用于海水脱硫曝气系统的围堰和曝气系统的制作方法

本实用新型涉及一种围堰，尤其涉及一种用于脱硫曝气的围堰。

背景技术：

我国的能源构成以煤炭为主，其消费量占一次能源总消费量的70％左右，这种局面在今后相当长的时间内不会改变。火电厂以煤作为主要燃料进行发电，煤直接燃烧释放出大量SO₂，造成大气环境污染，且随着装机容量的递增，SO₂的排放量也在不断增加。加强环境保护是我国实施可持续发展战略的重要保证，加大对火电厂SO₂排放量的控制就显得非常紧迫和必要。为了控制SO₂的排放满足环保要求，国内外已进行了多种脱硫技术的研究及应用。

烟气脱硫主要分燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。燃烧后烟气脱硫FGD(Flue Gas Desulfurization)是当今世界上普遍采用的SO₂排放控制方法，因为这种脱硫方法不影响炉内燃烧和换热。烟气脱硫中湿法烟气脱硫技术占85％左右，其中最普遍的湿法脱硫技术为石灰石石膏法。海水烟气脱硫工艺是以天然海水为吸收剂来脱除烟气中SO₂的湿法脱硫技术。海水脱硫工艺较传统的湿法脱硫技术具有以下优点而在全世界得到大量的推广应用：1)以海水为吸收剂，可节约淡水资源；2)脱硫效率高，一般可达90％以上；3)不产生副产品和废弃物，无二次污染；4)不存在设备及管道结垢、堵塞等问题，系统利用率高；5)技术成熟，工艺简单，维护方便，投资、运行费用低。

海水脱硫的基本原理是利用海水的天然碱度(海水本身含大量可溶盐和弱酸根离子)来吸收脱除烟气中的酸性气体SO₂，吸收了酸性气体的海水经海水脱硫曝气系统使水质达标后排入大海。海水脱硫的工艺流程通常为：来自锅炉除尘器后的烟气经冷却降温后从塔底进入喷淋吸收塔，与塔顶均匀喷洒的海水逆向充分接触混合，海水将烟气中的SO₂吸收生成SO₃^2-,净化后的烟气通过气-气热交换器(GGH)升温后，经烟囱排入大气。来自吸收塔的海水与凝汽器排出的海水在曝气池中充分混合，同时通过曝气系统向池中鼓入适量的压缩空气，使海水中的亚硫酸盐强制氧化为稳定无害的硫酸盐，同时释放出CO₂，使海水的pH值上升到当地允许的法规值，达标后排入大海。

在海水脱硫曝气系统中，曝气池是海水脱硫曝气系统的主要构筑物，但由于其占地面积较大，使得海水脱硫曝气系统规模过于庞大，成本增加。此外，曝气池入口流速高，造成曝气池中间流速高，边缘流速低，截面流动不均匀。同时，现有技术中的曝气池还存在：曝气池内海水流动不均对布置在中间的曝气装置(如曝气板、曝气盘等)冲击大，易造成部分曝气设备损坏，中心处的海水由于流速高，在曝气池内停留的时间有限，不能与新鲜海水和氧化空气充分混合造成曝气效果不佳，未完全中和氧化的海水在酸性条件下造成SO₂重新溢出，以及曝气池出口海水水质不稳定等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于海水脱硫曝气系统的围堰，该围堰结构简单，实用性强，适用于所有的海水脱硫曝气系统，且采用该围堰调整海水流量，使海水流动均匀平缓，减少由于水流急速所导致对设备的冲击，从而降低对设备的损害。

根据上述实用新型目的，本实用新型提出了一种用于海水脱硫曝气系统的围堰，所述围堰包括围堰本体以及与围堰本体滑动连接的闸板。

本实用新型所述的海水脱硫曝气系统的围堰用于调整海水的流量，使海水流动均匀平缓，从而降低由于水流急速所造成的设备损害。当闸板处于开启状态时，海水可以通过围堰，当闸板处于闭合状态时，海水无法通过围堰，此外，调节闸板的开度也可以调节单位时间内海水的流量。

进一步地，在本实用新型所述的围堰中，所述围堰本体上设有凹槽，所述闸板嵌套在所述凹槽中。

进一步地，在本实用新型所述的围堰中，所述闸板设置有若干个，该若干个闸板沿围堰的宽度方向排布。

进一步地，在本实用新型所述的围堰中，所述闸板与围堰本体在竖直方向上滑动连接。

相应地，本实用新型还提供了一种海水脱硫曝气系统，其包括曝气池，所述曝气池内设有上文所述的围堰，所述围堰将曝气池分隔为第一空间和第二空间，其中第一空间位于曝气池的入口端一侧，第二空间位于曝气池的出口端一侧，所述第一空间通过酸性海水入口和新鲜海水入口与酸性海水和新鲜海水分别连通。

在本实用新型所述的海水脱硫曝气系统中，酸性海水与新鲜海水分别从酸性海水入口和新鲜海水入口流入，在所述的第一空间内混合，混合后的海水经围堰进入第二空间内。所述的围堰用于调整混合海水流量，使其均匀流过曝气设备完成曝气反应。该曝气反应是将此过程中海水所含有的大量不稳定的亚硫酸盐转化为稳定无害的硫酸盐，同时释放CO₂。充分混合海水曝气可以防止SO₂在酸性条件下重新溢出，避免发生SO₂溢出问题。最后将曝气反应后pH值和各项指标达标的海水排至大海。在本实用新型的技术方案中，所述围堰可以使混合海水曝气池中流速平缓均匀，既有利于海水曝气过程中的充分中和氧化，又有助于减少因海水流速过快所导致的曝气设备的冲击损害。

