本申請(qǐng)涉及燃煤鍋爐煙氣石灰石-石膏濕法脫硫，尤其涉及一種塔外雙循環(huán)脫硫系統(tǒng)及其脫硫工藝。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，國(guó)家環(huán)保政策日益嚴(yán)格，并對(duì)火電行業(yè)提出了超低排放的標(biāo)準(zhǔn)，其中要求火電廠燃煤鍋爐煙氣中二氧化硫的排放濃度達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)的排放標(biāo)準(zhǔn)，即35mg/nm³以下，傳統(tǒng)的單塔單循環(huán)噴淋脫硫系統(tǒng)難以滿足最新標(biāo)準(zhǔn)的要求。

單塔雙循環(huán)系統(tǒng)可有效提高脫硫效率，實(shí)現(xiàn)在超低排放標(biāo)準(zhǔn)要求下二氧化硫達(dá)標(biāo)排放；但其漿液池設(shè)置在塔內(nèi)底部，運(yùn)行效果不直觀，這就無(wú)法避免傳統(tǒng)的單塔單循環(huán)脫硫系統(tǒng)塔內(nèi)漿液池易出現(xiàn)的問(wèn)題，如起泡、溢流、攪拌器密封處漿液泄漏等，增加了脫硫系統(tǒng)故障率，降低了脫硫裝置可用率，影響機(jī)組的正常運(yùn)行；并且吸收塔內(nèi)設(shè)漿液池的脫硫系統(tǒng)，需設(shè)有事故漿液池，在吸收塔進(jìn)行檢修前，先將塔內(nèi)漿液放空至事故漿液池。另外，目前的雙循環(huán)系統(tǒng)相互混雜、相互影響；造成兩個(gè)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)ph值有所波動(dòng)、不穩(wěn)定，脫硫、石膏生產(chǎn)工藝不能嚴(yán)格把控質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)的目的在于提出一種運(yùn)行效果直觀，有效避免起泡、溢流、攪拌器密封處漿液泄漏等問(wèn)題，雙循環(huán)脫硫系統(tǒng)各自獨(dú)立控制，脫硫高效，生產(chǎn)高品質(zhì)石膏的塔外雙循環(huán)脫硫系統(tǒng)及其脫硫工藝。

本申請(qǐng)的技術(shù)方案之一是這樣實(shí)現(xiàn)的：塔外雙循環(huán)脫硫系統(tǒng)及其脫硫工藝，其包括塔體、塔外低ph值漿液池、塔外高ph值漿液池；塔體底部設(shè)有煙氣入口，塔體頂部設(shè)有煙氣出口；塔體內(nèi)對(duì)應(yīng)煙氣入口、煙氣出口之間的位置，自下而上依次固定安裝有低ph值噴淋區(qū)、錐形集液斗、高ph值噴淋區(qū)和除霧器；塔體的底部、低ph值噴淋區(qū)分別與塔外低ph值漿液池相連，高ph值噴淋區(qū)、錐形集液斗分別與塔外高ph值漿液池相連；塔外低ph值漿液池和塔外高ph值漿液池相鄰設(shè)置，所述二者設(shè)有公共池邊，塔外高ph值漿液池內(nèi)的液位高于公共池邊，塔外低ph值漿液池內(nèi)的液位低于公共池邊；塔外低ph值漿液池內(nèi)的液位低于塔體的底部，塔外高ph值漿液池內(nèi)的液位低于錐形集液斗的底部。

進(jìn)一步的，錐形集液斗固定安裝在塔體中部；在錐形集液斗與高ph值噴淋區(qū)之間，塔體內(nèi)的兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)三角擋環(huán)；三角擋環(huán)的底邊固定在塔體內(nèi)壁上，三角擋環(huán)的頂角位于錐形集液斗的集液范圍內(nèi)。

進(jìn)一步的，錐形集液斗上設(shè)有多孔。

進(jìn)一步的，煙氣入口設(shè)立在塔體底部的一側(cè)，塔外低ph值漿液池與塔體底部的另一側(cè)相連；塔體的底部呈煙氣入口一側(cè)高的傾斜狀。

進(jìn)一步的，塔外高ph值漿液池和塔外低ph值漿液池內(nèi)均設(shè)有攪拌器，塔外高ph值漿液池通過(guò)循環(huán)泵與高ph值噴淋區(qū)相連，塔外高ph值漿液池的池底通過(guò)渣漿泵連接至塔外低ph值漿液池的池頂；塔外低ph值漿液池通過(guò)循環(huán)泵與低ph值噴淋區(qū)相連，塔外低ph值漿液池的池底連接有石膏排出泵。

