一種高效脫硫單塔雙循環(huán)系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高效脫硫單塔雙循環(huán)系統(tǒng)及方法，本發(fā)明的高效脫硫單塔雙循環(huán)系統(tǒng)包括脫硫塔中的主漿液池和脫硫塔外的副漿液池，兩個(gè)漿液池通過管道進(jìn)行連接，形成多區(qū)pH控制雙循環(huán)脫硫系統(tǒng)，其中，石灰石漿液由副漿液池補(bǔ)入主漿液池，石膏漿液由脫硫塔的主漿液池排出；本發(fā)明可對(duì)兩個(gè)漿液池中的pH進(jìn)行分區(qū)控制，不同噴淋層漿液分別由兩個(gè)漿液池提供，高pH值漿液有利于對(duì)SO2的吸收，實(shí)現(xiàn)脫硫系統(tǒng)的脫硫效率在99%上，低pH有利于亞硫酸鹽的氧化和石膏的結(jié)晶，提高石膏的脫水率和石膏純度。
【專利說明】一種高效脫硫單塔雙循環(huán)系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于燃煤煙氣SO2污染物控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是涉及一種高效脫硫單塔雙循環(huán)系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)境保護(hù)部新頒布的GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》調(diào)整了大氣污染物排放限值，新建、改建和擴(kuò)建的燃煤火電鍋爐將執(zhí)行100mg/Nm3的SO2排放濃度限值，而對(duì)于重點(diǎn)區(qū)域SO2排放限值為50mg/Nm3 ;部分環(huán)境污染嚴(yán)重地區(qū)甚至需要執(zhí)行更嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)SO2的超低排放甚至近零排放。
[0003]常規(guī)脫硫單塔需選擇一個(gè)較為合適的pH值范圍，既保證SO2的吸收，也要保證吸收劑的溶解及脫硫產(chǎn)物的氧化結(jié)晶，因此脫硫效率相對(duì)較低，難以滿足日益嚴(yán)格的排放要求，因此，需要對(duì)脫硫單塔進(jìn)行改造。目前，對(duì)脫硫單塔的改造有多種形式，脫硫單塔塔體拔高，增加噴淋層，增加塔內(nèi)構(gòu)件；中國專利CN 102921287A公開了一種雙塔雙循環(huán)石灰石濕法脫硫裝置及方法，該脫硫裝置包括煙氣凈化部分、吸收劑供應(yīng)部分、漿液氧化結(jié)晶部分和石膏漿液脫水部分，所述煙氣凈化部分由一級(jí)循環(huán)吸收塔和二級(jí)循環(huán)吸收塔構(gòu)成，所述吸收劑供應(yīng)部分由石灰石漿液箱、石灰石供漿泵和供漿管路構(gòu)成，所述漿液氧化結(jié)晶部分由氧化風(fēng)機(jī)、一級(jí)循環(huán)吸收塔氧化噴槍、二級(jí)循環(huán)吸收塔氧化噴槍和氧化空氣管道構(gòu)成，所述石膏漿液脫水部分由一級(jí)循環(huán)石膏排出泵、石膏旋流器和真空脫水皮帶機(jī)構(gòu)成。本脫硫裝置可以達(dá)到一個(gè)很高的脫硫效率，實(shí)現(xiàn)二氧化硫的減排和凈化空氣的目的，同時(shí)，還能夠得到品質(zhì)很高的石膏。但是，以上改造形式存在脫硫單塔塔體拔高、工期長、塔串聯(lián)占地大、投資高等一些缺點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種高效脫硫單塔雙循環(huán)系統(tǒng)及方法。