一种用于单塔双循环烟气脱硫工艺中的多层碟形集液器制造技术

一种用于单塔双循环烟气脱硫工艺中的多层碟形集液器，设置于吸收塔的中间部分，包括上面的开槽集液盘、下面的底层集液盘和返浆管，开槽集液盘和底层集液盘为碟形结构，中心分别预留有浆液回流孔和出浆口；开槽集液盘自上而下包括多层，上层集液盘的外径大于下层外径，上层浆液回流孔大于下层浆液回流孔；在开槽集液盘的盘面内沿均匀设V形开口，其开口朝向浆液回流孔并与之连通；上下层盘体之间对应V形开口的位置设有V形导流槽；浆液回流孔、出浆口和返浆管连通形成浆液回流通道。本发明专利技术集液器代替原有的锥斗形集液器，烟气的入口截面积增大，烟气流速分布更加均匀，过流烟气的流速降低，对石灰石浆液的挟带作用降低，脱硫效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及单塔双循环脱硫工艺领域，特别涉及一种用于收集上部脱硫循环石灰石浆液的集液器。
技术介绍
目前，我国能源结构以煤炭为主，截止2009年底燃煤机组占总装机容量的75%以上，大量的燃煤和煤中较高的含硫量必然导致大量S02排放，由此造成了严重的环境污染。为了适应在电力行业快速发展的情况下做好环境保护工作的需要，控制燃煤电厂的污染物排放，改善我国大气质量和控制酸雨污染，国家环保部2003年底发布了GB13223-2003《火电厂大气污染物排放标准》，新标准分三个时段对不同时期的火力发电厂建设项目分别规定了对应的大气污染物排放控制要求。现有的脱硫工艺一般采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术，一炉单塔布置方式,设置或不设置GGH。全烟气的脱硫效率设计值不低于95%。工艺水系统、石灰石浆液制备系统、压缩空气系统、石膏脱水系统、废水处理系统和排空系统为两套脱硫装置公用。随着我国经济的增长，大气环境污染问题日益严重，酸雨及灰霾已严重危害人民的身体健康甚至危及生存。2013年，国务院发布了《关于加快发展节能环保产业的意见》（国发〔2013〕30号）和《大气污染防治行动计划》(国发〔2013〕37号)，国家财政拿出4.7万亿元用于环境治理，并出台最为严厉的环保政策与措施，要求2017年7月1日前，所有火力电厂锅炉烟气SO2 排放由现在的400mg/m3下降到100mg/m 3，重点地区（京津唐，长三角，珠三角，各一、二线大城市）降低到50mg/m3。据统计，仅火力发电行业，2017年前，全国就有2万多台30万千瓦机组急需深度脱硫改造。综上所述，对于现有燃煤电厂脱硫装置急需一种在立足现有FGD脱硫岛工艺设备条件下的脱硫效率高、燃煤含硫量适应性强的高效烟气脱硫工艺技术。单塔双循环湿法烟气脱硫工艺最早是美国Research-Cottre丨(RC)公司20世纪60年代开发的，自70年代以来应用于美国的各种电站上，80年代初该技术转让给德国诺尔-克尔茨(NOELL-KRC)公司，并得到了进一步发展。迄今为止，全世界己有26000MW的机组应用了诺尔的单塔双循环烟气脱硫技术。该工艺采用石灰石作为反应剂，运行极为可靠，适用于燃用高硫煤机组。该工艺的基本原理为：烟气进入吸收塔后，经过下部冷却预洗回路（下段）,得到冷却和预洗气，然后经过集液斗导流板，进入吸收回路（上段），吸收大部分的S02。净化后的烟气经除雾器排出吸收塔。吸收塔中部的集液器将吸收塔分为两个回路并将吸收回路的浆液收集下来送回外部浆液池。亚硫酸钙的氧化在吸收塔内进行。目前，单塔双循环的吸收塔脱硫浆液集液器多采用锥形漏斗形式，集液器底部与浆液回收管相连回到浆液循环箱。烟气在吸收塔内通过集液器与吸收塔壁之间的环形截面进入上部吸收区，在集液器的上部的吸收塔壁有一收缩段约束循环浆液大部分汇集到浆液集液器避免循环浆液直接喷淋至下部净化冷却区，提高循环浆液的利用率。