专利名称：双循环回路石灰石/石灰－石膏湿法烟气脱硫装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高硫煤烟气净化的石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫装置。
背景技术：
目前世界上的脱硫工艺很多，包括石灰石/石灰-石膏湿法工艺，镁法脱硫工艺，钠碱法脱硫工艺，烟气循环流化床脱硫工艺，氨法工艺等，在这些脱硫工艺中，以石灰石/石灰-石膏湿法的应用最为广泛，市场占有率在80％以上。在石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫工艺中，目前主要有喷淋塔、液柱塔和鼓泡塔，这三种吸收塔的应用都比较多，尤其是喷淋空塔应用最为广泛。但是，鼓泡塔不适用高含硫烟气，液柱塔对负荷的调节性能太差，而喷淋塔主要采用的策略是不断增加喷淋层的数量，从而不断增加吸收塔的高度，要保证脱硫效率，必然会相应增加工程造价。以上三种工艺针对含硫比较高的烟气均没有很好的解决办法。
(三)实用新型内容本实用新型的目的是提供一种双循环回路石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫装置，解决在不增加喷淋层数量、不增高吸收塔高度的条件下，保证高脱硫率，并能有效降低工程造价的问题。
本实用新型的技术方案这种双循环回路石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫装置，其特征在于采用双回路吸收塔喷淋系统，每个回路系统有相对独立的喷淋层、浆液循环泵和浆液收集装置，两个浆液收集装置之间有连接管道连通；a、烟气流向原烟气自原烟进管从吸收塔内的下回路浆液循环箱和下回路喷淋层之间进入，首先与下回路喷淋层喷出的浆液接触反应，同时冷却降温，然后往上和上回路喷淋层喷淋下来的浆液进一步接触反应，脱硫后的净烟气经过除雾器，最终从吸收塔顶部的净烟排管排出；b、上回路石灰石浆液被输送到上回路浆液循环箱中；上回路浆液循环箱中的浆液被上回路浆液循环泵送到上回路喷淋层，经过喷嘴雾化喷淋，与烟气接触反应；与烟气接触反应后的浆液，被收集到一个设置在吸收塔中部、上回路喷淋层下面的上回路浆液收集盘中；上回路浆液收集盘中的浆液通过输浆管道回到上回路浆液循环箱；c、下回路上回路浆液循环箱中的部分浆液通过连接管道自流或泵送到吸收塔底部的下回路浆液循环箱；下回路浆液循环箱中的浆液被下回路浆液循环泵送到下回路喷淋层，经过喷嘴雾化喷淋，与烟气接触反应；反应完的浆液回到吸收塔底部的下回路浆液循环箱，d、石膏浆液回路由吸收塔底部通入的氧化空气管鼓入空气，将下回路浆液循环箱中的亚硫酸钙浆液氧化成硫酸钙浆液，通过石膏排出泵，送到石膏脱水系统。
上述双回路吸收塔喷淋系统在不同的pH下运行，上回路浆液的pH控制在5.5-6.8，下回路浆液的pH控制在4-5。
上述石灰石浆液用石灰石或石灰做吸收剂，吸收剂的细度采用80％-89％通过200目。
这种双循环回路石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫装置，其特征在于吸收塔下部通入原烟气进管，顶部连通净烟气排出管；吸收塔包括上回路、下回路两个吸收塔喷淋系统，每个回路系统有相对独立的喷淋层、浆液循环泵和浆液循环箱，两个浆液循环箱之间有连接管道连通；上回路浆液循环箱置于吸收塔外，下部管道连接上回路环浆液循环泵，并与吸收塔内部的上回路喷淋层连通，吸收塔中部的上回路浆液收集盘置于上回路喷淋层下方，并由底部管道与上回路浆液循环箱连通；下回路浆液循环箱置于吸收塔内的底部，由管道连接下回路环浆液循环泵，并与吸收塔内部的下回路喷淋层连通，下回路喷淋层置于上回路浆液收集盘下方；在吸收塔底部的下回路浆液循环箱内与外界连通氧化空气管，下回路浆液循环箱底部由石膏排出管，和石膏排出泵与石膏脱水系统连通。
