每组烟气处理系统以间冷塔的中心对称布置；烟气处理系统包括脱硫塔、烟气提水塔、烟道和储水箱。本实用新型多塔合一集中布置，结构紧凑，便于运行维护，有效减少占地面积，减少了管道布置，节省建设成本；使用湍流传质混合式烟气提水塔，并将脱硫塔与烟气提水塔一体化布置，提高了烟气提水塔的提水量，既减少烟气中含水量，消除白色烟羽，回收的水分可以用于各工序使用，节水效果明显。

Description

一种火电厂多塔合一布置结构

技术领域：

本实用新型属于火电厂烟气排放技术领域，具体涉及一种火电厂多塔合一布置结构。

背景技术：

目前，以石灰石湿法脱硫工艺为代表的烟气脱硫技术已经在火力发电厂中得到广泛应用。燃烧褐煤机组中烟气的含水量大，且湿法脱硫装置脱硫后净烟气的湿度也会大幅度增加，烟气中大量的水分若直接排入环境中会造成资源浪费。烟气提水技术可以回收脱硫后烟气中的水分，回收的水分可以再利用到电厂其他工序中，节约了大量水资源，并且提水后的烟气中水分含量低，白色烟羽明显减少。

常规两台发电机组会设置脱硫塔、烟气提水塔各两个，并且需要设置两个对应的间接冷却塔来对机组循环冷却水进行冷却，占地面积大并且投资大。另外，目前常使用表面式换热烟气提水塔，其提水量有限，难以满足厂内用水需求；并且由于其提水量有限，烟气中含水量高，最终排出烟气的白色烟羽不能完全消除。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于：针对上述问题，提供一种火电厂多塔合一布置结构。

本实用新型由如下技术方案实施：

一种火电厂多塔合一布置结构，其包括间冷塔，所述间冷塔的塔外圈垂直布置有若干个冷却扇区，所述间冷塔的塔内设置有两组烟气处理系统；每组所述烟气处理系统以所述间冷塔的中心对称布置；所述烟气处理系统包括脱硫塔、烟气提水塔、烟道和储水箱；所述烟气提水塔设置在所述脱硫塔上方，所述烟气提水塔的底部的烟气入口与所述脱硫塔的顶部的烟气出口连通；所述烟道设置在所述烟气提水塔上方，所述烟道的烟气入口与所述烟气提水塔的顶部的烟气出口连通；所述烟气提水塔的集水盘的排水口与所述储水箱的进水口连通；所述储水箱的出水口连接到所述间冷塔外的提水冷却塔的热介质入口，所述提水冷却塔的热介质出口与所述烟气提水塔的提水喷淋装置的进水口连通。

烟气经所述脱硫塔脱硫处理后上升至所述烟气提水塔内，由所述烟气提水塔提水后，烟气中的大部分水分汇集到所述烟气提水塔的集水盘，然后流入所述储水箱，所述储水箱内的水通过地下布置的管道流经所述提水冷却塔降温冷却，形成的冷凝水再进入所述烟气提水塔的提水喷淋装置，作为喷淋液循环使用；由所述烟气提水塔提水后的烟气继续上升，沿着所述烟道排放至所述间冷塔内，因所述间冷塔内部热气流向上流动，烟气中含有的少量水滴吸收热量不会凝结，不会产生白色烟羽，同时在热气流升力的作用下排出所述间冷塔，流向大气，无需单独布置烟囱。将至少两组烟气处理系统设置在一个间冷塔内，有效节约占地面积，合理的利用了空间；将所述烟气提水塔与所述脱硫塔一体化布置，相对于传统分体布置方式，一方面简化运行调整，另一方面提水量更大，燃烧高水分褐煤机组能够满足厂内生产零取水。

优选的，所述脱硫塔包括从下往上依次设置的石灰石浆液层和脱硫喷淋层；所述脱硫喷淋层的下部设置有烟气入口，所述脱硫喷淋层的上部设置有脱硫喷淋装置，所述脱硫喷淋层的顶部设置有烟气出口；所述石灰石浆液层通过浆液输送管道与所述脱硫喷淋装置的浆液入口连通；所述石灰石浆液层的顶部设置有浆液回流口。原烟气由烟气入口进入所述脱硫塔的所述脱硫喷淋层向上升，所述石灰石浆液层内储存的石灰石浆液由所述浆液输送管道进入所述脱硫喷淋装置，作为喷淋液对烟气脱硫除尘净化，达到超低排放的饱和净烟气上升进入所述烟气提水塔，浆液由所述浆液回流口汇入所述石灰石浆液层。

优选的，所述石灰石浆液层的上部设置有加液口；所述石灰石浆液层的下部设置有石膏排出口；所述石灰石浆液层设置有氧化空气入口。在所述脱硫喷淋层内，石灰石浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除，最终反应产物为石膏，原理如下：