進(jìn)一步的，塔外低ph值漿液池、塔外高ph值漿液池連接共同連接有氧氣風(fēng)機(jī)。

進(jìn)一步的，低ph值噴淋區(qū)設(shè)置至少兩層噴淋層，高ph值噴淋區(qū)設(shè)置至少兩層噴淋層，每層噴淋層設(shè)置多個(gè)霧化噴頭；每層噴淋層通過(guò)一臺(tái)循環(huán)泵連接至對(duì)應(yīng)的塔外高ph值漿液池或塔外低ph值漿液池。

本申請(qǐng)的技術(shù)方案之二是這樣實(shí)現(xiàn)的：塔外雙循環(huán)脫硫工藝，包括下述步驟：步驟一：煙氣由煙氣入口進(jìn)入，經(jīng)低ph值噴淋區(qū)進(jìn)行脫硫后的漿液由塔體底部經(jīng)管路流至塔外塔外低ph值漿液池，池中的漿液設(shè)計(jì)停留時(shí)間不低于4.5分鐘，并通過(guò)與低ph值噴淋區(qū)對(duì)應(yīng)相連的循環(huán)泵輸送循環(huán)回至低ph值噴淋區(qū)；步驟二：經(jīng)步驟一種低ph值噴淋區(qū)處理后的煙氣上升通過(guò)錐形集液斗后再經(jīng)高ph值噴淋區(qū)進(jìn)行脫硫，反應(yīng)后的漿液以及除霧器沖洗水下落在錐形集液斗處匯集并通過(guò)管路流至塔外高ph值漿液池，池中的漿液設(shè)計(jì)停留時(shí)間不低于2.5分鐘，并通過(guò)與高ph值噴淋區(qū)對(duì)應(yīng)相連的循環(huán)泵循環(huán)回至高ph值噴淋區(qū)；步驟三：塔外高ph值漿液池內(nèi)的漿液，ph值為5.8至6.4，并保持石灰漿液的液位面高于公共池邊，石灰漿液向相鄰的塔外低ph值漿液池溢流，保持塔外低ph值漿液池內(nèi)的漿液ph值為4.5至5.3；步驟四：經(jīng)過(guò)兩次脫硫后的凈煙氣，通過(guò)除霧器后由吸收塔頂部的煙氣出口排出。

進(jìn)一步的，在步驟一及步驟二中，煙氣中二氧化硫經(jīng)過(guò)兩次脫硫后生成亞硫酸鈣，并通過(guò)塔體底部返回塔外低ph值漿液池或通過(guò)錐形集液斗返回塔外高ph值漿液池；氧化風(fēng)機(jī)按各自脫硫比例向塔外低ph值漿液池、塔外高ph值漿液池鼓入空氣；塔外高ph值漿液池內(nèi)的漿液ph值為5.8或5.9或6.0或6.1或6.2或6.3或6.4，在氧化作用下避免結(jié)垢，并通過(guò)渣漿泵送至塔外低ph值漿液池；塔外低ph值漿液池內(nèi)的漿液ph值為4.5或4.6或4.7或4.8或4.9或5.0或5.1或5.2或5.3，亞硫酸鈣充分氧生產(chǎn)硫酸鈣，沉淀后通過(guò)石膏排出泵收集。

進(jìn)一步的，步驟四中的凈煙氣，通過(guò)除霧器將其攜帶的液滴降低至75mg/nm³后由煙氣出口排出。

由于實(shí)施上述技術(shù)方案，本申請(qǐng)通過(guò)在塔體外部設(shè)計(jì)塔外低ph值漿液池和塔外高ph值漿液池；運(yùn)行效果直觀，可有效避免傳統(tǒng)的漿液池設(shè)在吸收塔內(nèi)的脫硫系統(tǒng)易出現(xiàn)的問(wèn)題，如起泡、溢流、攪拌器密封處漿液泄漏等，降低了脫硫系統(tǒng)故障率，提高了脫硫裝置可用率，保障機(jī)組的正常運(yùn)行；通過(guò)錐形集液斗將兩個(gè)循環(huán)系統(tǒng)獨(dú)立，高ph值噴淋區(qū)保持較高ph值，吸收煙氣中殘余的二氧化硫，能夠保證較低的液氣比，大幅降低循環(huán)泵的能耗；通過(guò)公共池邊的設(shè)立，塔外高ph值漿液池內(nèi)的漿液不停的向塔外低ph值漿液池補(bǔ)充，維持較低ph值，保證氧化充分及高效脫硫，并生成高品質(zhì)的石膏。

