CN101703884A - 基于湿法脱硫塔具有增强低负荷适应性能的烟气脱硫方法 - Google Patents

Abstract

基于湿法脱硫塔具有增强低负荷适应性能的烟气脱硫方法，它涉及一种烟气脱硫方法，本发明解决了当脱硫塔负荷降低时(低于30％脱硫塔额定负荷下烟气量的负荷)流经脱硫塔的烟气量变少无法保持脱硫塔中除雾器的除雾效率、脱硫效率及塔出入口处飞灰和液滴沉降的问题。本方法的主要步骤为：将脱硫塔中脱硫后的烟气除雾后排出；在循环烟气调节器的自动调节下，当脱硫***负荷低于30％额定负荷时，从已净化后的净烟气分流部分净烟气，通过循环烟气管路重新回至脱硫塔入口，使得塔内气速增加，保证脱硫塔内烟气负荷能稳定运行的至少30％额定负荷的下限。本方法使得湿法脱硫塔可满足0％至110％额定负荷下安全稳定运行，显著增强了脱硫***的低负荷适应性能。

Description

基于湿法脱硫塔具有增强低负荷适应性能的烟气脱硫方法

技术领域

本发明涉及一种烟气脱硫方法，特别是涉及一种基于湿法脱硫塔具有增强低负荷适应性能的烟气脱硫方法，属于工业废气净化环保领域。

背景技术

湿法烟气脱硫是目前世界上应用最多、最有效的脱硫工艺，但湿法脱硫塔具有一定负荷适应性，一般在30％至110％脱硫塔额定负荷下能稳定运行，当负荷低于30％脱硫塔额定负荷时，会引起一系列问题：(1)脱硫塔内一般采用惯性分离除雾器，当烟气流速下降时，脱硫后净烟气携带的大量小液滴由于液滴惯性力和离心力下降，分离效率下降，即除雾效果显著减弱，造成脱硫净烟气尾部烟气通道及设备无法正常运行；(2)脱硫塔烟气流速下降导致脱硫塔内气流流场分布不均，局部区域高烟气流速引起烟气走廊，脱硫效率下降；(3)脱硫塔入口及出口烟气流速下降，烟气携带的飞灰及液滴将在塔入口及出口底部沉积，严重时会引起堵塞。基于以上所述，当脱硫塔的负荷小于30％额定负荷时，烟气量的减少导致流经除雾器的烟气流速降低，除雾效果变差，使脱硫后的烟气含雾滴量上升，造成尾部烟道、烟囱与设备的腐蚀、堵塞，最终导致脱硫***或锅炉停运，而且在脱硫***(特别是对于工业锅炉或采用多炉一塔的脱硫***)运行过程中，脱硫塔的运行负荷有时会低于30％的额定负荷。因此，提出一种当脱硫塔负荷降低时，仍能保持脱硫塔中除雾器的除雾效率、脱硫效率及解决塔出入口处飞灰和液滴沉降问题的方法是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于湿法脱硫塔具有增强低负荷适应性能的烟气脱硫方法，以解决当脱硫塔负荷低于30％额定负荷烟气量变少时，脱硫塔中除雾器的除雾效率无法保持、脱硫效率降低及塔出入口处飞灰和液滴沉降的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：本发明方法所述的基于湿法脱硫塔具有增强低负荷适应性能的烟气脱硫方法采用湿法脱硫塔进行，所述烟气脱硫方法是按照以下步骤实现的：

步骤一、首先向脱硫塔本体中加入钙基浆液，所述钙基浆液中含有5～8％(质量)石膏晶种，在脱硫塔的底部内设置空气管用以提供CaSO₃氧化所需氧气，在脱硫塔本体的侧壁上设置搅拌器用以搅拌钙基浆液；

步骤二、将待处理烟气通过烟气进入管经脱硫塔入口送入脱硫塔本体内的钙基浆液液面与喷淋层之间的空腔内，同时通过循环浆液泵将钙基浆液抽至喷淋层处进行雾化，雾化后的钙基浆液液滴向下流动并与向上流动的待处理烟气逆流接触进行脱硫反应，脱硫后的烟气继续向上流动经除雾器除雾后从脱硫塔本体顶部的净烟气出口流出；同时，向脱硫塔本体内的钙基浆液池添加脱硫剂石灰石或石灰，使得脱硫塔本体内浆液池的钙基浆液pH值保持在5.0～6.0；从脱硫塔本体内取出部分钙基浆液，进行液固分离，分离出的固相物外排；

