一种单塔双循环脱硫除尘装置及工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种单塔双循环脱硫除尘装置及工艺，装置包括吸收塔，吸收塔内且位于烟气入口上方由下至上依次设置托盘孔板、粗脱硫喷淋器、气体再分布及集液层、精脱硫喷淋器和旋流除雾器，粗脱硫层通过循环泵连通塔釜，精脱硫喷淋器外接供浆泵；气体再分布及集液层包括固定在吸收塔塔壁且全部覆盖吸收塔横截面的集液部和位于集液部下方且安装高度可调的气体再分布部，集液部连通外接管路，气体再分布部包括若干相互平行且水平设置的圆管，相邻圆管之间的间隙为气体通道。本发明专利技术工艺分为粗脱硫除尘和精脱硫除尘两段，精脱硫除尘段的文丘里棒层可以增加液气接触面积，提高气液传质速率。

Single tower double cycle desulfurization dust removing device and process

The invention discloses a single tower double cycle desulfurization and dust removal device and process device comprises an absorption tower, absorption tower and located above the entrance flue gas followed by the bottom tray set plate, coarse desulfurization sprayer, gas distribution and the liquid collecting layer, fine desulfurization spray and cyclone demister, coarse desulfurization by layer circulating pump is connected with the tower reactor and desulfurization spray external supply pump; gas distribution and the liquid collecting layer comprises a fixed on the wall of the absorption tower and cover all the absorption liquid collecting part of the cross-section of the tower and located in the gas liquid below and the installation height adjustable Distribution Department, set liquid part connected to the external piping. The gas distribution Department comprises a plurality of tubes are parallel and level set, the gap between the adjacent pipe for gas channel. The process of the invention is divided into two sections: coarse desulfurization, dust removal and fine desulfurization and dust removal, and the Venturi rod layer of the fine desulfurization and dedusting section can increase the contacting area of liquid gas and gas, and improve the gas-liquid mass transfer rate.

【技术实现步骤摘要】
一种单塔双循环脱硫除尘装置及工艺
本专利技术涉及一种高效单塔双循脱硫除尘工艺，属于资源与环境保护领域。
技术介绍
