一種雙塔高效濕法脫硫裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及煙氣處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙塔高效濕法脫硫裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)的快速發(fā)展，酸雨等大氣環(huán)境問(wèn)題日益突出，嚴(yán)重威脅人類(lèi)生命健康和財(cái)產(chǎn)安全。近年來(lái)，酸雨問(wèn)題引起廣大民眾的極大關(guān)注，國(guó)家環(huán)保法規(guī)及政策對(duì)煙氣302的排放限值要求日益嚴(yán)格，如《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)進(jìn)一步降低了燃煤電廠大氣污染物的排放限值，其中重點(diǎn)控制地區(qū)，要求302排放限制為50mg/m3;《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014?2020年)》要求東部地區(qū)新建燃煤機(jī)組302排放基本達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組污染物排放限值，即基準(zhǔn)氧含量6 %條件下，SO2排放濃度不高于35mg/m3，同時(shí)對(duì)中部和西部地區(qū)也提出了要求。
[0003]石灰石一石膏濕法脫硫工藝因其技術(shù)成熟穩(wěn)定且脫硫效率高而廣泛應(yīng)用于煙氣脫硫。目前工業(yè)上應(yīng)用的主流技術(shù)是單塔噴淋脫硫系統(tǒng)，隨著國(guó)家環(huán)保法規(guī)及政策對(duì)煙氣SO2排放要求的逐步落實(shí)，對(duì)于中高含硫煤燃燒煙氣，要求系統(tǒng)的脫硫效率必須高于98%，有時(shí)甚至要求脫硫效率高于99%才能使煙氣達(dá)標(biāo)排放，此時(shí)采用單塔噴淋脫硫系統(tǒng)很難保證如此高的脫硫效率。而且，單塔噴淋脫硫系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，部分煙氣容易沿塔壁直接流出系統(tǒng)外，形成煙氣短路導(dǎo)致脫硫效率降低。此外，單塔噴淋脫硫系統(tǒng)內(nèi)的噴淋漿液直接掉落到塔底的漿液池中，當(dāng)鍋爐燃燒工況發(fā)生改變，如煙氣含氧量升高或SO2濃度降低時(shí)，盡管停止?jié){液池內(nèi)部的氧化空氣供應(yīng)，煙氣中的氧足以使?jié){液中的亞硫酸發(fā)生過(guò)度氧化，使?jié){液氧化還原電位高于設(shè)計(jì)值。當(dāng)漿液氧化還原電位高于設(shè)計(jì)值時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致石膏著色、漿液PH測(cè)量?jī)x器故障、噴嘴堵塞、石膏脫水機(jī)堵塞等系列故障，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0004]全球氣候變暖是人類(lèi)面臨的另外一個(gè)嚴(yán)峻問(wèn)題，中國(guó)電力行業(yè)CO2排放量約占全國(guó)總排放量的一半左右，因此，推進(jìn)電力行業(yè)碳減排對(duì)中國(guó)實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)和綠色循環(huán)生產(chǎn)具有重要的意義。