專利名稱：一種設(shè)有噴淋段的塔頂排放式煙氣脫硫塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種設(shè)有噴淋段的塔頂排放式煙氣脫硫凈化排放一體化設(shè)備，尤其涉及從煙氣中回收硫氧化物生產(chǎn)有用產(chǎn)品的脫硫塔，屬于電力、冶金、環(huán)保和化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其適合煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
以煤或石油為燃料的火力發(fā)電廠排放大量鍋爐煙道氣，經(jīng)過煙囪直接排向大氣。電廠鍋爐的排放煙囪高度在120 250m之間， 一般都采用鋼筋混泥土材料作為強度外殼。由于煙氣中含有SOx、 NOx、 HC1和HF等酸性氣態(tài)物質(zhì)，尤其其中的S03氣體，使得煙氣表現(xiàn)出酸露點腐蝕性。煙氣的酸露點隨煙氣中S03和水汽含量增加而增加， 一般在100 150℃之間。 為了確保煙氣排放過程中不出現(xiàn)酸露點腐蝕，從鍋爐系統(tǒng)出口，即通常的鍋爐引風機出口的 煙氣溫度比露點高15 25℃。但是，為了安全和設(shè)計保守起見，煙囪內(nèi)壁都需要內(nèi)襯保溫， 尤其是防腐材料，在與煙氣接觸的最里層襯以耐酸膠泥，次里層襯以耐酸磚。
隨著環(huán)保要求越來越嚴格，電廠或鍋爐都需要安裝煙氣脫硫裝置，且主流的煙氣脫硫技術(shù)都是含水漿液洗滌吸收的方法，或稱為濕法，脫硫劑是堿性物質(zhì)，比如天然的石灰石，即碳酸鈣，氧化鎂/碳酸鎂，氫氧化鈉/碳酸鈉，或者合成氨等，脫硫產(chǎn)品分別是石膏(二水硫酸鈣晶體)，七水硫酸鎂晶體，硫酸鈉或硫酸銨。這些方法的一個共同點都是，脫硫尾氣排放溫度低于酸露點腐蝕溫度，而且接近煙氣水飽和的水露點溫度，在40 60℃之間，盡管在脫硫設(shè)備，通常稱為脫硫塔中，S03的脫除效率也很高，但是由于S03遇水會形成酸霧，不可能 100%去除，脫硫后的尾氣含有硫酸霧，仍然表現(xiàn)出明顯的腐蝕性。
現(xiàn)有的方法是對鍋爐原有煙囪進一步實施防腐蝕處理，比如在原有的耐酸膠泥層再內(nèi)襯 防腐材料，增強其防腐蝕能力。對于新建機組，增強性防腐使施工周期大大延長，而且增強 性防腐使煙囪建設(shè)費用增加，后續(xù)維護和防腐材料更新的難度也很大。對于老機組，如果對原有煙囪進行新的防腐處理，施工難度大，施工周期長，更關(guān)鍵的是，這對機組或鍋爐的生產(chǎn)會造成較大影響，在實踐中缺乏應(yīng)用價值。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型需要解決的技術(shù)問題是公開一種新型的設(shè)有噴淋段的塔頂排放式煙氣脫硫排放一體化設(shè)備，尤其公開了一種從煙氣中回收硫氧化物的脫硫塔。它把煙氣凈化后，直接從脫硫塔的排煙筒排放，使煙氣不需再經(jīng)原來的煙囪排放。本實用新型的主要技術(shù)創(chuàng)新在于， 直接從煙氣凈化裝置排出煙氣的直立煙筒。因此，本實用新型提到的直立煙筒，或者直排煙囪，或者直排煙筒，或者直排煙道，就說直接連接在煙氣脫硫塔的煙氣出口，直接向大氣排放尾氣的構(gòu)件，安裝該構(gòu)件的脫硫塔可以直接排放凈化氣體。這樣，原來的煙囪不再需要進行防腐增強處理，甚至原來的煙囪被完全廢棄，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，并且其能耗低，脫硫效率高。
本實用新型的實質(zhì)還在于，在塔頂排放式脫硫塔體內(nèi)部設(shè)置了具有特殊結(jié)構(gòu)和功能的噴淋段，使煙氣在脫硫塔體內(nèi)與洗滌吸收液充分接觸，完成氣-液兩相的傳質(zhì)和傳熱，以及液相的化學反應(yīng)，實現(xiàn)高的脫硫效率和其他污染物凈化效率，同時實現(xiàn)更低的能量消耗。
