一种SO2超低排放微变温节能消烟系统技术方案

本实用新型专利技术开发设计一种SO2超低排放微变温节能消烟系统，该系统用于高、低双pH喷淋装置脱硫塔内，该系统主要包括降温均流器、相变深度净化器、微热升温消烟器，以及泵和连接管路；降温均流器设置在脱硫塔的入口烟道内；相变深度净化器设置在高pH喷淋装置上方的一级除雾器与二级除雾器之间；微热升温消烟器设置在脱硫塔的出口烟道内；降温均流器的换热介质和微热升温消烟器的换热介质经由循环泵和连接管路形成循环回路，该循环回路又通过控制阀与开式冷源连接。该系统主要用于燃煤烟气高效脱硫并消除脱硫后烟气烟羽问题，以实现SO2超低排放和消除烟羽的目的。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术提供一种SO2超低排放微变温节能消烟系统，属资源环境烟气净化

技术介绍
：随着火电厂大气污染物控制进入超低排放阶段，火电烟气二氧化硫排放浓度控制要求从国家标准GB13223-2011的200mg/m3降至35mg/m3以下，也就是超低排放，部分地方标准甚至要求采取措施消除烟羽。目前，应用的常规石灰石—石膏脱硫工艺采用单塔喷淋单pH值控制，脱硫效率一般为95％，依靠单纯的放大保守设计，已经难以满足新的排放控制要求，而且单纯采用保守设计存在建设及运行不经济，工况适应性差等问题。关于消除烟羽，原来采用的回转式GGH换热技术因为设备漏风、SO2逃逸、故障率高等问题，近年来已经基本淘汰，且因漏风问题难以满足超低排放需求。而传统直接再热技术加热耗能高、也增加烟风系统阻力，增加机组引风机功耗，经济性差。因此，迫切需要开发一种既能高效脱硫满足超低排放，又能经济性解决烟囱烟羽、消除白烟视觉困扰的新型多功能低能耗脱硫装置，以适应当前环保要求。此外，根据对脱硫机理的深入研究及分析，当脱硫塔内浆液pH值控制在低区间时，可提高液相反应速率，加速吸收剂——石灰石的溶解、促进副产物石膏氧化和结晶，利于洗涤后二氧化硫的稳定固化和成盐转化，促进脱硫。当pH值控制在高区间时可以提高浆液对烟气中二氧化硫的洗涤吸收速率。传统的单塔单pH值控制只能在高低pH之间找一个相对折中的控制范围，无法彻底解决此矛盾。目前，国内使用的单塔双循环脱硫塔采用圆锥底收集碗与浆液导流板，烟气通流阻断冲击效应明显，气流过渡不够顺畅、分布均匀性差，导致烟气通流阻力大，烟风系统能耗大幅增加。因此，需要开发一种能够将高、低pH值分区控制同时兼顾，均化流场以降低烟气通流阻力，实现进一步脱硫低能耗提效、SO2超低排放且可以消除湿法脱硫后烟羽的技术及装备，以适应新的环保排放要求。
技术实现思路
：本专利技术开发设计一种既高效脱硫实现SO2超低排放，又能够消除脱硫后烟气烟羽的系统，主要用于烟气脱硫及脱硫后烟羽消除，以实现二氧化硫超低排放及烟囱不冒有色烟羽的目的。本专利技术的具体技术方案如下：一种SO2超低排放微变温节能消烟系统，该系统用于高、低双pH喷淋装置脱硫塔内，该系统主要包括降温均流器、相变深度净化器、微热升温消烟器，以及泵和连接管路；降温均流器设置在脱硫塔的入口烟道内；相变深度净化器设置在高pH喷淋装置上方的一级除雾器与二级除雾器之间；微热升温消烟器设置在脱硫塔的出口烟道内；降温均流器的换热介质和微热升温消烟器的换热介质经由循环泵和连接管路形成循环回路，该循环回路又通过控制阀与开式冷源连接。