一种高效二氧化硫吸收塔的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高效二氧化硫吸收塔，包括吸收塔塔体、烟气入口和烟气出口，烟气入口设于塔体的中部，烟气出口设于塔体的顶部，在烟气入口与塔体内壁的连接处设置有底部开缝的雨帘喷管，雨帘喷管通过管道与循环泵相连；位于烟气入口上方的塔体内从下往上依次设置带孔的烟气整流板、喷淋层、管式除雾器和屋脊式除雾器，屋脊式除雾器的上方为烟气出口；塔体的底部为浆液池。本实用新型高效二氧化硫吸收塔，内部结构简单，提高了吸收塔脱硫效率；整个吸收塔脱硫效率可高达99%以上。
【专利说明】一种高效二氧化硫吸收塔
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种吸收塔，尤其涉及一种采用湿法脱硫技术的高效二氧化硫吸收塔，属于脱硫吸收塔【技术领域】。
【背景技术】
[0002]湿法脱硫技术由于工艺成熟、脱硫效率较高、投资和运行成本较低，得到了广泛的应用。湿法脱硫工艺中，吸收塔装置主要采用筛板塔、填料塔和喷淋空塔。其中筛板塔和填料塔内部结构复杂、设计工作量大、安装难度高、吸收塔阻力大，使得其应用受到了较大的限制。目前在湿法脱硫工艺中应用最广泛的是喷淋空塔，常规的采用喷淋空塔的湿法脱硫技术脱硫效率通常能达到95%以上。
[0003]《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)实施后，全国大部分地区火电厂二氧化硫排放浓度限值降至100mg/Nm3，重点地区更是降至50mg/Nm3。因此，当燃煤硫含量为I %或烟气中二氧化硫浓度大于3500mg/Nm3时，要满足二氧化硫浓度排放标准，脱硫效率必须大于97.2%，重点地区则将要求脱硝效率大于98.6%。
[0004]为适应新的排放法规，常规喷淋空塔的湿法脱硫工艺通常采用增加喷淋层提高喷淋量的方式来提高脱硫效率，以保证脱硫效率大于97.2%。增加喷淋层则必须增加相应的循环泵、管道、喷嘴，吸收塔的高度也需增加，使得整个脱硫系统的投资和运行维护成本大大增加；但是仅仅依靠增加常规喷淋空塔的喷淋层数，仍然难以满足大于98%的脱硫效率要求。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于:提供一种结构简单、投资和运行维护成本较低，能够高效吸收二氧化硫的湿法脱硫吸收塔，通过在吸收塔烟气入口上沿内壁设置喷管形成雨帘、在塔体中部设置烟气整流板、优化塔内烟气流场来提高吸收塔脱硫效率；同时本实用新型通过改进除雾器结构，提高吸收塔的除雾效率，达到降低湿法脱硫吸收塔出口烟气的液滴和PM2.5浓度的目的；从而能有效的解决现有脱硫吸收塔脱硫效率不够闻的技术问题。
[0006]本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现:一种高效二氧化硫吸收塔，包括吸收塔塔体、烟气入口和烟气出口，烟气入口设于塔体的中部，烟气出口设于塔体的顶部，在烟气入口与塔体内壁的连接处设置有底部开缝的雨帘喷管，雨帘喷管通过管道与泵相连；位于烟气入口上方的塔体内从下往上依次设置带孔的烟气整流板、喷淋层、管式除雾器和屋脊式除雾器，屋脊式除雾器的上方为烟气出口 ；塔体的底部为浆液池。
[0007]作为优选，喷淋层包括顶层喷淋层和位于其下方的下层喷淋层，所述顶层喷淋层为一层，下层喷淋层为1-4层，各层之间的喷嘴交错布置。
[0008]作为进一步优选，顶层喷淋层的喷嘴向下喷射；下层喷淋层位于边缘的一圈喷嘴为向下喷射的实心喷嘴，其余喷嘴为上下喷射的喷嘴。
[0009]作为优选，所述浆液池通过泵与喷淋层相连。
[0010]作为另一种优选，还包括与浆液池底部连通的海水曝气池。
[0011]作为进一步优选，还包括海水供应池，所述海水供应池通过泵与喷淋层相连。
[0012]作为优选，烟气入口与塔体形成的入口角度与水平线成0-20度夹角。
[0013]作为优选，烟气整流板的开孔率为30-70%。
[0014]作为优选，塔体为圆柱形结构。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的有益效果:本实用新型高效二氧化硫吸收塔，具备如下优点:
