一种脱硫吸收塔入口喷淋系统的制作方法

本实用新型属于燃煤发电领域，具体涉及一种脱硫吸收塔入口喷淋系统。

背景技术：

截至2018年底，我国全口径发电装机容量19.0亿千瓦，其中煤电10.1亿千瓦，占总装机容量的比重为53.1％，可见煤电在我国能源结构中仍占据着主导地位。但煤电产生烟尘、so2、nox等大量大气污染物，对社会环境及人体身心健康造成了不良影响，因此，国家出台了《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》(环发〔2015〕164号)等政策，要求全面实施燃煤电站超低排放改造(即在基准氧含量6％条件下，烟尘、so2、nox排放浓度分别不高于10、35、50mg/m³)，而石灰石-石膏湿法脱硫技术具有运行可靠性高、适用的煤质范围广等特点，其脱硫效率可达98％以上，在超低排放背景下被广泛应用于燃煤电站烟气so2脱除，但石灰石-石膏湿法脱硫技术在应用过程中也存在一些问题，比如脱硫提效困难、吸收塔入口干湿界面结垢严重、事故喷淋系统由于长期备用而无法投运等问题，因此，保障脱硫系统高效安全稳定运行是燃煤电站的一项重要工作。

综上所述，目前燃煤电站脱硫系统存在以下问题：

(1)脱硫提效困难。在超低排放改造中，脱硫系统一般通过增设吸收塔浆液喷淋层及增扩浆液池进行提效，改造后浆液喷淋层可达五六层之多，如再进一步提效，其造价及能耗将急剧增多且脱硫效果提升不明显。

(2)干湿界面结垢严重。吸收塔入口附近为脱硫干湿界面，原烟气与浆液在此处开始接触，不少浆液中的水分在此处蒸发并形成石膏堆积，而过量的石膏堆积将影响吸收塔入口烟气流场，进而影响吸收塔脱硫效果。

(3)事故喷淋系统由于长期备用而无法投运。事故喷淋系统的作用是防止高温烟气进入吸收塔并对除雾器等塔内设备造成破坏，而事故喷淋系统长期处于备用状态，腐蚀及结垢情况比较严重，可能在事故工况下无法投运或投运后喷淋降温效果不佳。

技术实现要素：

基于以上需求和问题，本实用新型的目的是提供一种脱硫吸收塔入口喷淋系统，正常工况下在吸收塔入口烟道内进行浆液喷淋以降温提效，同时利用工艺水对烟道壁面进行间隔冲洗以防止石膏堆积，事故工况下通过消防水喷淋降低吸收塔入口烟温。

本实用新型采用如下技术方案来实现的：

一种脱硫吸收塔入口喷淋系统，包括浆液喷淋及事故喷淋系统、冲洗水系统、烟温监测系统和疏水系统；其中，所述浆液喷淋及事故喷淋系统包括循环浆液支路阀门、循环浆液隔离阀门、事故喷淋阀门、喷淋母管、喷淋支管和喷淋喷嘴；所述冲洗水系统包括冲洗水总阀门、冲洗水母管、冲洗水支管阀门、冲洗水支管和冲洗喷嘴；所述烟温监测系统包括喷淋前烟温监测模块和喷淋后烟温监测模块；所述疏水系统包括疏水槽、疏水管和疏水坑；

喷淋浆液取自循环浆液泵与吸收塔喷淋层之间的循环浆液母管，循环浆液母管的喷淋浆液出口依次连通循环浆液支路阀门、循环浆液隔离阀门、喷淋母管、喷淋支管和喷淋喷嘴，喷淋喷嘴用于在吸收塔入口烟道内进行喷淋；事故喷淋水取自消防水系统，消防水系统的事故喷淋水出口依次连通事故喷淋阀门、喷淋母管、喷淋支管和喷淋喷嘴，喷淋喷嘴用于在吸收塔入口烟道内进行喷淋；冲洗水取自工艺水系统，工艺水系统的冲洗水出口依次连通冲洗水总阀门、冲洗水母管、冲洗水支管阀门、冲洗水支管和冲洗喷嘴，冲洗喷嘴用于在吸收塔入口烟道内对烟道壁面进行喷射冲洗；