随着近来来火力发电快速发展，SO2排放量逐年上升，造成酸雨现象不断加剧。另外烟囱排放的尾气中含有大量的微颗粒粉尘，造成许多城市雾霾现象频发，严重危害人类健康。针对日益严峻的大气污染形势，国家和地方政府相关部门出台了一些严格大气污染防治计划，要求新建或在建火电机组必须达到燃气机组排放的要求，排放的烟气中SO2≤35mg/Nm3，粉尘≤5mg/Nm3，NOx≤50mg/Nm3，实现超低排放。这对传统的石灰石-石膏法工艺提出了更高的要求，原脱硫工艺的脱硫效率基本在95％左右，另外随着低硫煤资源的匮乏，越来越多的高硫煤种逐渐被用来锅炉发电，使得燃烧出的烟气中二氧化硫含量高达3000mg/Nm3以上，要求脱硫效率达到99％以上。按照原来的湿法脱硫工艺已经不能满足现行的超低排放要求。针对燃煤电厂烟气中SO2浓度低于35mg/Nm3排放标准，目前国内广泛采用两种工艺：一、两个脱硫塔串联运行；二、增加喷淋层数和液气比。两个脱硫塔串联运行工艺由于受燃煤电厂空间的局限，旧塔改造不可行。增加喷淋层数和液气比需要将原有塔体加高并换流量和扬程更大的浆液泵。实施该工艺技术存在改造或建造费用高，运行过程中能耗较大。单塔双循环工艺分为塔下部粗脱硫除尘段和上部精脱硫除尘段。下部粗脱硫除尘段通过内塔釜低pH值的浆液循环吸收烟气中80-90％的SO2，且低pH值的浆液有利于石膏的氧化结晶；经下部粗脱硫除尘段处理后的烟气中剩余的300-500ppm的SO2被上部精脱硫除尘段处理达到20mg/Nm3以下。该工艺适用于高硫煤和脱硫效率要求更高的锅炉机组上。传统的单塔双循环工艺只是简单的在上下两喷淋层之间设置一个浆液回收装置，浆液得不到雾化，气液传质效果差，存在漏液现象；本工艺中的气体再分布及集液层相当于一个文丘里装置和一个液体回收器装置的结合体。传统的文丘里装置的文丘里咽喉缝隙固定，对于锅炉负荷的变化将会引起液滴雾化传质降温效果变差；传统的文丘里装置塔在脱硫塔内基本作为一个加强气液湍流的传质部件，浆液pH值低且单一，脱硫效率低。
技术实现思路
本专利技术提供了一种高效单塔双循脱硫除尘工艺，该工艺分为粗脱硫除尘和精脱硫除尘两段，精脱硫除尘段的文丘里棒层可以增加液气接触面积，提高气液传质速率；采用该工艺治理的烟气得到高效治理净化，净烟气中的SO2含量小于20mg/Nm3、烟尘含量小于5mg/Nm3，实现烟气超低排放。一种单塔双循环脱硫除尘装置，包括吸收塔，所述吸收塔的侧壁上设置烟气入口、顶部设置烟气出口，所述吸收塔内底部为内塔釜；所述吸收塔内且位于烟气入口上方由下至上依次设置托盘孔板、粗脱硫喷淋器、气体再分布及集液层、精脱硫喷淋器和旋流除雾器，所述粗脱硫喷淋器通过循环泵连通内塔釜，所述精脱硫喷淋器通过循环泵与外塔釜相连；所述气体再分布及集液层包括固定在吸收塔塔壁且全部覆盖吸收塔横截面的集液部和位于集液部下方且安装高度可调的气体再分布部，所述集液部连通过管路与外塔釜相连，所述气体再分布部包括若干相互平行且水平设置的圆管，相邻圆管之间的间隙为气体通道。圆管的设置使相邻圆管之间的间隙形成文丘里喉口，烟气以较高的流速通过喉口，浆液在喉口处被高速气流雾化形成小液滴并对烟气降温。一方面增加气液接触面积，促进二氧化硫的吸收，提高二氧化硫的吸收效率；另一方面增加微颗粒尘与雾化的液滴之间相互碰撞概率被捕获沉降。由于穿过文丘里喉口的烟气存在局部阻力，还可以将烟气流场整流，使穿过文丘里管缝隙的烟气分布更加均匀有利于提高二氧化硫的脱硫效率。本专利技术中的气体再分布部高度可调，即集液部和气体再分布部之间的间隙高度可调，从而烟气流过的文丘里喉口的宽度可调，烟气穿过文丘里喉口的阻力也可调，适应不同锅炉负荷变化，保证雾化冷凝效果；适应不同的引风机负荷，操作灵活。本专利技术还提供一种单塔双循环脱硫除尘工艺，优选通过本专利技术装置实现，包括如下步骤：(1)粗脱硫喷淋器向下喷淋脱硫浆液并在托盘孔板内形成积液层，烟气由烟气入口进入吸收塔内，向上穿过托盘孔板，经托盘孔板整流后穿过积液层，烟气中大部分的SO2和粉尘在湍流区与被脱硫浆液吸收，气流在穿过积液层时受阻力影响实现均匀分布；(2)流场均匀的烟气向上与粗脱硫喷淋器喷出的喷淋浆液均衡接触、反应，烟气中残留的SO2和粉尘进一步去除；(3)完成粗脱硫除尘后的烟气向上穿过气体再分布及集液层，在气体再分布及集液层中的气体沿管与管之间的缝隙上行，高速气流将精脱硫喷淋器喷出的浆液雾化，同时烟气冷凝饱和，雾化后的细小浆液雾滴与烟气中SO2和粉尘反应吸收，一部分随气流上升凝聚成粒径较大的液滴并沉降，通过气体再分布及集液层的集液部排入外循环浆液釜，另一部分细小液滴继续上升进入离心式旋流除雾器，带有细小液滴的饱和烟气经过旋流除雾器，最终净化后的烟气由塔顶的烟气出口排入烟囱排放。旋流除雾器内，在离心力的作用下被甩向壁面，在此过程中液滴与细小粒径的粉尘撞击而被捕集；附着在空心圆筒内壁的液滴形成的液膜逐渐增厚向下流淌，并由筒壁若干小孔及时排出多余的富集液体和粉尘，经过高效脱硫、除尘后的洁净烟气由塔顶的烟气出口排入烟囱排放。