[0016]1.喷淋塔为空塔，内部结构简单，设计、制作、安装容易，与常规喷淋空塔相比只需增加雨帘喷管和烟气整流板，在投资成本有限增加的条件下显著提高吸收塔脱硫效率；使得整个吸收塔脱硫效率可高达99%以上；
[0017]2.通过改进除雾器结构，提高吸收塔的除雾效率，降低湿法脱硫吸收塔出口烟气的液滴和PM2.5浓度；
[0018]3.喷淋塔阻力小且恒定、运行成本低，安全性高，应用范围广，可用于石灰石一石膏湿法、海水法、氨法、双碱法等多种湿法脱硫中。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型高效二氧化硫吸收塔用于石灰石-石膏湿法脱硫时的结构示意图；
[0020]图2是图1中雨帘喷管的截面示意图；
[0021]图3是本实用新型高效二氧化硫吸收塔用于海水湿法脱硫时的结构示意图。
[0022]图中:1-吸收塔的塔体，2-烟气入口， 3-雨帘喷管， 4-烟气整流板，5-浆液池，6-泵，7-顶层喷淋层，8-下层喷淋层，9-管式除雾器，10-屋脊式除雾器，11-烟气出口， 12-海水供应池，13-海水曝气池。
【具体实施方式】
[0023]下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0024]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了相互排斥的特质和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换，即，除非特别叙述，每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。
[0025]具体实施例1，高效石灰石-石膏湿法脱硫吸收塔:
[0026]如图1、2所示，本实用新型高效二氧化硫吸收塔包括吸收塔塔体1、烟气入口 2和烟气出口 11，烟气入口 2设于塔体I的中部，烟气出口 11设于塔体I的顶部，烟气出口 11采用水平布置方式或塔顶垂直布置方式。塔体I为圆柱形结构。在烟气入口 2与塔体I内壁的连接处设置有底部开缝的雨帘喷管3，雨帘喷管3通过管道与泵6相连；位于烟气入口2上方的塔体I内从下往上依次设置带孔的烟气整流板4、喷淋层、管式除雾器9和屋脊式除雾器10，屋脊式除雾器10的上方为烟气出口 11 ;塔体I的底部为浆液池5，所述浆液池5通过泵6与喷淋层相连。
[0027]其作用过程如下:含有二氧化硫的烟气从吸收塔烟气入口 2进入塔体I。吸收塔烟气入口 2设置在吸收塔中下部，其入口角度与水平线成O?20°夹角。在烟气入口 2上沿的塔内壁设置雨帘喷管3，该雨帘喷管3在吸收塔内的部分在管底开缝，在吸收塔外通过管道与泵6相连。部分脱硫浆液从泵6被送至雨帘喷管3，从管底缝隙在烟气进入塔体I的位置形成一道脱硫雨帘。烟气进入塔体I时经过雨帘喷管3形成的脱硫雨帘第一次洗涤，脱硫效率能达到30?50%。
[0028]经过初次洗涤的烟气进入塔体I后即向上流动，并从烟气整流板4的开孔处由下向上穿过，在此过程中烟气与从烟气整流板4的开孔处由上向下流动的脱硫剂浆液混合进行第二次洗涤，脱硫效率能达到60?80%。烟气整流板4设置于塔体I的中上部，根据脱硫效率需求设计其开孔率为30?70%。
[0029]烟气从烟气整流板4的开孔处穿过后，得到进一步整流混合后继续向上流动，并与从喷淋层喷射出来的脱硫剂浆液充分接触发生脱硫反应。
[0030]喷淋层包括顶层喷淋层7和位于其下方的下层喷淋层8，所述顶层喷淋层7为一层，下层喷淋层8根据脱硫效率需求设置为I?4层，各层之间的喷嘴交错布置，相邻层之间交错角度为15?25°。顶层喷淋层7的喷嘴向下喷射，以防止增大除雾器的除雾负荷；下层喷淋层8位于边缘的一圈喷嘴为向下喷射的实心喷嘴，以防止烟气爬壁，其余喷嘴为上下喷射的喷嘴，以增大喷淋密度、强度和延长喷淋区/吸收区高度。
[0031]喷淋层的层数决定系统总的脱硫效率，当设置4层喷淋层时，脱硫效率可以达到99%以上。
[0032]经过喷淋层的第三次洗涤后的净烟气继续向上流动，先后经过管式除雾器9和屋脊式除雾器10除雾器。除雾后的净烟气从烟气出口 11流出塔体I。