具體而言，本實用新型公開的煙氣脫硫塔是指如下設(shè)有噴淋段的塔頂排放式煙氣脫硫， 該塔為圓筒形或方形的塔，還包括
塔體；
塔體上的煙氣進口，位置在塔體中下部或者中下部至中上部之間，優(yōu)選中部；
塔體上的煙氣出口，位置在塔體上部或頂部，優(yōu)選頂部；
設(shè)置在煙氣進口和煙氣出口之間的塔體內(nèi)的噴淋段；
設(shè)置在煙氣出口和噴淋段之間的塔體內(nèi)的填料段
設(shè)置在煙氣進口下部的位于塔體內(nèi)的鼓泡段；
設(shè)置在凈化煙氣出口之上，并與煙氣出口直接相連接的直立煙筒；
而且，
所述塔體上的煙氣進口的流通截面為矩形，或者近似矩形，并且所述矩形的短邊與長邊 之比在0.25-0.5之間；
填料段中設(shè)置了兩段填料，并且每段填料之上都布置有噴水器；
填料段用波紋狀塑料板片平行排列而成，片間距20 50mm,所選塑料為聚丙烯或者它與 玻璃纖維的復合材料，塑料板片的厚度介于1.0mm 5.0mm之間，優(yōu)選在2.0mm 3.5mm之間；
噴淋段中設(shè)置有煙氣分布器，吸收液噴淋器和液體壁流擋板；
鼓泡段中設(shè)置有空氣鼓泡器，和側(cè)進軸攪拌器；
直立煙筒的橫截面為圓形、橢圓形、方形，或者矩形，
直立煙筒的橫截面積是塔體橫截面積的0.10~0.25倍，較好地在0.125 0.175m之間；
直立煙筒的高度在20 80m之間，較好地在30 60m之間；
其創(chuàng)新性特征還在于，
所述噴淋段包括一組、兩組或者多組噴淋器；噴淋器包括分布管和噴嘴，分布管與噴嘴 相連接，噴嘴為螺旋噴嘴；分布管分為主管和支管，主管與支管相連接，主管的內(nèi)徑為0.15 1.5m，支管的內(nèi)徑為0.05 0.5mm;噴嘴的數(shù)量為，在所述塔體的橫截面上，每0.5 2.0平 方米布置1個噴嘴，且噴嘴的噴口內(nèi)徑為10 100mm,優(yōu)選為20 60mm;
所述噴淋段還包括至少一個煙氣分布器，煙氣分布器為開孔的篩板狀或開孔的柵板狀， 開孔總面積與所述塔體的橫截面積之比為10 50%，優(yōu)選為20~30%，篩板開孔直徑為 10-100mm，優(yōu)選為20^40mm,格柵縫隙的寬度為10~100mm，優(yōu)選為2040mm;
所述噴淋段還包括至少一個煙氣液體壁流擋板，所述液體壁流擋板直接連接在所述塔體 的內(nèi)壁，與所述塔體的內(nèi)壁形成的豎直方向形成的角度在30-90度之間。
本實用新型公開的煙氣凈化裝置按照如下方式操作
含有S02 (含量一般在5OO-15000mg/Nm3), S03 (含量一般在10-300 mg/Nm3)， NOx (含 量一般在100-1000 mg/Nm3 )， HCI/HF (含量一般在10-100 mg/Nm3 )，塵(含量一般在50-500 mg/Nm3)等污染物，且溫度為100-160℃的煙氣，從煙氣進口進入脫硫塔，向上流經(jīng)噴淋段， 與從噴淋器噴淋下來的洗滌吸收液逆流接觸，發(fā)生氣-液兩相的傳質(zhì)、傳熱和液相中的化學反 應(yīng)，脫出以上污染物。在噴淋段，煙氣中的S02變?yōu)閬喠蛩猁}，SCb變?yōu)榱蛩猁}，HC1變?yōu)?氯化物。這些強酸性污染物的脫出效率可達到95%。煙氣中的粉煤灰(塵)的脫出效率大于 60%-90%。煙氣被洗滌吸收液冷激，溫度降低到40-60°C。
洗滌吸收液為含有堿性脫硫劑、硫酸鹽及其結(jié)晶固體的漿狀水溶液，而且一般都是被硫
酸鹽飽和或過飽和的漿狀水混合物。
對于機組或鍋爐容量大，或者煙氣中S02濃度高的情況，如果采用溶解度極低的鈣原料 (鈣法)或鎂原料(鎂法)，洗滌液流量將十分巨大，現(xiàn)有的泵技術(shù)難以滿足大流量的要求， 通常采用多臺循環(huán)泵并聯(lián)的方法。尤其是，每一臺循環(huán)泵都對應(yīng)一套洗滌液進口和洗滌液噴 淋器。因此，這種情況下，煙氣必須經(jīng)過多組噴淋器，再進入填料段。
