一种新型单塔双区脱硫系统的制作方法

本发明涉及脱硫设备技术领域，具体涉及一种新型单塔双区脱硫系统。

背景技术：

目前，随着我国经济的高速发展，工业化、城市化进程的快速推进，由工业化生产导致的环境污染问题也越来越突出，为了经济的可持续发展，国家提出了“节能减排”战略，如何提高工业生产中能源的利用效率、减少工业污染的排放成为时下研究的热点。

煤炭作为我国的基础能源在相当长的一段时间内还具有不可替代的地位。利用煤炭发电的火电厂烟气中含有二氧化硫会污染环境。目前，电厂烟气脱硫方法主要有：循环流化床烟气半干法、海水法、湿式氨法、石灰石/石灰-石膏湿法。其中，石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫工艺是技术最成熟、应用最广泛的烟气脱硫技术。空塔喷淋是石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫中应用最多的塔型结构，通过多层喷淋层的向下喷雾(双向喷嘴可以同时向上和向下喷雾)，与烟气逆流接触反应吸收烟气其中的SO₂，常规设计有多层喷淋层，吸收塔截面上的喷淋覆盖率可以达到很高，每层喷淋层对应一台浆液循环泵供浆。喷淋塔具有脱硫效率高、系统可靠性和可用率高、系统适应性强等优点。

近年来，受煤炭市场的变化影响，发电企业燃煤含硫量大幅波动，有的硫份达到3％以上，远远超过了原有脱硫装置的设计能力，而且各国对于大气污染物的排放标准也趋于严格，例如某些国家规定重点区域执行50mg/m3的二氧化硫排放限值，部分地区执行超洁净35mg/m3，因此，原有传统的石灰石-湿法脱硫技术已经无法满足环保要求，必须进行升级改造。

传统的脱硫塔脱硫效率一般可以达到95％以上，通过增大喷淋层数和喷淋量可以达到97％以上的脱硫效率，因此吸收塔一般较高，吸收塔浆液池也较大、循环泵的电耗较高，在加大喷淋循环量时而塔高度又受限制的情况，如何使浆液保证足够的停留时间，同时又要保证脱硫效率，是急需解决的技术问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种新型单塔双区脱硫系统，该系统在加大喷淋循环量时而塔高度又受限制的情况，使浆液保证足够的停留时间，同时保证脱硫效率。

本发明采用如下方案：

一种新型单塔双区脱硫系统，包括底部为浆液池、中部为喷淋区、顶部为除雾区的脱硫塔体，其特征在于，所述浆液池设有吸收区和氧化区，所述氧化区pH值小于所述吸收区pH值，所述吸收区和氧化区通过一分区机构隔离开，还包括一驱动机构，所述驱动机构驱动所述分区机构运动使吸收区和氧化区连接，本发明在浆液池内设置吸收去和氧化区，吸收区高pH值完成对烟气中SO₂的吸收，生成CaSO₃或Ca(HSO₃)₂，一段时间后，通过驱动机构驱动分区机构转动，将生成的CaSO₃或Ca(HSO₃)₂运送至下方的氧化区，氧化区中的低pH值通过对SO₃^2-或HSO₃^-的氧化并最终结晶，生成CaSO₄·2H₂O(石膏)，吸收剂的利用率高、石膏纯度最高。

优选的，所述分区机构包括若干平行设置的辊轴，所述辊轴转动设置于所述浆液池内壁上，所述辊轴上均设有啮合齿，相邻的两个所述辊轴通过啮合齿相互啮合，所述分区机构两侧边缘的所述辊轴通过一密封机构与所述浆液池内壁密封连接，所述驱动机构通过一传动轴与其中一所述辊轴连接，等吸收区内生成一定量的CaSO₃或Ca(HSO₃)₂后，通过驱动机构驱动分区机构转动，通过啮合齿之间的啮合转动，即可方便的将CaSO₃或Ca(HSO₃)₂运送至下方的氧化区。

优选的，所述密封机构包括与所述辊轴啮合的齿条，设置于所述桨叶池内壁上的滑轨，所述齿条通过滑槽设置于所述滑轨上，所述滑槽内还设有密封垫，保证吸收区与氧化区的密封性。