本發(fā)明既能實(shí)現(xiàn)脫硫效率在99%以上，又能降低脫硫系統(tǒng)的能耗、減少成本、節(jié)約用地、滿足國家最新排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0005]一種高效脫硫單塔雙循環(huán)系統(tǒng)，包括脫硫塔，所述脫硫塔下部一側(cè)設(shè)有進(jìn)氣口，上部另一側(cè)設(shè)有出氣口 ；所述脫硫單塔內(nèi)設(shè)有主漿液池，所述主漿液池設(shè)置在進(jìn)氣口下方，所述脫硫塔外側(cè)設(shè)有副漿液池，所述副漿液池與主漿液池之間通過管道連通，所述管道內(nèi)設(shè)有截?cái)嚅y門及沖洗裝置；所述脫硫塔內(nèi)上部設(shè)有第一噴淋裝置，所述第一噴淋裝置上方設(shè)有第二噴淋裝置，所述第一噴淋裝置包括二層以上噴淋層，第二噴淋裝置包括一層以上噴淋層，第一噴淋裝置通過第一循環(huán)漿液泵與主漿液池相連通，第二噴淋裝置通過第二循環(huán)漿液泵與副漿液池相連通；所述第二噴淋裝置與出氣口之間設(shè)有除霧器，所述除霧器內(nèi)設(shè)有噴水裝置，所述噴水裝置與工藝水系統(tǒng)相連；所述主漿液池內(nèi)設(shè)有第一攪拌器，副漿液池內(nèi)設(shè)有第二攪拌器，所述主漿液池與氧化風(fēng)機(jī)相連通；所述主漿液池通過石膏排出泵與石膏脫水系統(tǒng)相連通，副漿液池通過漿液泵與漿液制備系統(tǒng)相連通。
[0006]本發(fā)明的高效脫硫單塔雙循環(huán)系統(tǒng)包括脫硫塔中的主漿液池和脫硫塔外的副漿液池，兩個(gè)漿液池通過管道進(jìn)行連接，形成多區(qū)pH控制雙循環(huán)脫硫系統(tǒng)，其中，石灰石漿液由副漿液池補(bǔ)入主漿液池，石膏漿液由脫硫塔的主漿液池排出；本發(fā)明可對(duì)兩個(gè)漿液池中的PH進(jìn)行分區(qū)控制，不同噴淋層漿液分別由兩個(gè)漿液池提供，高pH值漿液有利于對(duì)SO2的吸收，實(shí)現(xiàn)脫硫系統(tǒng)的脫硫效率在99%上,低pH有利于亞硫酸鹽的氧化和石骨的結(jié)晶,提聞石骨的脫水率和石骨純度。
[0007]優(yōu)選地，所述漿液制備系統(tǒng)包括粉倉和漿液箱，所述粉倉頂端設(shè)有倉頂除塵器，倉頂除塵器與壓縮空氣系統(tǒng)相連通，所述粉倉底端設(shè)有出料口，出料口與漿液箱相連通，所述漿液箱通過漿液泵與副漿液池相連通，漿液箱內(nèi)設(shè)有漿液攪拌器，所述沖洗裝置與漿液箱相連通；所述石膏脫水系統(tǒng)包括順次連通的石膏旋流器、皮帶脫水機(jī)、石膏庫，所述石膏旋流器通過石膏排出泵與主漿液池相連通，所述皮帶脫水機(jī)還通過氣液分離器與濾液箱連通，氣液分離器還通過真空泵與濾布沖洗箱連通，濾布沖洗箱通過濾布沖洗水泵與皮帶脫水機(jī)連通，所述濾液箱通過濾液水泵與漿液箱連通；所述工藝水系統(tǒng)包括工藝水箱，所述工藝水箱通過除霧器沖洗水泵與除霧器的噴水裝置連通，工藝水箱還通過第一工藝水泵與濾布沖洗箱連通，通過第二工藝水泵與漿液箱連通，所述沖洗裝置與工藝水箱相連通。漿液箱中的水可以由工藝水箱供給，也可以由濾液箱供給；皮帶脫水機(jī)中的水可以由工藝水箱供給，也可以由濾布沖洗箱供給；實(shí)現(xiàn)了資源的有效循環(huán)利用，降低了生產(chǎn)成本。
[0008]優(yōu)選地，所述第一攪拌器、第二攪拌器均采用側(cè)入式攪拌器。不僅成本低，而且在消耗低能耗的情況下便可以得到良好的攪拌效果。
[0009]優(yōu)選地，所述主漿液池內(nèi)設(shè)有氧化管網(wǎng)或噴射管，所述氧化管網(wǎng)或噴射管與氧化風(fēng)機(jī)相連通。
[0010]優(yōu)選地，所述主漿液池與副漿液池之間通過圓形管道或方形管道或橢圓形管道進(jìn)行連接，連接方式為水平連接或斜向連接。主漿液池與副漿液池之間通過圓形管道或方形管道或橢圓形管道進(jìn)行連接，其連接位置有多種，可從兩個(gè)漿液池的上部、中部或下部通過水平方式連接，也可是一邊上部、一邊下部或中部等其他組合方式的斜向連接，具體的連接位置、連接的角度和管道內(nèi)漿液的流速，要根據(jù)具體的工程項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化選擇；另外，還要在連接的管道內(nèi)設(shè)置截?cái)嚅y門及工藝水沖洗裝置，防止管道內(nèi)因停機(jī)或低負(fù)荷結(jié)垢所引起的管道堵塞。
[0011]優(yōu)選地，所述第一噴淋裝置的噴淋層數(shù)量為兩層，第二噴淋裝置的噴淋層數(shù)量為兩層，每層噴淋層分別對(duì)應(yīng)一臺(tái)循環(huán)漿液泵；相鄰噴淋層間的間距為1.2?2.5m。
