專利名稱：一種煙氣脫硫凈化塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煙氣脫硫凈化排放一體化設(shè)備，尤其涉及從煙氣中回收硫氧化物生 產(chǎn)有用產(chǎn)品的脫硫凈化塔，屬于電力、冶金、環(huán)保和化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其適合煙氣脫硫技術(shù) 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
以煤或石油為燃料的火力發(fā)電廠排放大量鍋爐煙道氣，經(jīng)過(guò)煙囪直接排向大氣。電廠鍋 爐的排放煙囪高度在120 250m之間， 一般都采用鋼筋混泥土材料作為強(qiáng)度外殼。由于煙氣 中含有SOx、 NOx、 HC1和HF等酸性氣態(tài)物質(zhì)，尤其其中的S03氣體，使得煙氣表現(xiàn)出酸 露點(diǎn)腐蝕性。煙氣的酸露點(diǎn)隨煙氣中S03和水汽含量增加而增加， 一般在100 150。C之間。 為了確保煙氣排放過(guò)程中不出現(xiàn)酸露點(diǎn)腐蝕，從鍋爐系統(tǒng)出口，即通常的鍋爐引風(fēng)機(jī)出口的 煙氣溫度比露點(diǎn)高15 25。C。但是，為了安全和設(shè)計(jì)保守起見(jiàn)，煙囪內(nèi)壁都需要內(nèi)襯保溫， 尤其是防腐材料，在與煙氣接觸的最里層襯以耐酸膠泥，次里層襯以耐酸磚。
隨著環(huán)保要求越來(lái)越嚴(yán)格，電廠或鍋爐都需要安裝煙氣脫硫裝置，且主流的煙氣脫硫技 術(shù)都是含水漿液洗滌吸收的方法，或稱為濕法，脫硫劑是堿性物質(zhì)，比如天然的石灰石，即 碳酸鈣，氧化鎂/碳酸鎂，氫氧化鈉/碳酸鈉，或者合成氨等，脫硫產(chǎn)品分別是石膏(二水硫酸 鈣晶體)，七水硫酸鎂晶體，硫酸鈉或硫酸銨。這些方法的一個(gè)共同點(diǎn)都是，脫硫尾氣排放溫 度低于酸露點(diǎn)腐蝕溫度，而且接近煙氣水飽和的水露點(diǎn)溫度，在40 60。C之間，盡管在脫硫 設(shè)備，通常稱為脫硫凈化塔中，S03的脫除效率也很高，但是由于S03遇水會(huì)形成酸霧，不 可能100%去除，脫硫后的尾氣含有硫酸霧，仍然表現(xiàn)出明顯的腐蝕性。
現(xiàn)有的方法是對(duì)鍋爐原有煙囪進(jìn)一步實(shí)施防腐蝕處理，比如在原有的耐酸膠泥層再內(nèi)襯 防腐材料，增強(qiáng)其防腐蝕能力。對(duì)于新建機(jī)組，增強(qiáng)性防腐使施工周期大大延長(zhǎng)，而且增強(qiáng) 性防腐使煙囪建設(shè)費(fèi)用增加，后續(xù)維護(hù)和防腐材料更新的難度也很大。對(duì)于老機(jī)組，如果對(duì) 原有煙囪進(jìn)行新的防腐處理，施工難度大，施工周期長(zhǎng)，更關(guān)鍵的是，這對(duì)機(jī)組或鍋爐的生 產(chǎn)會(huì)造成較大影響，在實(shí)踐中缺乏應(yīng)用價(jià)值。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題是公開(kāi)一種新型的煙氣脫硫排放一體化設(shè)備，尤其公丌 了一種從煙氣中回收硫氧化物的脫硫凈化塔。在脫硫凈化塔完成煙氣凈化后，凈化煙氣可直 接從脫硫凈化塔的直排煙囪排放。因此，本實(shí)用新型提到的直排煙囪，或者直立煙筒，或者 直排煙筒，或者直排煙道，就說(shuō)直接連接在煙氣脫硫凈化塔的煙氣出口，直接向大氣排放煙 氣的構(gòu)件，安裝該構(gòu)件的脫硫凈化塔可以直接排放凈化氣體。
本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)還在于，直排煙囪位于煙氣出口的上方，并且在煙氣出口和直排煙囪 之間設(shè)置有煙道三通構(gòu)件，其功能是可以使凈化煙氣在原煙囪實(shí)施防腐增強(qiáng)的施工期間從直 排煙囪排放，不影響鍋爐的生產(chǎn)；而在完成原煙囪的防腐增強(qiáng)施工后，凈化煙氣又可從排放 標(biāo)高比直排煙囪更高的原煙囪排放，滿足更為嚴(yán)格的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)和要求。