CO2捕獲和封存技術(shù)可以減少火力發(fā)電站80 %?95 %的0)2排放量，是國(guó)際上公認(rèn)的擁有巨大減排潛力的技術(shù)。目前應(yīng)用的濕法脫硫系統(tǒng)普遍采用強(qiáng)制氧化法，漿液池排出的氧化空氣被初期溶解于漿液中的C02、H20、Hg、N0x、S02等氣體飽和。當(dāng)鍋爐采用富氧燃燒方式時(shí)，燃燒產(chǎn)物中的CO2含量將達(dá)到75%?90%以上，若漿液池排出的廢棄氧化空氣混入到煙氣中，將高濃度CO2氣流稀釋?zhuān)瑫?huì)導(dǎo)致后續(xù)CO2凈化系統(tǒng)的捕獲效率下降。
[0005]綜上所述，為使排放煙氣滿(mǎn)足日益嚴(yán)格的502排放標(biāo)準(zhǔn)以及利于CO2捕獲和封存技術(shù)的應(yīng)用，需對(duì)現(xiàn)有脫硫系統(tǒng)進(jìn)行提效改造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種雙塔高效濕法脫硫裝置，該裝置的脫硫效率高、能滿(mǎn)足302排放標(biāo)準(zhǔn)以及能提高后續(xù)CO2凈化系統(tǒng)的捕獲效率。
[0007]本發(fā)明以如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題:
[0008]本發(fā)明一種雙塔高效濕法脫硫裝置，它包括SO2吸收系統(tǒng)、漿液供應(yīng)系統(tǒng)、氧化空氣系統(tǒng)及石膏脫水系統(tǒng)四個(gè)子系統(tǒng);其中，SO2吸收系統(tǒng)由結(jié)構(gòu)相同的主脫硫塔和副脫硫塔構(gòu)成，主脫硫塔和副脫硫塔為串聯(lián)連接，主脫硫塔和副脫硫塔共用一套漿液供應(yīng)系統(tǒng)和氧化空氣系統(tǒng)，副脫硫塔的石膏漿液輸送到主脫硫塔內(nèi)，主脫硫塔的石膏通過(guò)石膏脫水系統(tǒng)排出塔外。
[0009]進(jìn)一步地，所述主脫硫塔和副脫硫塔的塔體從上至下分別依次設(shè)有煙氣出口、除霧器、噴淋層、集液槽、煙氣入口、氧化風(fēng)隔離板、漿液池;漿液池與噴淋層之間由漿液循環(huán)管連接，并在漿液循環(huán)管上設(shè)有漿液循環(huán)栗;所述煙氣出口連接濕式電除塵器，濕式電除塵器連接CO2捕集系統(tǒng)。
[0010]進(jìn)一步地，所述集液槽呈螺旋狀設(shè)置，并沿主脫硫塔和副脫硫塔的內(nèi)壁安裝，集液槽的最低點(diǎn)處設(shè)置有液體流出口，液體流出口經(jīng)管道與漿液池相連通，通過(guò)集液槽將沿塔壁直接流下的漿液收集并排回漿液池，同時(shí)對(duì)漿液進(jìn)行輔助攪拌。
[0011]進(jìn)一步地，所述集液槽以向上環(huán)繞角度為3°?6°的坡度進(jìn)行設(shè)置，沿塔內(nèi)壁環(huán)繞一周。
[0012]進(jìn)一步地，所述氧化風(fēng)隔離板設(shè)置在煙氣入口下方、漿液池液位上方，將氧化空氣系統(tǒng)從下方噴入的氧化空氣與煙氣進(jìn)行隔離。
[0013]進(jìn)一步地，所述氧化風(fēng)隔離板為平板或波紋板，以1:0.596?1:0.565的錐度由塔壁向塔中心傾斜，中心設(shè)置有噴淋漿液下降管，下降管的插入深度低于氧化空氣的噴入點(diǎn)。
[0014]進(jìn)一步地，所述氧化風(fēng)隔離板的側(cè)邊分別設(shè)置一個(gè)氧化空氣出口，廢棄的氧化空氣經(jīng)氧化空氣出口排出并經(jīng)堿液處理后排入大氣中。
