專利名稱：電廠濕法煙氣脫硫吸收塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種吸收塔，尤其涉及一種電廠濕法煙氣脫硫吸收塔。

背景技術(shù)：
因流體流場在空間的分布總是選擇阻力、壓損小的路徑而出現(xiàn)“短路”現(xiàn)象，因此通常圓柱形濕法噴淋吸收塔煙氣流場在吸收塔膨脹部分(上圖剖削部分)出現(xiàn)湍流、滯流、甚至回流，絕大部分煙氣在出入口煙道的短路路徑上(上圖吸收噴淋區(qū))通過，造成此區(qū)域噴淋液“撲空”、浪費(fèi)漿液，徒耗泵功能，使Ca/S增大，總脫硫率降低；湍流區(qū)煙氣動(dòng)壓小，噴淋液相對(duì)含鈣量大、下降速度大，CaCO3容易在塔壁死角沉積結(jié)晶，對(duì)塔壁沖蝕嚴(yán)重(磨制石灰石漿液晶粒比較粗超尖銳)，穿漏現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。同時(shí)湍流區(qū)下部漿液池H2SO3含量少，CaCO3含量大，PH值不均局部酸性大，氧化不一亞硫酸鹽易結(jié)垢且影響脫硫率，所需攪拌功率大。通常濕法吸收塔CaCO3吸收漿液直接輸入漿液池(通常方案入口不在循環(huán)泵入口塔內(nèi)附近)，由于相對(duì)巨大的漿液池CaCO3摩爾比很小，又由于石膏等其他顆粒的撞擊干擾，大大減小了H2SO3中和速度。該設(shè)計(jì)方案克服了上述缺點(diǎn)，并可大幅度降低循環(huán)泵、漿液池?cái)嚢杵鞴β?、減少吸收塔制安成本，高速、高效地吸收SO2，因此易于隨動(dòng)即時(shí)控制，由于方形噴淋塔，可簡化噴淋母管、支管、噴嘴的空間拓?fù)湓O(shè)計(jì)、降低了設(shè)計(jì)安裝難度，噴淋母管、支管及噴嘴矩陣布列，噴淋均勻，簡約明了。
通常吸收塔噴淋液與煙氣逆流接觸時(shí)主要進(jìn)行SO2的水解吸收反應(yīng)，由于不能及時(shí)充分中和，SO2相對(duì)動(dòng)平衡量較大、釋放量較大、吸收率較低

煙氣中的氧可氧化亞硫酸氫根(煙硫酸根)生成硫酸根，但氧化量很少(設(shè)計(jì)標(biāo)況煙氣含氧量6％，實(shí)際運(yùn)行一般不足6％) 2HSO3-+O2→2SO42-+2H++H2O(3) 由于噴淋液中CaCO3濃度很低、與煙氣逆流接觸時(shí)間相對(duì)很短(一般3-4秒)，如下中和反應(yīng)極少、主要在漿液池中進(jìn)行 CaCO3+H2SO3→CaSO3+CO2↑+H2O(4)
CaSO3+HSO3-+H+→Ca(HSO3)2(6) CaCO3+SO42-+2H+→CaSO4·2H2O↓+CO2↑+H2O(7) 在液滴降落過程中酸度逐漸增大，且只能得到很少的CaCO3中和與氧化，(2)式的平衡后抑制了SO2的進(jìn)一步吸收，浪費(fèi)循環(huán)泵功率，而降落到漿液池中的SO32-要經(jīng)過一定時(shí)間氧化成SO42-，之后在濃度極低的石灰石漿液池中進(jìn)一步中和、生成CaSO4及石膏晶粒，又由于此過程釋放CO2，其分壓比及濃度一定程度地抑制了漿液池中CaCO3進(jìn)一步溶解，降低塔內(nèi)PH值，延長了中和時(shí)間、阻滯了石膏的生成速率、增加了漿液池中酸液宿留量及宿留時(shí)間，宿留酸液會(huì)造成一定量CaSO3、H2SO3重新分解釋放SO2，即(1)式與(5)式平衡方程，同時(shí)對(duì)吸收塔腐蝕比較嚴(yán)重，酸液分布的不均造成CaCO3分布不均，PH不易控制、超調(diào)，提高時(shí)出現(xiàn)異?，F(xiàn)象等。出品石膏CaCO3含量較大含率不均。因此設(shè)計(jì)中漿液池體積及其攪拌功率必須足夠大，同時(shí)使CO2、氧化風(fēng)的濃度降低以利于溶解氧化等過程進(jìn)行，且一定程度地克服了其造成的虛假液位，進(jìn)而設(shè)計(jì)中可以適當(dāng)減小漿液體積；運(yùn)行中石灰石必須有足夠的過剩量(一般大于設(shè)計(jì)Ca/S)、漿液駐留時(shí)間足夠長，脫硫率等各項(xiàng)指標(biāo)才能達(dá)到一定的期望值。
通常為了提高脫硫率需增加漿液比重以提高PH值，造成亞硫酸鹽氧化緩慢，石灰石過剩溶解困難，石膏結(jié)晶困難、結(jié)垢、堵塞，增大運(yùn)行成本，降低CaCO3比重，可降低PH值但酸液增多(1)式(5)式動(dòng)平衡正向發(fā)展，脫硫率下降，腐蝕度上升。
為克服上述等通常設(shè)計(jì)弊端，本發(fā)明專利采取如下各設(shè)計(jì)方案。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電廠煙氣濕法脫硫吸收塔，降低建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)維修成本，凈化空氣，提高脫硫率。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種電廠濕法煙氣脫硫吸收塔，包括塔身、設(shè)置在塔身上的凈煙氣出口、原煙氣入口、以及設(shè)置在塔身下端的漿液池，所述塔身為方形塔，漿液池為圓柱形。內(nèi)部貫通，不設(shè)除霧器。
所述凈煙氣出口設(shè)于塔身一側(cè)上端，其為與塔身等寬設(shè)置的方形出口，沿該凈煙氣出口水平延伸收縮設(shè)有凈煙道，原煙氣入口相對(duì)凈煙氣出口設(shè)于塔身另一側(cè)下端，其為與塔身等寬設(shè)置的方形入口，沿該入口水平收縮后銜接于原煙道，噴淋層位于凈煙氣出口與原煙氣入口之間，600MW機(jī)組塔高約25米。
形成多氧化區(qū)所述漿液池上水平設(shè)置有數(shù)根噴淋區(qū)氧化風(fēng)管及漿液池氧化風(fēng)管，噴淋區(qū)氧化風(fēng)管于塔身入口煙道下方而設(shè)于漿液池漿液面上方，漿液池風(fēng)管設(shè)于漿液池漿液面下方1/4處，漿液池上還設(shè)有石膏排放管及緊鄰漿液循環(huán)母管入口的CaCO3供漿管。
所述CaCO3供漿管與漿液循環(huán)母管的入口相互中心水平相距為500mm，CaCO3供漿管的漿液量與漿液循環(huán)母管上循環(huán)泵的流量匹配。
所述每一噴淋區(qū)氧化風(fēng)管上設(shè)有開口向上的噴嘴，該噴嘴上方設(shè)有一對(duì)以底面相向設(shè)置的圓錐體，該對(duì)圓錐體的腰徑大于噴嘴內(nèi)徑。
所述凈煙氣出口與原煙氣入口分別設(shè)于塔身相對(duì)兩側(cè)的上端，其皆為與塔身等寬設(shè)置的方形出口，沿該凈煙氣出口與原煙氣入口分別向兩外端水平延伸收縮銜接于凈煙道與原煙道。
電廠濕法煙氣脫硫吸收塔包括所述塔身內(nèi)部形成單氧化區(qū)的噴淋區(qū)，氧化風(fēng)管位于噴淋區(qū)下部漿液池液面以上。
塔內(nèi)煙速設(shè)計(jì)為5-6m/s，氣液接觸時(shí)間設(shè)為1秒。
順流噴淋區(qū)氧化風(fēng)管與噴淋母管相間布置；逆流噴淋區(qū)漿液池液面以上布置氧化風(fēng)管。
本吸收塔不設(shè)煙氣增壓風(fēng)機(jī)。