2CaCO₃+H₂O+2SO₂＝2CaSO₃·1/2H₂O+2CO₂↑；

2CaSO₃·1/2H₂O+O₂+3H₂O＝2CaSO₄·2H₂O↓；

当石灰石浆液循环使用次数较多，所述石灰石浆液层内形成大量石膏沉淀，通过所述石膏排出口将石膏抽出，再经过所述加液口加入新的石灰石浆液。

优选的，所述烟气提水塔为湍流传质混合式烟气提水塔。表面式换热烟气提水塔的提水量有限，将其更改为湍流传质混合式烟气提水塔，可以显著提高提水量，降低烟气中水分。

优选的，所述湍流传质混合式烟气提水塔包括集水盘和提水喷淋装置；所述集水盘设置在所述湍流传质混合式烟气提水塔的下部；所述集水盘上设置有若干个升气孔，所述集水盘的下端设置有排水口；所述提水喷淋装置设置在所述湍流传质混合式烟气提水塔的上部。所述脱硫塔来的饱和烟气进入所述湍流传质混合式烟气提水塔，与所述提水喷淋装置喷淋下来的冷却循环水进行强烈的气液接触混合实现降温，降温后的净烟气与喷淋层的液滴继续接触，大部分细小的液滴被捕悉与喷淋液一起落到所述集水盘中，烟气中的水分基本被提出，同时将净烟气中残留的少量SO₂、SO₃、尘和石膏液滴等进一步脱除，实现超低排放的同时对可凝结颗粒物的治理，由所述集水盘的排水口排到所述储水箱中，极小部分的水分随冷凝洁净烟气进入所述烟道中。

优选的，所述间冷塔外设置有两台汽轮机组；每台所述汽轮机组的循环冷却水管道与所述冷却扇区连接，与不同所述汽轮机组连接的所述冷却扇区间隔布置。所述冷却扇区采用间隔布置型式，以保证所述间冷塔内的流场和温度场均匀。

优选的，所述储水箱设置有外用水管。所述储水箱内的水可以输送至厂中其他工序使用，能够满足厂内生产零取水，大大节约了水资源。

本实用新型的优点：

1、将至少两台机组的脱硫塔、烟气提水塔布置在一个间冷塔内，并取消了单独布置的烟囱，多塔合一集中布置，结构紧凑，便于运行维护，有效减少占地面积，减少了管道布置，节省建设成本；

2、使用湍流传质混合式烟气提水塔代替表面式换热烟气提水塔，并将脱硫塔与烟气提水塔一体化布置，提高了烟气提水塔的提水量；既减少烟气中含水量，也能有效回收利用水资源，实现全厂零取水运行，节水效果明显；

3、提水后的烟气含水量低，沿着烟道排放至间冷塔内，在热气流升力的作用下排出间冷塔流向大气，且烟气中含有的少量水滴吸收热量不会凝结，不会产生白色烟羽。

附图说明：

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。

图1为实施例的一种多塔合一的间冷塔的示意图；

图2为实施例的一种火电厂多塔合一布置结构的示意图。

附图说明如下：1、间冷塔；11、冷却扇区；2、脱硫塔；21、石灰石浆液层；22、脱硫喷淋层；23、脱硫喷淋装置；3、烟气提水塔；31、集水盘；32、提水喷淋装置；33、提水冷却塔；4、烟道；5、储水箱；6、汽轮机组。

黑色箭头表示烟气的流动方向，白色箭头表示液体的流动方向。

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。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

实施例

一种火电厂多塔合一布置结构，如图1和图2所示，其包括间冷塔1，间冷塔1的塔外圈垂直布置有若干个冷却扇区11，间冷塔1的塔内设置有两组烟气处理系统，两组烟气处理系统以间冷塔1的中心对称布置。

烟气处理系统包括脱硫塔2、烟气提水塔3、烟道4和储水箱5。脱硫塔2包括从下往上依次设置的石灰石浆液层21和脱硫喷淋层22；脱硫喷淋层22的下部设置有烟气入口，脱硫喷淋层22的上部设置有脱硫喷淋装置23，脱硫喷淋层22的顶部设置有烟气出口；石灰石浆液层21通过浆液输送管道与脱硫喷淋装置23的浆液入口连通；石灰石浆液层21的顶部设置有浆液回流口；石灰石浆液层21的上部设置有加液口；石灰石浆液层21的下部设置有石膏排出口；石灰石浆液层21设置有氧化空气入口。烟气提水塔3设置在脱硫塔2上方，烟气提水塔3的底部的烟气入口与脱硫塔2的顶部的烟气出口连通。烟气提水塔3为湍流传质混合式烟气提水塔，其包括集水盘31和提水喷淋装置32；集水盘31设置在湍流传质混合式烟气提水塔3的下部，集水盘31上设置有若干个升气孔，集水盘31的下端设置有排水口；提水喷淋装置32设置在湍流传质混合式烟气提水塔3的上部。集水盘31的排水口与储水箱5的进水口连通；储水箱5的出水口连接到间冷塔1外的提水冷却塔33的热介质入口，提水冷却塔33的热介质出口与提水喷淋装置32的进水口连通。储水箱5设置有外用水管；储水箱5与提水冷却塔33之间的管道部分埋设于地下，储水箱5的外用水管部分埋设于地下。烟道4设置在烟气提水塔3上方，烟道4的烟气入口与烟气提水塔3的顶部的烟气出口连通。间冷塔1外设置有两台汽轮机组6；每台汽轮机组6的循环冷却水管道与冷却扇区11连接，与一台汽轮机组6连接的冷却扇区11和与另一组汽轮机组6连接的冷却扇区11间隔布置。