但由于烟气只是通过吸收塔壁与集液器之间的环隙进入吸收区，造成烟气通过环隙截面的流速过高，烟气流速分布不均，对喷淋的循环浆液冲击扰流过大，影响浆液对烟气中二氧化硫的吸收效率，过高的气速甚至将浆液挟带至除雾器。因此有必要对单塔双循环烟气脱硫吸收塔的浆液集液器进行改进，改善烟气分布状况，适当扩大烟气过流面积，避免烟气对浆液的挟带作用，提高单塔双循环烟气脱硫工艺的脱硫效率。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种用于单塔双循环烟气脱硫工艺的吸收塔内部浆液集液器，克服现有技术中锥斗形集液器存在的烟气过流面积小、压降大、流速分布不均、局部流速过高的问题，以及由此造成的浆液挟带、返混和脱硫效率低的问题。为实现上述技术目的，本专利技术用多层碟形集液器代替原有锥斗形集液器，具体方案如下：一种用于单塔双循环烟气脱硫工艺中的多层碟形集液器，设置于单塔双循环烟气脱硫吸收塔的中间部分，其特征在于：包括上面的开槽集液盘、下面的底层集液盘和连接在底层集液盘底部的返浆管，所述开槽集液盘和底层集液盘均为从中心到外沿高度逐渐增大的碟形结构，中心点均位于集液器的中轴线上，开槽集液盘的外径大于底层集液盘的外径；所述开槽集液盘的中心预留有浆液回流孔，所述底层集液盘的中心预留有出浆口，所述浆液回流孔的水平截面直径大于所述出浆口的水平截面直径；在开槽集液盘的盘面上、沿浆液回流孔均匀设V形开口，所说V形开口朝向浆液回流孔并与之连通；在所述开槽集液盘和底层集液盘之间、对应V形开口的位置设有V形导流槽，所述V形导流槽与V形开口的尺寸和形状均相同，其顶端面与V形开口周围的开槽集液盘底面无缝固定，底端面与下层集液盘上表面无缝固定；所述返浆管安装在出浆口内，所述出浆口的水平截面内径与返浆管的外径相适应；所述浆液回流孔、出浆口和返浆管连通形成浆液回流通道。作为本专利技术的优选技术方案，所述开槽集液盘自上而下包括2～5层，上下相邻层中的上层集液盘的外径大于下层集液盘的外径，上层集液盘的第一浆液回流孔大于下层集液盘的第二浆液回流孔；上下相邻层的集液盘之间对应V形开口的位置设有V形导流槽，所述V形导流槽的顶端面与V形开口周围的上层集液盘的底面无缝固定，底端面与下层集液盘的上表面无缝固定。进一步优选的，所述V形导流槽的两条内侧沿与其上端连接的上层集液盘的内沿位于同一条垂线上，V形导流槽的外侧沿与与其下端连接的下层集液盘或底层集液盘的外沿位于同一条垂线上；同一盘面上相邻两个V形导流槽中间的集液盘内沿高于与V形导流槽相连接的内沿。进一步优选的，所述开槽集液盘自上而下共有两层，每层集液盘的盘面上、沿浆液回流孔均匀设三个V形开口，上下层之间的V形开口错开60o布置。进一步优选的，所述开槽集液盘所有层的浆液回流孔的水平截面积之和不小于最上层开槽集液盘的外圆水平截面积的40%。进一步优选的，所述开槽集液盘和底层集液盘的盘面倾角相同，与水平面的夹角为25o～35o，优选30o。进一步优选的，所述开槽集液盘中，最上层开槽集液盘中心的浆液回流孔的直径大于最上层开槽集液盘的外圆半径；最上层开槽集液盘的外圆半径占吸收塔内壁半径的80%～90%；最上层开槽集液盘与吸收塔内壁之间通过防腐蚀处理过的碳钢拉杆固定。进一步优选的，所述开槽集液盘上的所有V形开口或V形导流槽的尺寸均相同，水平方向最大跨度均为最上层开槽集液盘水平方向最大跨度的40%～60%。进一步优选的，所述开槽集液盘、底层集液盘和V形导流槽的材质相同，都选择碳钢衬胶或玻璃钢。更优选的，最上层开槽集液盘的外沿设有防止浆液溅出的浆液挡板。与现有技术相比，本专利技术的技术优势在于：1、从吸收塔下部经初步喷淋净化的烟气通过多层碟形集液器进入吸收塔的上部，在烟气上升过程中与喷淋的石灰石浆液发生吸收反应达到脱除烟气中二氧化硫的目的，与原有的锥斗形集液器相比，烟气的入口截面积增大、烟气流速分布更加均匀，系统动力能耗降低，过流烟气的流速降低对石灰石浆液的挟带作用降低，提高了脱硫效率。