本發(fā)明具有如下有益效果是本發(fā)明提供的電廠濕法煙氣脫硫吸收塔，為天方地圓吸收塔，氧化空氣與吸收漿液直接進(jìn)入噴淋區(qū)，本發(fā)明取消了與吸收塔配套的旁路煙道及其擋板門、及FGD進(jìn)出口檔板門，從而降低增壓風(fēng)機(jī)功率50％以上，通過將逆流噴淋改為順逆流噴淋克服煙氣壓損可以取消增壓風(fēng)機(jī)。最大限度提高了脫硫效率、能耗比，降低了石耗(CaCO3消耗)、水耗、電耗，增強(qiáng)了吸收塔抗風(fēng)、抗震能力，將建設(shè)成本壓縮到底線；且本發(fā)明的漿液池以圓柱形設(shè)置，減少凸凹死角，以防相對(duì)較大的流速造成迅速結(jié)晶，漿液沖蝕塔壁，同時(shí)基本杜絕了噴淋液對(duì)湍流區(qū)以下塔壁(漿液池液面以上圓柱形塔壁)的沖蝕及CaCO3沉積結(jié)晶。
為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。



下面結(jié)合附圖，通過對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見。
附圖中， 圖1為本發(fā)明一實(shí)施例電廠濕法煙氣脫硫吸收塔的剖視示意圖； 圖2為圖1中噴淋氧化管風(fēng)管的噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例電廠濕法煙氣脫硫吸收塔的剖視示意圖； 圖4為圖3中脫硫煙道平面布置圖； 圖5為現(xiàn)有濕法煙氣脫硫裝置運(yùn)行曲線示意圖； 圖6為磨機(jī)工藝系統(tǒng)各參量耦合關(guān)系圖。

具體實(shí)施例方式 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
如圖1-2所示，為本發(fā)明一實(shí)施例的電廠濕法煙氣脫硫吸收塔，本發(fā)明的吸收塔為循環(huán)泵供漿頂部噴淋逆流接觸煙氣吸收式天方地圓吸收塔，其包括塔身1、設(shè)置在塔身1上的凈煙氣出口2、原煙氣入口3、以及設(shè)置在塔身1下端的漿液池4，漿液池4用于盛裝漿液，在漿液池內(nèi)上部形成漿液氧化區(qū)40，在漿液池內(nèi)下部形成結(jié)晶區(qū)(未標(biāo)示)。所述塔身1為方形塔，漿液池4為圓柱形，其內(nèi)腔與塔身1內(nèi)腔貫通，塔身1內(nèi)部設(shè)置有數(shù)層噴淋層5，在塔身1內(nèi)部形成噴淋區(qū)50(吸收氧化區(qū))，每一噴淋層5包括橫向平行設(shè)置的數(shù)條噴淋管51，用于容裝噴淋液，其上設(shè)有氧化風(fēng)機(jī)(未示出)，噴淋管51通過漿液循環(huán)母管6與漿液池4相連通，漿液循環(huán)母管6于漿液池4附近設(shè)有循環(huán)泵61。在本實(shí)施例中，塔身1內(nèi)部設(shè)有四層噴淋層5，各噴淋層5之間間隔為1.5m。
在本實(shí)施例中，凈煙氣出口2設(shè)于塔身1一側(cè)上端，其為與塔身1等寬設(shè)置的方形出口，沿該凈煙氣出口2水平延伸收縮設(shè)有凈煙道21，原煙氣入口3相對(duì)凈煙氣出口2設(shè)于塔身1另一側(cè)下端，其為與塔身1等寬設(shè)置的方形入口，沿該入口水平銜接設(shè)有原煙道31。該凈煙氣出口2與原煙氣入口3以及方形塔身的設(shè)置，可徹底消除塔內(nèi)煙氣紊流現(xiàn)象。
所述漿液池4用于盛裝吸收漿液，其上水平設(shè)置有數(shù)根噴淋區(qū)氧化風(fēng)管42及漿液池氧化風(fēng)管43，噴淋區(qū)氧化風(fēng)管42于塔身1下方而設(shè)于漿液池4漿液面41上方，漿液池氧化風(fēng)管43設(shè)于漿液池4漿液面41下方1/4處。為防止噴淋液倒灌入噴淋氧化風(fēng)管42及氧化風(fēng)機(jī)，每一噴淋區(qū)氧化風(fēng)管42是設(shè)有開口向上的噴嘴421，在噴嘴421上方安裝有一對(duì)以底面相向設(shè)置的圓錐體422，其腰徑大于噴嘴內(nèi)徑約1/3，下錐度以使所有噴嘴421的氧化風(fēng)流場能均勻分布在噴淋區(qū)為宜，上錐度以噴淋液不進(jìn)入噴嘴421為宜、同時(shí)避免進(jìn)入相鄰噴嘴421內(nèi)。供氧化風(fēng)管42用風(fēng)的離心氧化風(fēng)機(jī)安裝于塔身平臺(tái)，標(biāo)高應(yīng)高于噴淋區(qū)氧化風(fēng)管42標(biāo)高，并使該氧化風(fēng)管42標(biāo)高在該氧化系統(tǒng)中最低，在塔內(nèi)氧化風(fēng)管下側(cè)設(shè)置若干疏水閥。氧化風(fēng)管44用羅茨氧化風(fēng)機(jī)供應(yīng)空氣。
漿液池4上還設(shè)有石膏排放管及緊鄰漿液循環(huán)母管的CaCO3供漿管。吸收漿液直接注入漿液循環(huán)母管的循環(huán)泵附近的漿液池底部，在塔身及漿液池形成的貫通空間內(nèi)形成兩個(gè)氧化區(qū)漿液氧化區(qū)及噴淋區(qū)(即吸收氧化區(qū))。也可形成單氧化區(qū)吸收氧化區(qū)(即噴淋區(qū))，其可同時(shí)瞬間吸收、氧化、中和及石膏結(jié)晶。上述氧化區(qū)的設(shè)置，將氣液接觸時(shí)間設(shè)為1秒、煙氣流速設(shè)為5-6m/s以上，增大了噴淋量，高PH值噴淋液逆流噴淋、大量氧化空氣氧化等遏制了酸霧、亞硫酸鹽、石膏等污垢腐蝕污染后續(xù)設(shè)備，因此不設(shè)置除霧器。
石灰石供漿管及吸收中和所述的CaCO3(石灰石)供漿管與漿液循環(huán)母管的入口相互中心水平相距為500mm，CaCO3供漿管的漿液量與漿液循環(huán)母管上循環(huán)泵的流量匹配。通過循環(huán)泵入口漿液流場將絕大部分吸收漿液吸入漿液循環(huán)母管，利用漿液流經(jīng)循環(huán)泵葉片的急速湍流達(dá)到混合均勻的目的，進(jìn)而最大程度地提高煙氣與液膜中Ca2+和CO32-的接觸率，使中和反應(yīng)在噴淋區(qū)一次瞬間完成。利用循環(huán)泵入口紊流流場，使少量吸收石灰石漿液進(jìn)入漿液池，隨著漿液的攪動(dòng)進(jìn)一步中和殘余酸液，對(duì)于多氧化區(qū)，PH值可控制在有利于氧化的范圍。由于從塔身下部進(jìn)漿(循環(huán)泵入口位置)，提高了塔身底部PH(通常吸收塔實(shí)際運(yùn)行漿液池漿液PH值接近5)，可達(dá)5.5以上，促進(jìn)漿液池底部結(jié)晶區(qū)CaSO4的結(jié)晶，抑制塔底腐蝕，對(duì)于單氧化區(qū)，由于漿液池中不存在氧化所需的酸性漿液，實(shí)際可將PH維持在任意期望值，徹底遏制腐蝕。
溶解預(yù)案為了增加吸收漿液中CaCO3的活性，使其在噴淋前最大限度溶解，在噴淋末端盡量全部溶解，徹底吸收，加速吸收使各項(xiàng)反應(yīng)完全徹底，本發(fā)明增大漿液循環(huán)量(由于揚(yáng)程的大幅度降低功率基本不增)。L/G增大增加了氣液接觸幾率，以及吸收漿液及大量氧化空氣直接進(jìn)入噴淋區(qū)，將使吸收更加徹底、脫硫率得到提高，將促進(jìn)各項(xiàng)脫硫反應(yīng)而不會(huì)做無用功。同時(shí)采用預(yù)溶解方案降低吸收漿液石灰石濃度至1.10g/cm3左右，即石灰石漿液制備系統(tǒng)預(yù)先制備足夠并充分溶解的吸收漿液(可以用石膏脫水旋流液預(yù)先配制，以控制水平衡，視乎石灰石漿液箱及場地易于制安、規(guī)劃)；提高石灰石顆粒細(xì)度至400目左右(只需降低石灰石旋流站頂流壓力)，以加速石灰石溶解，尤其在噴淋吸收過程中的溶解速度。這些技術(shù)方案將縮短石灰石進(jìn)入噴淋區(qū)后在酸液中的后續(xù)溶解時(shí)間，從而加快中和吸收等反應(yīng)速度，使之瞬間完成。