[0015]進(jìn)一步地，所述主脫硫塔和副脫硫塔分別設(shè)置有檢修旁路，檢修旁路上設(shè)置檢修閥；主脫硫塔的檢修旁路一端連接主脫硫塔的煙氣入口，另一端連接副脫硫塔的煙氣入口，副脫硫塔的檢修旁路一端連接副脫硫塔的煙氣出口，另一端接入主脫硫塔的檢修旁路，并與主脫硫塔的煙氣出口相連通。
[0016]進(jìn)一步地，所述漿液供應(yīng)系統(tǒng)由漿液箱、漿液箱攪拌器、漿液栗組成;漿液箱中的吸收漿液經(jīng)漿液栗分兩路輸出，一路輸送至主脫硫塔的漿液池，另一路輸送至副脫硫塔的漿液池，主脫硫塔和副脫硫塔的漿液池之間設(shè)置連通管路，以維持兩個(gè)塔的漿液池液位平衡。
[0017]進(jìn)一步地，所述氧化空氣系統(tǒng)由氧化風(fēng)機(jī)、氧化噴嘴、側(cè)進(jìn)式攪拌器組成;氧化噴嘴和側(cè)進(jìn)式攪拌器設(shè)置在主脫硫塔和副脫硫塔的漿液池內(nèi)，氧化風(fēng)機(jī)的輸出管路分兩路，一路輸送至主脫硫塔的氧化噴嘴，另一路輸送至副脫硫塔的氧化噴嘴。
[0018]進(jìn)一步地，所述石膏脫水系統(tǒng)由石膏排出栗、旋流器、真空皮帶脫水機(jī)、石膏輸送管路及石膏漿液輸送栗構(gòu)成；主脫硫塔和副脫硫塔的漿液池下部分別連接石膏排出栗，石膏排出栗分別連接旋流器，旋流器的稀漿液輸出返回至漿液池，接副脫硫塔的旋流器的濃漿液輸出至主脫硫塔的漿液池，接主脫硫塔的旋流器的濃漿液輸出至真空皮帶脫水機(jī)經(jīng)脫水處理后排放，主脫硫塔和副脫硫塔的漿液池之間設(shè)有石膏輸送管路，并在該管路上設(shè)有石膏漿液輸送栗。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:
[0020]1.本發(fā)明采用主塔與副塔二級(jí)串聯(lián)的脫硫系統(tǒng)，延長(zhǎng)煙氣與脫硫漿液的接觸時(shí)間，提高整體脫硫效率，適用范圍廣，能夠滿(mǎn)足燃料含硫量高及鍋爐負(fù)荷波動(dòng)大的煙氣脫硫要求。
[0021]2.相比于單塔脫硫系統(tǒng)，本發(fā)明采用主塔與副塔二級(jí)串聯(lián)，當(dāng)雙塔中的某一個(gè)出現(xiàn)臨時(shí)故障需檢修時(shí)可以通過(guò)另外一個(gè)進(jìn)行脫硫，而單塔系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)必須停止整個(gè)脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行方可進(jìn)行檢修。
[0022]3.本發(fā)明主塔和副塔噴淋層下方沿塔壁四周分別設(shè)置環(huán)狀集液槽，沿塔壁直接流下的漿液經(jīng)集液槽的收集后返回到各自的漿液池中，對(duì)漿液池中的漿液進(jìn)行輔助攪拌，可節(jié)省漿液池側(cè)進(jìn)式攪拌器電耗的1/3左右;此外，集液槽的設(shè)置可以聚攏煙氣向塔體中心的有效噴淋區(qū)域流動(dòng)，有效防止煙氣沿塔壁流出造成的煙氣短路，從而提高脫硫效率。
[0023]4.本發(fā)明主塔和副塔漿液池液位上方設(shè)置氧化風(fēng)隔離板，噴淋漿液下落時(shí)先與氧化風(fēng)隔離板接觸碰撞再進(jìn)入漿液池，液滴攜帶的氧氣在碰撞的過(guò)程中被除去，當(dāng)煙氣含氧量降低或SO2濃度降低時(shí)，漿液的自然氧化不影響系統(tǒng)的氧化還原電位，即消除了自然氧化對(duì)強(qiáng)制氧化系統(tǒng)的影響，脫硫系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，易生成高品質(zhì)的石膏副產(chǎn)物。
