一种进行湿法烟气脱硫的鼓泡塔及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及烟气脱硫技术领域，具体涉及一种利用鼓泡塔进行湿法烟气脱硫的装置和方法。
【背景技术】
[0002]烟气脱硫技术可分为湿法、干法、半干法三种，其中湿法脱硫技术已成为主要的烟气脱硫方式。目前，国内外燃煤电厂常用的脱硫塔，主要有喷淋孔塔、填料塔等。
[0003]北京博奇电力科技有限公司先后申请了多项专利研究鼓泡塔湿法脱硫技术。其中申请号为200720309256.6的中国实用新型专利公开了一种烟气脱硫系统，脱硫塔采用鼓泡塔，在烟气冷却器处对装置进行了改造，自上而下设有工艺水补水喷淋层、事故冷却水喷淋层和烟气冷却器喷淋层，通过调节喷淋浆液的方式利用石灰石浆液在鼓泡塔外对烟气进行冷却和预脱硫，从而降低了整个系统的脱硫效率；申请号为200810226157.0的中国发明专利公开了作为脱硫装置的鼓泡塔及其用途，以赤泥作为吸收剂，采用喷淋、鼓泡相结合的方式对污染气体中的酸性气体进行脱除。酸性气体从塔体上部进入，经喷淋、鼓泡后从塔体中下部与塔体侧壁连通的排气口排出。
[0004]鼓泡塔具有穿孔气体流速高、气液接触充分、脱硫效率高的优点。但鼓泡塔的应用一直得不到大范围的推广应用主要存在以下缺点:1.鼓泡塔作为脱硫装置时，不饱和的热烟气从鼓泡孔穿过与脱硫浆液接触时，容易形成干湿界面堵塞鼓泡管，导致系统无法正常运行，鼓泡塔脱硫装置停运率高；2.鼓泡管对烟气的粉尘浓度要求较高，较高的粉尘从鼓泡管进入后会逐步粘附在鼓泡管内侧，随着系统运行时间的增加，烟气过流面积逐渐减小，脱硫装置阻力急剧上升，对风机和锅炉造成较大的安全隐患；3.鼓泡塔不同于喷淋塔，其反应区在鼓泡层，酸性烟气在鼓泡层与脱硫剂浆液反应后迅速降低鼓泡层区域浆液的pH，塔釜溶液不能迅速混匀，鼓泡层脱硫效率无法持续稳定；4.鼓泡塔的脱硫效率与鼓泡层的厚度影响较大，当锅炉负荷发生变化导致烟气量改变时，鼓泡层也会随之变化，传统鼓泡塔很难在烟气量发生变化时保证脱硫效率。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本发明提供了一种进行湿法烟气脱硫的鼓泡塔及方法，主要解决了现有鼓泡塔的鼓泡管易结垢堵塞影响鼓泡塔正常运行的技术问题。
[0006]一种进行湿法烟气脱硫的鼓泡塔，包括顶部设置烟气出口的吸收塔，所述吸收塔内由上至下依次为除雾器、鼓泡机构和塔釜，所述鼓泡机构外接入口烟道，所述入口烟道内沿烟气流向依次设置增湿喷淋机构和预除尘机构，所述鼓泡机构包括:
[0007]固定在吸收塔内壁上的上隔板和下隔板，该上隔板、下隔板及吸收塔内壁围成的封闭空腔为进烟区，所述入口烟道与该进烟区相连通；
[0008]若干竖直布置的鼓泡管，所有鼓泡管的上端贯穿下隔板与进烟区连通、下端伸入塔釜内；
[0009]若干竖直布置的排气管，所有排气管贯穿上隔板和下隔板且与鼓泡管错位布置；
[0010]冲洗管网，设置于进烟区内且位于所述鼓泡管的入口上方，该冲洗管网上设置若干雾化喷嘴。
[0011]针对现有鼓泡塔的鼓泡管易结垢堵塞的问题，为了防止高温烟气与浆液在鼓泡孔处形成干湿界面堵塞鼓泡孔、入口粉尘堵塞鼓泡管内壁，本发明在入口烟道设置增湿喷淋区(安装增湿喷淋机构)对入口烟气进行降温、增湿，设置预除尘区(安装预除尘机构)对增湿降温后的烟气进行预除尘；在鼓泡机构的进气区增设冲洗喷淋，喷淋液在进气区对烟气进行进一步降温除尘，同时在鼓泡管内壁形成一层稳定的液膜，杜绝粉尘粘附在鼓泡管内壁情况的发生，同时降温后的烟气体积下降，降低了烟气的穿孔气速，增加气液接触时间，提尚鼓泡塔的脱硫效率。