进一步地，在本实用新型所述的海水脱硫曝气系统中，所述围堰设置于曝气池内相对靠近曝气池入口端的位置。

需要说明的是，在一些实施方式中，为了进一步使海水流速平缓，在已经于相对靠近曝气池入口端的位置上设置了所述围堰的基础上，在相对靠近出口端的位置上还再设置一个本实用新型所述的围堰。

进一步地，在本实用新型所述的海水脱硫曝气系统中，所述围堰距曝气池的入口端的距离为3—6m。

本实用新型所述的用于海水脱硫曝气系统的围堰具有以下优点及有益效果：

(1)结构简单，实用性强，适用于所有的海水脱硫曝气系统。

(2)采用本实用新型所述的用于海水脱硫曝气系统的围堰，可以使海水平缓均匀流动，既有利于海水曝气过程中的充分中和氧化，又有助于减少因海水流速过快所导致曝气设备的冲击损害。

(3)本实用新型所述的用于海水脱硫曝气系统的围堰调节水流能力强，负荷适应性高，有利于提高海水脱硫曝气系统运行的可靠稳定。

本实用新型所述的海水脱硫曝气系统同样具有上述优点及有益效果。

附图说明

图1为本实用新型所述的海水脱硫系统在一种实施方式下的结构示意图。

图2为本实用新型所述的用于海水脱硫系统的围堰在一种实施方式下处于关闭状态的结构示意图。

图3为本实用新型所述的用于海水脱硫系统的围堰在一种实施方式下处于开启状态的结构示意图。

图4为图3所示的处于开启状态的围堰在另一视角下的结构示意图。

具体实施方式

以下将根据具体实施例及说明书附图对本实用新型所述的用于海水脱硫曝气系统的围堰及海水脱硫曝气系统作进一步说明，但是下列说明并不构成对本实用新型的技术方案的不当限定。

图1显示了本实用新型所述的海水脱硫系统在一种实施方式下的结构。

如图1所示，海水脱硫曝气系统包括了曝气池20，曝气池20内设有围堰10，围堰10将曝气池分割为第一空间22和第二空间23，其中第一空间22位于曝气池20的入口端21的一侧，第二空间23位于曝气池的出口端24的一侧。第一空间22通过酸性海水入口222和新鲜海水入口221与酸性海水P2和新鲜海水P1连通。

其中，酸性海水P2的形成过程为：新鲜海水P1由海水喷淋泵31控制流入吸收塔3内，并从喷淋装置中喷出，在新鲜海水P1喷淋过程中，新鲜海水P1吸收了烟气P4从而形成了酸性海水P2。烟气P4主要含有SO₂气体。

需要说明的是，新鲜海水P1是指未吸收SO₂的海水。酸性海水P2是指吸收了SO₂且其pH值相对于新鲜海水P1的pH值偏酸性的海水。由于新鲜海水中含有大量可溶盐和弱酸根离子，而呈弱碱性，因此吸收了SO₂的酸性海水P2相对于新鲜海水P1偏酸性。

新鲜海水P1与酸性海水P2在第一空间22内混合形成混合海水P3，从围堰10进入第二空间23，此时，混合海水P3流速均匀平缓。在混合海水P3平缓流经曝气设备26时，发生曝气反应，其中氧化风机25向曝气设备26输送氧化气体，将混合海水P3中的亚硫酸盐氧化成稳定无害的硫酸盐，使混合海水P3的pH值和各项指标达标，混合海水P3由曝气池20出口端24排至海洋。

在本实施方式中，围堰10设置于曝气池20内相对靠近曝气池入口端21的位置，距曝气池的入口端的距离为4m。

此外，从图1中可以看出，在本实施例中，靠近曝气池20的出口端24处还设有第二围堰101，第二围堰101具有与围堰10相同的结构，故在此不再赘述。

本实施方式中的围堰10结构简单，且能够使海水平缓均匀流动，既有利于海水曝气过程中的充分中和氧化，又有助于减少因海水流速过快所导致曝气设备的冲击损害。此外，本实施方式中的围堰10调节水流能力强，负荷适宜性高，有利于提高海水脱硫曝气系统运行的可靠稳定。

图2显示了本实用新型所述的用于海水脱硫系统的围堰在一种实施方式下处于关闭状态的结构。

如图2所示，围堰10包括围堰本体11以及与围堰本体11滑动连接的闸板12。围堰10在本实施方式下处于关闭状态，因此，混合海水P3无法通过围堰10。

图3显示了本实用新型所述的用于海水脱硫系统的围堰在一种实施方式下处于开启状态的结构。图4为图3所示的处于开启状态的围堰在另一视角下的结构示意图。

如图3和图4所示，围堰10在本实施方式下处于开启状态，因此，混合海水P3可以通过围堰10。

继续参考图3，在必要时可结合图2，围堰本体11上设有凹槽13，闸板12嵌套于凹槽13内，沿围堰10的宽度方向排布，为了简易标记，图2和图3仅示意性标记了两个闸板。然而，在其他实施方式中，本领域内技术人员可以根据实际需要对闸板的数量进行调整。

如图2、图3和图4所示，闸板12与围堰本体11在竖直方向上滑动连接，因此，围堰本体11与闸板12在竖直方向上可相对移动。然而由于凹槽13的限制，因此，闸板12在围堰10宽度方向上移动受到限制，通过这种滑动连接方式，围堰10可根据海水流动情况通过闸板12对混合海水P3的流量进行调整，也就是说，闸板开度越大，通过围堰10的混合海水P3流量越高。

需要注意的是，以上列举的仅为本实用新型的具体实施例，显然本实用新型不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本实用新型的保护范围。