[0012]優(yōu)選地，所述第一噴淋裝置、第二噴淋裝置上均設(shè)有若干個(gè)噴嘴，且位于邊壁的噴嘴角度小于90度，位于中心的噴嘴角度大于90。使脫硫塔斷面上完全均勻地進(jìn)行噴淋并減少漿液的邊壁流動(dòng)。
[0013]所述脫硫塔采用圓塔或方塔，副漿液池采用圓塔或方塔。其中，脫硫塔和副漿液池優(yōu)選為圓塔，但也可以是方塔和圓塔的各種組合或變形。
[0014]一種高效脫硫單塔雙循環(huán)方法，包括下述步驟:
(I)燃煤煙氣經(jīng)進(jìn)氣口進(jìn)入脫硫塔，經(jīng)第一噴淋裝置進(jìn)行脫硫，主漿液池中漿液PH控制在4.5?5.5，主漿液池中的漿液設(shè)計(jì)停留時(shí)間不低于5分鐘；其中，主漿液池中漿液通過第一循環(huán)漿液泵由與之相連的第一噴淋裝置的噴淋層進(jìn)入脫硫塔； (2)經(jīng)第一噴淋裝置進(jìn)行脫硫處理后的燃煤煙氣再經(jīng)第二噴淋裝置進(jìn)行脫硫，副漿液池中漿液PH值控制在5.3?5.8副漿液池中的漿液設(shè)計(jì)停留時(shí)間不低于3分鐘；其中，副漿液池中漿液通過第二循環(huán)漿液泵由與之相連的第二噴淋裝置噴淋層進(jìn)入脫硫塔；
(3)當(dāng)主漿液池中的漿液密度高于設(shè)定值時(shí)，漿液由石膏排出泵從主漿液池排出；主漿液池中的漿液由副漿液池通過連接管道補(bǔ)入，副漿液池中的漿液由漿液制備系統(tǒng)通過漿液泵補(bǔ)入；
(4)經(jīng)第一噴淋裝置、第二噴淋裝置處理后的燃煤煙氣再經(jīng)除霧器處理后由出氣口排出。
[0015]優(yōu)選地，在步驟(I )、( 2)進(jìn)行中，氧化風(fēng)機(jī)送出的氧化空氣經(jīng)噴水增濕后通過氧化管網(wǎng)或噴射管被送入主漿液池。
[0016]優(yōu)選地，所述第一噴淋裝置的噴淋層數(shù)量為2?4層，第二噴淋裝置的噴淋層數(shù)量為I?3層；相鄰噴淋層間的間距為1.2?2.5m。
[0017]主漿液池中，漿液pH控制在4.5?5.5，低pH有利于亞硫酸鹽的氧化和石膏的結(jié)晶；在主漿液池的下部徑向布置了攪拌器，其作用是使?jié){液成懸浮物狀態(tài)并使其進(jìn)行擴(kuò)散，即將固體維持在懸浮狀態(tài)下，同時(shí)均勻分布氧化空氣。主漿液池配有100%容量的氧化風(fēng)機(jī)，氧化風(fēng)機(jī)送出的氧化空氣經(jīng)噴水增濕后通過氧化管網(wǎng)或噴射管被送入漿液池，空氣被均勻分布在漿池截面上，從而使得空氣和漿液得以充分混合，把脫硫反應(yīng)中生成的亞硫酸鈣(CaSO3.1/2H20)氧化為硫酸鈣(CaSO4.2H20)，實(shí)現(xiàn)高氧化率。主漿液池中的石膏漿液由石膏排出泵從主漿液池排除，當(dāng)石膏漿液密度高于設(shè)定值時(shí)，石膏排出泵將漿液排出；同時(shí)，石膏排出泵亦作吸收塔檢修或事故時(shí)塔內(nèi)漿液的排空設(shè)備。
[0018]副漿液池(外部附加的漿液池)中，漿液pH值控制在5.3?5.8，漿液通過第二漿液循環(huán)泵由上層的第二噴淋裝置進(jìn)入脫硫塔，實(shí)現(xiàn)SO2的吸收，高PH有利于漿液對(duì)SO2的強(qiáng)化吸收；石灰石漿液由副漿液池通過石灰石漿液泵補(bǔ)入主漿液池(脫硫系統(tǒng))，加入新制備石灰石漿液量的大小取決于預(yù)計(jì)的鍋爐負(fù)荷、SO2含量以及實(shí)際漿液的pH值；在副漿液池的下部徑向布置攪拌器，其作用是使?jié){液成懸浮物狀態(tài)并使其進(jìn)行擴(kuò)散，即將固體維持在懸浮狀態(tài)下。在副漿液池中根據(jù)PH值及機(jī)組容量不同同樣也可布置氧化風(fēng)機(jī)，把反應(yīng)過程中生產(chǎn)的亞硫酸鈣(CaSO3.1/2H20)氧化為硫酸鈣(CaSO4.2H20)，實(shí)現(xiàn)高氧化率。
