一種進行濕法煙氣脫硫的鼓泡塔及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用鼓泡塔進行濕法煙氣脫硫的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煙氣脫硫技術(shù)可分為濕法、干法、半干法三種，其中濕法脫硫技術(shù)已成為主要的煙氣脫硫方式。目前，國內(nèi)外燃煤電廠常用的脫硫塔，主要有噴淋孔塔、填料塔等。
[0003]北京博奇電力科技有限公司先后申請了多項專利研究鼓泡塔濕法脫硫技術(shù)。其中申請?zhí)枮?00720309256.6的中國實用新型專利公開了一種煙氣脫硫系統(tǒng)，脫硫塔采用鼓泡塔，在煙氣冷卻器處對裝置進行了改造，自上而下設(shè)有工藝水補水噴淋層、事故冷卻水噴淋層和煙氣冷卻器噴淋層，通過調(diào)節(jié)噴淋漿液的方式利用石灰石漿液在鼓泡塔外對煙氣進行冷卻和預(yù)脫硫，從而降低了整個系統(tǒng)的脫硫效率；申請?zhí)枮?00810226157.0的中國發(fā)明專利公開了作為脫硫裝置的鼓泡塔及其用途，以赤泥作為吸收劑，采用噴淋、鼓泡相結(jié)合的方式對污染氣體中的酸性氣體進行脫除。酸性氣體從塔體上部進入，經(jīng)噴淋、鼓泡后從塔體中下部與塔體側(cè)壁連通的排氣口排出。
[0004]鼓泡塔具有穿孔氣體流速高、氣液接觸充分、脫硫效率高的優(yōu)點。但鼓泡塔的應(yīng)用一直得不到大范圍的推廣應(yīng)用主要存在以下缺點:1.鼓泡塔作為脫硫裝置時，不飽和的熱煙氣從鼓泡孔穿過與脫硫漿液接觸時，容易形成干濕界面堵塞鼓泡管，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常運行，鼓泡塔脫硫裝置停運率高；2.鼓泡管對煙氣的粉塵濃度要求較高，較高的粉塵從鼓泡管進入后會逐步粘附在鼓泡管內(nèi)側(cè)，隨著系統(tǒng)運行時間的增加，煙氣過流面積逐漸減小，脫硫裝置阻力急劇上升，對風(fēng)機和鍋爐造成較大的安全隱患；3.鼓泡塔不同于噴淋塔，其反應(yīng)區(qū)在鼓泡層，酸性煙氣在鼓泡層與脫硫劑漿液反應(yīng)后迅速降低鼓泡層區(qū)域漿液的pH，塔釜溶液不能迅速混勻，鼓泡層脫硫效率無法持續(xù)穩(wěn)定；4.鼓泡塔的脫硫效率與鼓泡層的厚度影響較大，當(dāng)鍋爐負(fù)荷發(fā)生變化導(dǎo)致煙氣量改變時，鼓泡層也會隨之變化，傳統(tǒng)鼓泡塔很難在煙氣量發(fā)生變化時保證脫硫效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明提供了一種進行濕法煙氣脫硫的鼓泡塔及方法，主要解決了現(xiàn)有鼓泡塔的鼓泡管易結(jié)垢堵塞影響鼓泡塔正常運行的技術(shù)問題。
[0006]一種進行濕法煙氣脫硫的鼓泡塔，包括頂部設(shè)置煙氣出口的吸收塔，所述吸收塔內(nèi)由上至下依次為除霧器、鼓泡機構(gòu)和塔釜，所述鼓泡機構(gòu)外接入口煙道，所述入口煙道內(nèi)沿?zé)煔饬飨蛞来卧O(shè)置增濕噴淋機構(gòu)和預(yù)除塵機構(gòu)，所述鼓泡機構(gòu)包括:
[0007]固定在吸收塔內(nèi)壁上的上隔板和下隔板，該上隔板、下隔板及吸收塔內(nèi)壁圍成的封閉空腔為進煙區(qū)，所述入口煙道與該進煙區(qū)相連通；
[0008]若干豎直布置的鼓泡管，所有鼓泡管的上端貫穿下隔板與進煙區(qū)連通、下端伸入塔釜內(nèi)；
[0009]若干豎直布置的排氣管，所有排氣管貫穿上隔板和下隔板且與鼓泡管錯位布置；
[0010]沖洗管網(wǎng)，設(shè)置于進煙區(qū)內(nèi)且位于所述鼓泡管的入口上方，該沖洗管網(wǎng)上設(shè)置若干霧化噴嘴。
[0011]針對現(xiàn)有鼓泡塔的鼓泡管易結(jié)垢堵塞的問題，為了防止高溫?zé)煔馀c漿液在鼓泡孔處形成干濕界面堵塞鼓泡孔、入口粉塵堵塞鼓泡管內(nèi)壁，本發(fā)明在入口煙道設(shè)置增濕噴淋區(qū)(安裝增濕噴淋機構(gòu))對入口煙氣進行降溫、增濕，設(shè)置預(yù)除塵區(qū)(安裝預(yù)除塵機構(gòu))對增濕降溫后的煙氣進行預(yù)除塵；在鼓泡機構(gòu)的進氣區(qū)增設(shè)沖洗噴淋，噴淋液在進氣區(qū)對煙氣進行進一步降溫除塵，同時在鼓泡管內(nèi)壁形成一層穩(wěn)定的液膜，杜絕粉塵粘附在鼓泡管內(nèi)壁情況的發(fā)生，同時降溫后的煙氣體積下降，降低了煙氣的穿孔氣速，增加氣液接觸時間，提尚鼓泡塔的脫硫效率。
[0012]優(yōu)選地，所述沖洗管網(wǎng)由若干根均勻布置的沖洗水管組成，每根沖洗水管下方均勻設(shè)置若干個霧化噴嘴，霧化噴嘴的噴射方向朝下。本發(fā)明在鼓泡管上方設(shè)若干根均勻布置的沖洗水管，霧化后的水滴對進煙進一步降溫除塵后經(jīng)鼓泡管內(nèi)壁在重力作用下流入鼓泡層，并在鼓泡管內(nèi)壁形成一層穩(wěn)定的液膜，防止粉塵粘附鼓泡管內(nèi)壁引起堵塞。沖洗水管液氣比為0.5-2L/Nm3。
[0013]優(yōu)選地，所述增濕噴淋機構(gòu)包括2?3層噴淋管，每層噴淋管沿入口煙道的徑向設(shè)置。
[0014]所述噴淋管上均勻設(shè)置噴嘴。噴嘴的噴射方向逆向煙氣流向。
[0015]優(yōu)選地，所述預(yù)除塵機構(gòu)為折疊板形除霧器，折疊板形除霧器的下方設(shè)置積液槽，所述集液槽底部通過管路連通至所述塔釜內(nèi)。集液槽優(yōu)選為向煙道下方突出且與煙道為一體機構(gòu)的椎體封閉空腔，椎體封閉空腔外壁與水平面的夾角為30-60度。
[0016]優(yōu)選地，所述入口煙道設(shè)置增濕噴淋機構(gòu)段相對于設(shè)置預(yù)除塵機構(gòu)段向上傾斜10-20度。防止?jié){液倒流、沉積。
[0017]在解決鼓泡管易結(jié)垢堵塞問題的基礎(chǔ)上，為進一步增強鼓泡塔的脫硫效率，優(yōu)選地，所述鼓泡管的管壁上且距離鼓泡管底端20-500mm處開設(shè)若干鼓泡孔，所述鼓泡孔的孔徑為20-30mm，相鄰鼓泡孔之間的間距為5_30mm。煙氣由鼓泡孔鼓出，使氣泡能更均勻地與吸收漿液接觸。更進一步優(yōu)選地，鼓泡管的管壁上開設(shè)兩排鼓泡孔。