本专利技术的进一步设计在于：还包括设置在脱硫塔内的高、低pH喷淋装置之间的双pH喷淋脱硫塔双向整流导液装置，该装置包括壁流引流环和钵型积液盘；所述壁流引流环由上、下分配弧环和振动分液环组合而成，上、下分配弧环形状相当且背向对称设置，凹面朝外，两环外缘分别安装在脱硫塔内壁上，两环外缘相抵且连接，并在内缘的内圈连接所述振动分液环；所述钵型积液盘设置在壁流引流环的正下方，并通过支撑架安装在脱硫塔内，钵型积液盘上部敞口，底部经浆液管道连接至高pH浆液池。本专利技术的进一步设计在于：上、下分配弧环径向投影内口半径较0.618R小0.1～0.5m，外口半径与脱硫塔相适配，上、下分配弧环的弧度角为1°～30°，弧半径为0.3R～0.6R；钵型积液盘上口与壁流引流环的上、下分配弧环连接处的间距为0.382R±0.5m；钵型积液盘内口径较0.618R大0.1m～0.5m；振动分液环外口径与上、下分配弧环内口径相当，内口径较钵型积液盘的口径小0.1～1.5m；其中R为脱硫塔半径。振动分液环向脱硫塔下方带有锥度，与水平方向呈1°～30°角；厚度为0.02～0.3mm。振动分液环最外边口径沿环板面距离最里边口径距离50～300mm。上、下分配弧环之间经由限位板定位连接；钵型积液盘表面采用流线型设计；振动分液环内圈呈齿状。上、下分配弧环与钵型积液盘采用耐腐蚀耐磨合金、玻璃钢材质或采用碳钢衬镀防腐耐磨涂层。为了实现壁流引流环的浆液振动分散，振动分液环采用弹性合金或非金属耐腐耐磨薄片材质；如薄金属钛合金、双相合金钢、PC、PET、PFA等。本专利技术相比现有技术具有以下有益效果：1、本专利技术的微变温节能排放消烟系统，与双pH喷淋脱硫塔有机组合，回收利用烟气余热消除白烟，无需额外增加能耗，双pH分区高效脱硫实现SO2超低排放，想变凝聚，多污染物深度净化，减少吸收塔水份蒸发，降低脱硫水耗，消除脱硫后石膏雨、烟雨、有色烟羽及白烟。2、降温均流器具有余热回收、均化化吸收塔流场、降低吸收塔处理烟气量、降低脱硫水耗的功能。通过回收吸收塔入口干烟气中的余热用于吸收塔脱硫后烟气加热消烟，余热利用，没有增加消烟能耗；降低了进塔烟气温度，吸收塔处理的工况烟气量下降，延长了烟气在吸收塔内洗涤区的停留时间，利于提高脱硫效率，也减少了吸收塔水汽蒸发量，降低了脱硫系统水耗。3、相变深度净化器具有细微颗粒物和雾滴凝聚、多污染物深度净化、脱水功能，通过冷却介质对脱硫后经过一级除雾器除雾的携带有一定量浆液雾滴的过饱和湿烟气降温和产生相变，促进细微颗粒和雾滴相变凝聚，凝结过饱和的烟气，产生大量可去除液滴，通过相变深度净化器以及后续的二级除雾器脱除，将烟气中大量水和污染物脱除。4、微热升温消烟器利用吸收塔入口烟气回收的余热将脱硫后经过深度净化和脱水的饱和湿烟气微升温，使得烟气进入不饱和区后排放就彻底消除的视觉白烟。5、双pH喷淋脱硫塔双向整流导液装置，用于将高pH值洗液与低pH值洗液分开回收，具有结构独特，脱硫效率高、吸收塔阻力小等特点。双pH分区设置，将吸收塔分为SO2高pH洗涤区和低pH洗涤区，本装置或实现高、低pH值分区调控的功能。6、研究验证表明，对于SO2低pH洗涤区，洗涤吸收大量SO2的同时，通过低pH值调控，可促进吸收剂石灰石迅速彻底溶解，提高了吸收剂溶解及参与化学反应的速率，并更利于副产物石膏氧化和结晶析出；对于SO2高pH洗涤区，通过高pH值调控，进一步实现SO2提效；相比常规单塔喷淋单pH控制技术双pH控制可以在更低液气比条件下可实现更高的脱硫效率，脱硫效率高达99％以上，提高吸收剂利用率接近100％，排放指标可以满足超低排放35mg/m3要求。