步骤三、从净烟气出口流出的脱硫后的烟气一部分从烟气排出管排出，另一部分经由循环烟气管与来自烟气进入管的待处理烟气形成混合烟气一同流入到脱硫塔本体内的钙基浆液液面与喷淋层之间的空腔内，混合烟气向上流动并与从喷淋层喷下的钙基浆液液滴进行逆向接触进行脱硫反应，在循环烟气管上设置循环烟气调节器用以调节脱硫后烟气的回流量，使得脱硫塔内气速增加，保证脱硫塔内烟气负荷能稳定运行的至少30％额定负荷的下限。

本发明的有益效果是：

本发明专利主要是针对克服低于30％额定负荷时引起的脱硫塔适应性问题提出的，当负荷低于30％额定负荷时，本专利采用增加脱硫塔内烟气流量的方法，确保进入脱硫塔烟气流速在保证除雾器除雾效果的烟气流速范围之内，避免了流入脱硫塔的烟气流量减少引起的塔后尾部烟道、设备的腐蚀和堵塞而导致的无法正常运行的问题；烟气流速上升，避免了飞灰及液滴在烟气入口及出口底部沉积，从而避免入口及出口处结垢而造成垢下腐蚀和堵塞等问题；烟气流速上升，脱硫塔内气流分布趋于均匀，有利于避免烟气走廊，可以保证脱硫塔的脱硫效率。

本发明方法实现了利用湿法脱硫塔对烟气进行脱硫时，入口烟气负荷低于30％时保证脱硫塔的除雾效果，使脱硫后的烟气不致脱硫后尾部烟道、烟囱及设备的腐蚀和堵塞，确保脱硫***安全运行。在循环烟气调节器自动调节下，当脱硫***负荷低于30％额定负荷时，从已净化后的净烟气分流部分净烟气，通过循环烟气管路重新回至脱硫塔入口，使得塔内气速增加，增强除雾效果。从而使得湿法脱硫塔(脱硫***)可满足0％至110％额定负荷下安全稳定运行，显著增强了脱硫***的低负荷适应性能。此处，本发明再循环的净烟气可通过引风机产生的脱硫塔本体入口或增压风机入口的负压自动循环，无需增加额外的动力装置，具有节能、调节***简单、运行安全可靠性高、投资较低等优点。

附图说明

图1是本发明具体实施方式二所述方法中使用的湿法脱硫塔的结构示意图(引风机设在脱硫塔的尾部)，图2是本发明具体实施方式三所述方法中使用的湿法脱硫塔的结构示意图(脱硫增压风机设在脱硫塔的前部)。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1和图2所示，本实施方式所述的基于湿法脱硫塔具有增强低负荷适应性能的烟气脱硫方法采用湿法脱硫塔进行，所述烟气脱硫方法是按照以下步骤实现的：步骤一、首先向脱硫塔本体9中加入钙基浆液，所述钙基浆液中含有5～8％(质量)石膏晶种，在脱硫塔的底部内设置空气管8用以提供CaSO₃氧化所需氧气(CaSO₃是由烟气中的SO₂与钙基浆液中的CaCO₃或Ca(OH)₂反应生成的)，在脱硫塔本体9的侧壁上设置搅拌器7用以搅拌钙基浆液；

步骤二、将待处理烟气通过烟气进入管13经脱硫塔入口6送入脱硫塔本体9内的钙基浆液液面与喷淋层11之间的空腔内，同时通过循环浆液泵10将钙基浆液抽至喷淋层11处进行雾化，雾化后的钙基浆液液滴向下流动并与向上流动的待处理烟气逆流接触进行脱硫反应，脱硫后的烟气继续向上流动经除雾器12除雾后从脱硫塔本体9顶部的净烟气出口1流出；同时，向脱硫塔本体9内的钙基浆液池添加脱硫剂石灰石或石灰，使得脱硫塔本体9内浆液池的钙基浆液pH值保持在5.0～6.0；从脱硫塔本体9内取出部分钙基浆液，进行液固分离，分离出的固相物外排；