上回路浆液循环箱与下回路浆液循环箱之间的连接管道中连接输送泵。
石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫工艺主要由烟气系统、吸收塔系统、石膏脱水系统、浆液制备系统、工艺水和废水系统等组成，本实用新型主要集中在吸收塔系统的改进。双循环烟气脱硫工艺系统的特点是具有两个浆液循环喷淋回路，分别叫下回路(冷却回路)和上回路(吸收回路)，两个回路分别在两个不同的pH值下运行；在两个回路中间设置浆液收集器，通过管道送到设在吸收塔外的上回路循环浆液收集箱，下回路循环系统的浆液收集箱在吸收塔底部的下回路浆液循环箱；下回路浆液循环箱小，可以降低吸收塔高度，节省投资；下回路循环浆液的pH值低于上回路循环浆液，氧化空气的喷入和石膏的生成在下回路浆液循环箱中完成；本工艺系统对煤种变化和锅炉负荷变化的适应性非常强；对石灰石浆液制备系统的要求低，较大颗粒的石灰石也可以满足工艺系统的要求，石膏品质高；本系统特别适用于煤含硫在3.5％以上的高含硫烟气的净化处理，保证脱硫效率可以达到97％以上。
本实用新型主要针对烟气含硫高、处理难度大的特点，对传统技术进行了改进，提出了一种新的、适用于火力发电厂高含硫烟气净化的石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫装置。实行pH的分段控制，降低了系统对脱硫剂细度的要求，降低了制备系统的能耗，同时又可以有效降低工程造价。该实用新型的主要原理是浆液喷淋系统采用双循环回路，每个循环系统为满足工艺的要求，控制不同的pH，上回路循环的pH高、碱性强，有利于吸收酸性的二氧化硫烟气，提高脱硫反应的速度和效率；下回路循环的pH低，呈现微酸性，虽然不利于吸收二氧化硫，但是有利于石灰石颗粒的溶解和亚硫酸钙氧化成石膏的反应，从而在保证脱硫率的同时，降低了对石灰石磨制系统的要求，进而降低了能耗，提高了石膏的品质。本实用新型有效解决高硫煤烟气脱硫的问题，同时可以降低系统对吸收剂的要求，提高石膏的品质，减少工程的造价。
图1是本实用新型实施例的结构示意图。
1-下回路浆液循环箱、2-下回路浆液循环泵、3-下回路喷淋层、4-上回路浆液循环箱、5-上回路浆液循环泵、6-上回路喷淋层、7-上回路浆液收集盘、8-连接管道、9-氧化空气管、10-石膏排出泵、11-吸收塔、12-原烟气进管、13-净烟气排管、14-除雾器、15-输浆管道。
具体实施方式
实施例参见图1本实用新型的烟气脱硫工艺过程吸收剂浆液从制浆系统用泵送过来，首先进入吸收塔外的上回路浆液循环箱4中，通过上回路环浆液循环泵5把上回路浆液循环箱中的浆液送到上回路喷淋层6，经过喷嘴雾化喷下，浆液与烟气接触，完成SO2的吸收后，落到吸收塔中部的上回路浆液收集器7，最后回到上回路浆液循环箱4；上回路浆液循环箱中的部分浆液经过连接管道8自流或泵送到吸收塔底部的下回路浆液循环箱1，再通过下回路浆液循环泵2送到下回路喷淋层3，经过喷嘴雾化后，浆液与烟气发生接触，脱除其中的部分SO2和几乎全部的HCl、HF后，落到吸收塔底部的下回路浆液循环箱1中，通过在吸收塔底部氧化空气管9鼓入空气，把浆液中的亚硫酸钙氧化成硫酸钙，并结晶生成产物石膏，石膏浆液通过石膏排出泵10送到石膏脱水系统，最终生成含水＜10％的成品石膏。