[0019]脫硫塔中一般設(shè)有3?5層噴淋，其中，第一噴淋裝置的噴淋層數(shù)量為2?4層，第二噴淋裝置的噴淋層數(shù)量為I?3層。下面2?4層噴淋層(第一噴淋裝置中)通過第一循環(huán)漿液泵與主漿液池相連，對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫，脫硫效率在90%以上；上面I?3層噴淋層(第二噴淋裝置中)通過第二循環(huán)漿液泵與高PH副漿液池相連，對(duì)煙氣SO2進(jìn)行強(qiáng)化吸收，可實(shí)現(xiàn)最終脫硫效率99%以上。相鄰噴淋層間的間距為1.2?2.5m,噴淋系統(tǒng)(第一噴淋裝置和第二噴淋裝置)能使?jié){液在脫硫塔內(nèi)均勻分布，流經(jīng)每個(gè)噴淋層的流量根脫硫效率要求即可相同也可不同。對(duì)噴嘴的選型及布置方式進(jìn)行優(yōu)化，不同位置設(shè)置不同的噴嘴形角度(設(shè)置邊壁噴嘴角度小于90度，中心噴嘴角度大于90度)，使用高效霧化噴嘴及雙向噴嘴，使霧化顆粒在2000 μ m以下，覆蓋率在200%以上，以使脫硫塔斷面上完全均勻地進(jìn)行噴淋并減少漿液的邊壁流動(dòng)。每層噴淋層由一根母管、若干支管和規(guī)則分布在支管上的噴嘴組成，每層噴淋層分別對(duì)應(yīng)一臺(tái)循環(huán)漿液泵。循環(huán)系統(tǒng)使噴淋層的布置達(dá)到所要求的噴淋漿液覆蓋率，使脫硫漿液與煙氣充分接觸，從而保證在適當(dāng)?shù)囊簹獗认驴煽康剡_(dá)到所要求的脫硫效率。
[0020]脫硫塔中一般設(shè)有2?3層除霧器，除霧器用來在吸收塔所有運(yùn)行狀態(tài)下收集夾帶的水滴，煙氣流經(jīng)除霧器時(shí)，液滴由于慣性作用留在擋板上，從而起到除霧的作用。由于被滯留的液滴也含有固態(tài)物，主要是石膏，因此就有在擋板上結(jié)垢的危險(xiǎn)，所以設(shè)置了定期運(yùn)行的噴水裝置(清洗設(shè)備)，包括除霧器沖洗母管及噴嘴系統(tǒng)。沖洗介質(zhì)是工藝水，工藝水還用于調(diào)節(jié)吸收塔中的液位。
[0021]本發(fā)明的有益效果在于:
(1)本發(fā)明高效脫硫單塔雙循環(huán)系統(tǒng)中含有兩個(gè)漿液池，可對(duì)兩個(gè)漿液池中的漿液pH實(shí)現(xiàn)分別控制，其中，主漿液池中的漿液pH值控制在4.5?5.5，有利于亞硫酸鹽的氧化和石膏的結(jié)晶，副漿液池中的漿液控制在5.3?5.8，有利于對(duì)SO2的吸收；
(2)本發(fā)明高效脫硫單塔雙循環(huán)系統(tǒng)中，主漿料池中的石灰石漿液由副漿液池補(bǔ)入，脫硫石膏漿液由主漿料池排出，使得兩個(gè)漿液池中的漿液PH值更易控制；
(3)本發(fā)明高效脫硫單塔雙循環(huán)系統(tǒng)中，位于下面的第一噴淋裝置噴淋的漿液為低pH漿液，先對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫，使得脫硫效率在90%以上；上面的第二噴淋裝置噴淋的漿液為高pH衆(zhòng)液，對(duì)煙氣進(jìn)行再次脫硫，使得最終的脫硫效率聞?dòng)?9% ；
(4)整個(gè)脫硫系統(tǒng)含有兩個(gè)漿液池，可增大整個(gè)脫硫系統(tǒng)漿液池容量，特別對(duì)于常規(guī)脫硫塔增容改造更易實(shí)現(xiàn)，主漿液池設(shè)計(jì)漿液停留時(shí)間不低于5分鐘，副漿液池設(shè)計(jì)漿液停留時(shí)間不低于3分鐘，進(jìn)而增加了漿液的停留時(shí)間，延長了石膏的結(jié)晶時(shí)間，減小了石膏的含水量，提聞了石骨的品質(zhì)；
(5)本發(fā)明在場地允許條件下只需添加一個(gè)副漿液池，改造便利，無需拔高吸收塔，成本低，工期短，改造后脫硫效率得到明顯提高，石灰石利用率提高，石膏更易結(jié)晶，石膏品質(zhì)得到明顯提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明主副漿液池斜向連接的一種示意圖；
圖3是本發(fā)明主副漿液池斜向連接的另一種示意圖；
圖4是本發(fā)明主副漿液池中部水平連接的示意圖；
圖5是本發(fā)明主副漿液池上部水平連接的示意圖；
圖6是本發(fā)明主副漿液池下部水平連接的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0024]實(shí)施例1
