[实用新型]一种烟气湿法脱硫吸收塔

说明书

技术领域

本实用新型涉及烟气湿法脱硫领域，尤其属于一种烟气湿法脱硫气喷旋冲吸收塔。具体地说用多台侧进搅拌器相对于石膏浆液取出口，呈集束状布置在吸收塔下部侧壁径向的圆弧范围内，每台搅拌器左前方配备一根空气喷枪，提供亚硫酸钙进一步转化为二水硫酸钙所需的氧化空气量。氧化空气经由喷枪高速喷出后，被高速旋转的搅拌器瞬间打碎成微小气泡，并弥散推流至整个浆液区。

背景技术

现有市场上占80％以上采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术(WFGD)，用石灰石做吸收剂，与烟气中的SO₂发生反应，经SO₂溶解与吸收、CaSO₃氧化、CaCO₃中和、石膏结晶等过程，生成副产品石膏。在CaSO₃氧化过程中，烟气自身含氧可完成部分自然氧化；如果氧化率达不到一定程度，则不能产生足够可供石膏附着生长的晶种，导致石膏在脱硫设备内形成CSS垢(CalciumSulfate and Sulfite，CaSO₃与CaSO₄的混合晶体)。脱硫系统的结垢和堵塞在湿法脱硫工艺中经常发生，高硫煤电厂中尤为突出。

实施强制氧化，加快已溶解SO₂的电离和氧化，降低石膏浆液中CaSO₃的含量是防止CSS垢的关键。在强制氧化中，通过向浆液中鼓入空气，使SO₃^2-的氧化反应趋于完全，并保持足够的浆液含固量(约12wt％)，以提供石膏结晶所需的晶种。此时，石膏晶体的生长占优势，可有效控制结垢。强制氧化的引入还有助于提高脱硫效率、改善脱硫浆液的处理性能、提升石膏质量，并使得脱硫系统对烟气参数具有较大的负荷适应性。

根据空气导入和分散方式不同，目前国内外脱硫工程采用的强制氧化方式主要有两种：“顶进搅拌+固定管网格栅式布气(fixed air sparger，缩写FAS)”和“均布式侧进搅拌+空气喷枪式布气(assembled lance system，缩写ALS)。

FAS强制氧化方式是在吸收塔浆液氧化区底部的断面上均布若干根氧化空气母管，母管上有众多分支管。空气喷嘴均布于整个断面上(3.5个/m²左右)，通过固定管网将氧化空气分散鼓入氧化区，再由顶进式搅拌器混合分散。其缺点是：①空气管网布置复杂、投资昂贵、附属支撑部件多，施工和检修困难；②母管和支管因受到浆液剧烈扰动和高速气流的频繁冲刷而容易发生挠曲变形或摩擦损坏；③各支管因承受风压和流场不同，容易发生脱落或结垢堵塞；④浆液区易发生氧化空气分布不均，从而导致塔内局部结垢，影响脱硫效率和石膏质量。

ALS强制氧化方式采取均布式侧进式搅拌器，每台搅拌器的左下方配置一根喷枪，氧化空气经喷枪末端高速冲入吸收塔浆液中，迅即被高速旋转的桨叶切割分裂成细小气泡，并推流弥散至整个浆液区。国外搅拌器公司多采用此类强制氧化方式，已公开专利(日本专利JP2001000851，德国专利DE29909312U，欧洲专利局专利EP1055450，及中国专利公开号CN 1587057A)涉及侧进搅拌器的具体结构设计，如轴封、轴销一体化、不停机拆卸等，而搅拌器的布置方式都采用传统的均布式。这种强制氧化方式在工程实践中具有如下缺点：①搅拌器沿吸收塔圆周的均匀布置，使得每台搅拌器各自为战进行搅拌，没有形成合力，导致吸收塔中心区域和两台搅拌器之间区域存在石膏沉积的死区，并造成运行中的能耗损失；②每台搅拌器轴向推流力量有限，石膏浆液翻腾高度低，阻碍了气体分散和“三传一反”进程，降低了氧化空气利用效率，延长了石膏浆液停留时间，因而需要庞大的吸收塔，反过来又加剧了塔中心的石膏沉积程度；③沿塔径向均布的搅拌器和氧化喷枪，增加了工程设计地基、布管的难度和日常运行维护成本，如当“强制搅拌+氧化通风”区域过于靠近石膏浆液取出口和循环浆液排出口时，会出现气泛现象，使得叶片输送流量性能下降，造成浆液循环泵或石膏取出泵发生气蚀事故；④由于搅拌器采取均匀布置，相互之间距离较远，一台停运检修时，即会对系统运行造成不利影响。