附圖說(shuō)明：本申請(qǐng)的具體結(jié)構(gòu)由以下的附圖和實(shí)施例給出：

圖1是本申請(qǐng)實(shí)施例1和實(shí)施例2的示意圖。

圖例：1.塔體，2.塔外低ph值漿液池，3.塔外高ph值漿液池，4.煙氣入口，5.煙氣出口，6.低ph值噴淋區(qū)，7.錐形集液斗，8.高ph值噴淋區(qū)，9.除霧器，10.三角擋環(huán)，11.攪拌器，12.石膏排出泵，13.氧氣風(fēng)機(jī)，14.渣漿泵，15.循環(huán)泵，16.公共池邊。

具體實(shí)施方式：

本申請(qǐng)不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本申請(qǐng)的技術(shù)方案與實(shí)際情況來(lái)確定具體的實(shí)施方式。

實(shí)施例1，如圖1所示，塔外雙循環(huán)脫硫系統(tǒng)包括塔體1、塔外低ph值漿液池2、塔外高ph值漿液池3；塔體1底部設(shè)有煙氣入口4，塔體1頂部設(shè)有煙氣出口5；塔體1內(nèi)對(duì)應(yīng)煙氣入口4、煙氣出口5之間的位置，自下而上依次固定安裝有低ph值噴淋區(qū)6、錐形集液斗7、高ph值噴淋區(qū)8和除霧器9；塔體1的底部、低ph值噴淋區(qū)6分別與塔外低ph值漿液池2相連，高ph值噴淋區(qū)8、錐形集液斗7分別與塔外高ph值漿液池3相連；塔外低ph值漿液池2和塔外高ph值漿液池3相鄰設(shè)置，所述二者設(shè)有公共池邊16，塔外高ph值漿液池3內(nèi)的液位高于公共池邊16，塔外低ph值漿液池2內(nèi)的液位低于公共池邊16；塔外低ph值漿液池2內(nèi)的液位低于塔體1的底部，塔外高ph值漿液池3內(nèi)的液位低于錐形集液斗7的底部。

使用時(shí)，燃煤鍋爐煙氣經(jīng)吸煙氣入口4進(jìn)入塔體1，上升首先與低ph值噴淋區(qū)6接觸反應(yīng)，脫除煙氣中約90%的二氧化硫，經(jīng)過(guò)錐形集液斗7后，低二氧化硫濃度的煙氣繼續(xù)與高ph值噴淋區(qū)8接觸反應(yīng)，最后經(jīng)除霧器9除去微小液滴后，由煙氣出口5排出；經(jīng)試用，脫硫系統(tǒng)的脫硫效率可達(dá)99%，經(jīng)脫硫后的凈煙氣中二氧化硫濃度低至35mg/nm³以下，實(shí)現(xiàn)超低排放。

塔外低ph值漿液池2、塔外高ph值漿液池3均設(shè)在塔外，運(yùn)行效果直觀，可有效避免傳統(tǒng)的漿液池設(shè)在吸收塔內(nèi)的脫硫系統(tǒng)易出現(xiàn)的問(wèn)題，如起泡、溢流裝置密封處漿液泄漏等，降低了脫硫系統(tǒng)故障率，提高了脫硫裝置可用率，保障機(jī)組的正常運(yùn)行。塔體1內(nèi)無(wú)需設(shè)立漿液池，無(wú)檢修時(shí)放空的要求，因此簡(jiǎn)化系統(tǒng)，方便檢修；同時(shí)降低了塔體1煙氣入口4的高度和總高度，從而減小了漿液循環(huán)泵揚(yáng)程，降低了能耗；煙氣出口5及用于固定支撐的支架高度也相應(yīng)降低，減少了成本，降低了施工難度。