參照?qǐng)D1，一種高效脫硫單塔雙循環(huán)系統(tǒng)，包括脫硫塔I，所述脫硫塔I下部一側(cè)設(shè)有進(jìn)氣口 2，上部另一側(cè)設(shè)有出氣口 3 ;所述脫硫單塔I內(nèi)設(shè)有主漿液池4，所述主漿液池4設(shè)置在進(jìn)氣口 2下方，所述脫硫塔I外側(cè)設(shè)有副漿液池5，所述副漿液池5與主漿液池4之間通過管道6連通，所述管道6內(nèi)設(shè)有截?cái)嚅y門42及沖洗裝置43 ;所述脫硫塔I內(nèi)上部設(shè)有第一噴淋裝置7，所述第一噴淋裝置7上方設(shè)有第二噴淋裝置8，所述第一噴淋裝置7包括二層以上噴淋層，第二噴淋裝置8包括一層以上噴淋層，第一噴淋裝置7通過第一循環(huán)漿液泵9與主漿液池4相連通，第二噴淋裝置8通過第二循環(huán)漿液泵10與副漿液池5相連通；所述第一噴淋裝置7的噴淋層數(shù)量為兩層，第二噴淋裝置8的噴淋層數(shù)量為兩層，每層噴淋層分別對(duì)應(yīng)一臺(tái)循環(huán)漿液泵；相鄰噴淋層間的間距為1.2?2.5m。所述第二噴淋裝置8與出氣口 3之間設(shè)有除霧器11，所述除霧器11內(nèi)設(shè)有噴水裝置12，所述噴水裝置12與工藝水系統(tǒng)13相連；所述主漿液池4內(nèi)設(shè)有第一攪拌器14，所述第一攪拌器采用側(cè)入式攪拌器，副漿液池5內(nèi)設(shè)有第二攪拌器15，第二攪拌器也為側(cè)入式攪拌器。所述主漿液池4與氧化風(fēng)機(jī)16相連通，所述主漿液池4內(nèi)設(shè)有氧化管網(wǎng)39，所述主漿液池4通過氧化管網(wǎng)39與氧化風(fēng)機(jī)16相連通。所述主漿液池4通過石膏排出泵17與石膏脫水系統(tǒng)18相連通，副漿液池5通過漿液泵40與漿液制備系統(tǒng)19相連通。
[0025]所述漿液制備系統(tǒng)19包括粉倉20和漿液箱21，所述粉倉20頂端設(shè)有倉頂除塵器22，倉頂除塵器22與壓縮空氣系統(tǒng)23相連通，所述粉倉20底端設(shè)有出料口 24，出料口 24與漿液箱21相連通，所述漿液箱21通過漿液泵18與副漿液池5相連通，漿液箱21內(nèi)設(shè)有漿液攪拌器25 ;所述石膏脫水系統(tǒng)18包括順次連通的石膏旋流器26、皮帶脫水機(jī)27、石膏庫28，所述石膏旋流器26通過石膏排出泵17與主漿液池4相連通，所述皮帶脫水機(jī)27還通過氣液分離器29與濾液箱30連通，濾液箱30內(nèi)設(shè)有濾液攪拌器41，氣液分離器29還通過真空泵31與濾布沖洗箱32連通，濾布沖洗箱32通過濾布沖洗水泵33與皮帶脫水機(jī)27連通，所述濾液箱30通過濾液水泵34與漿液箱21連通；所述工藝水系統(tǒng)13包括工藝水箱35，所述工藝水箱35通過除霧器沖洗水泵36與除霧器的噴水裝置12連通，工藝水箱35還通過第一工藝水泵37與濾布沖洗箱32連通，通過第二工藝水泵38與漿液箱21連通，所述沖洗裝置43與工藝水箱35相連通。漿液箱中的水可以由工藝水箱供給，也可以由濾液箱供給；皮帶脫水機(jī)中的水可以由工藝水箱供給，也可以由濾布沖洗箱供給；實(shí)現(xiàn)了資源的有效循環(huán)利用，降低了生產(chǎn)成本。
[0026]參照?qǐng)D2?6，所述主漿液池4與副漿液池5之間通過圓形管道或方形管道或橢圓形管道進(jìn)行連接，連接方式為水平連接或斜向連接。主漿液池4與副漿液池5之間通過圓形管道或方形管道或橢圓形管道進(jìn)行連接，其連接位置有多種，可從兩個(gè)漿液池的上部、中部或下部通過水平方式連接，也可是一邊上部、一邊下部或中部等其他組合方式的斜向連接，具體的連接位置、連接的角度和管道內(nèi)漿液的流速，要根據(jù)具體的工程項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化選擇；另外，在連接的管道內(nèi)設(shè)置截?cái)嚅y門42及工藝水沖洗裝置43，防止管道內(nèi)因停機(jī)或低負(fù)荷結(jié)垢所引起的管道堵塞。
[0027]所述脫硫塔采用圓塔或方塔，副漿液池采用圓塔或方塔。其中，脫硫塔和副漿液池優(yōu)選為圓塔，但也可以是方塔和圓塔的各種組合或變形。
[0028]本發(fā)明可對(duì)兩個(gè)漿液池中的pH進(jìn)行分區(qū)控制，不同噴淋層漿液分別由兩個(gè)漿液池提供，高pH值漿液有利于對(duì)SO2的吸收，實(shí)現(xiàn)脫硫系統(tǒng)的脫硫效率在99%上，低pH有利于亞硫酸鹽的氧化和石膏的結(jié)晶，提高石膏的脫水率和石膏純度。