优选的，所述啮合齿上还包覆有一层密封套，提高密封性。

优选的，所述辊轴两端通过轴承设置于所述浆液池内壁上，所述轴承上设有耐腐蚀涂层。

优选的，所述除雾区内位于除雾器上方还设有除雾循环机构，所述除雾循环机构包括设置于所述除雾器上方的文氏管，及设置于所述文氏管上方向两侧排出的烟道，及设置于所述文氏管与所述烟道之间的填料除雾器，以及设置于所述文氏管与所述烟道之间的积液筒，所述积液筒下方侧壁上还设有排放口，所述排放口与所述浆液池连接，所述填料除雾器和所述文氏管均设置于所述积液筒内，所述烟道外还设有电机，所述电机通过转动轴与所述填料除雾器连接，本发明增加除雾循环机构，用于烟气脱硫系统的末级除雾器，烟气经过一级、二级除雾器预除后，由文氏管整流进入填料除雾器，收集经脱硫后烟气中夹带残留的少量粉尘、亚硫酸钙、硫酸钙等可溶性盐，吸收至一定量时，启动电机，带动填料除雾器旋转，将填料除雾器收集的浆液雾滴在离心力的作用下被甩到积液筒壁，浆液由积液筒壁流到筒底，经排放口回到脱硫塔浆液池,使浆液循环使用。

优选的，所述填料除雾器包括支撑板和设置于所述支撑板上方的填料层，所述转动轴与所述支撑板固定连接，所述支撑板转动设置于所述文式管内壁上。

优选的，所述填料除雾器还包括同轴设置于所述支撑板上方的固定板，所述填料层设置于所述固定板与所述支撑板之间，所述固定板与所述支撑板之间通过若干垂直于所述支撑板的连接杆连接，所述连接杆上设有燕尾槽，所述固定板上设有相适应的梯形导轨，所述传动轴穿过所述固定板与所述支撑板固定连接，方便拆卸和维修。

优选的，所述支撑板通过一迷宫密封环与所述文式管的内壁密封连接，在填料除雾器转动的同时提高系统的密封性。

优选的，还包括压力变送器，所述压力变送器的测量端分别设置于所述文式管内和所述烟道内，所述压力变送器与所述电机连接，通过压力变送器测量文氏管内和烟道内的压力差，达到一定压力差时启动电机。

本发明的有益效果：

(1)本发明在浆液池内设置吸收去和氧化区，吸收区高pH值完成对烟气中SO₂的吸收，生成CaSO₃或Ca(HSO₃)₂，一段时间后，通过驱动机构驱动分区机构转动，将生成的CaSO₃或Ca(HSO₃)₂运送至下方的氧化区，氧化区中的低pH值通过对SO₃^2-或HSO₃^-的氧化并最终结晶，生成CaSO₄·2H₂O(石膏)，吸收剂的利用率高、石膏纯度最高；

(2)本发明采用单塔双区实现，无需塔外罐(塔)及其配套设施，可节省能耗，节约占地面积；

(3)本发明增加除雾循环机构，用于烟气脱硫系统的末级除雾器，烟气经过一级、二级除雾器预除后，由文氏管整流进入填料除雾器，收集经脱硫后烟气中夹带残留的少量粉尘、亚硫酸钙、硫酸钙等可溶性盐，吸收至一定量时，启动电机，带动填料除雾器旋转，将填料除雾器收集的浆液雾滴在离心力的作用下被甩到积液筒壁，浆液由积液筒壁流到筒底，经排放口回到脱硫塔浆液池,使浆液循环使用，同时使可溶性盐无法沉淀粘结于填料除雾器上，避免除雾器结垢，提高填料除雾器的除雾效率，可代替湿式电除尘达到近零排放；

(4)本发明通过压力变送器测量文氏管内和烟道内的压力差，达到一定压力差时启动电机，实现自动化操作，提高工作效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明第一实施例的结构示意图；

图2为本发明第一实施例分区机构的结构示意图；

图3为本发明第一实施例密封机构的结构示意图；

图4为本发明第一实施例齿条与滑槽配合的剖视结构示意图；

图5为本发明第一实施例辊轴的剖视结构示意图；

图6为本发明第一实施例辊轴与浆液池内壁连接的结构示意图；

图7为本发明第二实施例的结构示意图；

图8为本发明第二实施例除雾循环机构的结构示意图；

图9为图8的A处放大示意图；

图10为本发明第二实施例填料除雾器的结构示意图；

图11为图10的B处剖视示意图；

图12为本发明第二实施例连接杆的剖视示意图。

图中标记为：1、脱硫塔体；2、浆液池；3、喷淋区；4、除雾区；5、吸收区；6、氧化区；7、分区机构；8、驱动机构；9、辊轴；10、啮合齿；11、密封机构；12、传动轴；13、滑槽；14、密封垫；15、密封套；16、轴承；17、除雾器；18、除雾循环机构；19、文氏管；20、烟道；21、填料除雾器；19、文氏管；22、积液筒；23、电机；24、转动轴；25、支撑板；26、填料层；27、迷宫密封环；28、排放口；29、固定板；30、连接杆；31、燕尾槽；32、梯形导轨。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