具體而言，本實(shí)用新型公開(kāi)的煙氣脫硫凈化塔是指如下煙氣脫硫排放一體化設(shè)備，該設(shè)
備為圓筒形或方形的塔，該塔的創(chuàng)新性還包括
塔體；
塔體上的煙氣進(jìn)口，位置在塔體中下部或者中下部至中上部之間，優(yōu)選中部；
塔體上的煙氣出口，位置在塔體上部或頂部，優(yōu)選頂部；
設(shè)置在煙氣進(jìn)口和煙氣出口之間的塔體內(nèi)的填料段； 設(shè)置在煙氣進(jìn)口和填料段之間的塔體內(nèi)的噴淋段；
設(shè)置在煙氣進(jìn)口下部的位于塔體內(nèi)的鼓泡段；
而且，
所述塔體上的煙氣進(jìn)口的流通截面為矩形，或者近似矩形，并且所述矩形的短邊與長(zhǎng)邊 之比在0.25-0.5之間；
填料段中設(shè)置了兩段填料，并且每段填料之上都布置有噴水器；
填料段用波紋狀塑料板片平行排列而成，片間距2(K50mm，所選塑料為聚丙烯或者它與 玻璃纖維的復(fù)合材料，塑料板片的厚度介于1.0mm 5.0mm之間，優(yōu)選在2.0mm 3.5mm之間；
噴淋段中設(shè)置有煙氣分布器，吸收液噴淋器和液體壁流擋板；
鼓泡段中設(shè)置有空氣鼓泡器，和側(cè)進(jìn)軸攪拌器；
尤其是，
設(shè)置在凈化煙氣出口之上，并與煙氣出口直接相連接的直排煙囪，直排煙囪的橫截面為
圓形、橢圓形、方形，或者矩形；
直排煙囪的橫截面積是塔體橫截面積的0.10~0.25倍，較好地在0.125 0.175m之間；
直排煙囪的高度在20~100m之間，優(yōu)化選地在30~70m之間；
在所述煙氣出口和直排煙囪之間，還設(shè)置了一個(gè)煙道三通，并且所述煙道三通包括一個(gè) 進(jìn)口和兩個(gè)出口，其中一個(gè)所述出口與直排煙囪直接連接，優(yōu)選的是，直排煙囪與進(jìn)口對(duì)面 的出口直接相連。
本實(shí)用新型公開(kāi)的煙氣凈化裝置按照如下方式操作
含有S02 (含量一般在500-15000mg/Nm3)， S03 (含量一般在10-300 mg/Nm3)， NOx (含 量一般在100-1000 mg/Nm3)， HC1/HF (含量一般在10-100 mg/Nm3)，塵(含量一般在50-500 mg/Nm3)等污染物，且溫度為100-160°C的煙氣，從煙氣進(jìn)口進(jìn)入脫硫凈化塔，向上流經(jīng)噴 淋段，與從噴淋器噴淋下來(lái)的洗滌吸收液逆流接觸，發(fā)生氣-液兩相的傳質(zhì)、傳熱和液相中的 化學(xué)反應(yīng)，脫出以上污染物。在噴淋段，煙氣中的S02變?yōu)閬喠蛩猁}，S03變?yōu)榱蛩猁}，HC1 變?yōu)槁然?。這些強(qiáng)酸性污染物的脫出效率可達(dá)到95%。煙氣中的粉煤灰(塵)的脫出效率 大于60%-90%。煙氣被洗滌吸收液冷激，溫度降低到40-60°C。
洗滌吸收液為含有堿性脫硫劑、硫酸鹽及其結(jié)晶固體的漿狀水溶液，而且一般都是被硫 酸鹽飽和或過(guò)飽和的漿狀水混合物。
對(duì)于機(jī)組或鍋爐容量大，或者煙氣中S02濃度高的情況，如果采用溶解度極低的鈣原料 (鈣法)或鎂原料(鎂法)，洗滌液流量將十分巨大，現(xiàn)有的泵技術(shù)難以滿足大流量的要求， 通常采用多臺(tái)循環(huán)泵并聯(lián)的方法。尤其是，每一臺(tái)循環(huán)泵都對(duì)應(yīng)-套洗滌液進(jìn)口和洗滌液噴 淋器。因此，這種情況下，煙氣必須經(jīng)過(guò)多組噴淋器，再進(jìn)入填料段。
煙氣從噴淋段繼續(xù)向上進(jìn)入填料段，目的是除去從噴淋段帶來(lái)的液滴，或稱液沫，除沫 效率大于95%。填料段有兩層填料，每層填料上方都有一組噴水器，用以沖洗除沫填料上粘 附的固體，比如石膏，硫酸銨或硫酸鎂等，防止持續(xù)累積堵塞填料中的氣體通道。連續(xù)運(yùn)行