[0029]實(shí)施例2
參照?qǐng)D1，一種高效脫硫單塔雙循環(huán)方法，包括下述步驟:
(I)燃煤煙氣經(jīng)進(jìn)氣口 2進(jìn)入脫硫塔1，經(jīng)第一噴淋裝置7進(jìn)行脫硫，主漿液池4中漿液pH控制在4.5?5.5，主漿液池中的漿液設(shè)計(jì)停留時(shí)間不低于5分鐘；其中，主漿液池4中漿液通過第一循環(huán)漿液泵9由與之相連的第一噴淋裝置7的噴淋層進(jìn)入脫硫塔I ;主漿液池中，漿液PH控制在4.5?5.5，低pH有利于亞硫酸鹽的氧化和石膏的結(jié)晶；在主漿液池的下部徑向布置了攪拌器，其作用是使?jié){液成懸浮物狀態(tài)并使其進(jìn)行擴(kuò)散，即將固體維持在懸浮狀態(tài)下，同時(shí)均勻分布氧化空氣；
(2)經(jīng)第一噴淋裝置7進(jìn)行脫硫處理后的燃煤煙氣再經(jīng)第二噴淋裝置8進(jìn)行脫硫，副漿液池5中漿液pH值控制在5.3?5.8，副漿液池中的漿液設(shè)計(jì)停留時(shí)間不低于3分鐘；其中，副漿液池5中漿液通過第二循環(huán)漿液泵10由與之相連的第二噴淋裝置8噴淋層進(jìn)入脫硫塔；副漿液池(外部附加的漿液池沖，漿液PH值控制在5.3?5.8，漿液通過第二漿液循環(huán)泵由上層的第二噴淋裝置進(jìn)入脫硫塔，實(shí)現(xiàn)SO2的吸收，高pH有利于漿液對(duì)SO2的強(qiáng)化吸收；石灰石漿液由副漿液池通過石灰石漿液泵補(bǔ)入主漿液池(脫硫系統(tǒng))，加入新制備石灰石漿液量的大小取決于預(yù)計(jì)的鍋爐負(fù)荷、SO2含量以及實(shí)際漿液的pH值；在副漿液池的下部徑向布置攪拌器，其作用是使?jié){液成懸浮物狀態(tài)并使其進(jìn)行擴(kuò)散，即將固體維持在懸浮狀態(tài)下；
(3)當(dāng)主漿液池4中的漿液密度高于設(shè)定值時(shí)，漿液由石膏排出泵17從主漿液池4排出；主漿液池4中的漿液由副漿液池5通過連接管道6補(bǔ)入，副漿液池5中的漿液由漿液制備系統(tǒng)19通過漿液泵40補(bǔ)入；主漿液池中的石膏漿液由石膏排出泵從主漿液池排除，當(dāng)石膏漿液密度高于設(shè)定值時(shí)，石膏排出泵將漿液排出；同時(shí)，石膏排出泵亦作吸收塔檢修或事故時(shí)塔內(nèi)漿液的排空設(shè)備；
(4)經(jīng)第一噴淋裝置7、第二噴淋裝置8處理后的燃煤煙氣再經(jīng)除霧器11處理后由出氣口 3排出。脫硫塔中設(shè)有二層除霧器，除霧器用來在吸收塔所有運(yùn)行狀態(tài)下收集夾帶的水滴，煙氣流經(jīng)除霧器時(shí)，液滴由于慣性作用留在擋板上，從而起到除霧的作用。由于被滯留的液滴也含有固態(tài)物，主要是石膏，因此就有在擋板上結(jié)垢的危險(xiǎn)，所以設(shè)置了定期運(yùn)行的噴水裝置，包括除霧器沖洗母管及噴嘴系統(tǒng)，沖洗介質(zhì)是工藝水，工藝水還用于調(diào)節(jié)吸收塔中的液位。
[0030]在步驟(I)、(2)進(jìn)行中，氧化風(fēng)機(jī)送出的氧化空氣經(jīng)噴水增濕后通過氧化管網(wǎng)或噴射管被送入主漿液池。主漿液池配有100%容量的氧化風(fēng)機(jī)，氧化風(fēng)機(jī)送出的氧化空氣經(jīng)噴水增濕后通過氧化管網(wǎng)或噴射管被送入漿液池，空氣被均勻分布在漿池截面上，從而使得空氣和漿液得以充分混合，把脫硫反應(yīng)中生成的亞硫酸鈣(CaSO3.1/2H20)氧化為硫酸鈣(CaSO4.2H20),實(shí)現(xiàn)高氧化率。