[0012]优选地，所述冲洗管网由若干根均匀布置的冲洗水管组成，每根冲洗水管下方均匀设置若干个雾化喷嘴，雾化喷嘴的喷射方向朝下。本发明在鼓泡管上方设若干根均匀布置的冲洗水管，雾化后的水滴对进烟进一步降温除尘后经鼓泡管内壁在重力作用下流入鼓泡层，并在鼓泡管内壁形成一层稳定的液膜，防止粉尘粘附鼓泡管内壁引起堵塞。冲洗水管液气比为0.5-2L/Nm3。
[0013]优选地，所述增湿喷淋机构包括2?3层喷淋管，每层喷淋管沿入口烟道的径向设置。
[0014]所述喷淋管上均匀设置喷嘴。喷嘴的喷射方向逆向烟气流向。
[0015]优选地，所述预除尘机构为折叠板形除雾器，折叠板形除雾器的下方设置积液槽，所述集液槽底部通过管路连通至所述塔釜内。集液槽优选为向烟道下方突出且与烟道为一体机构的椎体封闭空腔，椎体封闭空腔外壁与水平面的夹角为30-60度。
[0016]优选地，所述入口烟道设置增湿喷淋机构段相对于设置预除尘机构段向上倾斜10-20度。防止浆液倒流、沉积。
[0017]在解决鼓泡管易结垢堵塞问题的基础上，为进一步增强鼓泡塔的脱硫效率，优选地，所述鼓泡管的管壁上且距离鼓泡管底端20-500mm处开设若干鼓泡孔，所述鼓泡孔的孔径为20-30mm，相邻鼓泡孔之间的间距为5_30mm。烟气由鼓泡孔鼓出，使气泡能更均匀地与吸收浆液接触。更进一步优选地，鼓泡管的管壁上开设两排鼓泡孔。
[0018]为进一步稳定脱硫效率，优选地，还设有位于所述鼓泡孔上方的多孔整流板，所述多孔整流板的开孔包括鼓泡管穿过孔和气流穿过孔。所述多孔整流板水平安装于吸收塔内壁上。
[0019]进一步优选地，所述多孔整流板上气流穿过孔的孔径为15-45mm、气流穿过孔的开孔率为20% -40%，多孔整流板距离鼓泡孔的高度为30-100mm。此处高度是指距离最上排鼓泡孔中心的高度。
[0020]烟气经鼓泡管的鼓泡孔进入鼓泡层与脱硫浆液进行鼓泡反应，穿孔后的烟气气泡经过鼓泡层，在鼓泡层中部设置中间开有若干小孔的整流板，烟气在穿过整流板时气泡被整流板中的小孔破碎，大大提高气液接触面积，烟气中的二氧化硫被脱硫浆液高效吸收。
[0021]以鼓泡塔为脱硫装置时，烟气经过鼓泡管进入浆液后，在浆液内形成大量的大气泡，上浮到液面后突然破碎，引起液面产生较大起伏。本身鼓泡管的鼓泡孔位置距离液面较小，较大的液面起伏容易造成鼓泡孔处压力不均，气流分布不均，又进一步使液面产生更大的起伏，二者相互影响，最终造成脱硫系统的脱硫效率、除尘效率均较低。因此为解决该问题，本发明在鼓泡管上方增设孔板，气泡上浮过程受到孔板阻隔，大气泡被破碎成小气泡，气流得到再分布，分散均匀的小气泡穿过孔板上浮到液面，增加气液接触面积提高脱硫效率，同时对液面实现稳压，防止液面波动过大，影响鼓泡塔运行阻力和脱硫效率的稳定。
[0022]为进一步增强气泡与吸收浆液的接触均一性，稳定脱硫效率，优选地，所述多孔整流板上方设置外接吸收液输送管路的进浆管网，所述进浆管上均匀开设浆液孔。浆液孔的开口朝向进浆管网下方，保证鼓泡层截面进浆均匀，防止鼓泡层pH值过低。
[0023]本发明在鼓泡层中部设置若干浆液进口管，每根浆液进口管下方均匀设若干浆液孔，脱硫剂浆液经过浆液孔均匀进入鼓泡层截面各处，防止鼓泡层浆液pH值差别较大，浆液孔孔径为10-25mm，浆液的穿孔流速为5-8m/s。
[0024]更进一步优选地，还设有位于塔釜的空气管网，所述空气管网外接氧化风机。进一步优选，空气管网由若干根均匀布置的空气管组成，空气管上均匀开设出气孔。
[0025]本发明在鼓泡层下方增设氧化空气反应区，及时氧化脱硫反应生成的亚硫酸盐，防止较低溶解度的亚硫酸钙包裹脱硫剂颗粒，保持脱硫剂的活性。
[0026]优选地，在塔釜外设置外循环栗，所述外循环栗进浆口连通塔釜上部，所述外循环栗的的