[发明专利]一种分区湿式脱硫、除尘高效一体化超低排放装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种分区湿式脱硫、除尘高效一体化超低排放装置技术，尤其是一种能有效提高烟气脱硫、除尘效率，达到超低排放标准的组合装置技术。

背景技术

2014年9月12日，国家发改委、国家环保部、国家能源局联合发文“关于印发《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》的通知”中要求，稳步推进东部地区现役30万千瓦及以上公用燃煤发电机组和有条件的30万千瓦以下公用燃煤发电机组实施大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值的环保改造。燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值(即在基准氧含量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米(招标单位大多数采用不高于5、35、50毫克/立方米标准)。

针对燃煤锅炉超低排放，国内相关专利多不胜数，在对烟气脱硫、脱氮达到超低排放要求的技术已比较成熟，往往通过工艺调整和设施改造可满足超低排放要求；烟气脱氮常采用低氮燃烧技术、SCR脱硝技术，通过工艺控制和设备调整，可达到超低排放要求。

烟气脱硫常通过三个方向来提高脱硫效率，一是调整工艺参数，如液气比、塔内烟气流速、吸收区高度、PH、烟气均匀分布，二是增加脱硫设备，如托盘技术、双回路吸收塔、串联吸收塔等，三是添加助剂，如脱硫剂、以及石灰石粉活性激发剂等。这些处理方式都能有效提高脱硫塔脱硫效率，达到超低排放要求，但也往往以高液气比、高电耗、高投资、高运行成本为代价来达成目的。

对烟尘的处置达到超低排放要求的技术也很多，主要有“电除尘+吸收塔除尘+湿式电除尘”、“低低温电除尘+高效除尘吸收塔+湿式电除尘”、“布袋除尘/电除尘+吸收塔除尘+管束式除尘器”；“电除尘+吸收塔除尘+湿式电除尘”、“低低温电除尘+高效除尘吸收塔+湿式电除尘”的除尘效果较好，可满足超低排放要求，但湿式静电除尘器的占地大、投资成本，运行电耗、烟气阻力、检修技术、维护成本高，以及存在运行中极板及金属部件易腐蚀和需废水处置等问题，许多电力企业在具体实施湿式电除尘器中遇到了很多的困难；而“布袋除尘/电除尘+吸收塔除尘+管束式除尘器”工艺中重点推广的管束式除尘器，是个别企业的市场行为，推出应用的时间很短，未经过长时间的检验，最重要的浆液雾滴排放指标并未经过科学的检测和鉴定。从管束式除尘器的内部结构分析，管束式除尘器内部有多个旋流板和文丘里，结构复杂，结垢的风险一点也不亚于常规屋脊式除雾器。通过万州电厂的失败应用证明了管束式除尘器在超低排放中的应用还不成熟，主要原因是旋流除雾效率与二次烟气携液量互为矛盾，除雾效果差；束在一起的“管式机械旋流除尘器”，对脱硫塔截面的气流分布均匀性要求非常高；管束式除尘器对机组负荷变化的适应性差。

可见目前针对燃煤锅炉烟气超低排放的工艺中，脱氮工艺和设备已较为成熟稳定；脱硫工艺和设备成熟、可靠，但还需逐步降低投资、运行成本、提高整个系统效率；除尘工艺和设备还处于待验证或需改进阶段，尤其是运行的稳定可靠性和投资、成本、维护检修等方面还需多加研究和考虑。

发明内容

针对目前燃煤烟气超低排放脱硫工艺需提效，除尘需稳定、可靠、有效等需求，本发明提供了一种分区湿式脱硫、除尘高效一体化超低排放装置技术。

本发明的技术方案为：燃煤烟气经前段预处理后（进口烟尘浓度＜30mg/Nm³，NO_X浓度已满足超低排放要求）进入脱硫塔，经过新型烟气均布装置（1）对烟气进行均流和增强传质，再经过浆液循环再利用装置（2）进一步扰流和均布，同时减少烟气的逃逸，在高覆盖率喷淋装置（3）作用下使其充分、完全反应，反应后的气流再经由高效除雾装置（4）和加湿增效装置（5）进一步脱除粉尘和水雾，从而达到超低排放标准排入大气。

本发明中所述的新型烟气均布装置（1），使烟气经过时形成局部扰流，使从上喷下的浆液和烟气混合的浆滴液膜酸性表面被撕裂，重新分配而增强了气液的传质，同时烟气经过会产生压力降，形同均流层，均布烟气的同时避免烟气快速通过吸收区域，提高吸收反应效率。

本发明中所述的浆液循环再利用装置（2），在保证塔内气液两相流场均匀的情况下将脱硫塔塔壁及附近塔体内浆液进行收集，利用浆液循环再利用装置表面的特殊结构形成液膜，与上升的烟气进行再次的气液接触，可覆盖喷淋层覆盖的薄弱区域，进一步除去烟气中的SO₂、烟尘，防止烟气逃逸。