[0031]所述第一噴淋裝置的噴淋層數(shù)量為二層，第二噴淋裝置的噴淋層數(shù)量為二層。下面二層噴淋層(第一噴淋裝置中)通過第一循環(huán)漿液泵與主漿液池相連，對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫，脫硫效率在90%以上；上面二層噴淋層(第二噴淋裝置中)通過第二循環(huán)漿液泵與高pH副漿液池相連，對(duì)煙氣SO2進(jìn)行強(qiáng)化吸收，可實(shí)現(xiàn)最終脫硫效率99%以上。相鄰噴淋層間的間距為1.2?2.5m，噴淋系統(tǒng)能使?jié){液在脫硫塔內(nèi)均勻分布，流經(jīng)每個(gè)噴淋層的流量根據(jù)脫硫效率要求即可相同也可不同。對(duì)噴嘴的選型及布置方式進(jìn)行優(yōu)化，不同位置設(shè)置不同的噴嘴形角度，設(shè)置邊壁噴嘴角度小于90度，中心噴嘴角度大于90度，使用高效霧化噴嘴及雙向噴嘴，使霧化顆粒在2000 μ m以下，覆蓋率在200%以上，以使脫硫塔斷面上完全均勻地進(jìn)行噴淋并減少漿液的邊壁流動(dòng)。每層噴淋層由一根母管、若干支管和規(guī)則分布在支管上的噴嘴組成，每層噴淋層分別對(duì)應(yīng)一臺(tái)循環(huán)漿液泵。循環(huán)系統(tǒng)使噴淋層的布置達(dá)到所要求的噴淋漿液覆蓋率，使脫硫漿液與煙氣充分接觸，從而保證在適當(dāng)?shù)囊簹獗认驴煽康剡_(dá)到所要求的脫硫效率。在副漿液池中根據(jù)PH值及機(jī)組容量不同同樣也可布置氧化風(fēng)機(jī)，把反應(yīng)過程中生產(chǎn)的亞硫酸鈣(CaSO3.1/2H20)氧化為硫酸鈣(CaSO4.2H20)，實(shí)現(xiàn)高氧化。
[0032]本實(shí)施例中，主漿液池4中兩臺(tái)第一漿液循環(huán)泵9與位于下面的第一噴淋裝置中的兩層噴淋層相連，主漿液池漿液停留時(shí)間控制在5?6分鐘，石膏脫水率為90% ;副漿液池5中的高pH漿液由第二循環(huán)漿液泵10與位于上面的第二噴淋裝置中的兩層噴淋層相連，脫硫塔中主漿液池中的漿液PH與副漿液池中的漿液pH相差0.4，最終的脫硫效率達(dá)到99.9%。
【權(quán)利要求】
1.一種高效脫硫單塔雙循環(huán)系統(tǒng)，包括脫硫塔，所述脫硫塔下部一側(cè)設(shè)有進(jìn)氣口，上部另一側(cè)設(shè)有出氣口 ；其特征在于:所述脫硫單塔內(nèi)設(shè)有主漿液池，所述主漿液池設(shè)置在進(jìn)氣口下方，所述脫硫塔外側(cè)設(shè)有副漿液池，所述副漿液池與主漿液池之間通過管道連通，所述管道內(nèi)設(shè)有截?cái)嚅y門及沖洗裝置；所述脫硫塔內(nèi)上部設(shè)有第一噴淋裝置，所述第一噴淋裝置上方設(shè)有第二噴淋裝置，所述第一噴淋裝置包括二層以上噴淋層，第二噴淋裝置包括一層以上噴淋層，第一噴淋裝置通過第一循環(huán)漿液泵與主漿液池相連通，第二噴淋裝置通過第二循環(huán)漿液泵與副漿液池相連通；所述第二噴淋裝置與出氣口之間設(shè)有除霧器，所述除霧器內(nèi)設(shè)有噴水裝置，所述噴水裝置與工藝水系統(tǒng)相連；所述主漿液池內(nèi)設(shè)有第一攪拌器，副漿液池內(nèi)設(shè)有第二攪拌器，所述主漿液池與氧化風(fēng)機(jī)相連通；所述主漿液池通過石膏排出泵與石膏脫水系統(tǒng)相連通，副漿液池通過漿液泵與漿液制備系統(tǒng)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效脫硫單塔雙循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述漿液制備系統(tǒng)包括粉倉和漿液箱，所述粉倉頂端設(shè)有倉頂除塵器，倉頂除塵器與壓縮空氣系統(tǒng)相連通，所述粉倉底端設(shè)有出料口，出料口與漿液箱相連通，所述漿液箱通過漿液泵與副漿液池相連通，漿液箱內(nèi)設(shè)有漿液攪拌器；所述石膏脫水系統(tǒng)包括順次連通的石膏旋流器、皮帶脫水機(jī)、石膏庫，所述石膏旋流器通過石膏排出泵與主漿液池相連通，所述皮帶脫水機(jī)還通過氣液分離器與濾液箱連通，氣液分離器還通過真空泵與濾布沖洗箱連通，濾布沖洗箱通過濾布沖洗水泵與皮帶脫水機(jī)連通，所述濾液箱通過濾液水泵與漿液箱連通；所述工藝水系統(tǒng)包括工藝水箱，所述工藝水箱通過除霧器沖洗水泵與除霧器的噴水裝置連通，工藝水箱還通過第一工藝水泵與濾布沖洗箱連通，通過第二工藝水泵與漿液箱連通，所述沖洗裝置與工藝水箱相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效脫