反應(yīng)機(jī)制噴淋液在行程中酸度的增加、CO2瞬時(shí)且徹底的釋放等有利反應(yīng)，使過飽和CaCO3漿液迅速溶解，按當(dāng)量加入的石灰石在噴淋液吸收末端如部分不溶解中和將使酸度增大，但增大的酸度促使CaCO3溶解中和，這個(gè)動(dòng)態(tài)平衡促使吸收溶解比較完全，因此循環(huán)泵出口循環(huán)漿液可維持在CaCO3過飽和狀態(tài)，PH值預(yù)期可遠(yuǎn)在6之上。由于過量氧化風(fēng)的加入、激烈的氣液攪拌瞬間完成各項(xiàng)反應(yīng)，尤其高PH值漿液出現(xiàn)在噴淋行程上部，而亞硫酸鹽的產(chǎn)生與氧化主要發(fā)生在噴淋行程下部，超大量氧化空氣使氧化即時(shí)徹底，高PH吸收漿液不會(huì)影響亞硫酸鹽的氧化。所以高PH值的循環(huán)漿液對(duì)吸收的影響只是正面的。
多氧化區(qū)所述塔內(nèi)多氧化區(qū)分為漿液氧化區(qū)及吸收氧化區(qū)(噴淋區(qū))。前者在漿液池最上部約1/4區(qū)段，比通常噴淋脫硫吸收塔氧化區(qū)小，漿液氧化風(fēng)管位置比較高，約在漿液液面以下1/4處。風(fēng)量主要分配到噴淋漿液降落區(qū)，且風(fēng)場均勻以利氧化。該區(qū)配風(fēng)量占總設(shè)計(jì)氧化風(fēng)量的1/4以下，總設(shè)計(jì)氧化風(fēng)量即通常噴淋吸收塔根據(jù)脫硫負(fù)荷計(jì)算設(shè)計(jì)的氧化風(fēng)需求量，羅茨風(fēng)機(jī)只需配置通常功率的1/4即可。
吸收氧化區(qū)即噴淋區(qū)，噴淋氧化風(fēng)管位于方塔下方，漿液面以上，位置要求盡量低，但不能被池中漿液淹沒及濺射。風(fēng)管及噴嘴配置保證在方塔截面上均勻分配，噴嘴向上。因?yàn)檠趸諝馐沁M(jìn)入負(fù)壓煙氣噴淋區(qū)而不是通常吸收塔漿液池，加之氣液激烈的接觸、局部湍流紊流的與擾動(dòng)，噴嘴密度無需太大就能達(dá)到均勻分配的目的，比漿液噴嘴密度還要小，易于設(shè)計(jì)安裝(通常噴淋塔氧化風(fēng)噴嘴很密集以使與液體混合均勻，縮短氧化時(shí)間，減少攪拌量，尤其鼓泡塔更加密集復(fù)雜，維修維護(hù)不便)。配風(fēng)量約是總設(shè)計(jì)氧化風(fēng)量的120％，因吸收塔正常工況為負(fù)壓運(yùn)行，無漿液池液壓造成氧化空氣壓損，所以噴淋(吸收氧化)區(qū)的氧化風(fēng)機(jī)即使不運(yùn)行也會(huì)有相對(duì)較高動(dòng)壓的氧化風(fēng)進(jìn)入該區(qū)，該區(qū)氧化風(fēng)機(jī)只需配置大流量通用離心鼓風(fēng)機(jī)即可，對(duì)壓頭幾乎沒有要求，不用配置減溫水儀表閥門等附屬設(shè)備，因重量輕投資小可在吸收塔平臺(tái)上安裝若干臺(tái)風(fēng)機(jī)，減少電廠用地。也不用十分計(jì)較更大的風(fēng)量，可考慮增大風(fēng)量，盡量使亞硫酸鹽全部氧化，同時(shí)增加煙氣動(dòng)壓。
為防止噴淋液倒灌氧化風(fēng)管及風(fēng)機(jī)，噴嘴設(shè)計(jì)如圖二所示，在噴嘴上方安裝一雙圓錐體，其腰徑大于噴嘴內(nèi)徑約1/3，下錐度以使所有噴嘴的氧化風(fēng)流場能均勻分布在噴淋區(qū)為宜，上錐度以噴淋液不進(jìn)入噴嘴為宜、同時(shí)避免進(jìn)入相鄰噴嘴內(nèi)。離心風(fēng)機(jī)標(biāo)高應(yīng)高于噴淋區(qū)氧化風(fēng)管標(biāo)高，并使該氧化風(fēng)管標(biāo)高在該氧化系統(tǒng)中最低，在塔內(nèi)氧化風(fēng)管下側(cè)設(shè)置若干疏水閥。
反應(yīng)機(jī)制由于刪減了噴淋液做無用功的煙氣湍流區(qū)截面、增大循環(huán)流量，絕大部分吸收漿液直接進(jìn)入噴淋區(qū)使噴淋液有效成份大幅度提高，氣液高效接觸，等效大幅度而高效率提高了L/G，有效地增加了吸收率。逆流交鋒煙氣，第一時(shí)間接觸酸液，及時(shí)充分地中和了吸收液中的H+，PH值的降低加速了CaCO3的溶解，使(2)式動(dòng)態(tài)平衡正向增量，進(jìn)而使(1)式正向發(fā)展，大幅度增加了吸收率，遏制了因噴淋液下降過程中酸度增加而分解逃逸SO2。溶解速度已達(dá)極限，最大限度地提高了Ca/S比(高效利用石灰石)，吸收速率及效率也達(dá)到極限，加快了中和速率，從而加速了亞硫酸根的生成，(4)、(5)、(6)正向加速，可以瞬間完成。同時(shí)激烈的氣液交互沖擊大量的泡膜的產(chǎn)生于破碎，幾乎使全部CO2直接而徹底地進(jìn)入煙氣，解除了CO2對(duì)噴淋漿液中CaCO3溶解的遏制、以及少量發(fā)生在漿液池漿液中的溶解的遏制，如下(8)式是單向方程式而不是通常噴淋技術(shù)中的動(dòng)態(tài)平衡方程式，加速了各項(xiàng)積極反應(yīng)。此項(xiàng)性能遠(yuǎn)優(yōu)越于鼓泡塔(CaCO3在鼓泡池中溶解)。
CaCO3溶解、中和方程式 CaCO3+2H+→Ca2++CO2↑+H2O(8) 過量氧化空氣逆流補(bǔ)充，瞬間的中和PH值的降低，使氧化即時(shí)快速完成，保證了噴淋液自始至終SO32-非常低，尤其在噴淋(吸收氧化)區(qū)底部，氧化風(fēng)管附近，由于此區(qū)沒有煙氣或煙氣很少，噴淋液酸度不再增加，但遭遇到大量富氧空氣而使SO32-離子幾乎全部氧化成SO42-離子，阻滯了亞硫酸鹽的生成與(7)式的正向分解，助長了(1)、(2)兩式的正向吸收。SO42-離子與過量的Ca2+離子及時(shí)生成不溶性CaSO4并結(jié)晶，Ca2+離子的迅速降低又促進(jìn)了，溶解又促進(jìn)吸收，此時(shí)激烈的氣液沖突，尤其大量氧化風(fēng)的加入，“攪拌”效果相當(dāng)理想，增加了離子間接觸幾率，加速了各種有利于脫硫的反應(yīng)。
由于上述各種有利因素促使SO2的吸收CaCO3溶解，(1)、(2)兩式可直接改寫成單向方程，由于及時(shí)的中和于氧化，(4)、(5)式實(shí)際幾乎是不存在的，亞硫酸鹽的全部氧化，噴淋蒸發(fā)的污垢只有CaSO4等硫酸鹽及其結(jié)晶。
單氧化區(qū)當(dāng)噴淋(吸收氧化)區(qū)氧化風(fēng)量提高到設(shè)計(jì)總量的150％以上時(shí)，可以取消漿液池氧化區(qū)，即取消羅茨氧化風(fēng)機(jī)，所有的反應(yīng)都轉(zhuǎn)移到了噴淋區(qū)，整個(gè)漿液池變成石膏結(jié)晶專區(qū)，急速的煙流與大風(fēng)量的離心風(fēng)機(jī)氧化風(fēng)對(duì)噴淋液的激烈交鋒，產(chǎn)生大量液膜高效吸收、瞬間即時(shí)完成氧化、促進(jìn)其他各項(xiàng)脫硫反應(yīng)，代替了通常噴淋塔漿液池中脈沖懸浮系統(tǒng)的攪動(dòng)來加速各種反應(yīng)。