塔外高ph值漿液池3內(nèi)的漿液不停的向塔外低ph值漿液池2內(nèi)溢流，調(diào)整塔外低ph值漿液池2內(nèi)ph值在4.5～5.3，并且此過(guò)程不需要補(bǔ)充石灰漿液或只需填補(bǔ)少量的石灰漿液；可脫除煙氣中高濃度的so2，脫硫效率約90%，并在池內(nèi)生成高品質(zhì)石膏。錐形集液斗7將兩個(gè)循環(huán)系統(tǒng)獨(dú)立，塔體1內(nèi)的兩個(gè)系統(tǒng)相對(duì)更加穩(wěn)定，基本上不會(huì)形成相互影響，高ph值噴淋區(qū)8通過(guò)輸送制備好的石灰漿液，調(diào)整ph值保持在5.8～6.4且保證液位超過(guò)公共池邊，可吸收煙氣中剩余部分的二氧化硫，保證較低的液氣比，大幅降低塔外高ph值漿液池一側(cè)的循環(huán)泵的能耗；進(jìn)一步提高脫硫效率至99%，實(shí)現(xiàn)二氧化硫排放濃度達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

本申請(qǐng)根據(jù)脫硫反應(yīng)與石膏形成對(duì)漿液ph值的不同要求，在塔體1外設(shè)置兩個(gè)漿液池；兩個(gè)循環(huán)過(guò)程的控制是獨(dú)立的，避免了參數(shù)之間的相互制約，可以使反應(yīng)過(guò)程更加優(yōu)化，快速適應(yīng)煤種變化和負(fù)荷變化，對(duì)于高含硫量煙氣或者對(duì)脫硫效率要求特別高的項(xiàng)目是非常適用的。

如圖1所示，錐形集液斗7固定安裝在塔體1中部；在錐形集液斗7與高ph值噴淋區(qū)8之間，塔體1內(nèi)的兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)三角擋環(huán)10；三角擋環(huán)10的底邊固定在塔體1內(nèi)壁上，三角擋環(huán)10的頂角位于錐形集液斗7的集液范圍內(nèi)；或/和，錐形集液斗7上設(shè)有多孔。

煙氣與低ph值噴淋區(qū)6的漿液作用產(chǎn)生的較低ph值的液體下落并通過(guò)塔體1的底部流入低塔外高ph值漿液池3，少量上升被三角擋環(huán)10阻擋后回落；而煙氣則順利通過(guò)錐形集液斗7；經(jīng)過(guò)低ph值噴淋區(qū)6脫硫的煙氣與高ph值噴淋區(qū)8的漿液作用產(chǎn)生的較高ph值的液體，與除霧器9沖洗水下落，在三角擋環(huán)10的阻擋下全部匯聚入錐形集液斗7并進(jìn)入塔外高ph值漿液池3。多孔的布置能形成氣膜，可更好的將塔體1內(nèi)的反應(yīng)分成兩個(gè)獨(dú)立循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)可使煙氣流場(chǎng)更均勻，均布煙氣，提高脫硫效率，降低投資和運(yùn)行費(fèi)用。

兩套循環(huán)系統(tǒng)被巧妙分離，形成各自獨(dú)立的參數(shù)：ph值在4.5～5.3，有利于氧化反應(yīng)，提高脫硫效率；能夠保證脫硫劑的溶解吸收過(guò)程，并生成高品質(zhì)的石膏，因此允許使用品質(zhì)較差的脫硫劑。ph值5.8～6.4，能減少消耗，允許使用粒徑較大的石灰石粉。從而降低成本。

如圖1所示，煙氣入口4設(shè)立在塔體1底部的一側(cè)，塔外低ph值漿液池2與塔體1底部的另一側(cè)相連；塔體1的底部呈煙氣入口4一側(cè)高的傾斜狀。

如圖1所示，塔外高ph值漿液池3和塔外低ph值漿液池2內(nèi)均設(shè)有攪拌器11，塔外高ph值漿液池3通過(guò)循環(huán)泵15與高ph值噴淋區(qū)8相連，塔外高ph值漿液池3的池底通過(guò)渣漿泵連接至塔外低ph值漿液池2的池頂；塔外低ph值漿液池2通過(guò)循環(huán)泵15與低ph值噴淋區(qū)6相連，塔外低ph值漿液池2的池底連接有石膏排出泵12。