[0018]為進一步穩(wěn)定脫硫效率，優(yōu)選地，還設(shè)有位于所述鼓泡孔上方的多孔整流板，所述多孔整流板的開孔包括鼓泡管穿過孔和氣流穿過孔。所述多孔整流板水平安裝于吸收塔內(nèi)壁上。
[0019]進一步優(yōu)選地，所述多孔整流板上氣流穿過孔的孔徑為15-45mm、氣流穿過孔的開孔率為20% -40%，多孔整流板距離鼓泡孔的高度為30-100mm。此處高度是指距離最上排鼓泡孔中心的高度。
[0020]煙氣經(jīng)鼓泡管的鼓泡孔進入鼓泡層與脫硫漿液進行鼓泡反應(yīng)，穿孔后的煙氣氣泡經(jīng)過鼓泡層，在鼓泡層中部設(shè)置中間開有若干小孔的整流板，煙氣在穿過整流板時氣泡被整流板中的小孔破碎，大大提高氣液接觸面積，煙氣中的二氧化硫被脫硫漿液高效吸收。
[0021]以鼓泡塔為脫硫裝置時，煙氣經(jīng)過鼓泡管進入漿液后，在漿液內(nèi)形成大量的大氣泡，上浮到液面后突然破碎，引起液面產(chǎn)生較大起伏。本身鼓泡管的鼓泡孔位置距離液面較小，較大的液面起伏容易造成鼓泡孔處壓力不均，氣流分布不均，又進一步使液面產(chǎn)生更大的起伏，二者相互影響，最終造成脫硫系統(tǒng)的脫硫效率、除塵效率均較低。因此為解決該問題，本發(fā)明在鼓泡管上方增設(shè)孔板，氣泡上浮過程受到孔板阻隔，大氣泡被破碎成小氣泡，氣流得到再分布，分散均勻的小氣泡穿過孔板上浮到液面，增加氣液接觸面積提高脫硫效率，同時對液面實現(xiàn)穩(wěn)壓，防止液面波動過大，影響鼓泡塔運行阻力和脫硫效率的穩(wěn)定。
[0022]為進一步增強氣泡與吸收漿液的接觸均一性，穩(wěn)定脫硫效率，優(yōu)選地，所述多孔整流板上方設(shè)置外接吸收液輸送管路的進漿管網(wǎng)，所述進漿管上均勻開設(shè)漿液孔。漿液孔的開口朝向進漿管網(wǎng)下方，保證鼓泡層截面進漿均勻，防止鼓泡層pH值過低。
[0023]本發(fā)明在鼓泡層中部設(shè)置若干漿液進口管，每根漿液進口管下方均勻設(shè)若干漿液孔，脫硫劑漿液經(jīng)過漿液孔均勻進入鼓泡層截面各處，防止鼓泡層漿液pH值差別較大，漿液孔孔徑為10-25mm，漿液的穿孔流速為5-8m/s。
[0024]更進一步優(yōu)選地，還設(shè)有位于塔釜的空氣管網(wǎng)，所述空氣管網(wǎng)外接氧化風(fēng)機。進一步優(yōu)選，空氣管網(wǎng)由若干根均勻布置的空氣管組成，空氣管上均勻開設(shè)出氣孔。
[0025]本發(fā)明在鼓泡層下方增設(shè)氧化空氣反應(yīng)區(qū)，及時氧化脫硫反應(yīng)生成的亞硫酸鹽，防止較低溶解度的亞硫酸鈣包裹脫硫劑顆粒，保持脫硫劑的活性。
[0026]優(yōu)選地，在塔釜外設(shè)置外循環(huán)栗，所述外循環(huán)栗進漿口連通塔釜上部，所述外循環(huán)栗的的