本方案漿液循環(huán)量的增加、噴淋液石灰石濃度的大幅提高，大量氧化風(fēng)的進(jìn)入，CaCO3吸收漿液得以與煙氣高效、充分接觸，高效地利用了氣膜，突破了通常吸收塔L/G防線，尤其適合含硫量大的劣質(zhì)煤。較高的煙氣流速帶來的激烈的擾動(dòng)，液滴破碎細(xì)小，增大了吸收液膜面積，紊亂的氣流與液流增加了反應(yīng)離子動(dòng)能、摩擦撞擊幾率、反應(yīng)幾率，有利于吸收。成礦學(xué)證明礦床的生成決定于地下巖漿冷卻結(jié)晶速度，、結(jié)晶巖石與巖漿的相對(duì)流動(dòng)速度，即結(jié)晶離子的動(dòng)態(tài)密度。由于本技術(shù)最大幅度地提高了液膜吸收效率，可以縮短氣液接觸時(shí)間即噴淋行程；可以提高煙速，再次減少噴淋區(qū)截面面積，以配合漿液池直徑(體積)的減少。
為了增大液膜有效面積、增強(qiáng)氣液沖擊強(qiáng)度以使各反應(yīng)粒子充分接觸反應(yīng)徹底，本專利方案設(shè)計(jì)煙速最低為5-6m/s。該區(qū)集SO2的吸收、CaSO3的氧化、酸液的中和于一體，氣液大面積接觸瞬時(shí)完全反應(yīng)，反應(yīng)機(jī)理與鼓泡塔雷同，所以氣液接觸時(shí)間設(shè)計(jì)為1秒。由此，久夢以求的魚與熊兼得、義與利同沽，其蹴就唯在東風(fēng)。
本方案由于雞犬升天(氧化風(fēng)與吸收漿液直接進(jìn)入噴淋區(qū))，與噴泡塔工藝流程、反應(yīng)機(jī)理略同，性能直逼鼓泡塔，可與之比肩媲美、同日謳歌。而與鼓泡塔的不同是只有石膏結(jié)晶在漿液池中進(jìn)行、CaCO3的溶解CO2釋放在噴淋區(qū)進(jìn)行，這精神宗旨的統(tǒng)一與物理過程聚散離合、藕斷絲連，形散而意不散，正是天匚地○的驕傲。鼓泡塔有著0.5秒鼓泡脫硫時(shí)間瞬間完成，98％的脫硫率，99％的CaCO3利用率，90％的除塵率，空塔(天方地圓吸收塔)方案預(yù)期脫硫率在0.99以上，CaCO3利用率、除塵率等指標(biāo)期望接近或超過鼓泡塔。低廉的建設(shè)運(yùn)行維護(hù)成本與高效脫硫的完美結(jié)合不再是夢。
由于通常吸收塔短路區(qū)實(shí)際煙速比較高，因此本方案煙速的提高并不能帶來更多的水霧污垢攜帶量。大量氧化風(fēng)的進(jìn)入冷卻了噴淋液降低水霧量及攜帶石膏等污垢量。隨著鍋爐設(shè)計(jì)的日臻完善，能源綜合利用的日趨合理高效，鍋爐排煙溫度將繼續(xù)降低，目前600MW機(jī)組鍋爐排煙溫度在127℃左右，當(dāng)降至80℃左右時(shí)，噴淋漿液溫度很容易維持40℃左右，最宜脫硫，排煙攜帶石膏等污染物現(xiàn)象將得到更加徹底的根除。
漿液池 由于進(jìn)入漿液池的噴淋液PH值比較高無酸液，杜絕了酸液宿留、攪拌、中和不均勻現(xiàn)象，有效地抑制了腐蝕，漿液池PH值的控制變得所欲。此性能優(yōu)與鼓泡技術(shù)。
由于湍流液體中離子更容易相互接觸，在塔壁、管道凸出滯留區(qū)結(jié)晶體會(huì)接觸到更多同類離子因而加速晶體的成長，因此入口煙道底部以下漿液池仍然為圓柱形，如圖一所示，以減少凸凹死角，以防相對(duì)較大的流速造成迅速結(jié)晶，漿液沖蝕塔壁，同時(shí)基本杜絕了噴淋液對(duì)湍流區(qū)以下塔壁(漿液池液面以上圓柱形塔壁)的沖蝕及CaCO3沉積結(jié)晶。
在單氧化區(qū)方案中，漿液池中只有石膏晶粒的繼續(xù)增長，問題簡單明了，及時(shí)排放石膏降低漿液池密度以利于吸收、氧化、中和反應(yīng)，提高脫硫率(現(xiàn)代技術(shù)的提高不必?fù)?dān)心因石膏晶粒小而脫水困難)，減少循環(huán)泵、脈沖泵等設(shè)備負(fù)荷、磨損，降低塔內(nèi)結(jié)晶程度及各種管道堵塞的幾率。
其余的工作就是大幅度削減漿液池體、降低液位，期望降低到5米(通常600MW機(jī)組脫硫噴淋吸收塔液位在9m-10m)。反應(yīng)的剝離、漿液量的減少，可大幅度降低攪拌功率。
在多氧化區(qū)方案中，噴淋液降落到漿液池后，還有少量的Ca(HSO3)2氧化成CaSO4及其結(jié)晶，幾乎完全省略了中和、氧化、結(jié)晶時(shí)間，大大縮短了吸收、中和、氧化、結(jié)晶等SO2脫除周期。氧化區(qū)位于漿液池漿液最上部，及時(shí)氧化、消滅殘余亞硫酸鹽以防結(jié)垢，提高SO2吸收率，提高石膏品質(zhì)。此區(qū)需要比較激烈的攪動(dòng)，可單獨(dú)設(shè)置脈沖管以加強(qiáng)氧化。漿液池漿液不產(chǎn)生CO2，無氧化空氣大量進(jìn)入(或少量的進(jìn)入)，因此幾乎沒有虛假液位現(xiàn)象，氣體的減少使離子更加充分接觸，使氧化及石膏結(jié)晶更加高效進(jìn)行；同時(shí)石膏結(jié)晶區(qū)(氧化區(qū)以下)反應(yīng)只有石膏晶粒的繼續(xù)增長，因此可以降低該區(qū)脈沖懸浮系統(tǒng)擾動(dòng)量、減少脈沖泵功率，以達(dá)到混合均勻、不沉積、石膏結(jié)晶為目的。
為有效利用脈沖漿液動(dòng)能，減小壓損，防止噴液磨蝕塔底，噴管略向池中心傾斜約10°垂直布列，噴管分配避開石膏排放口附近，使?jié){液主流在方塔下方翻滾，CaCO3含量較大的漿液首先與進(jìn)入氧化區(qū)中和酸液，加速CaSO4的生成與石膏結(jié)晶，之后被翻滾到石膏密集區(qū)排放。石膏結(jié)晶區(qū)煙道下方兩翼為石膏密集區(qū)，密集區(qū)各設(shè)計(jì)一臺(tái)石膏排漿泵，石膏漿液在此區(qū)排出，如圖1所示。根據(jù)石膏產(chǎn)量輪流工作，如24小時(shí)工作制，間歇期可用以維護(hù)。
通常噴淋吸收塔所有中和反應(yīng)生成的大量CO2由于溶解度不能及時(shí)排放到煙氣中并駐留相當(dāng)數(shù)量，由于漿液壓制造成CO2動(dòng)壓壓損，增加了增壓風(fēng)機(jī)功耗。本方案由于中和反應(yīng)完全在噴淋區(qū)進(jìn)行，減少了增壓風(fēng)機(jī)功耗。
空塔(旁路煙道)通常噴淋吸收塔煙氣在噴淋行程中不溶性亞硫酸鹽產(chǎn)生較多，不能及時(shí)充分氧化結(jié)晶，凈煙氣酸霧、亞硫酸鹽蒸汽含量較大；氣液接觸時(shí)間長，噴淋量相對(duì)較少，漿液中大量石膏隨即蒸發(fā)。必須設(shè)置除霧器除垢除水霧，以防亞硫酸鹽、石膏等雜質(zhì)對(duì)后續(xù)設(shè)備腐蝕、結(jié)垢。
本方案L/G相對(duì)大幅度的提高、低溫介質(zhì)的增加，煙氣溫度降低程度將增加，噴淋液溫度升高程度減少(但由于熱質(zhì)的增加，漿液池溫度將升高)。水霧的增加決定于L/G，當(dāng)比值較小時(shí)，液體全部蒸發(fā)但總量不一定很大，當(dāng)比值很大時(shí)由于漿液溫度上升很小為、蒸發(fā)量很小，此函數(shù)有個(gè)蒸發(fā)量最大的極限值，因此L/G的選擇兼顧噴淋液即液膜溫升較小、水霧蒸發(fā)量小、以使其攜帶的污垢很小，本方案L/G的選擇應(yīng)盡量大，使噴淋液蒸發(fā)量、溫升、水霧攜帶污垢量減少。同時(shí)氣液接觸時(shí)間的大大縮短，大幅度降低了溫升，并且大量冷空氣首先直接進(jìn)入噴淋區(qū)，對(duì)溫度逐漸增高的液膜起到逆程冷卻作用，適當(dāng)增加氧化風(fēng)量，可以遏制水霧及其攜帶石膏等污垢的發(fā)生。