煙氣從噴淋段繼續(xù)向上進入填料段，目的是除去從噴淋段帶來的液滴，或稱液沫，除沫 效率大于95%。填料段有兩層填料，每層填料上方都有一組噴水器，用以沖洗除沫填料上粘
附的固體，比如石膏，硫酸銨或硫酸鎂等，防止持續(xù)累積堵塞填料中的氣體通道。連續(xù)運行 狀態(tài)下，下層填料的噴水器運行，停車時，必須運行上層填料的噴水器一段時間，優(yōu)選上、
下層填料的噴水器同時運行1~5分鐘。
經(jīng)過填料段后的煙氣稱為凈化煙氣，通過凈化煙氣出口直接從直立煙筒排入大氣。
從噴淋段下來的洗滌吸收液，直接進入位于脫硫塔底部的鼓泡段。在鼓泡段，吸收液經(jīng) 過空氣氧化后，亞硫酸鹽變?yōu)榱蛩猁}，并在過飽和情況下析出硫酸鹽晶體。鼓泡段還充當了 脫硫劑溶解槽的功能。 一般情況下，新鮮的脫硫劑比如粒度在250-325目以上的石灰石粉末 漿液，氧化鎂/碳酸鎂漿液，或液化氨/氣化氨/氨水，直接加到鼓泡段，與吸收液混合、溶解、 稀釋。鼓泡段還充當了吸收液循環(huán)槽的作用，經(jīng)過脫硫塔外的循環(huán)泵不斷將含有脫硫劑的吸 收液輸送到噴淋段，不斷吸收煙氣中的污染物，尤其S02，再回到脫硫塔底部的鼓泡段。
同時也必須從鼓泡段不斷排除吸收液，進入后續(xù)的硫酸鹽固體分離和加工設(shè)備，以獲得 脫硫產(chǎn)品，固體硫酸鹽。
由上述公開的技術(shù)方案可見，本實用新型的設(shè)有噴淋段的煙氣脫硫凈化排放一體化脫硫 塔包括了四個部分從下至上分別為鼓泡段、噴淋段、填料段和直立煙筒，使在脫硫塔脫出 煙氣中的污染物質(zhì)，尤其S02之后，凈化尾氣不經(jīng)過原來的鍋爐煙囪排放，從而避免了現(xiàn)有 技術(shù)需要對鍋爐煙囪增強防腐，進而也不影響鍋爐或電力正常生產(chǎn)的問題，還節(jié)約了投資， 縮短了工期，并且可在較低的能耗下獲得較高的脫硫和凈化效率。


圖1為設(shè)有噴淋段的塔頂排放式煙氣脫硫塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參見圖l，本實用新型的塔頂排放式煙氣脫硫塔，為圓筒形的塔，包括
塔體(1);
設(shè)置在塔體(1)下部的位于塔體內(nèi)的鼓泡段(2)，鼓泡段(2)中設(shè)置有空氣鼓泡器， 和側(cè)進軸攪拌器；
設(shè)置在塔體(1)中部的煙氣進口 (3)，煙氣進口 (3)的流通截面為矩形，并且所述矩 形的短邊與長邊之比在0.35;
設(shè)置在塔體(1)中上部的位于塔體內(nèi)的噴淋段(4)，噴淋段(4)中設(shè)置有煙氣分布器， 吸收液噴淋器和液體壁流擋板，所述吸收液噴淋器為2組；
設(shè)置塔體(1)上部的位于塔體內(nèi)的填料段(5)，填料段(5)中設(shè)置兩段填料，每段填 料之上都布置有噴水器，并且所述填料段中的填料由波紋狀塑料板片平行排列而成，片間距 30mm，所述板片的厚度為3.0mm;
設(shè)置在塔體(1)頂部的凈化煙氣出口 (6);
設(shè)置在凈化煙氣出口 (6)之上，并與煙氣出口 (6)直接相連接的直立煙筒(7)，直立 煙筒(7)的橫截面積是圓形，并且從其進氣口到其排氣口，橫截面積不斷減小，與塔體橫截 面積的比例從0.25減小到0.125倍，直立煙筒(7)的高度是55米；
尤其是，
噴淋段(4)包括兩組噴淋器；噴淋器包括分布管和噴嘴，分布管與噴嘴相連接，噴嘴為螺旋噴嘴；分布管分為主管和支管，主管與支管相連接，主管的內(nèi)徑為0.6m，支管的內(nèi)徑為 0.2和0.08mm;噴嘴的數(shù)量為，在所述塔體的橫截面上，每1.0平方米布置1個噴嘴，且噴嘴的噴口內(nèi)徑為32mm;