7、同时，本专利技术的采用将大大提高吸收塔对输入条件(煤种、吸收剂、工况)的适应性，提高脱硫效率的同时，均化了吸收塔内流场，降低了烟气通流阻力。附图说明：图1为本技术的结构示意图。图2为壁流引流环的局部放大图。图中：1-脱硫塔；2-高pH喷淋装置；21-搅拌器；22-高pH浆液池；23-氧化喷枪；24-高pH循环泵；3-低pH喷淋装置；31-搅拌器；32-低pH浆液池；33-氧化喷枪；34-低pH循环泵；4-壁流引流环；41-上分配弧环；42-下分配弧环；43-限位板；44-振动分液环；5-钵型积液盘；51-高pH浆液引出管路；52-支撑架；6-一级除雾器；7-二级除雾器；81-降温均流器；82-相变深度净化器；83-微热升温消烟器；84-循环泵；85-旁通阀。图3为现有的单塔双循环脱硫塔圆锥。图3中：1-脱硫塔；2-高pH喷淋装置；21-搅拌器；22-高pH浆液池；23-氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SO2超低排放微变温节能消烟系统，该系统用于高、低双pH喷淋装置脱硫塔内，其特征在于：该系统主要包括降温均流器、相变深度净化器、微热升温消烟器，以及泵和连接管路；降温均流器设置在脱硫塔的入口烟道内；相变深度净化器设置在高pH喷淋装置上方的一级除雾器与二级除雾器之间；微热升温消烟器设置在脱硫塔的出口烟道内；降温均流器的换热介质和微热升温消烟器的换热介质经由循环泵和连接管路形成循环回路，该循环回路又通过控制阀与开式冷源连接。

【技术特征摘要】
1.一种SO2超低排放微变温节能消烟系统，该系统用于高、低双pH喷淋装置脱硫塔内，其特征在于：该系统主要包括降温均流器、相变深度净化器、微热升温消烟器，以及泵和连接管路；降温均流器设置在脱硫塔的入口烟道内；相变深度净化器设置在高pH喷淋装置上方的一级除雾器与二级除雾器之间；微热升温消烟器设置在脱硫塔的出口烟道内；降温均流器的换热介质和微热升温消烟器的换热介质经由循环泵和连接管路形成循环回路，该循环回路又通过控制阀与开式冷源连接。2.根据权利要求1所述SO2超低排放微变温节能消烟系统，其特征在于：还包括设置在脱硫塔内的高、低pH喷淋装置之间的双pH喷淋脱硫塔双向整流导液装置，该装置包括壁流引流环和钵型积液盘；所述壁流引流环由上、下分配弧环和振动分液环组合而成，上、下分配弧环形状相当且背向对称设置，凹面朝外，两环外缘分别安装在脱硫塔内壁上，两环外缘相抵且连接，并在内缘的内圈连接所述振动分液环；所述钵型积液盘设置在壁流引流环的正下方，并通过支撑架安装在脱硫塔内，钵型积液盘上部敞口，底部经浆液管道连接至高pH浆液池。3.根据权利要求2所述SO2超低排放微变温节能消烟系统，其特征在于；上、下分配弧环径向投影内口半径较0.618R小0.1～0.5m，外口半径与脱硫塔相适配，上、下分配弧环的弧度角为1°～30°，弧半径为0.3R～0.6R；钵型积液盘...

【专利技术属性】
技术研发人员：许月阳，薛建明，管一明，王宏亮，陈书建，戴伟伟，付森林，
申请(专利权)人：国电环境保护研究院，
类型：新型
国别省市：江苏;32