本方案在噴淋液中加入過量的吸收漿液，在淋浴煙氣中加入過量的氧化空氣，一次性瞬間完成吸收、中和、氧化等反應(yīng)，其化學(xué)進(jìn)程機(jī)制如同與鼓泡塔相同，幾乎無任何副反應(yīng)生成的COD等產(chǎn)物，不產(chǎn)生CaSO3等亞硫酸鹽蒸發(fā)。尤其亞硫酸鹽及石膏主要在噴淋行程的下半部產(chǎn)生，亞硫酸鹽隨即被鏟除，因大量漿液與急速煙流相逢造成大量的液膜、紊流，下部石膏在蒸發(fā)升騰過程中與煙塵等雜質(zhì)一起被石灰石堿液沖洗過濾掉，無法到達(dá)噴淋行程頂部并排除，因此，凈煙氣幾乎沒有石膏污垢。噴淋漿液行程頂部是PH非常高的漿液，因此凈煙氣不含酸霧。空塔真正無垢無腐蝕運(yùn)行，后續(xù)煙道煙囪等設(shè)備設(shè)施甚至可以不做防腐處理。
因此本方案取消除霧器及相關(guān)沖水等附屬設(shè)備，減少了煙道壓損(一般600MW機(jī)組除霧器正常運(yùn)行壓損在300Pa-800Pa之間)，降低了增壓風(fēng)機(jī)功耗。在凈煙道低處設(shè)置排放口，如有必要可以在煙囪底部設(shè)置排放口排及時(shí)排放凝結(jié)水及污垢，吸收塔出口至煙囪全部做防腐處理。除霧器通常最高工作溫限不超過100℃，因此脫硫裝置不啟動(dòng)時(shí)不能通過煙氣，本方案取消了除霧器，煙氣可以在任何時(shí)候通過吸收塔直至煙囪，即使不啟動(dòng)FGD噴淋，也不會(huì)對(duì)吸收塔及其FGD造成任何損害，因此本方案脫硫裝置取消旁路煙道及其擋板門、FGD進(jìn)出口擋板門，減少了擋板門及過長的FGD煙道，進(jìn)一步減少了煙道壓損(600MW機(jī)組總壓損在500Pa以上)，同時(shí)大量氧化空氣進(jìn)入噴淋區(qū)提高了煙氣動(dòng)壓，通常無GGH的FGD滿負(fù)荷運(yùn)行增壓風(fēng)機(jī)升壓在1800Pa左右)，進(jìn)一步降低了增壓風(fēng)機(jī)功耗，可配置功率約2500KW的風(fēng)機(jī)，吸收塔兼做旁路煙道(我國脫硫設(shè)計(jì)習(xí)慣性設(shè)置旁路煙道，以求主機(jī)安全系數(shù))，不會(huì)對(duì)主機(jī)構(gòu)成任何威脅，真正無隱患安全運(yùn)行。
因無腐蝕性酸液及亞硫酸鹽、硫酸鹽污垢，大量循環(huán)漿液對(duì)煙塵的洗滌，可不做防腐；凈煙道可不做保溫，以使水霧冷凝回收、兼回收少量CaCO3蒸發(fā)物。原煙道亦可不做保溫，以降低進(jìn)入吸收塔的煙氣溫度，減少水霧及各種蒸發(fā)，降低污染，降低噴淋反應(yīng)液膜溫度以使之接近最佳吸收反應(yīng)溫度。
對(duì)于順逆式裸塔或純順式裸塔因順式煙程末端煙氣做180急轉(zhuǎn)彎，相當(dāng)于旋風(fēng)分離器，密度、質(zhì)量較大的石灰石、石膏、煙硫酸鹽等微粒在慣性離心力、重力作用下直落漿液池，因?yàn)橛?/3的吸收等反應(yīng)在順流區(qū)進(jìn)行，所以凈煙氣水霧、石灰石、石膏等污垢將得以減少(尤其順流裸塔)，酸霧、亞硫酸鹽等污垢將得以杜絕。
由于空塔沒有除霧器蒸發(fā)量較大，可在塔內(nèi)最頂端設(shè)置工藝補(bǔ)水兼做減溫凈化噴淋降低噴淋液膜溫度、吸收捕捉煙氣中攜帶的石灰石微粒等，返回吸收塔的PH值較高的凈化水重新參與吸收中和。補(bǔ)水噴淋應(yīng)防止霧化，并盡量均勻細(xì)小，以達(dá)最佳收集污垢效果。
天口地○塔通常吸收空塔煙氣流速設(shè)計(jì)為3-4m/s，實(shí)際由于煙氣短路效應(yīng)中心區(qū)域煙氣流速可達(dá)5-7m/s(按600MW機(jī)組燃煤含硫量2.4左右吸收塔直徑16米，出入口煙道寬8米計(jì)算，則短路截面與吸收塔截面面積之比接近0.6)，所以只消減煙氣湍流區(qū)截面而不改變直徑的噴淋的方塔(扁圓塔)的煙氣流速并不能大幅度提升。相對(duì)過大的循環(huán)漿液量與過低的CaCO3密度使氣膜吸收效率(單位面積氣膜吸收量)徘徊不升，過大的L/G比只能使循環(huán)泵勞而無功、霧垢彌漫、徒增煙氣壓損、空耗風(fēng)機(jī)功能。
本吸收塔只是一段煙道，通暢的造型消除了塔內(nèi)煙氣流阻較大的兩側(cè)湍流區(qū)，有效地利用了塔內(nèi)空間，降低了制安成本。入口煙氣由于慣性動(dòng)壓并因噴淋液的垂直接觸、壓迫，使煙氣在進(jìn)入噴淋區(qū)后在方塔長軸方向延展，在煙囪較大負(fù)壓的抽拉下，自然形成較長的向上的氣流，截面金長方形的方塔造型正是為這個(gè)煙氣流場“量身定制”，最大限度減少了煙氣方塔壓損，寬度的限制起到了整流作用，等徑的噴淋區(qū)出口，后高前低，折煙角煙氣產(chǎn)生渦流，對(duì)煙氣流起到減小阻力作用(折煙角可設(shè)計(jì)成流線型)，因此噴淋區(qū)無大范圍紊流、滯流、回流發(fā)生。煙氣在噴淋區(qū)的均勻分布、穩(wěn)定的流場、短暫的旅程急速的煙流大幅度降低了噴淋液行程末端的下降速度，大大地減輕了對(duì)塔壁的沖蝕，基本杜絕了塔壁穿漏現(xiàn)象。
本方案設(shè)計(jì)煙速5-6m/s，則600MW機(jī)組按270萬m3/h煙氣量計(jì)，方塔截面約130m2，可設(shè)計(jì)煙氣流向長13米、寬9米的方塔截面(流通面積為扇區(qū)截面加長方形截面，該截面形狀設(shè)計(jì)有力結(jié)構(gòu)穩(wěn)定)，軸向延長以利于煙氣流場均勻分布，適中的寬度以利于原煙道、凈煙道的銜接。則下部圓塔直徑約為16米。圓塔高為5米的漿液與2米的吸收氧化區(qū)氧化風(fēng)管過渡區(qū)，總高度7米。煙氣入口設(shè)計(jì)9X4米，比原煙道截面略大，按一定收縮斜率銜接與原煙道，以之為煙速過渡區(qū)，以利于均勻流場。入口煙道以上氣液接觸噴淋行程設(shè)計(jì)為5米。噴淋層間隔1.5米(盡量提高最底層噴淋母管高度)、設(shè)計(jì)4層噴淋(循環(huán)量較通常噴淋塔至少增加約1/3-1/2)，噴淋層總高度4.5米。凈煙氣出口煙道設(shè)計(jì)底部寬為9米，高約4.5米，如圖一所示，梯形截面，塔頂下傾斜面及兩側(cè)收縮面按一定斜率收縮于凈煙道至煙囪，空塔總高度約25米。
實(shí)踐證明，提高煙氣流速可提高脫硫率，本方案可考慮繼續(xù)提高煙速速，同時(shí)適當(dāng)增加循環(huán)量以增加液膜產(chǎn)量，增大氣液接觸面積，遏制因煙速提高帶來的石膏蒸汽量的增加，從而保證無垢運(yùn)行。
如圖3-4所示，為本發(fā)明另一實(shí)施例的電廠煙氣濕法脫硫吸收塔，其不同上述實(shí)施例的是所述凈煙氣出口與原煙氣入口分別設(shè)于塔身相對(duì)兩側(cè)的上端，其皆為與塔身等寬設(shè)置的方形出口，沿該凈煙氣出口與原煙氣入口分別向兩外端水平延伸收縮銜接于凈煙道與原煙道。且本實(shí)施例中進(jìn)一步取消了增壓風(fēng)機(jī)，在本實(shí)施例中，塔身內(nèi)部通過一各隔板將其等分隔成兩噴淋區(qū)，分別為順流動(dòng)力氧化噴淋區(qū)及逆流動(dòng)力氧化噴淋區(qū)，采用先順后逆噴淋技術(shù)使煙氣一路暢通。
漿液池內(nèi)的漿液面升至塔身下方處，隔板下端未抵至塔身底部，而處于漿液面上方，使得塔身下端部形成水平方向的煙氣通道。塔身與圓柱體的漿液池之間的過渡區(qū)可設(shè)為斜面或等徑方形。對(duì)于600MW機(jī)組，參照上述實(shí)施例，考慮到占地及下部空間的利用，下部圓柱體漿液池設(shè)計(jì)直徑為13米，高度為5米，漿液池液位在方塔底部，總高度6.5米，可針對(duì)此特異漿液池設(shè)計(jì)特殊脈沖攪拌系統(tǒng)以使混合均勻。
