一种湿法脱硫协同脱除细颗粒物及SO制造技术

本发明专利技术公开了一种湿法脱硫协同高效脱除细颗粒物与SO

Synergistic removal of fine particles and SO by wet desulfurization

The invention discloses a method for synergistic removal of fine particles and SO by wet desulfurization

【技术实现步骤摘要】
一种湿法脱硫协同脱除细颗粒物及SO3酸雾的方法及装置一.
本专利技术属于燃煤烟气细颗粒物及SO3酸雾排放控制的
，特别涉及一种应用水汽相变技术提高湿法烟气脱硫系统对细颗粒物及SO3酸雾的脱除效果的方法及装置。二.
技术介绍
细颗粒物及SO3酸雾污染已成为我国突出的大气环境问题，是导致大气能见度降低、酸雨、雾霾天气和全球气候变化等重大环境问题的重要因素。目前，我国80％以上的大中型燃煤电站采用的湿法脱硫工艺。由于脱硫洗涤液的洗涤作用，湿法烟气脱硫系统虽可协同脱除烟气中部分较大的细颗粒物及SO3酸雾，但由于存在脱硫洗涤液雾化夹带、脱硫产物结晶析出，以及各种气-液、气-液-固脱硫反应等物化过程，本身又可能会形成细颗粒物，使得湿法烟气脱硫系统对细颗粒物的脱除效率仅为10-20％，且随粒径的减小脱除效率显著下降。此外，由于大部分SO3酸雾粒径较小，基本为亚微米级，因此惯性力作用不明显，脱硫过程的洗涤作用对其捕集效率仅为30-40％。针对传统污染物控制设施对细颗粒物及SO3酸雾的脱除效率亟需提高的现状；目前，采用各种物理或化学作用使细颗粒物及SO3酸雾长大后加以清除是增强湿法脱硫等传统污染物控制设施脱除细颗粒物及SO3酸雾的重要技术手段。其中，基于过饱和水汽在微粒表面凝结特性的水汽相变技术特别适合与湿法脱硫等烟气中水汽含量较高的过程结合。在湿法脱硫洗涤过程中高温烟气与低温脱硫洗涤液相接触，使部分脱硫洗涤液汽化，烟温降低，烟气相对湿度增大，脱硫净烟气可达到饱和状态，较易实现细颗粒物及SO3酸雾凝结长大所需的过饱和水汽环境。此外，由于脱硫净烟气经过脱硫洗涤液喷淋洗涤后已经接近或者达到饱和状态，也很容易实现过饱和水汽环境的建立，使细颗粒物及SO3酸雾在过饱和水汽环境中再次凝结长大。申请号为200710132250.0的专利技术专利公开了一种湿法烟气脱硫中应用水汽相变促进PM2.5脱除的方法，采用在塔进口烟气、脱硫净化烟气中添加蒸汽两种方式，分别使烟气在脱硫洗涤过程中及脱硫净化烟气达到过饱和；但单靠添加蒸汽方式实现过饱和水汽环境的建立，能耗过高。三、
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术针对湿法脱硫系统对细颗粒物及SO3酸雾的脱除效率亟需提高的需求，提供一种湿法脱硫协同脱除细颗粒物及SO3酸雾的方法及装置，在脱硫洗涤过程中及洗涤过程后建立过饱和水汽环境，使细颗粒物及SO3酸雾凝结长大，进而被脱硫洗涤液冲洗及高效除雾器拦截脱除，增强湿法脱硫系统对细颗粒物及SO3酸雾的脱除。技术方案：一种湿法脱硫协同脱除细颗粒物及SO3酸雾的方法，高温烟气与脱硫塔入口烟道内喷出的雾化水接触，利用高温烟气使雾化水滴在进入脱硫塔内部之前部分蒸发，同时，由于烟气温度降至酸露点以下，部分SO3气体非均相凝结于细颗粒物上，其余SO3气体均相凝结为SO3酸雾，经降温增湿调质后，高相对湿度的烟气由脱硫塔下部烟气进口进入塔内，与顶部喷出的低温脱硫洗涤液逆流接触，高相对湿度烟气在与脱硫洗涤液逆流接触过程中达到过饱和，过饱和水汽在细颗粒物及SO3酸雾表面发生核化凝结，使细颗粒物及SO3酸雾粒度增大，凝结长大的液滴由脱硫洗涤液喷淋脱除，已处于近饱和或者饱和状态的脱硫净烟气自下而上与顶部喷淋的冷水逆流接触洗涤后再次达到过饱和，使脱硫过程中形成的颗粒物、从脱硫洗涤过程中逃逸出的细颗粒物及SO3酸雾再次核化，进而凝结长大，被后续高效除雾器拦截脱除后排出。