海水脫硫裝置的製作方法

2023-10-09 19:46:14

專利名稱：海水脫硫裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及火電廠及工業燃燒裝置的煙氣脫硫技術，具體的說是一種海水脫 硫裝置。
背景技術：
目前，在溼法脫硫工藝中，應用較多的工藝是採用以石灰石/石灰等鈣基作為吸 收劑在吸收塔內對煙氣進行洗滌以達到脫硫除塵的目的。該工藝由於需要石灰石/石灰制 備系統、脫硫副產物一石膏處理系統、廢水處理系統、事故系統等附屬系統，整個脫硫系統 工藝複雜，初期投資成本大、運行費用高，且吸收塔等設備以及管道系統容易沉積硫酸鈣而 導致結垢堵塞等問題，從而增大維護工作量和保養費用。為此，在煙氣脫硫技術領域中，開始利用電廠或工業燃燒裝置的直接排海的冷凝 海水，循環利用作為煙氣脫硫的吸收劑，脫硫後的酸性海水需要進行二次處理和恢復、符合 環境排放要求後才能排入海中。常規海水脫硫吸收塔採用填料塔，填料塔海水在具有優良 的煙氣S02吸收性能的同時，也同樣具有優良的煙氣C02的吸收性能，但是吸收的C02對吸 收塔下遊的海水恢復和處理增加了負擔，難以提升脫硫排放海水的PH值。為此，人們對利 用海水脫硫的技術方案進行了不斷地改進，例如中國實用新型專利2009200042 . 7中公 開的一種海水煙氣脫硫裝置，其海水脫硫工藝和裝置由煙氣系統、吸收塔、海水供給和海水 水質恢復系統組成，但現有技術中常規的海水脫硫工藝和裝置，為了達到環境排放要求，工 程建設初期投資成本和運行成本也相對較高，海水水質恢復系統主要由曝氣裝置組成。常 規的海水脫硫工藝雖然能滿足較高的脫硫效率(95%的脫硫效率)，但是卻難以滿足高標準 的脫硫海水排放指標(如難以達到DO彡5mg/l或飽和DO的90%以及COD增量小於0. 5mg/ 1和亞硫酸氧化率達到90%以上的、更難達到pH彡6. 8的排水指標)，而且曝氣裝置的土建 成本也比較昂貴，曝氣裝置的運行費用比較高。

實用新型內容本實用新型的目的是針對現有技術中的不足，提供一種投資成本和運行成本較 低、脫硫效率和脫硫海水排放指標均高尤其是脫硫海水水質恢復的初投資更省的海水脫硫 裝置，適用於沿海電廠或工業燃燒裝置的煙氣脫硫。本實用新型的技術方案如下一種海水脫硫裝置，包括具有煙氣輸入管和煙氣輸出管的逆流式海水噴淋塔，在 噴淋塔內設有噴淋層和除霧器，噴淋層與海水供給管道連接，各部件的位置關係是，煙氣輸 入管的管口位於噴淋層下方，除霧器在噴淋層上方，煙氣輸出管的管口位於除霧器上方，其 特徵在於在噴淋塔底部還具有匯聚噴淋海水的海水池，海水池深lm-5m，海水池中連接有 新鮮海水補給管和引入空氣的曝氣管，海水池底部有海水排出管。優選地，所述的新鮮海水補給管連接至海水供給管路。優選地，在新鮮海水補給管上設有閥門。
3[0009]優選地，所述的海水供給管路連接至來自電廠的冷凝海水。優選地，噴淋塔噴淋層位於噴淋塔中、上部，由2-4層噴淋層組成，噴淋層交錯布置。優選地，噴淋層由噴淋管排列組成，噴淋管由噴淋主管和連接在噴淋主管上的噴 淋支管構成，噴淋主管延伸至塔外與海水供給管道連接，在噴淋主管和支管上布置噴嘴，噴 嘴材料為碳化矽。優選地，海水池底部的海水排出管連接至下遊的二級曝氣池。本實用新型的有益效果如下本實用新型的海水脫硫方法和裝置，二氧化硫脫除 率能達到95%以上，脫硫排放海水pH彡6. 8、DO彡5mg/l或飽和DO的90%以上，可同時滿 足環境排放指標要求，環保效益優良。本實用新型的海水脫硫方法和裝置還進一步的具有以下特點1、採用電廠冷凝器冷凝的純海水循環利用脫硫，不添加任何鹼性物質和催化劑；2、脫硫海水水質恢復採用噴淋塔塔內一級曝氣和/或曝氣池二級曝氣，特別是採 用噴淋塔一級曝氣後，可大大減輕下遊曝氣池二級曝氣的負擔以及昂貴的土建投資成本；3、脫硫工藝對煙氣負荷和濃度的適應能力強，可調節手段靈活；4、脫硫副產物為穩定的硫酸根離子，並排入到海水中，可調和海水鹽度；5、脫硫系統運行可靠性、安全性高；6、吸收塔採用噴淋塔，阻力小且恆定；7、投資和運行成本低，脫硫系統基本無需維護。