本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的吸收等反應(yīng)順、逆總行程是一個(gè)完整的噴淋脫硫行程，是對(duì)反應(yīng)行程及進(jìn)程在時(shí)空上的分割。所以氣液接觸總時(shí)間增加一倍，煙速及循環(huán)總流量設(shè)計(jì)如實(shí)施例一所述，塔身總截面9×26m，中間以隔板等分為先順后逆兩噴淋區(qū)(吸收氧化區(qū))，煙氣長度方向流入。本方案(裸塔)煙氣出入口煙道設(shè)計(jì)造型及尺寸如空塔凈煙氣出口方案。漿液面以上6米為煙氣通道及逆流動(dòng)力氧化噴淋區(qū)噴淋氧化風(fēng)管安裝位置，吸收塔的總高度約25米。
如圖4所示，為本實(shí)施例脫硫裝置13(脫硫煙道)裸塔形似煙道，空內(nèi)虛外，集旁路煙道、脫硫裝置于一體，實(shí)為脫硫煙道。脫硫概念得到高度概括，技術(shù)方案得到高度升華。根據(jù)場內(nèi)實(shí)際情況對(duì)脫硫裝置進(jìn)出口甚至塔身造型適當(dāng)調(diào)整以使塔內(nèi)煙氣流場盡量均勻。
噴淋漿液及氧化風(fēng)分為兩部分，順流動(dòng)力氧化區(qū)(順流噴淋區(qū))，分配2/3的噴淋量及氧化空氣量，氧化風(fēng)管與噴淋母管平行相間布置，噴嘴均朝下。上部側(cè)面為煙氣入口；逆流動(dòng)力氧化區(qū)(逆流噴淋區(qū))，分配1/3的噴淋量及氧化空氣量，氧化風(fēng)管具體布置及噴嘴式樣、分配如上述天方地○空塔方案，上部側(cè)面為煙氣出口。
本實(shí)施例的運(yùn)行原理如下 在無氣體阻力下，設(shè)噴淋液初速度為0m/s，噴淋液在重力加速度(9.8m/s2)作用下行程時(shí)間約1秒，末端速度近9.8m/s，約在1.2米處、0.5秒時(shí)與煙氣并駕齊驅(qū)，一般為達(dá)到噴淋效果，初速度都比較大，甚至已經(jīng)超過煙速。在順流動(dòng)力氧化區(qū)，相對(duì)煙氣，噴淋液較大的速度、較大的質(zhì)量、密度，噴淋液將傳遞很大的動(dòng)能增加煙氣動(dòng)壓(E＝0.5mv2)，使煙速在行程末端得到很大提高。但由于煙氣流量、傳動(dòng)機(jī)制等限制，實(shí)際煙氣并不能得到很大的提高。按氣體定律PV＝nRT，體積(煙速)與靜壓成反比(期間設(shè)溫度不變)，也即煙速在塔內(nèi)增達(dá)到一倍時(shí)，靜壓將降低一半，一般塔內(nèi)負(fù)壓運(yùn)行，即絕對(duì)壓力略小于大氣壓，由于噴淋煙速即煙氣負(fù)壓甚至流量得到很大提高，經(jīng)驗(yàn)印象表明這是不可能的。噴淋液對(duì)煙氣的作用是摩擦傳動(dòng)，虎行從風(fēng)，類似射流泵原理(但射流泵本身效率并不高，相對(duì)需要很大的氣體液體流速及很大的流量才能得到一定負(fù)壓)，雖然期間會(huì)產(chǎn)生液膜增大動(dòng)能傳輸，但液膜柔弱可欺，扶風(fēng)無力，也不可能扭轉(zhuǎn)傳遞“效率”很低的局面。而活塞或螺桿式空壓機(jī)理論上可以將全部外力轉(zhuǎn)換為空氣靜壓(實(shí)際存在各種效率)，進(jìn)而供應(yīng)壓力很高的壓縮空氣，傳動(dòng)原理是密閉壓縮式，符合密閉氣體定律，傳遞力無系數(shù)因子。因?yàn)闊煔饬髁?體積)在整個(gè)煙氣系統(tǒng)中受制于功率很大的送風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)，氣液傳功機(jī)制使很大的流速差只是摩擦生熱了。因此設(shè)計(jì)較大的流速差升壓煙速是得不償失的，靜壓、流速并不能大幅度提高，估算小于1％(動(dòng)壓+靜壓的總勢能)，煙速設(shè)計(jì)宜以脫硫率為目的，其次考慮占地及建造成本。但煙氣畢竟有了“進(jìn)展”，相對(duì)開環(huán)的(非密閉)煙氣系統(tǒng)，順流區(qū)“射流泵”增加煙氣動(dòng)壓(使煙氣升壓)的同時(shí)將增加煙氣流量(在整個(gè)煙氣系統(tǒng)工況各種風(fēng)門無動(dòng)作條件下)，也即增大了煙氣總動(dòng)能，雖然相對(duì)功率巨大的送引風(fēng)機(jī)只是微量。
動(dòng)力氧化區(qū)氧化風(fēng)的頂部順流進(jìn)入，將給煙氣帶來一定量的動(dòng)壓與靜壓，其作用機(jī)制不同于噴淋漿液，他將完全融合于煙氣，這時(shí)系統(tǒng)動(dòng)能(關(guān)于氣體質(zhì)量的靜壓+動(dòng)壓)是守恒的，因?yàn)閹缀鯖]有摩擦生熱等無用功耗，所以傳遞效率比較高。但氧化風(fēng)量相對(duì)煙氣非常小，一般吸收塔氧化風(fēng)總量在2萬m3/h以下，離心氧化風(fēng)機(jī)即使增加幾倍風(fēng)量也是杯水車薪，且離心風(fēng)機(jī)的靜壓頭很有限，但畢竟有了“進(jìn)展”，眾人拾柴總比一人救火力量大，所以該區(qū)將之同時(shí)設(shè)計(jì)成“射流泵”，名日動(dòng)力氧化區(qū)。
對(duì)于逆流噴淋區(qū)，同樣因?yàn)槟Σ良耙耗鲃?dòng)機(jī)制不會(huì)帶來更大的煙氣流速、氣壓損失，但畢竟氣液相對(duì)速度差的增大，加劇了摩擦、沖撞，增加液膜的產(chǎn)生，一定程度增加了動(dòng)能傳遞，相同工況下其壓損要比順流區(qū)動(dòng)靜壓的多一些，為彌補(bǔ)此壓損，本方案設(shè)計(jì)了兩側(cè)1/2不對(duì)稱配風(fēng)、噴液及對(duì)稱結(jié)構(gòu)方案，彌補(bǔ)了煙氣壓損，實(shí)踐了吸收塔內(nèi)煙氣壓損“0的突破”。
隔板通道處煙速比較高，受慣性作用及隔板壓迫，煙氣的俯沖及濺射的漿液起到液柱塔的作用，而此時(shí)煙氣還有1/3的SO2，適當(dāng)調(diào)高漿液池PH值，可增加吸收量，可以減少了噴淋量。所以順逆式裸塔或順式裸塔比逆流裸塔同樣工況下脫硫率高。
優(yōu)化裸塔方案 1本方案也可設(shè)計(jì)成先逆后順形式，以保證將噴淋阻力降低到接近0為原則。
2為了確保“0的突破”，本裸塔方案可適當(dāng)增大順逆流動(dòng)力氧化區(qū)噴淋量(氧化空氣量)的比值，或者適當(dāng)降低逆流噴淋區(qū)煙速。
3為了增加主機(jī)安全運(yùn)行系數(shù)、降低建設(shè)投資，裸塔方案可只設(shè)計(jì)順流動(dòng)力氧化區(qū)，即順流塔。煙速應(yīng)盡量低以提高相對(duì)速度，同時(shí)考慮建設(shè)成本宜設(shè)計(jì)為1-3m/s左右，氣液接觸時(shí)間可延長至2秒以上以使反應(yīng)徹底充分。液柱塔及噴淋塔加裝托盤的實(shí)踐證明，較低的煙速較長的接觸時(shí)間能夠達(dá)到同樣的脫硫效率。
4特殊場合可設(shè)計(jì)成逆式裸塔。
5方案(一)、(二)的各種方案可考慮整合煙囪構(gòu)建一體式脫硫煙塔，天藝一號(hào)，秀外慧中，一干揭起，獨(dú)霸天下。
在裸塔整合煙囪方案中，逆式裸塔與煙囪的集成，簡潔明了。為了克服噴淋液逆流壓損，可增大低廉的氧化風(fēng)量，降低塔內(nèi)煙氣流速以靜壓的增加存儲(chǔ)、動(dòng)壓壓損的減少來克服逆流煙氣阻力，可考慮1-2/s的煙速，1.5秒的氣液接觸時(shí)間。同時(shí)可擴(kuò)大煙囪直徑來提高抽力，以及簡潔的煙氣通道為方案的實(shí)現(xiàn)提供了保障。但不宜于兩臺(tái)機(jī)組公用的煙囪，在一臺(tái)機(jī)組停運(yùn)時(shí)，由于噴淋漿液的壓力，可能使部分煙氣倒流入停運(yùn)機(jī)組煙道，這些煙氣酸性很強(qiáng)、亞硫酸鹽、石膏等污垢含量大。