狀態(tài)下，下層填料的噴水器運(yùn)行，停車時(shí)，必須運(yùn)行上層填料的噴水器一段時(shí)間，優(yōu)選上、 下層填料的噴水器同時(shí)運(yùn)行1~5分鐘。
經(jīng)過(guò)填料段后的煙氣稱為凈化煙氣，通過(guò)凈化煙氣出口，再進(jìn)入煙道三通的進(jìn)口。在鍋 爐原煙囪實(shí)施防腐增強(qiáng)的施工期間，凈化煙氣直接從與煙道三通一個(gè)出口直接連接的直排煙 囪排入大氣；而在原煙囪的防腐增強(qiáng)施工完成后，凈化煙氣則從與另一個(gè)三通出口相連接的 煙道進(jìn)入原煙囪，由原煙囪排入大氣。山于原煙囪的排放標(biāo)高在120-250m之間，而直排煙囪 的排放標(biāo)高一般在60-90m之間，因此，在正常運(yùn)行期間，凈化煙氣更多趨向于從原煙囪排放， 以滿足更加嚴(yán)格的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)和要求。
從噴淋段下來(lái)的洗滌吸收液，直接進(jìn)入位于脫硫凈化塔底部的鼓泡段。在鼓泡段，吸收 液經(jīng)過(guò)空氣氧化后，亞硫酸鹽變?yōu)榱蛩猁}，并在過(guò)飽和情況下析出硫酸鹽晶體。鼓泡段還充 當(dāng)了脫硫劑溶解槽的功能。 一般情況下，新鮮的脫硫劑比如粒度在250-325目以上的石灰石 粉末漿液，氧化鎂/碳酸鎂漿液，或液化氨/氣化氨/氨水，直接加到鼓泡段，與吸收液混合、 溶解、稀釋。鼓泡段還充當(dāng)了吸收液循環(huán)槽的作用，經(jīng)過(guò)脫硫凈化塔外的循環(huán)泵不斷將含有 脫硫劑的吸收液輸送到噴淋段，不斷吸收煙氣中的污染物，尤其S02，再回到脫硫凈化塔底 部的鼓泡段。
同時(shí)也必須從鼓泡段不斷排除吸收液，進(jìn)入后續(xù)的硫酸鹽固體分離和加工設(shè)備，以獲得 脫硫產(chǎn)品，固體硫酸鹽。
由上述公丌的技術(shù)方案可見(jiàn)，本實(shí)用新型的煙氣脫硫凈化排放一體化脫硫凈化塔包括了 四個(gè)部分從下至上分別為鼓泡段、噴淋段、填料段和直排煙囪，使在脫硫凈化塔脫出煙氣 中的污染物質(zhì)，尤其S02之后，在原煙囪實(shí)施防腐增強(qiáng)的施工期間，凈化煙氣直接從直排煙 囪排入大氣，正常運(yùn)行時(shí)，凈化煙氣由原煙囪排入大氣。因此，該創(chuàng)新性設(shè)計(jì)確保了既不影 響正常生產(chǎn)，也能滿足更加嚴(yán)格的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)和要求。


圖1為煙氣脫硫凈化塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖l，本實(shí)用新型的煙氣脫硫凈化塔，為圓筒形的塔，包括
塔體(1);設(shè)置在塔體(1)下部的位于塔體內(nèi)的鼓泡段(2)，鼓泡段(2)中設(shè)置有空 氣鼓泡器，和側(cè)進(jìn)軸攪拌器；設(shè)置在塔體(1)中部的煙氣進(jìn)口 (3)，煙氣進(jìn)口的流通截面為 矩形，并且所述矩形的短邊與長(zhǎng)邊之比在0.35;
設(shè)置在塔體(1)中上部的位于塔體內(nèi)的噴淋段(4)，噴淋段(4)中設(shè)置有煙氣分布器， 吸收液噴淋器和液體壁流擋板，所述吸收液噴淋器為2組；
設(shè)置塔體(1)上部的位于塔體內(nèi)的填料段(5)，填料段(5)中設(shè)置兩段填料，每段填 料之上都布置有噴水器，并且所述填料段中的填料由波紋狀塑料板片平行排列而成，片間距 30mm，所述板片的厚度為3.0mm;
設(shè)置在塔體(1)頂部的凈化煙氣出口 (6)，設(shè)置在凈化煙氣出口 (6)之上直排煙囪(7)，
煙氣出口 (6)和直排煙囡(7)之間還設(shè)置了一個(gè)煙道三通(8)，煙道三通(8)包括一個(gè)進(jìn)