硫單塔雙循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述第一攪拌器、第二攪拌器均采用側(cè)入式攪拌器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效脫硫單塔雙循環(huán)系統(tǒng)，特征在于:所述主漿液池內(nèi)設(shè)有氧化管網(wǎng)或噴射管，所述氧化管網(wǎng)或噴射管與氧化風(fēng)機(jī)相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效脫硫單塔雙循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述主漿液池與副漿液池之間通過圓形管道或方形管道或橢圓形管道進(jìn)行連接，連接方式為水平連接或斜向連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效脫硫單塔雙循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述第一噴淋裝置的噴淋層數(shù)量為兩層，第二噴淋裝置的噴淋層數(shù)量為兩層，每層噴淋層分別對(duì)應(yīng)一臺(tái)循環(huán)漿液泵；相鄰噴淋層間的間距為1.2?2.5m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效脫硫單塔雙循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述第一噴淋裝置、第二噴淋裝置上均設(shè)有若干個(gè)噴嘴，且位于邊壁的噴嘴角度小于90度，位于中心的噴嘴角度大于90。
8.一種利用權(quán)利要求1所述高效脫硫單塔雙循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行處理的高效脫硫單塔雙循環(huán)方法，其特征在于包括下述步驟: (1)燃煤煙氣經(jīng)進(jìn)氣口進(jìn)入脫硫塔，經(jīng)第一噴淋裝置進(jìn)行脫硫，主漿液池中漿液PH控制在4.5?5.5，主漿液池中的漿液設(shè)計(jì)停留時(shí)間不低于5分鐘；其中，主漿液池中漿液通過第一循環(huán)漿液泵由與之相連的第一噴淋裝置的噴淋層進(jìn)入脫硫塔； (2)經(jīng)第一噴淋裝置進(jìn)行脫硫處理后的燃煤煙氣再經(jīng)第二噴淋裝置進(jìn)行脫硫，副漿液池中漿液pH值控制在5.3?5.8副漿液池中的漿液設(shè)計(jì)停留時(shí)間不低于3分鐘；其中，副漿液池中漿液通過第二循環(huán)漿液泵由與之相連的第二噴淋裝置噴淋層進(jìn)入脫硫塔； (3)當(dāng)主漿液池中的漿液密度高于設(shè)定值時(shí)，漿液由石膏排出泵從主漿液池排出；主漿液池中的漿液由副漿液池通過連接管道補(bǔ)入，副漿液池中的漿液由漿液制備系統(tǒng)通過漿液泵補(bǔ)入； (4)經(jīng)第一噴淋裝置、第二噴淋裝置處理后的燃煤煙氣再經(jīng)除霧器處理后由出氣口排出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高效脫硫單塔雙循環(huán)方法，其特征在于:在步驟(1)、(2)進(jìn)行中，氧化風(fēng)機(jī)送出的氧化空氣經(jīng)噴水增濕后通過氧化管網(wǎng)或噴射管被送入主漿液池。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高效脫硫單塔雙循環(huán)方法，其特征在于:所述第一噴淋裝置的噴淋層數(shù)量為2?4層，第二噴淋裝置的噴淋層數(shù)量為I?3層；相鄰噴淋層間的間距為L 2 ?2.5mο
【文檔編號(hào)】B01D53/50GK104226099SQ201410408295
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月19日
【發(fā)明者】高翔, 鄭成航, 駱仲泱, 岑可法, 倪明江, 張涌新, 李欽武, 施正倫, 周勁松, 方夢祥, 程樂鳴, 王勤輝 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)