将上流/下流式湿烟道气脱硫系统转变为单回路上流式湿烟道气脱硫系统的方法技术方案

一种在上流／下流式烟道气脱硫系统中，通过将上流／下流式系统转变为单回路烟道气脱硫系统来降低压降的方法，该方法包括以下步骤：　　　　提供上流／下流式烟道气脱硫系统，包括下流式急冷器、上流式吸收器、位于急冷器和吸收器之间的横向通道、向急冷器提供工作流体的装置、具有烟道气入口的吸收器、至少位于横向通道和吸收器下方的储槽，将流入的烟道气送至横向通道的管道系统、安装在管道系统中的急冷器；　　　　用旁通管取代管道系统；　　　　在吸收器上方加装喷雾装置；以及　　　　向喷雾装置输送工作流体。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及湿烟道气脱硫(WFGD)系统，具体地而言，涉及将上流/下流式WFGD系统转变为单回路上流式WFGD系统，来降低上流/下流式WFGD系统中压降，并提高其收集效率的新方法。
技术介绍
烟道气脱硫，特别是发电厂烟道气脱硫问题一直是很多研究工作的主题。联邦政府和州政府关于空气质量的法规已经制定了越来越严格的排放标准，特别是针对诸如硫氧化物等众所周知的污染物。由于燃煤和燃油发电厂会排放出大量的燃烧副产物-硫氧化物，因此大量的工作都是针对烟道气脱硫，将电厂的硫氧化物排放减少到允许的范围。在燃煤和燃油发电厂和使用其它化石燃料的发电厂以及那些利用废渣发电的工厂排放的烟道气中，以及其它工业过程的废气中，都有主要以二氧化硫存在的硫氧化物。另外，在含硫燃料如煤和石油渣油的不完全燃烧或气化过程中会产生含硫(特别是二氧化硫)气体。因此，控制由于二氧化硫排入大气导致的空气污染问题就越来越急迫。燃煤和燃油发电厂中最常用的烟道气脱硫方法为“湿涤气”法。该方法中，用碱性水溶液或由包含石灰、石灰石、纯碱或其它含钠、镁、钙的化合物的浆状试剂来洗涤含二氧化硫的烟道气，上述涤气剂中可还含有各种添加剂，用以增强脱硫效果、控制脱硫的化学过程并减少化学结垢。湿涤气技术提供在各种不同结构的系统中的气液接触。这些系统最主要一点是由下流式急冷器和上流式吸收器组成。待处理的热烟道气进入装有文丘里涤气器或喷淋头的急冷器，文丘里涤气器或喷淋头与浆液或水源相连，产生的液滴可在热烟道气向下流过急冷器时促进其快速冷却。离开急冷器后，冷却了的烟道气排入横向通道，通过该通道后再向上流过吸收器，在吸收器中，气体与碱性浆状试剂逆流密切接触从而得到洗涤。浆状试剂通过喷淋头上的喷嘴引入吸收器，并在填料或塔板上流过。在靠近吸收器出口处有捕沫器以除去烟道气中额外的水分。尽管上流/下流式WFGD系统一般有较好的二氧化硫脱除效果，但该系统的压力损失高于目前相同处理容量的单回路WFGD系统。结果，该系统要求的风机功率和泵功率要高于单回路WFGD系统，这又使该系统的运行和维护成本高于相同处理容量的单回路WFGD系统。换言之，本专利技术使得降低烟道气流动阻力从而降低系统运行和维护成本成为可能。如前所述，污染控制已经趋向更加严格，这样，许多工厂就面临着对已有的污染控制设备进行改进或更新，以达到更佳性能。另外厂主/管理者也常常愿意改进或更新已有的污染控制设备来实现通过提高效率而降低运行和维护成本的利益。许多情况下，由于场地空间和/或动力消耗方面的考虑，使得空气污染控制系统的更新或改进较为困难。本专利技术的优点是，使设备的更新适应于现有场地，并通过降低污染控制系统中的压降来降低风机和泵的功率要求，以及提高烟道气脱除二氧化硫的效率，从而解决场地和/或动力消耗问题。本专利技术可将系统的压降减少5英寸水柱。
技术实现思路