本實用新型將通過例子並參照附圖的方式說明，其中圖1是本實用新型具體實施例海水脫硫工藝流程的示意圖。圖2是本實用新型具體實施例中一級曝氣管的示意圖。圖3是本實用新型具體實施例中二級曝氣管的示意圖。圖4是實施例中一級曝氣管和二級曝氣管所採用的穿孔曝氣管的示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的具體實施例，一種海水脫硫的工藝流程和裝置來自電 廠鍋爐或工業燃燒裝置的100°C -180°C的含有SA的原煙氣經過原煙氣擋板、增壓風機升 壓13、煙氣換熱器(GGH) 12換熱降溫至70°C -10(TC後進入逆流式海水脫硫噴淋塔1，在噴 淋塔1內，煙氣被噴淋層2噴淋的海水洗滌，SO2氣體和部分煙塵被海水吸收，脫除有害 氣體後的20°C -40°C的潔淨煙氣經過噴淋塔上部的除霧器3除霧後從淨煙氣出口排出，經 過GGH換熱升溫至70°C以上後通過淨煙氣擋板從煙@ 14排入大氣。煙氣線設備如煙氣擋 板、增壓風機13和GGH12以及煙氣旁路根據工程實際需要可以完全不設置或部分配置。在上述流程中的具體脫硫過程如下原煙氣由噴淋塔的煙氣輸入管進入噴淋塔 1，塔體為圓柱形結構，材料為碳鋼或鋼筋混凝土內襯防腐塗料或內襯不鏽鋼，在噴淋塔1 內設有噴淋層2和除霧器3，噴淋層2與海水供給管道6連接，煙氣輸入管的管口位於噴淋 層2下方，除霧器3在噴淋層2上方，煙氣輸出管的管口位於除霧器3上方，煙氣洗滌脫硫後由煙氣輸出管輸出，在噴淋塔底部還具有匯聚噴淋海水的海水池4，海水池4深lm-5m，海 水池4中連接有新鮮海水補給管7和引入空氣的第一級曝氣管8，海水池4底部有海水排 出管10。新鮮海水是利用從電廠來的冷凝海水，冷凝海水自流到脫硫系統在噴淋塔附近設 置的泵組池5。泵組池5為地下式鋼筋混凝土結構，緊鄰泵組池設置泵房，泵房內布置2-4 臺泵，經由海水供給管道6將泵組池5的海水提升到噴淋塔1的噴淋層2，每臺泵對應1-2 層噴淋層2。在噴淋塔1內SO2被噴淋層噴淋的海水吸收成亞硫酸並分解成亞硫酸根離子。 吸收了 的噴淋海水匯聚到噴淋塔1底部的海水池4，在海水池4內脫硫海水與海水補給 管道7來的新鮮海水混合，該新鮮海水補給從最下層噴淋層2的海水供給管道6上引接一 路海水補給到噴淋塔海水池4，使混合海水達到一定pH值後，經過塔內一級曝氣，初步或完 全提高pH、DO增值以及亞硫酸根離子部分氧化後再重力自流排出到下遊的曝氣池11 二級 曝氣進行淺層曝氣、深度恢復處理，將亞硫酸根離子全部氧化成穩定的硫酸根離子，pH、DO、 COD增量等恢復到完全滿足海水排放標準後排入大海。根據工程實際需要，噴淋塔海水池4 的海水補給，可單獨設置一臺泵將泵組池的海水泵送至噴淋塔海水池4，海水補給管道7上 可設置閥門，海水供給管道6和海水補給管道7為壓力管，採用玻璃鋼材料。同時，海水恢 復可根據工程實際需要而不同，可以採取噴淋塔塔內海水池一級曝氣和/或曝氣池11 二級 曝氣。泵組池剩餘的海水溢流或潛流經由管道9流到下遊的曝氣池與從噴淋塔海水池4排 出的海水進行再次混合後由二級曝氣管11進行曝氣。本實施例中採用的噴淋塔1，噴淋塔1的直徑、噴淋層數、高度等幾何尺寸根據工 程的實際需要而不同，噴淋層2為2層至4層。噴淋層2交錯布置，噴淋層2主管和支管為 變徑管，噴淋層主管和支管上布置噴嘴。除霧器布置在噴淋塔噴淋層上方，為屋脊式或板式 或折流式，材料為聚丙烯(PP)。除霧器和噴淋層均採用搭接在噴淋塔內部上的支撐梁支撐。 塔底的脫硫海水排放口與水封板、溢流板組合布置。圖2所示是噴淋塔內一級曝氣，曝氣管8採用管網式曝氣管8-1，管網材料採用玻 璃鋼，曝氣空氣由布置在塔外的羅茨式或離心式風機提供。