专利名称：液柱鼓泡式湿法烟气脱硫装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及燃煤电站烟气脱硫设备，具体地指一种液柱鼓泡式湿法烟气脱硫装置。
背景技术：
我国是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一，煤炭在我国的一次能源的生产和消耗比例中一直在70％以上，燃煤产生的二氧化硫排放物已形成巨大的环境污染，从根本上治理二氧化硫排放物造成的环境污染势在必行。
用于燃煤电站烟气脱硫的技术一般分为湿法、半干法和干法脱硫等几种，其中湿法烟气脱硫技术应用得最为广泛，世界上约85％的烟气脱硫机组采用湿法烟气脱硫技术，发达国家中的美国、日本和德国甚至90％以上均为湿法烟气脱硫设备。而在湿法烟气脱硫技术中，石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术最为成熟，运行可靠性最高。第一套石灰石—石膏湿法脱硫装置出现于20世纪70年代，其脱硫原理是将烟气中的二氧化硫直接和磨细的石灰石悬浮浆液接触，使石灰石与二氧化硫发生反应被吸收，从而达到脱硫的目的。在此基础上，经过科研人员多年的改进、发展，至今已有了各具特色的喷淋吸收塔、填料吸收塔、双回路吸收塔、复合吸收塔等多种湿法烟气脱硫设备。
目前，在工业上应用的石灰石—石膏湿法烟气脱硫设备主要是喷淋吸收塔，喷淋吸收塔内设有多层喷嘴来满足系统的脱硫要求，这样势必会形成塔内喷嘴多、布置复杂、安装维修困难的缺陷，并增加脱硫塔的高度，加大整个脱硫系统的投资成本。为了解决上述问题，中国专利申请申请号为98121453.3的湿法烟气脱硫装置及用于该装置的含氧气体喷射装置、专利申请号为01204390.7的液柱喷射式烟气脱硫除尘装置、以及专利申请号为00136768.4的一种海水液柱喷射式烟气脱硫方法及其装置，都是在脱硫塔反应内均匀布置一层压力喷嘴，通过压力喷嘴向上喷射石灰石浆液，使石灰石浆液在向上喷射达到最高点和散开下落的过程中不断地与向上流动的烟气接触，来加快脱硫反应的速率和改善脱硫反应的质量。然而，由于烟气通常从单侧进入脱硫反应塔内，其在脱硫反应塔内的分布很不均匀，故实际上在脱硫塔反应内石灰石浆液与烟气并不能充分接触，尤其对大烟气量的脱硫反应塔而言这种缺陷更为明显，因而上述脱硫设备在大型燃煤电站烟气脱硫工程上的应用受到了一定的限制。
发明内容
本实用新型的目的就是要克服上述现有技术所存在的不足，提供一种石灰石浆液利用率高、烟气脱硫效率高、且脱硫塔高度低、运行费用少、塔内维修方便的液柱鼓泡式湿法烟气脱硫装置。
为实现此目的，本实用新型所设计的液柱鼓泡式湿法烟气脱硫装置，包括脱硫反应塔，脱硫反应塔的底部设有储浆槽，储浆槽的上方布置有进浆管，储浆槽的底部安置有搅拌器，储浆槽通过管路分别与其外部的浆液循环泵、石膏泵以及氧化风机相连。脱硫反应塔的中部设有烟气进口通道，烟气进口通道的上方设有浆液喷射装置，浆液喷射装置通过管路与浆液循环泵相连。脱硫反应塔的顶部设有烟气出口通道，烟气出口通道内设置有除雾器。其特殊之处在于上述脱硫反应塔内，烟气进口通道和浆液喷射装置之间还设置有一烟气均匀装置，该烟气均匀装置由盘面上均布有许多通孔的托盘构成。
本实用新型的优点在于所设计在脱硫反应塔烟气进口通道上方的烟气均匀装置呈托盘状，其上均匀开设有许多的通孔。这样，一方面在烟气流向上穿过多孔托盘时，可使烟气在脱硫反应塔内的横截面上分布趋于均匀，从而使烟气中的二氧化硫与石灰石浆液能够有效接触，大大提高脱硫剂与二氧化硫之间的反应速率。另一方面从浆液喷射装置向上喷出的石灰石浆液，在回落至多孔托盘上时可在其上形成一定厚度的浆液层，此浆液层在向上烟气流的穿射作用下，产生剧烈的鼓泡现象，不仅延长了烟气与脱硫剂的接触时间，提高了整个装置的脱硫效率，而且可以有效地除去烟气中的一部分飞灰，进而提高整个脱硫系统的除尘率。同时由于脱硫反应速率和效率的提高，不仅可以进一步降低脱硫系统的液气比，从而有效减少系统运行的成本，而且可以降低脱硫反应塔的高度，从而减少系统投资。另外，由于将烟气均匀装置布置在浆液喷射装置的下部，不需增加辅助支架就能方便地对浆液喷射装置进行检修和维护，既可减轻工人的劳动强度，又可提高脱硫装置的工作效率。实验表明采用本实用新型的脱硫装置，可以在钙硫比1.01～1.03条件下，达到95％以上的高脱硫效率，且脱硫装置具有良好的整体性能。