這樣可通過(guò)攪拌，防止池內(nèi)產(chǎn)生沉淀，有利于氧化空氣在池內(nèi)的均勻分布，促進(jìn)石膏生成。由于塔外高ph值漿液池3的ph值較高不利于石膏結(jié)晶，因此通過(guò)渣漿泵將池底未完全結(jié)晶的石膏輸送至塔外低ph值漿液池2，繼續(xù)氧化生成高品質(zhì)石膏；全部的石膏由石膏排出泵12排出。

如圖1所示，塔外低ph值漿液池2、塔外高ph值漿液池3連接共同連接有氧氣風(fēng)機(jī)13。

氧氣風(fēng)機(jī)13可設(shè)有兩臺(tái)，一運(yùn)一備設(shè)置，單臺(tái)風(fēng)量為全煙氣脫硫后生成石膏所需的氧化空氣量，并按照高、低ph值漿液區(qū)的脫硫比例，通入相應(yīng)比例的氧化空氣進(jìn)入塔外高ph值漿液池3、塔外低ph值漿液池2，對(duì)池內(nèi)的亞硫酸鈣進(jìn)行強(qiáng)制氧化生成石膏。

如圖1所示，低ph值噴淋區(qū)6設(shè)置至少兩層噴淋層，高ph值噴淋區(qū)8設(shè)置至少兩層噴淋層，每層噴淋層設(shè)置多個(gè)霧化噴頭；每層噴淋層通過(guò)一臺(tái)循環(huán)泵15連接至對(duì)應(yīng)的塔外高ph值漿液池3或塔外低ph值漿液池2。

實(shí)施例2，如圖1所示，塔外雙循環(huán)脫硫工藝，包括下述步驟：步驟一：煙氣由煙氣入口4進(jìn)入，經(jīng)低ph值噴淋區(qū)6進(jìn)行脫硫后的漿液由塔體1底部經(jīng)管路流至塔外塔外低ph值漿液池2，池中的漿液設(shè)計(jì)停留時(shí)間不低于4.5分鐘，并通過(guò)與低ph值噴淋區(qū)6對(duì)應(yīng)相連的循環(huán)泵15輸送循環(huán)回至低ph值噴淋區(qū)6；步驟二：經(jīng)步驟一種低ph值噴淋區(qū)6處理后的煙氣上升通過(guò)錐形集液斗7后再經(jīng)高ph值噴淋區(qū)8進(jìn)行脫硫，反應(yīng)后的漿液以及除霧器9沖洗水下落在錐形集液斗7處匯集并通過(guò)管路流至塔外高ph值漿液池3，池中的漿液設(shè)計(jì)停留時(shí)間不低于2.5分鐘，并通過(guò)與高ph值噴淋區(qū)8對(duì)應(yīng)相連的循環(huán)泵15循環(huán)回至高ph值噴淋區(qū)8；步驟三：塔外高ph值漿液池3內(nèi)的漿液，ph值為5.8至6.4，并保持石灰漿液的液位面高于公共池邊，石灰漿液向相鄰的塔外低ph值漿液池2溢流，保持塔外低ph值漿液池2內(nèi)的漿液ph值為4.5至5.3；步驟四：經(jīng)過(guò)兩次脫硫后的凈煙氣，通過(guò)除霧器9后由吸收塔頂部的煙氣出口5排出。

在步驟一及步驟二中，煙氣中二氧化硫經(jīng)過(guò)兩次脫硫后生成亞硫酸鈣，并通過(guò)塔體1底部返回塔外低ph值漿液池2或通過(guò)錐形集液斗7返回塔外高ph值漿液池3；氧化風(fēng)機(jī)按各自脫硫比例向塔外低ph值漿液池2、塔外高ph值漿液池3鼓入空氣；塔外高ph值漿液池3內(nèi)的漿液ph值為5.8或5.9或6.0或6.1或6.2或6.3或6.4，在氧化作用下避免結(jié)垢，并通過(guò)渣漿泵送至塔外低ph值漿液池2；塔外低ph值漿液池2內(nèi)的漿液ph值為4.5或4.6或4.7或4.8或4.9或5.0或5.1或5.2或5.3，亞硫酸鈣充分氧生產(chǎn)硫酸鈣，沉淀后通過(guò)石膏排出泵12收集。

如圖1所示，步驟四中的凈煙氣，通過(guò)除霧器9將其攜帶的液滴降低至75mg/nm³后由煙氣出口5排出。

以上技術(shù)特征構(gòu)成了本申請(qǐng)的實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和實(shí)施效果，可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要技術(shù)特征，來(lái)滿足不同情況的需要。