高效漸變分級(jí)復(fù)合脫硫塔的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種脫硫塔，尤其涉及一種高效漸變分級(jí)復(fù)合脫硫塔。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，我國(guó)燃煤電廠為了急于應(yīng)對(duì)國(guó)家的環(huán)保限值壓力，普遍采用價(jià)格較高，但是含硫量低、灰份低、熱值較高的中低硫煤，適用于中低硫煤(Sar〈l.5%)的超低排放技術(shù)已成功投產(chǎn)運(yùn)行。但是，截止目前為止，尚未出現(xiàn)適用于中高、高硫煤(Sar>1.5%)的超低排放技術(shù)成功投運(yùn)的案例。
[0003]然而，在我國(guó)煤炭資源中有大約30%的煤硫含量在2%以上，尤其西南地區(qū)有些煤礦含硫量高達(dá)10%，在山西等地區(qū)因?yàn)榻?jīng)濟(jì)性、煤質(zhì)地域性的差異，廣泛使用含硫量超過(guò)2%的煤質(zhì)；同時(shí)，隨著優(yōu)質(zhì)煤的使用量日益加劇，我國(guó)燃煤電廠將必須面對(duì)低硫煤日益減少，燃料成本上升，而被迫使用中高、高硫煤的局面；另外，國(guó)家和地方政府加大力度控制火電廠污染物排放濃度，提出了一系列史上嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，這些嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)也需要具有深度脫硫、尚效除塵的尚性能脫硫技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0004]燃煤煙氣中含有大量的SO2、煙塵，還含有少量的HC1、HF、SO3、重金屬等污染物，目前煙氣脫硫采用最多的是濕法煙氣脫硫裝置，濕法脫硫中又以石灰石-石膏濕法應(yīng)用最廣。石灰石-石膏法脫硫塔主要功能為脫除S02，同時(shí)也具有脫除煙塵及其它污染物的輔助功能。一般濕法脫硫的脫硫效率要求為90 %?95 %。在國(guó)內(nèi)，有脫硫效率為98 %的成功運(yùn)行案例，但對(duì)于燃用高硫煤機(jī)組能達(dá)到燃?xì)鈾C(jī)組排放要求的濕法脫硫裝置，沒(méi)有使用先例。而國(guó)外的濕法脫硫裝置，由于其燃煤機(jī)組所占的總量不大(與國(guó)內(nèi)相比)，還沒(méi)有這樣高性能的脫硫要求。
[0005]對(duì)于中高硫煤、高硫煤而言，要實(shí)現(xiàn)將脫硫裝置出口煙氣中SO2含量降低到35mg/Nm3以下，脫硫效率就要超過(guò)99%，甚至需要更高的脫硫效率。因此，研發(fā)新型脫硫塔，提高脫硫塔的深度脫硫性能，使排放煙氣中的302低于35mg/Nm3，甚至實(shí)現(xiàn)低于20mg/Nm3超低SO2排放，是解決中高硫煤、高硫煤煙氣治理的重要任務(wù)，對(duì)解決霧霾問(wèn)題，改善大氣質(zhì)量，具有積極的作用。
[0006]石灰石-石膏脫硫塔一般采用單個(gè)噴淋塔的形式，逆流方式布置。煙氣通過(guò)吸收塔入口從漿液池上部進(jìn)入在吸收塔內(nèi)，依次通過(guò)噴淋層、除霧器后，經(jīng)煙囪排放。漿液由各噴淋層多個(gè)噴嘴噴出，向下運(yùn)動(dòng)，與煙氣逆流接觸發(fā)生物理及化學(xué)作用，對(duì)煙氣中的二氧化硫進(jìn)行洗滌脫除，同時(shí)氣流中的粉塵顆粒與液滴之間發(fā)生慣性碰撞、攔截、擴(kuò)散、凝聚以及重力沉降等作用，使粉塵被捕集。漿液從煙氣中吸收硫的氧化物SO2、煙塵以及其它污染物后落入脫硫塔下段漿池，并在漿池中被強(qiáng)制氧化、結(jié)晶。
[0007]常規(guī)石灰石-石膏法脫硫裝置的脫硫效率受到限制的主要原因有兩個(gè):1)受石膏氧化及結(jié)晶、石灰石溶解及控制消耗量等條件的限制，通常吸收漿液的PH值在5.2?5.8之間，限制了吸收劑的活性；2)受單塔的限制，吸收漿液的總流量不能過(guò)大，否則將造成塔內(nèi)液體超負(fù)荷，導(dǎo)致煙氣壓降急劇增大，而無(wú)法操作。