工作过程如下：

原烟气由烟气入口进入脱硫塔2的脱硫喷淋层22向上升，石灰石浆液层21内储存的石灰石浆液由浆液输送管道进入脱硫喷淋装置23作为喷淋液，在脱硫喷淋层22内，石灰石浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除，最终反应产物为石膏，原理如下：

2CaCO₃+H₂O+2SO₂＝2CaSO₃·1/2H₂O+2CO₂↑；

2CaSO₃·1/2H₂O+O₂+3H₂O＝2CaSO₄·2H₂O↓；

当石灰石浆液循环使用次数较多，石灰石浆液层21内形成大量石膏沉淀，通过石膏排出口将石膏抽出，再经过加液口加入新的石灰石浆液。

达到超低排放的饱和净烟气上升进入湍流传质混合式烟气提水塔3，浆液由浆液回流口汇入石灰石浆液层21。脱硫塔2来的饱和烟气与提水喷淋装置32喷淋下来的冷却循环水进行强烈的气液接触混合实现降温，降温后的净烟气与喷淋层的液滴继续接触，大部分细小的液滴被捕悉与喷淋液一起落到集水盘31中，烟气中的水分基本被提出，同时将净烟气中残留的少量SO₂、SO₃、尘和石膏液滴等进一步脱除，由集水盘31的排水口排到储水箱5中，极小部分的水分随冷凝洁净烟气进入烟道4中。储水箱5内的水通过地下的管道流经提水冷却塔33降温冷却，形成的冷凝水再进入提水喷淋装置32作为喷淋液循环使用；储水箱5内的水也可以输送至厂中其他工序使用。由烟气提水塔3提水后的烟气继续上升，沿着烟道4排放至间冷塔1内，在热气流升力的作用下排出间冷塔1，流向大气。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种火电厂多塔合一布置结构，其包括间冷塔，所述间冷塔的塔外圈垂直布置有若干个冷却扇区，其特征在于，所述间冷塔的塔内设置有两组烟气处理系统；每组所述烟气处理系统以所述间冷塔的中心对称布置；

所述烟气处理系统包括脱硫塔、烟气提水塔、烟道和储水箱；所述烟气提水塔设置在所述脱硫塔上方，所述烟气提水塔的底部的烟气入口与所述脱硫塔的顶部的烟气出口连通；所述烟道设置在所述烟气提水塔上方，所述烟道的烟气入口与所述烟气提水塔的顶部的烟气出口连通；所述烟气提水塔的集水盘的排水口与所述储水箱的进水口连通；所述储水箱的出水口连接到所述间冷塔外的提水冷却塔的热介质入口，所述提水冷却塔的热介质出口与所述烟气提水塔的提水喷淋装置的进水口连通。

2.根据权利要求1所述的一种火电厂多塔合一布置结构，其特征在于，所述脱硫塔包括从下往上依次设置的石灰石浆液层和脱硫喷淋层；所述脱硫喷淋层的下部设置有烟气入口，所述脱硫喷淋层的上部设置有脱硫喷淋装置，所述脱硫喷淋层的顶部设置有烟气出口；所述石灰石浆液层通过浆液输送管道与所述脱硫喷淋装置的浆液入口连通；所述石灰石浆液层的顶部设置有浆液回流口。

3.根据权利要求2所述的一种火电厂多塔合一布置结构，其特征在于，所述石灰石浆液层的上部设置有加液口；所述石灰石浆液层的下部设置有石膏排出口；所述石灰石浆液层设置有氧化空气入口。

4.根据权利要求1所述的一种火电厂多塔合一布置结构，其特征在于，所述烟气提水塔为湍流传质混合式烟气提水塔。

5.根据权利要求4所述的一种火电厂多塔合一布置结构，其特征在于，所述湍流传质混合式烟气提水塔包括集水盘和提水喷淋装置；所述集水盘设置在所述湍流传质混合式烟气提水塔的下部；所述集水盘上设置有若干个升气孔，所述集水盘的下端设置有排水口；所述提水喷淋装置设置在所述湍流传质混合式烟气提水塔的上部。

6.根据权利要求1所述的一种火电厂多塔合一布置结构，其特征在于，所述间冷塔外设置有两台汽轮机组；每台所述汽轮机组的循环冷却水管道与所述冷却扇区连接，与不同所述汽轮机组连接的所述冷却扇区间隔布置。

7.根据权利要求1所述的一种火电厂多塔合一布置结构，其特征在于，所述储水箱设置有外用水管。