图1为一种液柱鼓泡式湿法烟气脱硫装置的整体结构示意图；图2为图1的A-A剖视结构示意图；图3为图1的B-B剖视结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述图中所示的液柱鼓泡式湿法烟气脱硫装置，具有一脱硫反应塔7，脱硫反应塔7的底部为储浆槽10，储浆槽10的上方塔壁上布置有进浆管9，储浆槽10的底部安置有搅拌器14。脱硫反应塔7的外部设有浆液循环泵11、石膏泵12以及氧化风机15，浆液循环泵11的入口与储浆槽10的内部相连通，浆液循环泵11可采用多台并联的方式运行，以通过改变浆液循环泵的台数来满足脱硫系统的变负荷要求，适应大型燃煤电站的负荷变化。石膏泵12的入口与储浆槽10的底部相连通。氧化风机15与插入到储浆槽10内部的氧化管13相连通。
烟气进口通道1设置在脱硫反应塔7的中部一侧，烟气进口通道1的上方设置有烟气均匀装置2，该烟气均匀装置2整体上为一盘面上均布有许多通孔19的托盘结构。整体托盘最好由呈水平布置的多块子托盘18组合而成，这样既可确保托盘内形成一定厚度的石灰石浆液，也可方便安装、拆卸和维护。子托盘18上的通孔19最好为圆孔，以利于加工和减小烟气和浆液通过时的阻力，提高脱硫反应速率。
烟气均匀装置2的上方布置浆液喷射装置3，浆液喷射装置3由多支平行排列的支喷管16组成，各支喷管16上设有多个向上布置的喷嘴17，各支喷管16均通过输浆母管8与浆液循环泵11的出口相连通。浆液喷射装置3与烟气均匀装置2之间的布置距离保持在0.8～1.5米的范围内，这样的间距不需增加任何辅助支架就能方便地对浆液喷射装置3进行常规的安装拆卸和维护。
脱硫反应塔7的顶部设有水平布置的烟气出口通道5，烟气出口通道5内设置有两级除雾器4，除雾器4与供水管6相接。
本实用新型工作时，从燃烧设备排出的烟气从烟气进口通道1单侧进入脱硫反应塔7内，以3.5～4米/秒的速度向上流动。烟气在向上流动的过程中，首先与烟气均匀装置2内的浆液层冲击接触，产生剧烈的鼓泡现象，完成第一次脱硫反应，在有效除去烟气中一部分飞灰和二氧化硫的同时，使烟气在脱硫反应塔7内分布趋于均匀；然后烟气与浆液喷射装置3所喷射出的浆液柱发生充分接触，完成第二次脱硫反应。脱硫反应后的烟气进入塔顶烟气出口通道5内的除雾器4中，经过除雾器4进行除雾处理后，由烟气出口通道5排出。石灰石浆液由其制备系统通过进浆管9补充到储浆槽10中，并通过浆液循环泵11、输浆母管8、支喷管16送到喷嘴17，向上喷射形成浆液柱。石灰石浆液与烟气中的二氧化硫反应后的副产品亚硫酸钙下行到储浆槽10中，为了使亚硫酸钙变为硫酸钙，通过氧化风机15及氧化管13向储浆槽10内喷入空气，使亚硫酸钙发生氧化反应生成石膏。储浆槽10底部的搅拌器14可确保脱硫产物不在储浆槽10内沉积。生成的石膏则通过石膏泵12送给石膏处理系统。
权利要求1.一种液柱鼓泡式湿法烟气脱硫装置，包括脱硫反应塔(7)，脱硫反应塔(7)的底部设有储浆槽(10)，储浆槽(10)的上方布置有进浆管(9)，储浆槽(10)的底部安置有搅拌器(14)，储浆槽(10)通过管路分别与其外部的浆液循环泵(11)、石膏泵(12)以及氧化风机(15)相连；脱硫反应塔(7)的中部设有烟气进口通道(1)，烟气进口通道(1)的上方设有浆液喷射装置(3)，浆液喷射装置(3)通过管路与浆液循环泵(11)相连；脱硫反应塔(7)的顶部设有烟气出口通道(5)，烟气出口通道(5)内设置有除雾器(4)，其特征是在脱硫反应塔(7)的烟气进口通道(1)和浆液喷射装置(3)之间还设置有烟气均匀装置(2)，该烟气均匀装置(2)由盘面上均布有许多通孔(19)的托盘构成。
2.根据权利要求1所述的液柱鼓泡式湿法烟气脱硫装置，其特征是所说的烟气均匀装置(2)由呈水平布置的多块子托盘(18)组合而成。
3.根据权利要求1或2所述的液柱鼓泡式湿法烟气脱硫装置，其特征是所说的烟气均匀装置(2)的托盘上的通孔(19)为圆孔。
4.根据权利要求1或2所述的液柱鼓泡式湿法烟气脱硫装置，其特征是所说的烟气均匀装置(2)位于浆液喷射装置(3)下方0.8～1.5米处。
5.根据权利要求3所述的液柱鼓泡式湿法烟气脱硫装置，其特征是所说的烟气均匀装置(2)位于浆液喷射装置(3)下方0.8～1.5米处。
专利摘要本实用新型公开了一种液柱鼓泡式湿法烟气脱硫装置，主要由脱硫反应塔、搅拌器、浆液循环泵、石膏泵、氧化风机等部件构成，脱硫反应塔内从下至上依次设有底部储浆槽、中部烟气进口通道、上部浆液喷射装置、顶部除雾器和烟气出口通道，其特殊之处在于上述烟气进口通道和浆液喷射装置之间还设置有一烟气均匀装置，该烟气均匀装置由盘面上均布有许多通孔的托盘构成。当烟气通过该烟气均匀装置时，可产生剧烈的鼓泡现象，不仅可以有效除去烟气中的一部分飞灰并进行一次脱硫反应，而且可以使烟气在塔内分布均匀，进而使烟气与喷射浆液柱进行的二次脱硫反应更为充分。具有脱硫效率高、脱硫剂利用率高、系统运行成本低、脱硫装置整体性能良好等特点。
文档编号B01D53/78GK2691692SQ20042001767
公开日2005年4月13日 申请日期2004年4月8日 优先权日2004年4月8日
发明者韩旭, 徐尹生, 李瑞鑫, 王平 申请人:武汉凯迪电力股份有限公司