[0008]為了解決上述問(wèn)題，串聯(lián)塔技術(shù)受到了一定的應(yīng)用。串聯(lián)吸收塔就是把兩臺(tái)吸收塔通過(guò)煙道串聯(lián)起來(lái)。鍋爐引風(fēng)機(jī)過(guò)來(lái)的煙氣首先進(jìn)入第一級(jí)吸收塔，經(jīng)過(guò)第一級(jí)吸收塔的洗滌將煙氣中的部分302脫除，脫硫效率一般在30?80%，漿液pH控制在4.5?5.3，此級(jí)吸收的主要功能是保證優(yōu)異的亞硫酸鈣氧化效果，和充足的石膏結(jié)晶時(shí)間。特別是對(duì)于高硫煤，氧化空氣系數(shù)可以大大降低，從而大幅降低氧化風(fēng)機(jī)的電耗，并且同時(shí)可以大大提高石膏品質(zhì)，提高石膏脫水率。煙氣從第一級(jí)吸收塔出來(lái)后進(jìn)入第二級(jí)吸收塔，第二級(jí)吸收塔是主要的脫硫洗滌過(guò)程，由于不用考慮氧化結(jié)晶的問(wèn)題，所以PH可以控制在非常高的水平，達(dá)到5.8?6.4，這就充分利用了吸收劑高效脫除302的性能，將脫硫塔出口煙氣中SO 2的含量降低到更小的范圍。
[0009]雖然串聯(lián)塔技術(shù)在一定程度上實(shí)現(xiàn)了中尚硫煤、尚硫煤超尚的脫硫效率，解決了其達(dá)標(biāo)排放的問(wèn)題，但串聯(lián)塔技術(shù)也有諸多缺點(diǎn):1)項(xiàng)目初投資高；2)由于設(shè)置兩級(jí)吸收塔，占地面積大，對(duì)于現(xiàn)有裝置的改造，大量的項(xiàng)目無(wú)法實(shí)施；3)設(shè)備相對(duì)較多，設(shè)備故障率高、檢修維護(hù)工作量大，運(yùn)行成本高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010]本實(shí)用新型的目的在于提供一種高效漸變分級(jí)復(fù)合脫硫塔，它用于處理中高硫煤、尚硫煤煙氣，具有極尚的脫硫效率及除塵性能，脫硫效率超過(guò)99%。
[0011]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0012]提供一種高效漸變分級(jí)復(fù)合脫硫塔，該脫硫塔包括塔體，所述塔體的中部開(kāi)設(shè)有煙氣入口，所述塔體的頂部開(kāi)設(shè)有煙氣出口，所述塔體內(nèi)從下至上包括氧化結(jié)晶段、粗脫硫除塵段、精脫硫除塵段和水平除霧段；其中，
[0013]所述氧化結(jié)晶段包括設(shè)置在塔體底部的漿池、以及水平設(shè)置在所述漿池內(nèi)并將所述漿池分為上下兩個(gè)區(qū)的分隔機(jī)構(gòu)，位于上部的氧化區(qū)內(nèi)設(shè)置有多根氧化空氣分布管，位于下部的結(jié)晶區(qū)內(nèi)設(shè)置有多個(gè)攪拌器；
[0014]所述粗脫硫除塵段包括設(shè)置在煙氣入口上方的氣體分布板、設(shè)置在所述氣體分布板上方的多層噴淋層，所述噴淋層與漿池結(jié)晶區(qū)連接；
[0015]所述精脫硫除塵段包括管式除霧器、設(shè)置在所述管式除霧器上方的沖洗層、設(shè)置在所述沖洗層上方的薄膜持液層、以及與所述薄膜持液層連接的持液層循環(huán)罐，所述薄膜持液層包括從下至上依次設(shè)置的液體收集器、S型氣液傳質(zhì)機(jī)構(gòu)和液體分布器，所述液體收集器與持液層循環(huán)罐的入口連接，所述持液層循環(huán)罐的出口通過(guò)持液層循環(huán)栗與液體分布器連接，所述持液層循環(huán)罐內(nèi)漿液的PH值大于漿池內(nèi)漿液的PH值。
[0016]按上述技術(shù)方案，所述分隔機(jī)構(gòu)為多孔板、或并排放置的多根排管。
[0017]按上述技術(shù)方案，所述塔體內(nèi)壁上位于每層噴淋層的下方設(shè)置氣液傳質(zhì)增效環(huán)，所述氣液傳質(zhì)增效環(huán)的豎直截面為三角形。