实施例1

如图1至6所示，本发明的一种新型单塔双区脱硫系统，包括底部为浆液池2、中部为喷淋区3、顶部为除雾区4的脱硫塔体1，浆液池2设有吸收区5和氧化区6，氧化区6的pH值小于吸收区5的pH值，氧化区6的pH值为4.8～5.5，吸收区5的pH值为5.5～6.5，吸收区5和氧化区6通过一分区机构7隔离开，还包括一驱动机构8，驱动机构8驱动分区机构7运动使吸收区5和氧化区6连接。

分区机构7包括若干平行设置的辊轴9，辊轴9转动设置于浆液池2内壁上，辊轴9上均设有啮合齿10，相邻的两个辊轴9通过啮合齿10相互啮合，分区机构7两侧边缘的辊轴9通过一密封机构11与浆液池2内壁密封连接，驱动机构8通过一传动轴12与其中一辊轴9连接。

密封机构11包括与辊轴9啮合的齿条12，设置于桨叶池2内壁上的滑槽13，齿条12滑动设置于滑槽13内，滑槽13内与齿条12接触面上均设有密封垫14。

啮合齿10上还包覆有一层密封套15。

辊轴9两端通过轴承16设置于浆液池2内壁上，轴承16上设有耐腐蚀涂层。

在本实施例中，吸收区高pH值完成对烟气中SO₂的吸收，生成CaSO₃或Ca(HSO₃)₂，一段时间后，通过驱动机构驱动分区机构转动，通过啮合齿之间的啮合转动，将生成的CaSO₃或Ca(HSO₃)₂运送至下方的氧化区，氧化区中的低pH值通过对SO₃^2-或HSO₃^-的氧化并最终结晶，生成CaSO₄·2H₂O(石膏)。本发明吸收剂的利用率高、石膏纯度最高；无需塔外罐(塔)及其配套设施，可节省能耗；无需塔外罐(塔)，节约占地面积。

实施例2

如图7至12所示，除雾区4内位于除雾器17上方还设有除雾循环机构18，除雾循环机构18包括设置于除雾器17上方的文氏管19，及设置于文氏管19上方向两侧排出的烟道20，及设置于文氏管19与烟道20之间的填料除雾器21，以及设置于文氏管19与烟道20之间的积液筒22，积液筒22下方侧壁上还设有排放口28，排放口28与浆液池2连接，填料除雾器21和文氏管19均设置于积液筒22内，烟道20外还设有电机23，电机23通过转动轴24与填料除雾器21连接。

填料除雾器21包括含通气孔的支撑板25和设置于支撑板25上方的填料层26，转动轴24与支撑板25固定连接，支撑板25转动设置于文式管19内壁上。

填料除雾器21还包括同轴设置于支撑板25上方的固定板29，填料层26设置于固定板29与支撑板25之间，固定板29与支撑板25之间通过若干垂直于支撑板25的连接杆30连接，连接杆30上设有燕尾槽31，固定板29上设有相适应的梯形导轨32，传动轴24穿过固定板29与支撑板25固定连接。

支撑板25通过一迷宫密封环27与文式管19的内壁密封连接。

还包括压力变送器(图中未标示出)，压力变送器的测量端分别设置于文式管19内和文式管19外，压力变送器与电机23连接。

本实施例增加除雾循环机构，用于烟气脱硫系统的末级除雾器，烟气经过一级、二级除雾器预除后，由文氏管整流进入填料除雾器，收集经脱硫后烟气中夹带残留的少量粉尘、亚硫酸钙、硫酸钙等可溶性盐，当上下压力变送器压力达到一定压力时，启动电机，带动填料除雾器旋转，将填料除雾器收集的浆液雾滴在离心力的作用下被甩到积液筒壁，浆液由积液筒壁流到筒底，经排放口回到脱硫塔浆液池,使浆液循环使用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。