单塔多pH分级喷淋控制脱硫系统及工艺技术方案

本发明专利技术提供了一种单塔多pH分级喷淋控制脱硫系统及工艺，所述系统包括脱硫塔、多pH分级喷淋系统、石膏浆液池、氧化空气系统、搅拌器、石膏排出泵、循环泵组、两相高效静态混合器、pH调节剂输送系统和多级pH调节剂分配系统；所述工艺基于所述系统，将脱硫塔的底部浆液pH控制在4.8～5.3，通过多级pH调节剂分配系统和两相高效静态混合器实现多pH分级喷淋系统的喷淋层多pH分级，在脱硫效率提高到99％及以上的同时，不影响脱硫塔的底部石膏的形成。本发明专利技术实现了单塔单循环工艺的分区域pH控制，具有结构简单、占地面积小、运行稳定、改造难度低、投资少的优点。

【技术实现步骤摘要】
单塔多pH分级喷淋控制脱硫系统及工艺
本专利技术涉及燃煤电厂烟气脱硫
，具体地，涉及一种单塔多pH分级喷淋控制脱硫系统及工艺。
技术介绍
在《关于印发〈煤电节能减排升级与改造行动计划2014-2020年)〉的通知》(发改能源[2014]2093号)中对火电行业的SO2排放要求作出重要批示，要求东部局部地区燃煤机组SO2排放量不高于35mg/Nm3。这较《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中“一般地区SO2排放限制100mg/Nm3以下，局部地区50mg/Nm3以下”的要求有了较大幅度的提高。目前，燃煤电厂烟气脱硫主要采用石灰石-石膏湿法工艺，该技术一般由制浆系统、吸收塔系统、废水处理系统、石膏脱水系统及其它辅助系统构成。传统的湿法脱硫工艺(单塔单循环法)其SO2脱除效率在98％左右，当锅炉燃烧含硫率超过0.8％或者烟气中SO2的浓度超过1800mg/Nm3时，该工艺将很难达到不高于35mg/Nm3的排放要求。为了满足越来越严格的排放要求，在传统单塔单循环工艺的基础上产生了单塔双循环和双塔双循环等改进工艺。这些工艺技术虽基本能够满足35mg/Nm3的排放要求，但复杂的工艺和结构，运行不稳定，占地面积大、能耗高、投资大等缺陷一定程度上限制了其推广应用。特别是在已经建设好的电厂，需要再找出相应的空间完成单塔双循环和双塔双循环的改进是非常困难的，而恰巧脱硫的提效工作大部分是在已建好的燃煤火电厂。因此，在传统脱硫工艺的基础上，研究开发出一种效率高、占地省，运行可靠、能耗低的新型高效脱硫工艺是燃煤火电厂节能减排亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种单塔多pH分级喷淋控制脱硫系统及工艺，在达到高脱硫效率和项目工期要求的同时，确保机组运行稳定，节约占地和投资。根据本专利技术的一个方面，提供一种单塔多pH分级喷淋控制脱硫系统，所述系统包括脱硫塔、多pH分级喷淋系统、石膏浆液池、氧化空气系统、搅拌器、石膏排出泵、循环泵组、两相高效静态混合器、pH调节剂输送系统和多级pH调节剂分配系统，其中：所述多pH分级喷淋系统设置于所述脱硫塔的中上部；所述石膏浆液池设置于所述脱硫塔的底部；所述氧化空气系统和所述搅拌器设置于所述石膏浆液池内；所述石膏排出泵连接于所述石膏浆液池的底部侧面，反应后的pH调节剂与氧化空气接触反应生成的石膏通过所述石膏排出泵排出所述脱硫塔；在所述石膏浆液池与所述多pH分级喷淋系统之间通过循环泵组相连；所述两相高效静态混合器布置于所述循环泵组与所述石膏浆液池之间，用于实现pH调节剂与循环石膏浆液的短距离均匀混合；所述pH调节剂输送系统用于分别向所述脱硫塔和所述多级pH调节剂分配系统输送pH调节剂；所述多级pH调节剂分配系统与所述两相高效静态混合器和所述石膏浆液池之间管道连接，所述多级pH调节剂分配系统用于控制所述多pH分级喷淋系统的不同喷淋层的pH调节剂注入量，以达到多pH分级喷淋的目的。