[0018]按上述技術(shù)方案，所述氣液傳質(zhì)增效環(huán)的高度為300?2000mm。
[0019]按上述技術(shù)方案，所述噴淋層上的噴嘴為單頭噴嘴或雙頭霧化噴嘴。
[0020]按上述技術(shù)方案，所述漿池內(nèi)裝有石膏漿液，所述石膏漿液的PH值為5.2?5.8。
[0021]按上述技術(shù)方案，所述持液層循環(huán)罐內(nèi)裝有石灰石漿液，所述石灰石漿液的PH值為 5.8 ?6.4。
[0022]按上述技術(shù)方案，所述S型氣液傳質(zhì)機(jī)構(gòu)由多個(gè)截面為橫向S型的長(zhǎng)條形板體并列排布而成，相鄰板體間S型端部相互交錯(cuò)并間隔設(shè)置，該間隔構(gòu)成氣流夾道。
[0023]按上述技術(shù)方案，所述板體S型端部下緣設(shè)有梯形、矩形或三角形的出氣孔。
[0024]按上述技術(shù)方案，所述水平除霧段包括I?4級(jí)水平煙道除霧器，該除霧器設(shè)有獨(dú)立的水沖洗及水回收單元。
[0025]本實(shí)用新型，具有以下有益效果:該脫硫塔采用漸變分級(jí)復(fù)合脫硫技術(shù)，具有極高的脫硫效率和除塵性能，脫硫效率達(dá)到99%以上，除塵效率達(dá)到90%以上，適合用于處理中高硫煤、高硫煤煙氣，尤其是處理高硫煤煙氣，同時(shí)，由于該脫硫塔是單塔，特別適合于區(qū)域狹窄、占地受限的現(xiàn)有脫硫裝置改造。
【附圖說(shuō)明】
[0026]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
[0027]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2是本實(shí)用新型中S型氣液傳質(zhì)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3是本實(shí)用新型中液體分布器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4是本實(shí)用新型中液體收集器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖5是本實(shí)用新型中氣液傳質(zhì)增效環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖6是本實(shí)用新型中氣體分布板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖7是本實(shí)用新型中分隔機(jī)構(gòu)一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖8是本實(shí)用新型中分隔機(jī)構(gòu)另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖中:1-煙氣入口、2-氣體分布板、3-噴淋層、4-氣液傳質(zhì)增效環(huán)、5-管式除霧器、6-沖洗層、7-液體收集器、8-S型氣液傳質(zhì)機(jī)構(gòu)、801-板體、9-液體分布器、10-水平煙道除霧器、11-煙氣出口、12-持液層循環(huán)罐、13-持液層循環(huán)栗、14-攪拌器、15-氧化空氣分布管、16-分隔機(jī)構(gòu)、1601-多孔板、1602-排管、17-塔體。
【具體實(shí)施方式】
[0036]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0037]在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，如圖1-圖8所示，一種高效漸變分級(jí)復(fù)合脫硫塔，該脫硫塔包括塔體17，塔體17的中部開(kāi)設(shè)有煙氣入口 1，塔體17的頂部開(kāi)設(shè)有煙氣出口 11，塔體17內(nèi)從下至上包括氧化結(jié)晶段、粗脫硫除塵段、精脫硫除塵段和水平除霧段；其中