2、使用本专利技术多层碟形集液器时，集液器收集石灰石浆液的有效截面积也大于原有的锥斗形集液器，使得吸收塔的收缩段向内收缩程度小于原有的锥斗形集液器的收缩段向内收缩程度，使得收缩段对烟气的扰流作用降低，烟气的分布更加均匀有利于提高吸收塔的脱硫效率。附图说明通过结合以下附图所作的详细描述，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于单塔双循环烟气脱硫工艺中的多层碟形集液器，设置于单塔双循环烟气脱硫吸收塔的中间部分，其特征在于：包括上面的开槽集液盘（1）、下面的底层集液盘（5）和连接在底层集液盘（5）底部的返浆管（8），所述开槽集液盘（1）和底层集液盘（5）均为从中心到外沿高度逐渐增大的碟形结构，中心点均位于集液器的中轴线上，开槽集液盘（1）的外径大于底层集液盘（5）的外径；所述开槽集液盘（1）的中心预留有浆液回流孔（4），所述底层集液盘（5）的中心预留有出浆口（6），所述浆液回流孔（4）的水平截面直径大于所述出浆口（6）的水平截面直径；在开槽集液盘（1）的盘面上、沿浆液回流孔（4）均匀设V形开口（3），所说V形开口（3）朝向浆液回流孔并与之连通；在所述开槽集液盘（1）和底层集液盘（5）之间、对应V形开口（3）的位置设有V形导流槽（2），所述V形导流槽（2）与V形开口（3）的尺寸和形状均相同，其顶端面与V形开口（3）周围的开槽集液盘底面无缝固定，底端面与下层集液盘上表面无缝固定；所述返浆管（8）安装在出浆口（6）内，所述出浆口（6）的水平截面内径与返浆管（8）的外径相适应；所述浆液回流孔（4）、出浆口（6）和返浆管（8）连通形成浆液回流通道。...

【技术特征摘要】
1.一种用于单塔双循环烟气脱硫工艺中的多层碟形集液器，设置于单塔双循环烟气脱硫吸收塔的中间部分，其特征在于：包括上面的开槽集液盘（1）、下面的底层集液盘（5）和连接在底层集液盘（5）底部的返浆管（8），所述开槽集液盘（1）和底层集液盘（5）均为从中心到外沿高度逐渐增大的碟形结构，中心点均位于集液器的中轴线上，开槽集液盘（1）的外径大于底层集液盘（5）的外径；所述开槽集液盘（1）的中心预留有浆液回流孔（4），所述底层集液盘（5）的中心预留有出浆口（6），所述浆液回流孔（4）的水平截面直径大于所述出浆口（6）的水平截面直径；在开槽集液盘（1）的盘面上、沿浆液回流孔（4）均匀设V形开口（3），所说V形开口（3）朝向浆液回流孔并与之连通；在所述开槽集液盘（1）和底层集液盘（5）之间、对应V形开口（3）的位置设有V形导流槽（2），所述V形导流槽（2）与V形开口（3）的尺寸和形状均相同，其顶端面与V形开口（3）周围的开槽集液盘底面无缝固定，底端面与下层集液盘上表面无缝固定；所述返浆管（8）安装在出浆口（6）内，所述出浆口（6）的水平截面内径与返浆管（8）的外径相适应；所述浆液回流孔（4）、出浆口（6）和返浆管（8）连通形成浆液回流通道。2. 根据权利要求1所述的一种用于单塔双循环烟气脱硫工艺中的多层碟形集液器，其特征在于：所述开槽集液盘（1）自上而下包括2～5层，上下相邻层中的上层集液盘（1.1）的外径大于下层集液盘（1.2）的外径，上层集液盘（1.1）的第一浆液回流孔（4.1）大于下层集液盘（1.2）的第二浆液回流孔（4.2）；上下相邻层的集液盘之间对应V形开口（3）的位置设有V形导流槽（2），所述V形导流槽（2）的顶端面与V形开口（3）周围的上层集液盘（1.1）的底面无缝固定，底端面与下层集液盘（1.2）的上表面无缝固定。3.根据权利要求1或2所述的一种用于单塔双循环烟气脱硫工艺中的多层碟形集液器，其特征在于：所述V形导流槽（2）的两条内侧沿与其上端连接的上层集液...

【专利技术属性】
技术研发人员：张平凡，杨超峰，李洋，赵立辉，马玉强，夏长亮，
申请(专利权)人：北京中新国能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11