[0033]具体实施例2:高效海水脱硫吸收塔:
[0034]如图3所示，含有二氧化硫的烟气从吸收塔烟气入口 2进入塔体I。吸收塔的烟气入口 2设置在吸收塔中下部，其入口角度与水平线成O?20°夹角。在烟气入口 2上沿塔内壁设置雨帘喷管3,该雨帘喷管3在吸收塔内的部分在管底开缝,在吸收塔外通过管道与循环泵6相连或单独设置的泵相连。部分海水从海水供应池12经泵6被送至雨帘喷管3，从管底缝隙在烟气进入塔体I的位置形成一道雨帘。烟气进入塔体I时经过雨帘喷管3形成的雨帘第一次洗涤，脱硫效率能达到30?50%。
[0035]经过初次洗涤的烟气进入塔体I后即向上流动，并从烟气整流板4的开孔处由下向上穿过，在此过程中烟气与从烟气整流板4的开孔处由上向下流动的海水混合进行第二次洗涤，脱硫效率能达到60?80%。烟气整流板4设置于塔体I的中部，根据脱硫效率需求设计其开孔率约为30?70%。
[0036]烟气从烟气整流板4的开孔处穿过后，得到进一步整流混合后继续向上流动，并与从喷淋层喷射出来的海水充分接触发生脱硫反应。喷淋层分为两类，其中一类设置有一层，喷嘴均为向下喷射的喷嘴，以防止增大除雾器的除雾负荷；另一类根据脱硫效率需求可设置I?4层，其结构为:周围一圈喷嘴为向下喷射的实心喷嘴，以防止烟气爬壁，其余喷嘴为上下喷射的喷嘴，以增大喷淋密度、强度和延长喷淋区/吸收区高度；各喷淋层交错布置，相邻层之间交错角度为15?25°。喷淋层的层数决定系统总的脱硫效率，当设置3层喷淋层时，脱硫效率可以达到99%以上。
[0037]经过喷淋层的第三次洗涤后的净烟气继续向上流动，先后经过管式除雾器9和屋脊式除雾器10除雾器。除雾后的净烟气从烟气出口 11流出塔体I。净烟气出口 11采用水平布置方式或塔顶垂直布置方式。
[0038]所有经雨帘喷管3和喷淋层喷射出来的海水洗涤烟气后进入吸收塔底部的浆液池5，并排出至海水曝气池13对海水水质进行恢复。
[0039]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种高效二氧化硫吸收塔，包括吸收塔塔体(I)、烟气入口(2)和烟气出口( 11)，烟气入口(2)设于塔体(I)的中部，烟气出口(11)设于塔体(I)的顶部，其特征在于:在烟气入口(2)与塔体(I)内壁的连接处设置有底部开缝的雨帘喷管(3)，雨帘喷管(3)通过管道与泵(6)相连；位于烟气入口(2)上方的塔体(I)内从下往上依次设置带孔的烟气整流板(4)、喷淋层、管式除雾器(9)和屋脊式除雾器(10)，屋脊式除雾器(10)的上方为烟气出口(11);塔体(I)的底部为浆液池(5)。
2.如权利要求1所述的高效二氧化硫吸收塔，其特征在于:喷淋层包括顶层喷淋层(7)和位于其下方的下层喷淋层(8)，所述顶层喷淋层(7)为一层，下层喷淋层(8)为1-4层，各层之间的喷嘴交错布置。
3.如权利要求2所述的高效二氧化硫吸收塔，其特征在于:顶层喷淋层(7)的喷嘴向下喷射；下层喷淋层(8)位于边缘的一圈喷嘴为向下喷射的实心喷嘴，其余喷嘴为上下喷射的喷嘴。
4.如权利要求3所述的高效二氧化硫吸收塔，其特征在于:所述浆液池(5)通过泵(6)与喷淋层相连。
5.如权利要求1所述的高效二氧化硫吸收塔，其特征在于:还包括与浆液池(5)底部连通的海水曝气池(13)。
6.如权利要求5所述的高效二氧化硫吸收塔，其特征在于:还包括海水供应池(12)，所述海水供应池(12 )通过泵(6 )与喷淋层相连。
7.如权利要求1所述的高效二氧化硫吸收塔，其特征在于:烟气入口(2)与塔体(I)形成的入口角度与水平线成0-20度夹角。
8.如权利要求1所述的高效二氧化硫吸收塔，其特征在于:烟气整流板(4)的开孔率为30-70%ο
9.如权利要求1所述的高效二氧化硫吸收塔，其特征在于:塔体(I)为圆柱形结构。
【文档编号】B01D53/80GK203955029SQ201420382699
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】杨志忠, 李元, 何维, 金黄 申请人:东方电气集团东方锅炉股份有限公司