石灰石‑石灰聯合煙氣脫硫裝置的製作方法

2023-05-28 18:48:16

本發明涉及火電行業煙氣淨化技術領域，具體涉及一種石灰石-石灰聯合實現煙氣超淨排放的脫硫裝置。

背景技術：

近年來我國的環保排放標準的不斷提高，特別是2014年9月，國家三部委聯合制定出臺了《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014—2020年)》，隨後各級政府積極推進，火電企業實施煙氣超淨排放是大勢所趨。在此背景下，傳統石灰石-石膏法脫硫技術取得了較大的發展，雙塔串聯技術、單塔雙循環技術、單(雙)託盤塔技術等均實現了工程化。但是這些技術均採用單一的石灰石做脫硫劑，石灰石來源廣泛，價格低廉，但是其溶解性較差，脫硫過程中傳質效率較低，為了保證脫硫效果通常需要較高的液氣比，也就是較大的漿液循環量，導致系統運行電耗較高。同石灰石相比，石灰也是一種常見的脫硫劑，且其溶解性好，鹼性較強，具有良好的脫硫能力，但是單獨採用石灰做脫硫劑，漿液pH值不易控制，且石灰粉成本較高。

技術實現要素：

在燃煤硫分較高的火力發電廠，為了保證較高的脫硫效率，實現超淨排放，現有的技術路線一般是採用較高的漿液循環量，工程建設或改造成本較高，且改造後的系統運行費用較高。為了降低脫硫成本，本發明提出在一座噴淋塔內同時採用石灰石和石灰兩種脫硫劑進行聯合脫硫，可以實現較高的脫硫效率，達到SO2超淨排放要求，且系統適應性較強。

為了實現上述目的，本發明採用以下技術方案：

本發明的石灰石-石灰聯合煙氣脫硫裝置，包括吸收塔，其結構特點是：還設置有石灰石製漿裝置、石灰熟化製漿裝置、石膏脫水機及工藝水箱，煙氣入口至出口之間依次布置有持液裝置、下部噴淋層、頂部噴淋層、多級除霧器，多級除霧器通過除霧器衝洗水泵與工藝水箱相連，下部噴淋層布置為二至五層，對應塔外的二至五臺下部循環泵，頂部噴淋層對應塔外的頂部循環泵，多臺下部循環泵入口管道上均布置有石灰漿液補漿口，同石灰熟化漿液製漿裝置相連，吸收塔壁上設置有石灰石漿液補漿口，同石灰石製漿裝置相連，塔外設置有氧化風機和排漿泵，漿液池通過排漿泵與石膏旋流器相連，石膏旋流器的頂部與漿液池連通，石膏旋流器的底部連通至石膏脫水機。

漿液池通過排漿泵與石膏旋流器相連，石膏旋流器溢流液返回漿液池，底流液至石膏脫水機進行脫水。

本發明所述吸收塔採用逆流式噴淋吸收塔，下部為漿液池，中部設置有煙氣入口，頂部設置有煙氣出口。

本發明所述漿液池中設置有攪拌器。

本發明所述持液裝置同時兼具持液和煙氣再均布作用，可採用託盤、旋流板、文丘裡管、格柵板等多種形式。

在運行過程中，噴淋層噴淋的漿液在持液裝置上形成液膜，煙氣進入吸收塔後通過持液裝置時與漿液充分接觸進行脫硫反應，然後再經過多級除霧器除去其攜帶的大部分液滴，最後從吸收塔頂部排出。持液裝置同時兼具持液和煙氣再均布作用，可採用託盤、旋流板、文丘裡管、格柵板等形式。通過在下部循環泵入口處補入新鮮的石灰漿液，可實現下部噴淋層噴淋的漿液及持液裝置上所持漿液pH值為5.8～7.0，從而與煙氣充分接觸保證系統較高的脫硫效率，而底部漿液池可保持漿液pH值為4.5～5.8利於亞硫酸鈣的氧化結晶。頂部循環泵入口不再補充石灰漿液，可減少隨煙氣攜帶至除霧器表面的Ca(OH)2和CaCO3的量，避免除霧器發生快速結垢。

本發明所述的脫硫裝置相對於現有技術具有以下優點：

1、石灰漿液鹼性較強，通過補入石灰漿液，結合塔內的持液裝置，實現一座吸收塔不同區域維持不同的pH值，從而保證系統具有較高的脫硫效率。

2、頂部循環泵入口不再補充石灰漿液，即頂部噴淋層不補充石灰漿液，可減少煙氣攜帶至除霧器表面的Ca(OH)2和CaCO3的量，避免除霧器的快速結垢和堵塞。

3、同時採用石灰石和石灰兩種脫硫劑，脫硫反應產物均為CaSO4·2H2O，無需再次分離，流程簡單。

4、運行時通過調整石灰石和石灰脫硫劑的用量，實現系統的經濟運行，避免了單純石灰石脫硫時液氣比高帶來的廠用電率較高的情況，又可避免單純石灰脫硫時脫硫劑成本較高的缺點，系統適應性強。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是對本發明的實施例的描述，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據技術方案進行簡單變形或者名稱變化，或者是採取慣用手段，也可以實現發明目的。

附圖1為本發明流程示意圖。

標號說明：1—吸收塔；2—漿液池；3—持液裝置；4—下部噴淋層；5—頂部噴淋層；6—多級除霧器；7—下部循環泵；8—頂部循環泵；9—排漿泵；10—氧化風機；11—攪拌器；12—旋流器；13—石膏脫水機；14—石灰石製漿裝置；15—石灰熟化製漿裝置；16—工藝水箱。

具體實施方式

下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護範圍不限於下述的實施例。

參見圖1，一種石灰石-石灰聯合煙氣脫硫裝置及工藝，吸收塔1採用逆流式噴淋吸收塔，下部為漿液池2，中部設置有煙氣入口，頂部設置有煙氣出口，煙氣入口至出口之間依次布置有持液裝置3、下部噴淋層4、頂部噴淋層5、多級除霧器6，多級除霧器6通過除霧器衝洗水泵與工藝水箱16相連，本實施例的下部噴淋層4布置為三層，對應塔外的三臺下部循環泵7，頂部噴淋層5對應塔外的頂部循環泵8，三臺下部循環泵7入口管道上均布置有石灰漿液補漿口，同石灰熟化漿液製漿裝置15相連，吸收塔壁上設置有石灰石漿液補漿口，同石灰石製漿裝置相連14，漿液池2設置有攪拌器11，塔外設置有氧化風機10和排漿泵9，漿液池2通過排漿泵9與石膏旋流器12相連，石膏旋流器12溢流液返回漿液池2，底流液至石膏脫水機13進行脫水，本實施例中持液裝置3採用託盤形式，同時兼具持液和煙氣再均布作用，下部噴淋層4噴淋的漿液在持液裝置3表面形成液膜，通過下部循環泵7入口處補入新鮮的石灰漿液，可實現下部噴淋層4噴淋的漿液及持液裝置3上所持漿液pH值為5.8～7.0，從而與煙氣充分接觸保證系統較高的脫硫效率，同時保持底部漿液池2中pH值為4.5～5.8利於亞硫酸鈣的氧化結晶。頂部循環泵8入口不再補充石灰漿液，可減少煙氣攜帶至除霧器表面的Ca(OH)2和CaCO3的量，避免除霧器的快速結垢。

儘管本發明及其方法的實施方案已公開如上，但其並不僅僅限於說明書和實施例中所列運用，它完全可以被適用於各種適合本發明的領域，對於熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同範圍所限定的一般概念下，本發明及其方法並不限於特定的細節和這裡示出與描述的圖例。