[发明专利]一种单塔双循环脱硫除尘装置及工艺

说明书

本发明公开了一种单塔双循环脱硫除尘装置及工艺，装置包括吸收塔，吸收塔内且位于烟气入口上方由下至上依次设置托盘孔板、粗脱硫喷淋器、气体再分布及集液层、精脱硫喷淋器和旋流除雾器，粗脱硫层通过循环泵连通塔釜，精脱硫喷淋器外接供浆泵；气体再分布及集液层包括固定在吸收塔塔壁且全部覆盖吸收塔横截面的集液部和位于集液部下方且安装高度可调的气体再分布部，集液部连通外接管路，气体再分布部包括若干相互平行且水平设置的圆管，相邻圆管之间的间隙为气体通道。本发明工艺分为粗脱硫除尘和精脱硫除尘两段，精脱硫除尘段的文丘里棒层可以增加液气接触面积，提高气液传质速率。

技术领域

本发明涉及一种高效单塔双循脱硫除尘工艺，属于资源与环境保护领域。

背景技术

随着近来来火力发电快速发展，SO₂排放量逐年上升，造成酸雨现象不断加剧。另外烟囱排放的尾气中含有大量的微颗粒粉尘，造成许多城市雾霾现象频发，严重危害人类健康。针对日益严峻的大气污染形势，国家和地方政府相关部门出台了一些严格大气污染防治计划，要求新建或在建火电机组必须达到燃气机组排放的要求，排放的烟气中SO₂≤35mg/Nm³，粉尘≤5mg/Nm³，NOx≤50mg/Nm³，实现超低排放。这对传统的石灰石- 石膏法工艺提出了更高的要求，原脱硫工艺的脱硫效率基本在95％左右，另外随着低硫煤资源的匮乏，越来越多的高硫煤种逐渐被用来锅炉发电，使得燃烧出的烟气中二氧化硫含量高达3000mg/Nm³以上，要求脱硫效率达到99％以上。按照原来的湿法脱硫工艺已经不能满足现行的超低排放要求。

针对燃煤电厂烟气中SO₂浓度低于35mg/Nm³排放标准，目前国内广泛采用两种工艺：一、两个脱硫塔串联运行；二、增加喷淋层数和液气比。两个脱硫塔串联运行工艺由于受燃煤电厂空间的局限，旧塔改造不可行。增加喷淋层数和液气比需要将原有塔体加高并换流量和扬程更大的浆液泵。实施该工艺技术存在改造或建造费用高，运行过程中能耗较大。

单塔双循环工艺分为塔下部粗脱硫除尘段和上部精脱硫除尘段。下部粗脱硫除尘段通过内塔釜低pH值的浆液循环吸收烟气中80-90％的SO₂，且低pH值的浆液有利于石膏的氧化结晶；经下部粗脱硫除尘段处理后的烟气中剩余的300-500ppm的SO₂被上部精脱硫除尘段处理达到20mg/Nm³以下。该工艺适用于高硫煤和脱硫效率要求更高的锅炉机组上。

传统的单塔双循环工艺只是简单的在上下两喷淋层之间设置一个浆液回收装置，浆液得不到雾化，气液传质效果差，存在漏液现象；本工艺中的气体再分布及集液层相当于一个文丘里装置和一个液体回收器装置的结合体。传统的文丘里装置的文丘里咽喉缝隙固定，对于锅炉负荷的变化将会引起液滴雾化传质降温效果变差；传统的文丘里装置塔在脱硫塔内基本作为一个加强气液湍流的传质部件，浆液pH值低且单一，脱硫效率低。

发明内容

本发明提供了一种高效单塔双循脱硫除尘工艺，该工艺分为粗脱硫除尘和精脱硫除尘两段，精脱硫除尘段的文丘里棒层可以增加液气接触面积，提高气液传质速率；采用该工艺治理的烟气得到高效治理净化，净烟气中的SO₂含量小于20mg/Nm³、烟尘含量小于5mg/Nm³，实现烟气超低排放。

一种单塔双循环脱硫除尘装置，包括吸收塔，所述吸收塔的侧壁上设置烟气入口、顶部设置烟气出口，所述吸收塔内底部为内塔釜；所述吸收塔内且位于烟气入口上方由下至上依次设置托盘孔板、粗脱硫喷淋器、气体再分布及集液层、精脱硫喷淋器和旋流除雾器，所述粗脱硫喷淋器通过循环泵连通内塔釜，所述精脱硫喷淋器通过循环泵与外塔釜相连；所述气体再分布及集液层包括固定在吸收塔塔壁且全部覆盖吸收塔横截面的集液部和位于集液部下方且安装高度可调的气体再分布部，所述集液部连通过管路与外塔釜相连，所述气体再分布部包括若干相互平行且水平设置的圆管，相邻圆管之间的间隙为气体通道。