沿着烟气流动方向，喷淋前烟温监测模块和喷淋后烟温监测模块分别设置于喷淋喷嘴前后，其监测数据作为喷淋效果及联锁动作的判断依据；

沿着烟气流动方向，疏水槽设置于冲洗喷嘴前的烟道底部，溢流浆液或冲洗水通过疏水管排至疏水坑，疏水管末端处于疏水坑液面下并形成水封。

本实用新型进一步的改进在于，喷淋喷嘴设置于吸收塔入口烟道内同一截面且均匀分布，其喷淋范围100％覆盖吸收塔入口烟道截面，其喷淋流量能够将吸收塔入口烟温降至60～80℃以下。

本实用新型进一步的改进在于，沿着烟气流动方向，冲洗喷嘴位于喷淋喷嘴前0.5～1.0m处，冲洗喷嘴设置于吸收塔入口烟道内同一截面且一字排开。

本实用新型进一步的改进在于，每个冲洗水支管阀门及其冲洗水支管和冲洗喷嘴对应一个烟道壁面。

本实用新型进一步的改进在于，疏水槽设置于冲洗喷嘴前0.5～1.0m处的烟道底部。

本实用新型进一步的改进在于，吸收塔入口烟道内部壁面进行了防腐处理。

本实用新型至少具有以下有益的技术效果：

(1)正常工况下，在吸收塔入口烟道内进行浆液喷淋不但拉长脱硫反应区域，增加浆液与烟气的接触时间，而且降低了吸收塔入口烟温，促进浆液吸收烟气中的so2，这两者均能有效提升脱硫效果；此外，干湿界面移至吸收塔入口烟道内，利用工艺水对烟道壁面进行间隔冲洗，能够有效防止石膏堆积。

(2)事故工况下，迅速联锁关闭循环浆液隔离阀门并开启事故喷淋阀门，有效降低吸收塔入口烟温，以避免高温烟气进入吸收塔并对除雾器等塔内设备造成破坏。

综上，以上有益技术效果能够促进脱硫系统的高效安全稳定运行，尤其针对吸收塔入口烟温高、燃用高硫煤的燃煤电站。

附图说明

图1为本实用新型实施例的工艺流程图；

图2为本实用新型实施例的喷淋管道及其喷淋喷嘴布置图；

图3为本实用新型实施例的冲洗管道及其冲洗喷嘴布置图。

附图标记说明：

1、循环浆液泵；2、循环浆液母管；3、吸收塔喷淋层；4、循环浆液支路阀门；5、循环浆液隔离阀门；6、事故喷淋阀门；7、喷淋母管；8、喷淋支管；9、喷淋喷嘴；10、冲洗水总阀门；11、冲洗水母管；12、冲洗水支管阀门；13、冲洗水支管；14、冲洗喷嘴；15、喷淋前烟温监测模块；16、喷淋后烟温监测模块；17、疏水槽；18、疏水管；19、疏水坑；20、吸收塔入口烟道；21、吸收塔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型提供一种脱硫吸收塔入口喷淋系统，包括浆液喷淋及事故喷淋系统、冲洗水系统、烟温监测系统和疏水系统；其中，浆液喷淋及事故喷淋系统包括循环浆液支路阀门4、循环浆液隔离阀门5、事故喷淋阀门6、喷淋母管7、喷淋支管8和喷淋喷嘴9；冲洗水系统包括冲洗水总阀门10、冲洗水母管11、冲洗水支管阀门12、冲洗水支管13和冲洗喷嘴14；烟温监测系统包括喷淋前烟温监测模块15和喷淋后烟温监测模块16；疏水系统包括疏水槽17、疏水管18和疏水坑19。