[0024]5.本發(fā)明主塔和副塔漿液池液位上方設(shè)置氧化風(fēng)隔離板，可以有效隔離氧化空氣進(jìn)入到處理煙氣中，降低凈化后煙氣的氧含量；當(dāng)采用富氧燃燒時(shí)，高濃度CO2因與氧化空氣隔離而不被稀釋?zhuān)欣谔岣吆罄m(xù)CO2凈化系統(tǒng)的捕獲效率。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0026]圖2為集液槽的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為集液槽的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖中:
[0029]A、主脫硫塔;B、副脫硫塔；1、主塔漿液循環(huán)栗;2、主塔漿液循環(huán)管;3、主塔噴淋層；
4、主塔除霧器;5、主塔煙氣入口 ；6、主塔煙氣出口；7、副塔煙氣入口 ；8、副塔煙氣出口；9、濕式電除塵器；10、原煙氣；11、連通管道；12、主塔石膏排出栗；13、主塔旋流器；14、主塔旋流器稀漿液；15、主塔旋流器濃漿液；16、真空皮帶脫水機(jī)；17、副塔漿液循環(huán)栗；18、副塔漿液循環(huán)管；19、副塔噴淋層;20、副塔除霧器;21、副塔石膏排出栗;22、副塔旋流器;23、副塔旋流器濃漿液；24、副塔旋流器稀漿液；25、石膏漿液輸送栗；26、漿液箱；27、漿液箱攪拌器；28、漿液栗;29、漿液供應(yīng)管道;30、氧化風(fēng)機(jī);31、氧化空氣管道;32、主塔氧化噴嘴;33、副塔氧化噴嘴;34、主塔側(cè)進(jìn)式攪拌器;35、副塔側(cè)進(jìn)式攪拌器;36、主塔漿液池;37、副塔漿液池；38、主塔氧化風(fēng)隔離板;39、副塔氧化風(fēng)隔離板;40、主塔噴淋漿液下降管;41、副塔噴淋漿液下降管;42、主塔氧化空氣出口； 43、副塔氧化空氣出口； 44、主塔集液槽;45、主塔集液槽液體流出口；46、副塔集液槽;47、副塔集液槽液體流出口；48、漿液池連通管路;49、石膏輸送管路;50、主塔檢修旁路;51、副塔檢修旁路;52、CO2捕集系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的闡述。為使附圖簡(jiǎn)潔，圖中僅示意性的表示出與本發(fā)明相關(guān)的部分，而且圖中具有相同結(jié)構(gòu)或功能的部件，僅示意性的標(biāo)示出了其中的一個(gè)。
[0031]如圖1所示，本發(fā)明雙塔高效濕法脫硫裝置，包括SO2吸收系統(tǒng)、漿液供應(yīng)系統(tǒng)、氧化空氣系統(tǒng)及石膏脫水系統(tǒng)四個(gè)子系統(tǒng)；其中，SO2吸收系統(tǒng)由結(jié)構(gòu)相同的主脫硫塔A和副脫硫塔B構(gòu)成，主脫硫塔A和副脫硫塔B為串聯(lián)連接，主脫硫塔和副脫硫塔共用一套漿液供應(yīng)系統(tǒng)和氧化空氣系統(tǒng)，副脫硫塔的石膏漿液輸送到主脫硫塔內(nèi)，主脫硫塔的石膏通過(guò)石膏脫水系統(tǒng)排出塔外。
[0032]主脫硫塔的寬度為副脫硫塔的1.1倍左右，主脫硫塔的塔體從上至下分別依次設(shè)有主塔煙氣出口 6、主塔除霧器4、主塔噴淋層3、主塔集液槽44、主塔煙氣入口 5、主塔氧化風(fēng)隔離板38、主塔漿液池36，主塔漿液池36與主塔噴淋層3之間由主塔漿液循環(huán)管2連接，并在主塔漿液循環(huán)管2上設(shè)有主塔漿液循環(huán)栗I。副脫硫塔的塔體從上至下分別依次設(shè)有副塔煙氣出口 8、副塔除霧器20、副塔噴淋層19、副塔集液槽46、副塔煙氣入口、副塔氧化風(fēng)隔離