所述的脱硫塔入口烟道喷入的雾化水来自于脱硫洗涤液换热器冷却水出水，雾化水的添加量以能够控制烟气经降温增湿调节后水汽体积百分含量增至15-20％、温度降至70-80℃为准。所述的脱硫洗涤液换热器安装于脱硫洗涤液进液管道上，脱硫洗涤液换热器进口与脱硫塔底部的脱硫洗涤液出口连接，脱硫洗涤液换热器的冷却水由上部进入，下部排出。脱硫洗涤液温度为30～35℃，比进口烟气温度低15℃以上，脱硫操作液气比控制在10L/Nm3以上.所述的脱硫塔顶部冷水喷淋层，喷淋液滴平均粒径1-2mm；冷水温度20-30℃，比脱硫净烟气温度低10℃以上，液气比控制在1L/Nm3左右。一种实施所述的湿法脱硫协同脱除细颗粒物及SO3酸雾的方法的装置，该装置包括脱硫塔、脱硫洗涤液换热器；脱硫塔顶部设有烟气出口，烟气出口烟道内设有高效除雾器，脱硫塔中下部设有烟气进口，烟气进口烟道内设有烟气降温增湿装置，脱硫塔顶部设有冷水喷淋层，冷水喷淋层下设置脱硫洗涤液喷淋层，脱硫洗涤液喷淋层与脱硫洗涤液换热器连接，脱硫洗涤液换热器的冷却水出口与烟气降温增湿装置的温水入口连接。所述的烟气降温增湿装置设有双流体雾化喷嘴。所述的脱硫洗涤液换热器的换热管采用氟塑料毛细管或不锈钢螺旋翅片管。所述的脱硫塔顶部冷水喷淋层采用实心锥喷嘴，脱硫塔顶部冷水喷淋层离高效除雾器的距离为2-3m。所述的脱硫塔包括喷淋塔、旋流板塔、填料塔、湍球塔中的任一种。有益效果：1、在脱硫塔入口烟道设置降温增湿装置，喷入雾化温水；一方面，通过增加烟气含湿量，使其后续与经脱硫洗涤液换热器降温后的低温脱硫洗涤液接触，发生强烈的传热传质现象，可在脱硫过程中获得过饱和水汽环境，使细颗粒物及SO3酸雾凝结长大，进而增强细颗粒物及SO3酸雾的洗涤脱除效率。同时，雾化水蒸发导致烟气温度降低，进而减少工况烟气量，增加细颗粒物及SO3酸雾在脱硫塔中的停留时间，增强细颗粒物及SO3酸雾脱除效率，并减弱因脱硫液滴夹带导致的细颗粒的排放。此外，雾化温水取自后续脱硫洗涤液换热器，无需额外消耗能量。2、针对脱硫净烟气已接近或者达到饱和状态，通过在脱硫洗涤液喷淋层和高效除雾器之间设置冷水喷淋层，利用冷水喷淋作用使烟气温度降低，进而建立过饱和水汽环境，使细颗粒物及SO3酸雾再次凝结长大，被后续高效除雾器拦截脱除，可实现细颗粒物及SO3酸雾的高效脱除。3、通过降低脱硫塔入口烟气温度及脱硫洗涤液温度，在实现脱硫塔内建立过饱和水汽环境的同时，又使脱硫塔入口烟气温度降低到最佳脱硫效率状态、减少脱硫洗涤过程中水分的蒸发，节省脱硫洗涤耗水量；同时，由于脱硫塔入口烟气温度降低至酸露点以下，部分SO3冷凝至细颗粒物表面，可随细颗粒物的脱除而脱除。4、本专利技术工艺简单，只需在脱硫塔入口烟道增设降温增湿装置、脱硫洗涤液进液管路上加装脱硫洗涤液换热器和高效除雾器前设置冷水喷淋层即可增强湿法烟气脱硫系统对细颗粒物及SO3酸雾的捕集效果，可广泛应用于安装有湿法烟气脱硫系统的燃煤电站锅炉和工业锅炉。四、附图说明图1是本专利技术的装置结构示意图图中：1-烟气降温增湿装置；2-双流体雾化喷嘴；3-脱硫塔；4-脱硫洗涤液换热器；5-脱硫洗涤液循环泵；6-脱硫洗涤液喷淋层；7-脱硫塔顶部冷水喷淋层；8-实心锥喷嘴；9-高效除雾器。五、具体实施方式一种湿法脱硫协同脱除细颗粒物及SO3酸雾的方法，其步骤为：在脱硫塔入口烟道中的降温增湿装置内喷入雾化温水，利用雾化温水在高温烟气中的蒸发对烟气进行降温增湿处理，经降温增湿后烟气中水汽含量增至15-20％左右，温度降至70-80℃；脱硫洗涤液通过安装于脱硫洗涤液进液管路上的脱硫洗涤液换热器降温至30-35℃；在脱硫净烟气离开脱硫洗涤液喷淋层后、进入高效除雾器之前，通过脱硫塔顶部冷水喷淋层的喷淋作用降温3-5℃；来自脱硫塔入口降温增湿装置的烟气由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种湿法脱硫协同脱除细颗粒物及SO