圖3所示是海水水質恢復系統的曝氣池二級曝氣管11，由離心風機提供曝氣空氣 進入曝氣主管11-1，曝氣主管11-1為公共風室/管結構，採用鋼筋混凝土或玻璃鋼材料，曝 氣主管11-1的空氣經由曝氣支管11-2被鼓入到海水中進行曝氣。曝氣支管11-2採用玻 璃鋼，設置支撐板11-3支撐，支撐板11-3為鋼筋混凝土結構。上述一級曝氣管和二級曝氣管曝氣採用如圖4所示的穿孔曝氣管11-4結構，曝氣 孔11-4的孔徑3mm-9mm。在上述實施例中，脫硫吸收劑採用電廠冷凝或工業燃燒裝置冷卻的直排的純海 水，不添加任何鹼性物質和催化劑。本說明書中公開的所有特徵，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥 的特徵和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特徵，除非特別敘 述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特徵加以替換。即，除非特別敘述，每個特徵只 是一系列等效或類似特徵中的一個例子而已。本實用新型並不局限於前述的具體實施方式
。本實用新型擴展到任何在本說明 書中披露的新特徵或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組入 π ο
權利要求1.一種海水脫硫裝置，包括具有煙氣輸入管和煙氣輸出管的逆流式海水噴淋塔，在噴 淋塔內設有噴淋層和除霧器，噴淋層與海水供給管道連接，各部件的位置關係是，煙氣輸入 管的管口位於噴淋層下方，除霧器在噴淋層上方，煙氣輸出管的管口位於除霧器上方，其特 徵在於在噴淋塔底部還具有匯聚噴淋海水的海水池，海水池深lrn-5m，海水池中連接有新 鮮海水補給管和引入空氣的曝氣管，海水池底部有海水排出管。
2.根據權利要求1所述的海水脫硫裝置，其特徵在於，所述的新鮮海水補給管連接至 海水供給管路。
3.根據權利要求1所述的海水脫硫裝置，其特徵在於，在新鮮海水補給管上設有閥門。
4.根據權利要求1或2所述的海水脫硫裝置，其特徵在於，所述的海水供給管路連接至 來自電廠的冷凝海水。
5.根據權利要求1所述的海水脫硫裝置，其特徵在於，噴淋塔噴淋層位於噴淋塔中、上 部，由2-4層噴淋層組成，噴淋層交錯布置。
6.根據權利要求1所述的海水脫硫裝置，其特徵在於，噴淋層由噴淋管排列組成，噴淋 管由噴淋主管和連接在噴淋主管上的噴淋支管構成，噴淋主管延伸至塔外與海水供給管道 連接，在噴淋主管和支管上布置噴嘴，噴嘴材料為碳化矽。
7.根據權利要求1所述的海水脫硫裝置，其特徵在於，海水池底部的海水排出管連接 至下遊二級曝氣池。
專利摘要本實用新型公開了一種海水脫硫裝置，包括具有煙氣輸入管和煙氣輸出管的逆流式海水噴淋塔，在噴淋塔內設有噴淋層和除霧器，噴淋層與海水供給管道連接，各部件的位置關係是，煙氣輸入管的管口位於噴淋層下方，除霧器在噴淋層上方，煙氣輸出管的管口位於除霧器上方，其特徵在於在噴淋塔底部還具有匯聚噴淋海水的海水池，海水池深1m-5m，海水池中連接有新鮮海水補給管和引入空氣的曝氣管，海水池底部有海水排出管。本實用新型的有益效果如下本實用新型的海水脫硫方法和裝置，二氧化硫脫除率能達到95%以上，脫硫排放海水pH≥6.8、DO≥5mg/l或飽和DO的90%以上，可同時滿足環境排放指標要求，環保效益優良。
文檔編號B01D53/18GK201880464SQ20102061102
公開日2011年6月29日 申請日期2010年11月17日 優先權日2010年11月17日
發明者葉茂, 張鍇, 楊志忠, 武娟, 趙雪梅 申請人:東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司