优选地，在所述脱硫塔中上部的所述多pH分级喷淋系统的上部位置还设置有除雾器，所述除雾器用于除去净烟气中部分雾滴和颗粒污染物。优选地，所述脱硫塔的中下部还设置有进口烟道，待处理的原烟气从所述进口烟道进入所述脱硫塔内；所述脱硫塔的顶部还设置有出口烟道，净烟气经除雾器处理后从所述出口烟道排出。优选地，所述多级pH调节剂分配系统由调节阀组和精密流量测量装置组成；在钙硫比一定的情况下，通过调节阀组和精密流量测量装置间的连锁控制实现99％以上的脱硫效率。优选地，所述多pH分级喷淋系统的每层喷淋层均设置一定数量的高效均一雾化螺旋喷嘴。优选地，所述多pH分级喷淋系统的pH调节剂可以是来自所述pH调节剂输送系统的石灰石，也可以是Ca(OH)2和NaOH的碱性溶液。优选地，所述多pH分级喷淋系统的pH值可调，pH值随所述多pH分级喷淋系统自下而上逐步升高。根据本专利技术的另一个方面，提供一种基于单塔多pH分级喷淋控制脱硫工艺，所述工艺包括如下步骤：第一步、将待处理的原烟气从设置于脱硫塔的中下部的进口烟道进入脱硫塔内；第二步、来自pH调节剂输送系统的SO2pH调节剂分两部分：其中一部分直接进入脱硫塔，用于控制脱硫塔底部的石膏浆液池内的pH在4.8～5.3范围内，另一部分则进入多级pH调节剂分配系统，通过多级pH调节剂分配系统中的调节阀组和精密流量测量装置制多pH分级喷淋系统的不同喷淋层pH调节剂注入量，达到多pH分级喷淋的目的，从而使得SO2除去率提高至99％以上；第三步、在两相高效静态混合器的作用下，pH调节剂与石膏浆液在短距离内能够实现固体和液体的高度均匀混合；第四步、pH调节剂与石膏浆液混合均匀后通过循环泵组分别提升至多pH分级喷淋系统的不同喷淋层，经高效均一雾化螺旋喷嘴均匀雾化后与逆流的原烟气发生反应，以脱除原烟气中的SO2，得到净烟气；由于各喷淋层pH的提高，能够达到99％以上的SO2去除率；第五步、产生的净烟气随后经过设置于多pH分级喷淋系统上方的除雾器除去净烟气中部分雾滴和颗粒污染物后，从脱硫塔顶部的出口烟道排往烟囱；第六步、反应后的pH调节剂落入设置于脱硫塔底部的石膏浆液池内，在搅拌器的作用下与氧化空气充分接触反应生成石膏，最后由石膏排出泵排出脱硫塔，以便做进一步处理。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术实现了单塔单循环工艺的分区域pH控制，具有结构简单、占地面积小、运行稳定、改造难度低、投资少的优点。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术一实施例的系统整体结构示意图；图中：脱硫塔1、进口烟道2、出口烟道3、石膏浆液池4、石灰石浆液输送系统5、精密流量测量装置6、调节阀组7、两相高效静态混合器8、循环泵组9、多pH分级喷淋系统10、高效均一雾化螺旋喷嘴11、除雾器12、氧化空气系统13、搅拌器14、石膏排出泵15、多级石灰石浆液分配系统16。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。以下实施例中pH调节剂采用石灰石浆液来对本专利技术的具体实施进行说明，但是在其他实施例里也可以是Ca(OH)2和NaOH的碱性溶液。