本专利技术提供一种通过将上流/下流式WFGD系统转变为单回路上流式WFGD系统来降低系统压降的方法。上流/下流式系统包括下流式急冷器和上流式吸收器，以及位于两者之间的横向流动通道。下流式急冷器包括安装在管道系统(duct work)中的文丘里涤气器，该通道将烟道气送入急冷器，排放到横向通道，流动通过吸收器。在实际操作中，文丘里涤气器，即使是在那些声称使用了非常细小液滴的涤气器，利用的液滴尺寸远远大于最佳液滴尺寸，用来提高文丘里涤气器收集效率的主要方法一直是减小喷口的尺寸，或增加气体流过系统的总速率。这两种方法使污染物颗粒与液滴通过文丘里涤气器中喷口时，两者间的速度差增加，使两者间发生更多的相互作用，从而提供污染物的脱除效果。然而，用这种方式来增加收集效率是以显著增大系统的能量输入为代价的，从而导致运行成本提高。而由于减小了喷口直径导致总阻力增加，或提高了通过文丘里涤气器的总气速，而增加了额外的能量消耗。在上述任一情况下，都使通过文丘里涤气器的压降增加，从而要求更高的风机和泵容量。本专利技术方法中，用将烟道气直接送入吸收器的旁通管来代替管道系统、急冷器和横向通道(下文中的一种实施方案除外)。急冷区被移至吸收器内，并由喷雾层代替。该喷雾层包括许多安装在平行排列的喷淋头上的喷嘴。这些喷嘴将二氧化硫-还原剂的浆液喷洒在喷雾区中，使之在向下通过吸收器过程中与烟道气逆流接触。浆状试剂收集于吸收器储槽或反应槽中，一部分循环通过吸收器与烟道气流接触。在被替换了的管道结构中，用于向急冷器输送浆状试剂的管道可以改道至吸收器中的喷嘴喷头。用一层喷嘴代替旁路急冷器，使得流过该系统的烟道气中二氧化硫的总脱除率得到提高。在吸收器入口的上方安装保护篷，以防止浆状试剂进入吸收器入口，并使最初方向向下的烟道气转向，从而使烟道气在向上流过吸收器的过程中达到更均匀的分布。旁通管结构中的弯头数目少于管道系统，从而可减少压力损失。吸收器的前壁延伸到吸收器入口下方，成为储槽的前壁，以适应用旁通管代替横向通道这一变化，并在此处将旁通管与吸收器相连接。在储槽的前壁加装溢流管，以维持储槽中理想的或预设的浆状试剂和污染物颗粒的量，过量的浆状试剂和污染物颗粒通过降液管排至收集槽中。旁通管、保护篷以及储槽的前壁采用抗氧化性和还原性介质腐蚀的材料制造，因而可以防止局部腐蚀作用。为应急亦可在旁通管中加装备用急冷器。在旁通管中可安装导流元件，如在弯头(特别是管道系统中的锐角弯头)前后安装转向叶片，促进烟道气的层流，从而进一步减少压力损失。可将横向通道不必换去而只要对其进行改造，即封闭其顶部的烟道气入口孔，代之以开口于前壁的烟道气入口。然后将旁通管与横向通道前壁与新开的烟道气入口的交界部分相连接。在横向通道顶部的气体一侧，必须增加一组喷淋头和喷嘴，喷洒碱性溶液，主要防止顶部过热。需注意，除去管道结构和文丘里涤气器型的急冷器，将不仅会由于减少了系统的压降而使风机功率和泵功率的要求降低，而且还会消除与文丘里涤气器喷口有关的维护费用。附图说明从下面的详细阐述，特别是参照附图，可更好地理解本
技术实现思路
以及本专利技术的优点。图1为本专利技术已知的上流/下流(downflow/upflow)式WFGD系统的简要剖视图。图2为采用本专利技术方法，对图1系统得到的单回路上流式WFGD系统的简要剖视图。图3为本专利技术的另实施方案的简要剖视图，其中绘出安装在旁通管中的应急急冷器。图4为本专利技术的另一实施方案的简要剖视图，其中绘出安装在旁通管中的转向叶片。图5为本专利技术的又一实施方案的简要剖视图，其中绘出与横向通道相连接的旁通管。图6为本专利技术的又一实施方案的简要剖视图，其中绘出分配储槽的布局方式。具体实施例方式本专利技术宜应用于锅炉烟道气的处理，为了说明本专利技术及其优点，将对这一实施方案进行说明。但本专利技术不限于此说明性的实施方案，预计本专利技术可应用于各种燃烧系统溶出物、填充的或其它类型的涤气装置，以及各种试剂并流和/或逆流流动的情况。以下将参照附图进行说明，各个附图中相同的参考数字标注相同的部件。参照附图，特别是图1，上流/下流式WFGD系统10为本领域已知的，该系统包括烟道气管道11，用于接收从诸如燃煤电厂或工业锅炉(图中未示出)过来的烟道气12，烟道气最好已经过静电沉淀器或纤维织物过滤器(图中均未示出)去除了颗粒物。烟道气12通过位于割线点52和53之间的管道系统17由管道11疏输送并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：R·L·古德，D·W·约翰逊，D·W·墨菲，R·B·迈尔斯，J·F·苏列克，D·R·伯利，P·J·利布，
申请(专利权)人：巴布考克及威尔考克斯公司，
类型：发明
国别省市：