步骤三、从净烟气出口1流出的脱硫后的烟气一部分从烟气排出管2排出(作为已净化烟气外排)，另一部分经由循环烟气管4与来自烟气进入管13的待处理烟气形成混合烟气一同流入到脱硫塔本体9内的钙基浆液液面与喷淋层11之间的空腔内，混合烟气向上流动并与从喷淋层11喷下的钙基浆液液滴进行逆向接触进行脱硫反应，在循环烟气管4上设置循环烟气调节器3用以调节脱硫后烟气的回流量(回流量根据脱硫塔负荷的变化而进行调整)，使得脱硫塔内气速增加，保证脱硫塔内烟气负荷能稳定运行的至少30％额定负荷的下限。

具体实施方式二：如图1所示，本实施方式在具体实施方式的步骤三中，利用引风机14所产生的脱硫塔本体9入口负压，将引风机14出口的部分烟气自动抽回，与来自烟气进入管13的待处理烟气混合形成混合烟气一同流入到脱硫塔本体9；将脱硫塔本体9上部内的脱硫后的烟气抽出；在与烟气排出管2和循环烟气管4均连通的出口总管16上设置引风机14，使脱硫后的烟气一部分从烟气排出管2排出，另一分部从循环烟气管4经脱硫塔入口6流入脱硫塔本体9内。其它步骤与具体实施方式一相同。

如图1，当脱硫***负荷大于30％额定负荷时，此时脱硫塔内负荷满足适应性要求，原烟气进入脱硫塔本体9，与由循环浆液泵10打至喷淋层11雾化的脱硫浆液逆流接触，脱硫后净烟气经引风机14外排；当脱硫***负荷低于30％额定负荷时，为保证脱硫塔内烟气负荷至少30％额定负荷的下限，从引风机14出口分流的部分烟气通过循环烟气管4，由循环烟气调节器3调节回流烟量后，在脱硫塔入口负压的作用下，与原烟气合并后进入脱硫塔，脱硫后净烟气从脱硫塔内通过引风机14排出，部分再循环至脱硫塔本体9入口，其余烟气作为已净化烟气外排。

具体实施方式三：如图2所示，本实施方式在具体实施方式步骤三中，采用脱硫增压风机5将混合烟气鼓入脱硫塔本体9内；在与烟气进入管13和循环烟气管4均连通的烟气入口总管15上设置脱硫增压风机5，使待处理烟气和脱硫后的烟气通过脱硫增压风机5鼓入脱硫塔本体9内。其它步骤与具体实施方式一相同。

如图2，当脱硫***负荷大于30％额定负荷时，此时脱硫塔内负荷满足适应性要求，脱硫增压风机5出口的原烟气进入脱硫塔9，与由循环浆液泵10打至喷淋层11雾化的脱硫浆液逆流接触，脱硫后净烟气外排；当脱硫***负荷低于30％额定负荷时，为保证脱硫塔内烟气负荷至少30％额定负荷的下限，从脱硫塔9出口部分烟气通过循环烟气管4，由循环烟气调节器3调节风量后，在脱硫增压风机5入口负压的作用下，与原烟气合并，再通过脱硫增压风机5增压后进入脱硫塔，脱硫后净烟气从塔排出，部分再循环至脱硫增压风机5入口，其余烟气作为已净化烟气外排。

具体实施方式四：本实施方式所述循环烟气调节器3采用可控的电动挡板门以调节脱硫后烟气的回流量。循环烟气调节器3采用可控的电动挡板门，可依据脱硫塔入口的烟气流量，通过自动控制***调整电动挡板门开度，将脱硫塔内烟气负荷调至能满足稳定运行的30％脱硫塔额定负荷下烟气量的负荷，避免循环烟气量过大，从而控制风机(增压风机5或引风机14)的电耗。其它步骤与具体实施方式二或三相同。

实施例：蒸发量为65t/h的锅炉，其干烟气量在额定工况下为140000m³/h，当脱硫塔负荷在锅炉额定负荷(即脱硫塔额定负荷)下烟气量的30～110％时，除雾器的除雾效果能够保证净化烟气中的含雾滴量为75mg/m³(每立方米干烟气中含有雾滴的质量)；当脱硫塔负荷下降到20％时，烟气量为28000m³/h，脱硫塔本体9内的除雾器12的除雾效果不能满足排出脱硫塔的脱硫干烟气的含雾滴量小于等于75mg/m³这一要求，此时打开循环烟气调节器3使烟气回流量为14000m³/h，使脱硫塔本体9中的烟气量为除雾器要求的脱硫塔负荷在锅炉额定负荷下烟气量的30％的烟气量，保证脱硫后的烟气的含雾滴量小于等于75mg/m³(每立方米的干烟气中的含有的水的质量)。