順流裸塔與煙囪的整合最具誘惑?？蓪焽璧撞吭O(shè)計(jì)成長方形，分為三部分，兩側(cè)為兩臺(tái)機(jī)組的順流裸塔，中間為公用煙氣出口通道，直通煙囪上部，底部設(shè)計(jì)成內(nèi)圓外方形，內(nèi)部為公用漿液池，或者直接將底部方形設(shè)計(jì)成漿液池，采取一定結(jié)晶沉積措施。但不宜將中間公用凈煙氣出口通道設(shè)計(jì)成少量噴淋的逆式裸塔，原因如上。
方案說明 本方案(二)所需的未提及的方案、技術(shù)等依照(參照)方案一執(zhí)行設(shè)計(jì)。
系統(tǒng)響應(yīng)分析控制 本專利技術(shù)吸收漿液及氧化空氣直接進(jìn)入噴淋區(qū)，反應(yīng)進(jìn)程良以群聚，雞犬升天，莠以類別，分道揚(yáng)鑣。大大提高了脫硫率等被控量的響應(yīng)時(shí)間，隨動(dòng)性好，徹底改善了工藝系統(tǒng)響應(yīng)滯后的難題，階躍響應(yīng)時(shí)間約在2-3秒左右，大大提高了工藝系統(tǒng)的可控性、穩(wěn)定性，避免了超調(diào)的各種不良后果。
1常規(guī)噴淋塔工藝系統(tǒng)響應(yīng)分析、控制方案通常噴淋塔鈣硫比設(shè)計(jì)為1.02～1.06，并將其設(shè)計(jì)為前饋?zhàn)詣?dòng)控制系統(tǒng)，但實(shí)際應(yīng)用中由于脫硫率對(duì)石灰石供漿響應(yīng)的嚴(yán)重滯后難以實(shí)現(xiàn)而束之高閣，維以把玩。本方案瞬時(shí)高效的吸收與快速的煙氣吸收響應(yīng)特性高效地利用了石灰石、降低了，且其Ca/S前饋?zhàn)詣?dòng)控制系統(tǒng)極易實(shí)現(xiàn)，游刃有余。
SO2的吸收量決定于漿液的酸度，PH值吸收極限介于4與6之間，漿液的PH值依靠石灰石吸收漿液流量調(diào)節(jié)，由于吸收反應(yīng)在噴淋行程中完成，所以噴淋液的酸度即CaCO3濃度及循環(huán)流量決定了吸收量。在循環(huán)量不變工況下，控制了CaCO3的循環(huán)量也就控制了脫硫率，但加入吸收塔的石灰石漿液流量當(dāng)量不等于即時(shí)循環(huán)當(dāng)量，存在瓶頸效應(yīng)。這就是通常吸收塔響應(yīng)滯后、控制超調(diào)、Ca/S前饋無法投用的原因。
通常濕法吸收塔將石灰石漿液注入漿液池?cái)嚢韬笤俳?jīng)過循環(huán)泵形成噴淋液，攪拌能力決定了漿液的混合均勻程度，從而決定了系統(tǒng)不可預(yù)期波動(dòng)的程度，吸收漿液混合均勻所需時(shí)間τ越長，攪拌能力越弱，同時(shí)將導(dǎo)致隨機(jī)的滯后時(shí)間與波動(dòng)，造成紊亂甚至根本無法調(diào)節(jié)，時(shí)間越短系統(tǒng)越趨于穩(wěn)定，易于控制，但攪拌功率越大。忽略其他因素，此時(shí)SO2吸收量Q是一定時(shí)間τ內(nèi)供漿量平均流量U的函數(shù)，Q＝f(U、τ)，而不是瞬時(shí)流量V的函數(shù)，平均值U是供漿流量V與τ的函數(shù)。由于漿液池體積的存在，噴淋漿液石灰石流量當(dāng)量不能隨供漿石灰石流量的馬上變化，這個(gè)系統(tǒng)瓶頸決定了供漿系統(tǒng)響應(yīng)的滯后時(shí)間ξ的特性，體積越小，系統(tǒng)隨動(dòng)性越好、調(diào)峰能力越強(qiáng)，否則滯后嚴(yán)重、控制困難。由于漿液循環(huán)時(shí)間及吸收時(shí)間相對(duì)很短，因此系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間就決定于τ與ξ，但二者是同時(shí)發(fā)生，系統(tǒng)響應(yīng)延遲時(shí)間就決定于遲滯的時(shí)間，但干擾時(shí)疊加性的，是系統(tǒng)越發(fā)難以控制。
脫硫率η是SO2吸收量Q與煙氣含硫量G的比值η＝Q/G。因此，脫硫效率就決定于Q逼近G的程度，理想的脫硫率在理想狀態(tài)下噴淋漿液CaCO3當(dāng)量流量近似等于計(jì)算負(fù)荷需求量，在脫硫負(fù)荷長期穩(wěn)定、漿液池石灰石供需動(dòng)態(tài)平衡下，即為CaCO3供漿當(dāng)量流量。此時(shí)假設(shè)τ值足夠小，600MW機(jī)組80％脫硫負(fù)荷運(yùn)行，漿液池一般約2000m3，循環(huán)泵循環(huán)總量一般不超過1500m3/h，石灰石供漿量為24m3/h(按石耗6～8t/h，漿液濃度δ30％，密度ρ1.2g/cm3計(jì))，則噴淋漿液石灰石濃度δ必須維持在0.48％(吸收塔漿液密度一般維持在1.08g/cm3)左右才能保證石灰石噴淋量為6～8t/h，保證預(yù)期脫硫率，運(yùn)行期間石灰石供漿流量用于提高噴淋回流漿液石灰石濃度(視為0)從而達(dá)到與循環(huán)輸出的動(dòng)態(tài)平衡，這個(gè)0.48％決定了漿液池的PH值并單值對(duì)應(yīng)。假設(shè)此時(shí)出現(xiàn)滿負(fù)荷階躍擾動(dòng)并保持足夠長期穩(wěn)定運(yùn)行，石耗增至8～10t/h，則必須將漿液池石灰石濃度δ提高到0.6％(這期間循環(huán)泵滿負(fù)荷運(yùn)行，如果循環(huán)量減少，則漿液石灰石濃度需相應(yīng)提高，PH值相應(yīng)提高，已達(dá)到吸收所需石耗)，即漿液池濃度δ提高0.12％，需要額外注入約2.6T石灰石，也即在階躍擾動(dòng)前后動(dòng)態(tài)平衡過渡期間，需要多加入7.3m3石灰石漿液以彌補(bǔ)漿液池濃度的提高。此時(shí)需要提高濃度的不僅是噴淋回流量，而主要是漿液池漿液，這是系統(tǒng)響應(yīng)滯后瓶頸現(xiàn)象的決定性因素。
如按Ca/S前饋預(yù)先控制30m3/h的吸收漿液流量，給予漿液濃度提高的有效流量為6m3/h(按循環(huán)漿液石灰石全部用于吸收計(jì)算)，即使始終按此速度提高濃度，達(dá)到新的動(dòng)態(tài)平衡也需要1h多時(shí)間。
因供漿當(dāng)量與循環(huán)當(dāng)量的瓶頸循環(huán)當(dāng)量不能馬上提高，隨著濃度的逐漸提高，有效流量逐漸減少 實(shí)際所需時(shí)間ξ＝∫d δ/v(t)|(δ0，δ′) d δ即時(shí)濃度，即時(shí)所需額外石灰石量的函數(shù) V(t)有效流量即時(shí)供需當(dāng)量流量差 δ0擾動(dòng)前CaCO3濃度 δ′擾動(dòng)后CaCO3濃度 有效流量V(t)是即時(shí)供需當(dāng)量流量差，決定于濃度δ的增長，是濃度δ單值遞減函數(shù)，經(jīng)驗(yàn)公式V(t)＝e-t。所以新的動(dòng)態(tài)供需平衡必須用微分增量控制陡然加入來實(shí)現(xiàn)，否則將是無限期的。
但Ca/S前饋、脫硫率η反饋的PID調(diào)節(jié)由于瓶頸遲滯，供漿流量也難以掌控，再加上攪拌造成的噴淋石灰石當(dāng)量濃度的波動(dòng)，漿液PH極易超調(diào)，引起震蕩。