口和兩個(gè)出口，其中與進(jìn)口對(duì)面的一個(gè)出口與直排煙囪(7)直接連接；
直排煙囪(7)的橫截面積是圓形，并且從其進(jìn)氣口到其排氣口，橫截面積不斷減小，與 塔體橫截面積的比例從0.25減小到0.125倍，直排煙囪(7)的高度是55米。
權(quán)利要求1、一種煙氣脫硫凈化塔，包括塔體，塔體上的煙氣進(jìn)口和煙氣出口，以及設(shè)置在塔體上方的直排煙囪，其特征在于所述煙氣出口和所述直排煙囪之間設(shè)置有煙道三通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫凈化塔，其特征在于，所述塔體上的煙氣進(jìn)口設(shè)置在塔體中下部或者中下部至中上部之間的位置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫凈化塔，其特征在于，所述塔體上的煙氣進(jìn)口的流通 截面為矩形，或者近似矩形，并且所述矩形的短邊與長(zhǎng)邊之比在0.25-0.5之間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫凈化塔，其特征在于，所述塔體上的煙氣出口設(shè)置在 塔體上部或者頂部。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫凈化塔，其特征在于，所述直排煙囪的高度在20~100m 之間。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫凈化塔，其特征在于，所述直排煙囪的橫截面為圓形、 橢圓形、方形，或者矩形，并且所述直排煙囪的橫截面積是塔體橫截面積的0.10~0.25倍。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫凈化塔，其特征在于，所述煙道三通包括一個(gè)進(jìn)口和 兩個(gè)出口，其中一個(gè)所述出口與所述直排煙囪直接連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫凈化塔，其特征在于，所述塔體上的煙氣進(jìn)口與所述 塔體上的煙氣出口之間設(shè)置有填料段，并且所述填料段包含兩層填料。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的煙氣脫硫凈化塔，其特征在于，所述煙氣進(jìn)口和所述填料段之 間設(shè)置有噴淋段，并且所述噴淋段內(nèi)包含有洗滌吸收液噴淋器。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫凈化塔，所述煙氣進(jìn)口下部的脫硫塔體內(nèi)設(shè)置有鼓 泡段，并且所述鼓泡段內(nèi)設(shè)置有空氣鼓泡器和攪拌器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種煙氣脫硫凈化塔，包括塔體(1)，設(shè)置在塔體(1)下部并位于塔體(1)內(nèi)部的鼓泡段(2)，中下部或以上的煙氣進(jìn)口(3)，塔體(1)內(nèi)部中上部的噴淋段(4)和填料段(5)，以及塔體(1)頂部的煙氣出口(6)，及煙氣出口(6)上方的直排煙囪(7)，其創(chuàng)新在于，在煙氣出口(6)和直排煙囪(7)之間設(shè)置有煙道三通(8)，可以使凈化煙氣在原煙囪實(shí)施防腐增強(qiáng)施工期間從直排煙囪(7)排放，不影響正常生產(chǎn)；而在完成原煙囪的防腐增強(qiáng)施工后，凈化煙氣又可從排放標(biāo)高比直排煙囪(7)更高的原煙囪排放，滿足更為嚴(yán)格的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)和要求。
文檔編號(hào)F23J15/02GK201179415SQ20082005548
公開(kāi)日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月14日
發(fā)明者婁愛(ài)娟 申請(qǐng)人:婁愛(ài)娟