【技术特征摘要】
1.一种湿法脱硫协同脱除细颗粒物及SO3酸雾的方法，其特征在于，高温烟气与脱硫塔入口烟道内喷出的雾化水接触，利用高温烟气使雾化水滴在进入脱硫塔内部之前部分蒸发，同时，由于烟气温度降至酸露点以下，部分SO3气体非均相凝结于细颗粒物上，其余SO3气体均相凝结为SO3酸雾，经降温增湿调质后，高相对湿度的烟气由脱硫塔下部烟气进口进入塔内，与顶部喷出的低温脱硫洗涤液逆流接触，高相对湿度烟气在与脱硫洗涤液逆流接触过程中达到过饱和，过饱和水汽在细颗粒物及SO3酸雾表面发生核化凝结，使细颗粒物及SO3酸雾粒度增大，凝结长大的液滴由脱硫洗涤液喷淋脱除，已处于近饱和或者饱和状态的脱硫净烟气自下而上与顶部喷淋的冷水逆流接触洗涤后再次达到过饱和，使脱硫过程中形成的颗粒物、从脱硫洗涤过程中逃逸出的细颗粒物及SO3酸雾再次核化，进而凝结长大，被后续高效除雾器拦截脱除后排出。2.根据权利要求1所述的湿法脱硫协同脱除细颗粒物及SO3酸雾的方法，其特征在于，所述的脱硫塔入口烟道喷入的雾化水来自于脱硫洗涤液换热器冷却水出水，雾化水的添加量以能够控制烟气经降温增湿调节后水汽体积百分含量增至15-20％、温度降至70-80℃为准。3.根据权利要求1所述的湿法脱硫协同脱除细颗粒物及SO3酸雾的方法，其特征在于，所述的脱硫洗涤液换热器安装于脱硫洗涤液进液管道上，脱硫洗涤液换热器进口与脱硫塔底部的脱硫洗涤液出口连接，脱硫洗涤液换热器的冷却水由上部进入，下部排出。4.根据权利要求1所述的湿法脱硫协同脱除细颗粒物及SO3酸雾的方法，其特征在于，脱硫洗涤液温...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨林军，吴昊，潘丹萍，张瑞，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32