这种烟气脱硫工艺的工作过程是(1)、原烟气自原烟进管12从吸收塔11内的下回路浆液循环箱1和下回路喷淋层3之间进入，首先和下回路喷淋层3喷出的浆液接触反应，脱除烟气中的部分SO2和几乎全部的HCl、HF，同时冷却降温，然后往上与上回路喷淋层6喷淋下来的浆液进一步接触反应，脱硫后的净烟气经过除雾器14，最终从吸收塔顶部的净烟排管13排出；(2)、石灰石浆液被输送到上回路浆液循环箱4中；
(3)、上回路浆液循环箱4中的浆液被上回路浆液循环泵5送到上回路喷淋层6，经过喷嘴雾化后喷淋，与烟气接触反应；(4)、与烟气接触反应后的浆液，被收集到一个设置在吸收塔中部、上回路喷淋层6下面的上回路浆液收集盘7中；(5)、上回路浆液收集盘7中的浆液通过输浆管道15回到上回路浆液循环箱4；(6)、上回路浆液循环箱4中的部分浆液通过连接管道8自流或泵送到吸收塔内部的下回路浆液循环箱1；(7)、下回路浆液循环箱1中的浆液被下回路浆液循环泵2送到下回路喷淋层3，经过喷嘴雾化喷淋，与烟气接触反应；(8)、反应完的浆液回到吸收塔底部的下回路浆液循环箱1，由吸收塔底部通入的氧化空气管9鼓入空气，将浆液中的亚硫酸钙氧化成硫酸钙；(9)、下回路浆液循环箱1中的浆液通过石膏排出泵10，送到石膏脱水系统，得到合格的成品石膏。
权利要求1.一种双循环回路石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫装置，其特征在于吸收塔下部通入原烟气进管，顶部连通净烟气排出管；吸收塔包括上回路、下回路两个吸收塔喷淋系统，每个回路系统有相对独立的喷淋层、浆液循环泵和浆液循环箱，两个浆液循环箱之间有连接管道连通；上回路浆液循环箱置于吸收塔外，下部管道连接上回路环浆液循环泵，并与吸收塔内部的上回路喷淋层连通，吸收塔中部的上回路浆液收集盘置于上回路喷淋层下方，并由底部管道与上回路浆液循环箱连通；下回路浆液循环箱置于吸收塔内的底部，由管道连接下回路环浆液循环泵，并与吸收塔内部的下回路喷淋层连通，下回路喷淋层置于上回路浆液收集盘下方；在吸收塔底部的下回路浆液循环箱内与外界连通氧化空气管，下回路浆液循环箱底部由石膏排出管，和石膏排出泵与石膏脱水系统连通。
2.根据权利要求1所述的双循环回路石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫装置，其特征在于上回路浆液循环箱与下回路浆液循环箱之间的连接管道中连接输送泵。
专利摘要一种双循环回路石灰石/石灰－石膏湿法烟气脱硫装置，吸收塔包括上回路、下回路两个吸收塔喷淋系统，每个回路系统有相对独立的喷淋层、浆液循环泵和浆液循环箱，两个浆液循环箱之间有连接管道连通；上回路浆液循环箱置于吸收塔外，下部管道连接上回路环浆液循环泵，并与吸收塔内部的上回路喷淋层连通，吸收塔中部的上回路浆液收集盘置于上回路喷淋层下方，并由底部管道与上回路浆液循环箱连通；下回路浆液循环箱置于吸收塔内的底部，下回路喷淋层置于上回路浆液收集盘下方。本实用新型解决在不增加喷淋层数量、不增高吸收塔高度的条件下，保证高脱硫率，并能有效降低工程造价的问题，特别适用于煤含硫在3.5％以上的高含硫烟气的净化处理。
文档编号B01D53/80GK2894808SQ20062020030
公开日2007年5月2日 申请日期2006年3月30日 优先权日2006年3月30日
发明者刘汉强, 汪德志, 陈玉乐 申请人:国电科技环保集团有限公司