所需旋流除雾器本身采用申请人之前的专利文献中的旋流除雾器，所述旋流除雾器包括基座底板及并联安装在所述基座底板上的若干个除雾单元，所述除雾单元包括空心导流筒和置于空心导流筒内的至少两层烟气旋流模块，所述烟气旋流模块包括中心盲板、外部包围板和位于中心盲板与外部包围板所围成的环形区域内的若干旋流叶片，空心导流筒的筒壁上开设若干排液孔、中心处设有冲洗水管。优选地，所述集液部包括：若干水平设置且开口朝上的半圆管，所述半圆管与所述气体再分布部的圆管交错布置；以及与所有半圆管的同一端衔接用于汇集半圆管中浆液的浆液汇集管，所述浆液汇集管路与外塔釜连通。进一步地，相邻半圆管之间间隙为5-25mm。上层半圆形管可以将精脱段高pH浆液回收，在集液部形成一定厚度的液膜，提高湍流传质效率，脱硫除尘后的浆液通过集液部外排到外塔釜，保证高pH值的高脱硫效率。进一步优选地，所述集液部与气体再分布部之间的间距为5-40mm。本专利技术说明书集液部与气体再分布部的间距是指半圆管与与之相邻的圆管圆心连线上两管壁之间的距离。进一步优选地，所述半圆管直接通过端部与塔壁固定连接，固定连接处密封，保证烟气全部经由文丘里路径上行。一种优选的高度可调安装方式，所有圆管固定在活动支架上，所述吸收塔的塔壁上开设有与所述活动支架端部匹配的竖向条形孔，所述活动支架的端部贯穿对应条形孔后与紧固部件相连，竖向条形孔处且位于吸收塔外壁上设置密封装置。进一步优选地，所述紧固部件和密封装置为带螺纹杆的基座，螺纹杆与活动之间的端部螺纹配合，基座与竖向条形孔边缘贴合并封闭所述竖向条形孔。螺纹杆与活动支架的端部螺纹配合进行高度调节及限位固定，同时基座对条形孔处起密封作用。进一步地，所述活动支架为相互平行的两根水平杆，所有圆管固定在两根水平杆上。优选地，所述半圆管的弦长为圆管直径的0.7～0.8倍。进一步地，相邻半圆管之间的间间隙最窄处的间距为5-25mm，进一步优选地，所述圆管的直径为50-200mm。所述圆管优选空心管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单塔双循环脱硫除尘装置，包括吸收塔，所述吸收塔的侧壁上设置烟气入口、顶部设置烟气出口，所述吸收塔内底部为内塔釜；其特征在于，所述吸收塔内且位于烟气入口上方由下至上依次设置托盘孔板、粗脱硫喷淋器、气体再分布及集液层、精脱硫喷淋器和旋流除雾器，所述粗脱硫喷淋器通过循环泵连通内塔釜，所述精脱硫喷淋器通过循环泵与外塔釜相连；所述气体再分布及集液层包括固定在吸收塔塔壁且全部覆盖吸收塔横截面的集液部和位于集液部下方且安装高度可调的气体再分布部，所述集液部连通过管路与外塔釜相连，所述气体再分布部包括若干相互平行且水平设置的圆管，相邻圆管之间的间隙为气体通道。

【技术特征摘要】
1.一种单塔双循环脱硫除尘装置，包括吸收塔，所述吸收塔的侧壁上设置烟气入口、顶部设置烟气出口，所述吸收塔内底部为内塔釜；其特征在于，所述吸收塔内且位于烟气入口上方由下至上依次设置托盘孔板、粗脱硫喷淋器、气体再分布及集液层、精脱硫喷淋器和旋流除雾器，所述粗脱硫喷淋器通过循环泵连通内塔釜，所述精脱硫喷淋器通过循环泵与外塔釜相连；所述气体再分布及集液层包括固定在吸收塔塔壁且全部覆盖吸收塔横截面的集液部和位于集液部下方且安装高度可调的气体再分布部，所述集液部连通过管路与外塔釜相连，所述气体再分布部包括若干相互平行且水平设置的圆管，相邻圆管之间的间隙为气体通道。2.根据权利要求1所述单塔双循环脱硫除尘装置，其特征在于，所述集液部包括：若干水平设置且开口朝上的半圆管，所述半圆管与所述气体再分布部的圆管交错布置；以及与所有半圆管的同一端衔接用于汇集半圆管中浆液的浆液汇集管，所述浆液汇集管路与外塔釜连通。3.根据权利要求2所述单塔双循环脱硫除尘装置，其特征在于，所述集液部与气体再分布部之间的间距为5-40mm。4.根据权利要求1所述单塔双循环脱硫除尘装置，其特征在于，所有圆管固定在活动支架上，所述吸收塔的塔壁上开设有与所述活动支架端部匹配的竖向条形孔，所述活动支架的端部贯穿对应条形孔后与紧固部件相连，竖向条形孔处且位于吸收塔外壁上设置密封装置。5.根据权利要求1所述单塔双循环脱硫除尘装置，其特征在于，所述半圆管的弦长为圆管直径的0.7～0.8倍。6.根据权利要求2所述单塔双循环脱硫除尘装置，其特征在于，所述圆管的直径为50-200...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴忠标，李泽清，王岳军，陈美秀，莫建松，叶涛，
申请(专利权)人：浙江天蓝环保技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33