实施例1如图1所示，本专利技术单塔多pH分级喷淋控制脱硫系统一实施例结构示意图，所述系统包括：脱硫塔1、进口烟道2、出口烟道3、石膏浆液池4、石灰石浆液输送系统5、精密流量测量装置6、调节阀组7、两相高效静态混合器8、循环泵组9、多pH分级喷淋系统10、高效均一雾化螺旋喷嘴11、除雾器12、氧化空气系统13、搅拌器14、石膏排出泵15、多级石灰石浆液分配系统16，其中：所述脱硫塔1的顶部设置所述出口烟道3；所述脱硫塔1的中上部从下往上分别设置所述多pH分级喷淋系统10和所述除雾器12；所述脱硫塔1的中下部设置所述进口烟道2；所述脱硫塔1的底部设置所述石膏浆液池4；所述石膏浆液池4与所述多pH分级喷淋系统10之间通过循环泵组9相连；所述两相高效静态混合器8布置于所述循环泵组9与所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单塔多pH分级喷淋控制脱硫系统，其特征在于，所述系统包括脱硫塔、多pH分级喷淋系统、石膏浆液池、氧化空气系统、搅拌器、石膏排出泵、循环泵组、两相高效静态混合器、pH调节剂输送系统和多级pH调节剂分配系统，其中：所述多pH分级喷淋系统设置于所述脱硫塔的中上部；所述石膏浆液池设置于所述脱硫塔的底部；所述氧化空气系统和所述搅拌器设置于所述石膏浆液池内；所述石膏排出泵连接于所述石膏浆液池的底部侧面，反应后的pH调节剂与氧化空气接触反应生成的石膏通过所述石膏排出泵排出所述脱硫塔；所述石膏浆液池与所述多pH分级喷淋系统之间通过循环泵组相连；所述两相高效静态混合器布置于所述循环泵组与所述石膏浆液池之间，用于实现pH调节剂与循环石膏浆液的短距离均匀混合；所述pH调节剂输送系统用于分别向所述脱硫塔和所述多级pH调节剂分配系统输送pH调节剂；所述多级pH调节剂分配系统与所述两相高效静态混合器和所述石膏浆液池之间管道连接，所述多级pH调节剂分配系统用于控制所述多pH分级喷淋系统的不同喷淋层的pH调节剂注入量，以达到多pH分级喷淋的目的。

【技术特征摘要】
1.一种单塔多pH分级喷淋控制脱硫系统，其特征在于，所述系统包括脱硫塔、多pH分级喷淋系统、石膏浆液池、氧化空气系统、搅拌器、石膏排出泵、循环泵组、两相高效静态混合器、pH调节剂输送系统和多级pH调节剂分配系统，其中：所述多pH分级喷淋系统设置于所述脱硫塔的中上部；所述石膏浆液池设置于所述脱硫塔的底部；所述氧化空气系统和所述搅拌器设置于所述石膏浆液池内；所述石膏排出泵连接于所述石膏浆液池的底部侧面，反应后的pH调节剂与氧化空气接触反应生成的石膏通过所述石膏排出泵排出所述脱硫塔；所述石膏浆液池与所述多pH分级喷淋系统之间通过循环泵组相连；所述两相高效静态混合器布置于所述循环泵组与所述石膏浆液池之间，用于实现pH调节剂与循环石膏浆液的短距离均匀混合；所述pH调节剂输送系统用于分别向所述脱硫塔和所述多级pH调节剂分配系统输送pH调节剂；所述多级pH调节剂分配系统与所述两相高效静态混合器和所述石膏浆液池之间管道连接，所述多级pH调节剂分配系统用于控制所述多pH分级喷淋系统的不同喷淋层的pH调节剂注入量，以达到多pH分级喷淋的目的；所述多pH分级喷淋系统的pH调节剂是来自所述pH调节剂输送系统的石灰石，或是Ca(OH)2和NaOH的碱性溶液；所述脱硫塔底部的石膏浆液池内的pH控制在4.8～5.3范围内；在所述脱硫塔中上部的所述多pH分级喷淋系统的上部位置还设置有除雾器，所述除雾器用于除去净烟气中部分雾滴和颗粒污染物；所述脱硫塔的中下部还设置有进口烟道，待处理的原烟气从所述进口烟道进入所述脱硫塔内；所述脱硫塔的顶部还设置有出口烟道，净烟气经除雾器处理后从所述出口烟道排出；所述多级pH调节剂分配系统由调节阀组和精...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁承刚，陆良樑，郭士义，朱文斌，苏玉栋，杨治中，杨载涛，周丽雯，陈子超，姜正雄，
申请(专利权)人：上海电气电站环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31