喷淋浆液取自循环浆液泵1与吸收塔喷淋层3之间的循环浆液母管2，流经循环浆液支路阀门4、循环浆液隔离阀门5、喷淋母管7、喷淋支管8和喷淋喷嘴9，最后在吸收塔入口烟道20内进行喷淋；事故喷淋水取自消防水系统，流经事故喷淋阀门6、喷淋母管7、喷淋支管8和喷淋喷嘴9，最后在吸收塔入口烟道20内进行喷淋；冲洗水取自工艺水系统，流经冲洗水总阀门10、冲洗水母管11、冲洗水支管阀门12、冲洗水支管13和冲洗喷嘴14，最后在吸收塔入口烟道20内对烟道壁面进行喷射冲洗。

如图2所示，喷淋喷嘴9设置于吸收塔入口烟道20内同一截面且均匀分布，其喷淋范围100％覆盖吸收塔入口烟道20截面，其喷淋流量足以把吸收塔入口烟温降至60～80℃以下，经核算，喷淋流量在循环浆液流量中的占比较低，不会影响吸收塔内喷淋层及其喷嘴的正常运行。

如图3所示，沿着烟气流动方向，冲洗喷嘴14位于喷淋喷嘴9前0.5～1.0m处，冲洗喷嘴14设置于吸收塔入口烟道20内同一截面且一字排开，每个冲洗水支管阀门12及其冲洗水支管13和冲洗喷嘴14对应一个烟道壁面。

沿着烟气流动方向，喷淋前烟温监测模块15和喷淋后烟温监测模块16分别设置于喷淋喷嘴9前后，其监测数据作为喷淋效果及联锁动作的判断依据；疏水槽17设置于冲洗喷嘴14前0.5～1.0m处的烟道底部，溢流浆液或冲洗水通过疏水管18排至疏水坑19，疏水管18末端处于疏水坑19液面下并形成水封；吸收塔入口烟道20内部壁面应进行防腐。

脱硫吸收塔入口喷淋系统的控制方法，包括以下两个工况：

在正常工况下，一个运行循环浆液泵1对应的循环浆液支路阀门4和循环浆液隔离阀门5处于开启状态，其它循环浆液支路阀门4和事故喷淋阀门6处于关闭状态，在吸收塔入口烟道20内进行浆液喷淋；冲洗水总阀门10处于开启状态，冲洗水支管阀门12轮流间隔开启，对吸收塔入口烟道20壁面进行喷射清洗。

在事故工况下，即当循环浆液泵1全停或喷淋后烟温监测模块16的监测值大于140～160℃时，迅速联锁关闭循环浆液隔离阀门5，并联锁开启事故喷淋阀门6，通过消防水喷淋把吸收塔入口烟温降至60～80℃以下。

当处于开启状态的循环浆液支路阀门4对应的循环浆液泵1计划停运时，应先开启另一个运行循环浆液泵1对应的循环浆液支路阀门4再关闭该循环浆液支路阀门4。在运行过程中，优先开启下层运行循环浆液泵1对应的循环浆液支路阀门4，以降低喷淋浆液的压头损失。

本实用新型具有如下的优点：

(1)正常工况下，在吸收塔入口烟道内进行浆液喷淋不但拉长脱硫反应区域，增加浆液与烟气的接触时间，而且降低了吸收塔入口烟温，促进浆液吸收烟气中的so2，这两者均能有效提升脱硫效果；此外，干湿界面移至吸收塔入口烟道内，利用工艺水对烟道壁面进行间隔冲洗，能够有效防止石膏堆积。

(2)事故工况下，迅速联锁关闭循环浆液隔离阀门并开启事故喷淋阀门，有效降低吸收塔入口烟温，以避免高温烟气进入吸收塔并对除雾器等塔内设备造成破坏。

本实用新型应用后，能够促进脱硫系统的高效安全稳定运行，尤其针对吸收塔入口烟温高、燃用高硫煤的燃煤电站。

本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本实用新型的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本实用新型的范围并不仅限于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定。