噴淋段(4)還包括一個煙氣分布器，煙氣分布器為丌孔的柵板狀，開孔總面積與所述塔體的橫截面積之比為27.5%,格柵縫隙的寬度為25mm;
噴淋段(4)還包括一個煙氣液體壁流擋板，所述液體壁流擋板直接連接在所述塔體的內(nèi)壁，與所述塔體的內(nèi)壁形成的豎直方向形成的角度在45度。
權(quán)利要求1、一種設(shè)有噴淋段的塔頂排放式煙氣脫硫塔，包括塔體，塔體上的煙氣進口和煙氣出口，以及煙氣出口連接的直立煙筒，其特征在于，所述塔體內(nèi)部設(shè)置有噴淋段，該噴淋段包含至少一組噴淋器，并且所述噴淋段位于所述煙氣進口和煙氣出口之間的塔體內(nèi)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫塔，其特征在于，所述噴淋段包括兩組或者多組噴淋器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫塔，其特征在于，所述噴淋器包括分布管和噴嘴，分 布管與噴嘴相連接，噴嘴為螺旋噴嘴。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的煙氣脫硫塔，其特征在于，所述分布管分為主管和支管，主管 與支管相連接，主管的內(nèi)徑為0.15 1.5m,支管的內(nèi)徑為0.05 0.5mm。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的煙氣脫硫塔，其特征在于，所述噴嘴的數(shù)量為，在所述塔體的 橫截面上，每0.5 2.0平方米布置1個噴嘴。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的煙氣脫硫塔，其特征在于，所述噴嘴的噴口內(nèi)徑為10 100mm。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫塔，其特征在于，所述噴淋段還包括至少一個煙氣分 布器。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的煙氣脫硫塔，其特征在于，所述煙氣分布器為開孔的篩板狀， 開孔總面積與所述塔體的橫截面積之比為20~30%，開孔直徑為10 100mrn。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的煙氣脫硫塔，其特征在于，所述煙氣分布器為開孔的柵板狀， 開孔總面積與所述塔體的橫截面積之比為20~30%，柵條縫隙的寬度為10 100mm。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫塔，其特征在于，所述噴淋段還包括至少一個煙氣 液體壁流擋板，所述液體壁流擋板直接連接在所述塔體的內(nèi)壁，與所述塔體的內(nèi)壁形成的豎 直方向形成的角度在30~90度之間。
專利摘要本實用新型涉及一種設(shè)有噴淋段的塔頂排放式煙氣脫硫塔，包括塔體，設(shè)置在塔體上的煙氣進口和煙氣出口，及設(shè)置在煙氣出口之上方的直立煙筒，可以使煙氣在脫硫塔體內(nèi)脫硫凈化后，尤其回收其中的硫氧化物生產(chǎn)硫酸鹽產(chǎn)品后直接從直立煙筒排放，其創(chuàng)新特征在于塔體內(nèi)設(shè)置的帶有液體噴淋器、煙氣分布器和液體壁流擋板的噴淋段，它避免了現(xiàn)有技術(shù)需對原煙囪防腐增強造成的施工周期長和投資高的問題，并且可在較低的能耗下，獲得較高的煙氣脫硫和凈化效率。
文檔編號B01D53/78GK201179418SQ200820055488
公開日2009年1月14日 申請日期2008年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月14日
發(fā)明者婁愛娟 申請人:婁愛娟