工作原理：

在循环烟气调节器3的自动调节下，当脱硫塔负荷低于额定负荷下烟气量的30％时，从已净化后的净烟气利用引风机14产生的脱硫塔入口处的负压或脱硫增压风机5入口负压自动可控地分流部分净烟气，通过循环烟气管路4重新回至脱硫塔入口，使得塔内气速增加，保证脱硫塔内烟气负荷能稳定运行的至少30％脱硫塔额定负荷下烟气量的下限，从而使得脱硫***可满足0％至110％额定负荷下安全稳定运行。循环烟气调节器采用可控的电动挡板门，可依据脱硫塔入口的烟气流量，通过自动控制***调整电动挡板门开度，将脱硫塔内烟气负荷调至能满足稳定运行的30％脱硫塔额定负荷下烟气量的负荷，避免再循环烟气量过大，从而控制脱硫增压风机或引风机的电耗，实现烟气再循环的经济运行。

Claims (4)

1.基于湿法脱硫塔具有增强低负荷适应性能的烟气脱硫方法，其特征在于：所述烟气脱硫方法采用湿法脱硫塔进行，所述烟气脱硫方法是按照以下步骤实现的：步骤一、首先向脱硫塔本体(9)中加入钙基浆液，所述钙基浆液中含有5～8％(质量)石膏晶种，在脱硫塔的底部内设置空气管(8)用以提供CaSO3氧化所需氧气，在脱硫塔本体(9)的侧壁上设置搅拌器(7)用以搅拌钙基浆液；

步骤二、将待处理烟气通过烟气进入管(13)经脱硫塔入口(6)送入脱硫塔本体(9)内的钙基浆液液面与喷淋层(11)之间的空腔内，同时通过循环浆液泵(10)将钙基浆液抽至喷淋层(11)处进行雾化，雾化后的钙基浆液液滴向下流动并与向上流动的待处理烟气逆流接触进行脱硫反应，脱硫后的烟气继续向上流动经除雾器(12)除雾后从脱硫塔本体(9)顶部的净烟气出口(1)流出；同时，向脱硫塔本体(9)内的钙基浆液池添加脱硫剂石灰石或石灰，使得脱硫塔本体(9)内浆液池的钙基浆液pH值保持在5.0～6.0；从脱硫塔本体(9)内取出部分钙基浆液，进行液固分离，分离出的固相物外排；

步骤三、从净烟气出口(1)流出的脱硫后的烟气一部分从烟气排出管(2)排出，另一部分经由循环烟气管(4)与来自烟气进入管(13)的待处理烟气形成混合烟气一同流入到脱硫塔本体(9)内的钙基浆液液面与喷淋层(11)之间的空腔内，混合烟气向上流动并与从喷淋层(11)喷下的钙基浆液液滴进行逆向接触进行脱硫反应，在循环烟气管(4)上设置循环烟气调节器(3)用以调节脱硫后烟气的回流量，使得脱硫塔内气速增加，保证脱硫塔内烟气负荷在脱硫塔能稳定运行的30％额定负荷的下限。

2.根据权利要求1所述的基于湿法脱硫塔具有增强低负荷适应性能的烟气脱硫方法，其特征在于：在步骤三中，利用引风机(14)所产生的脱硫塔本体(9)入口负压，将引风机(14)出口的部分烟气自动抽回，与来自烟气进入管(13)的待处理烟气混合形成混合烟气一同流入到脱硫塔本体(9)；在与烟气排出管(2)和循环烟气管(4)均连通的出口总管(16)上设置引风机(14)，使脱硫后的烟气一部分从烟气排出管(2)排出，另一分部从循环烟气管(4)经脱硫塔入口(6)流入脱硫塔本体(9)内。

3.根据权利要求1所述的基于湿法脱硫塔具有增强低负荷适应性能的烟气脱硫方法，其特征在于：在步骤三中，采用脱硫增压风机(5)将混合烟气鼓入脱硫塔本体(9)内；在与烟气进入管(13)和循环烟气管(4)均连通的烟气入口总管(15)上设置脱硫增压风机(5)，使待处理烟气和脱硫后的烟气通过脱硫增压风机(5)鼓入脱硫塔本体(9)内。

4.根据权利要求2或3所述的基于湿法脱硫塔具有增强低负荷适应性能的烟气脱硫方法，其特征在于：循环烟气调节器(3)采用可控的电动挡板门以调节脱硫后烟气的回流量。

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