實(shí)際運(yùn)行大部分中和反應(yīng)在漿液池中進(jìn)行，進(jìn)入循環(huán)的石灰石濃度要低于上述濃度，但系統(tǒng)遲滯基本等效，只是中和反應(yīng)轉(zhuǎn)移了位置，而位置的轉(zhuǎn)移只是影響了吸收中和時(shí)間。也因此降低了脫硫能力(噴淋末端酸度很大)，增強(qiáng)了腐蝕強(qiáng)度與幾率。
如圖5所示，實(shí)際運(yùn)行值無法做到足夠小，瓶頸ξ導(dǎo)致的遲滯等問題變得更加復(fù)雜、嚴(yán)重，不均勻混合使脫硫率出現(xiàn)不可預(yù)期的波動(dòng)，以及各種副作用。τ值只能盡量做小增大攪拌能力、擴(kuò)大吸收漿液應(yīng)急供漿能力來縮小系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間。同時(shí)漿液池越小，ξ越小，石灰石濃度變化越快，系統(tǒng)響應(yīng)越快。但不利于石灰石溶解，離子、粒子濃度大而活性差，不利于亞硫酸鹽氧化、中和等反應(yīng)，進(jìn)而影響吸收；漿液停留時(shí)間短(避免濃度過大)影響石膏結(jié)晶。
實(shí)際運(yùn)行脫硫負(fù)荷也無法保持長期穩(wěn)定，由于煤質(zhì)變化及供電調(diào)度需求往往在幾秒至十幾秒鐘內(nèi)大幅度變化，尤其目前電煤緊張，煤源復(fù)雜，煤質(zhì)良莠參差，電業(yè)調(diào)度負(fù)荷頻繁大幅度變化，導(dǎo)致煙氣量及含硫量大幅變化，此時(shí)脫硫負(fù)荷穩(wěn)定周期T值遠(yuǎn)小于ξ值及τ值，石灰石噴淋當(dāng)量流量只是一條平緩曲線。雖然輔以PH值(決定于δ)控制，但PH值同樣具有系統(tǒng)、測量延遲，并受脫硫負(fù)荷、循環(huán)量變化影響，常規(guī)吸收塔控制系統(tǒng)無法隨動(dòng)脫硫負(fù)荷快速波動(dòng)，致使大量SO2偷襲式排入大氣，同時(shí)難免導(dǎo)致吸收池內(nèi)CaCO3沉積結(jié)晶或酸度過大。這沉積的鈣像沉疴一樣帶來諸多弊病，往往使脫硫率居下不上，PH值居上不下。種種弊端阻撓了脫硫率的攀升、妨礙了“溫室效應(yīng)”的建設(shè)、遏制了脫硫業(yè)的發(fā)展。
綜上分析用實(shí)時(shí)計(jì)算漿液池漿液所需補(bǔ)充的石灰石吸收漿液量做微分D前饋控制、濃度δ做反饋(或?qū)崟r(shí)對(duì)應(yīng)的PH值，但由于工況變化亞硫酸鹽的氧化程度等因素帶來一定誤差，PH值宜做監(jiān)視)，輔以脫硫率η調(diào)節(jié)，能得到比較穩(wěn)定理想的控制效果，隨動(dòng)性、波動(dòng)性大為改善。對(duì)于頻繁波動(dòng)負(fù)荷，微分系數(shù)應(yīng)小一些，以適應(yīng)負(fù)荷上下波動(dòng)。脫硫率η由于循環(huán)、噴淋吸收、分析儀表等遲滯因素較濃度δ遲滯性大，而δ決定η并單值對(duì)應(yīng)，因用δ做反饋控制效果好一些。
2空塔、裸塔工藝系統(tǒng)響應(yīng)分析控制最佳的系統(tǒng)響應(yīng)特性是拋掉漿液池概念，解決系統(tǒng)瓶頸，將吸收漿液(或絕大部分)直接接加入循環(huán)管道，利用循環(huán)泵同時(shí)攪拌，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間ξ、τ“0”的突破(只是循環(huán)流程及吸收反應(yīng)的遲滯)，由此控制已是水到渠成，馬到成功，只需采用脫硫率η作反饋、調(diào)節(jié)輸出供漿量的PID單回路即可，簡單明了，無需前饋，輕若泛舟。
石灰石漿液制備工藝系統(tǒng)特性解耦控制策略方案 工藝簡介 本方案案例優(yōu)選用磨機(jī)漿液池代替磨機(jī)漿液箱，取消回收水池及其渣漿潛水泵、攪拌器、儀表閥門管道，漿液池高度2.1米，同時(shí)可以降低磨機(jī)基礎(chǔ)、旋流站、石膏脫水系統(tǒng)(一般設(shè)置在磨機(jī)上方，本方案可降至10米層，大于真空虹吸高度)，以及廠房高度；制漿磨機(jī)采用濕式球磨機(jī)，石灰石粒度在400目左右(滿足裸塔、空塔需要)。石灰石旋流器一般頂流工作壓力需要維持在150Kpa左右來保證合格的漿液(本方案調(diào)低)，磨機(jī)漿液箱渣漿循環(huán)泵在設(shè)計(jì)工況下、正常運(yùn)行時(shí)出力一定，所以制漿工藝系統(tǒng)可不設(shè)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門，代之以節(jié)流孔板，只需調(diào)試時(shí)將旋流器頂流壓力調(diào)至合適值即可。系統(tǒng)成品漿液可采取間歇式輸出或連續(xù)輸出。旋流站底流漿液回流至磨機(jī)入口與磨機(jī)漿液箱。
如圖6所示，磨機(jī)工藝系統(tǒng)存在控制量與擾動(dòng)量間的相互耦合，一般采用磨機(jī)漿液箱液位控制與給料速率控制，但沒有解除耦合，各參量相互影響，被控量難以控制，實(shí)際運(yùn)行中“習(xí)慣性”失控，跑冒滴漏，基本手動(dòng)運(yùn)行。本控制方案通過定值分段自動(dòng)調(diào)節(jié)控制解除了各參量耦合關(guān)系、控制量簡化歸一，使控制思想提綱挈領(lǐng)、脈絡(luò)清晰，達(dá)到漿液箱密度與液位的雙重給定值自動(dòng)控制。
各耦合參量關(guān)系明晰及控制策略 擾動(dòng)量旋流器輸出成品漿液的啟停，即磨機(jī)入口回流與磨機(jī)漿液箱回流密度與流量的變化，啟、停、維修維護(hù)、溢流收集、清掃地面廢液的收集等引起的漿液池密度與液位的變化，球磨機(jī)內(nèi)鋼球工況的變化。
被控量漿液池漿液密度(一般密度1.4g/cm3)；漿液池漿液液位(一般1.6-1.9米)。
控制量石灰石流量、工藝水流量， 輸出量成品石灰石漿液， 濕式球磨機(jī)本身工藝要求進(jìn)口工藝水流量與石灰石流量保持固定的比例，一般為13，因此，控制系統(tǒng)中將進(jìn)口工藝水及石灰石流量鎖定，自動(dòng)調(diào)節(jié)中只需調(diào)節(jié)任意參量即可。間歇式輸出會(huì)造成更大的擾動(dòng)，因期間磨機(jī)入口回流量及磨機(jī)漿液箱回流量波動(dòng)較大。因磨機(jī)入口石灰石及工藝水總體積流量相對(duì)磨機(jī)漿液箱工藝水體積流量及回流體積流量比較小，但密度較大，對(duì)磨機(jī)漿液箱液位影響比較小，因此用磨機(jī)入口石灰石流量調(diào)節(jié)磨機(jī)液箱漿液密度；用磨機(jī)漿液箱工藝水流量調(diào)節(jié)其液位。該工藝水流量需要有足夠的過剩量，用以支持快速調(diào)節(jié)。通常漿液箱液位2米高，設(shè)置一安全液位區(qū)段，如設(shè)定1.6米-2.0米，當(dāng)液位逾越此安全區(qū)時(shí)，自動(dòng)投入液位自動(dòng)調(diào)節(jié)PID，短時(shí)間內(nèi)使液位回歸正常(可設(shè)定1.8米)，穩(wěn)定后自動(dòng)切除液位自動(dòng)調(diào)節(jié)，保持磨機(jī)漿液箱工藝水流量不變。在磨機(jī)制漿過程中，自始至終保持密度調(diào)節(jié)系統(tǒng)投入自動(dòng)，用以維持漿液箱漿液密度(一般控制在1.4g/cm3)。對(duì)于較大的液位擾動(dòng)，控制程序短時(shí)間內(nèi)將液位恢復(fù)正常并退出，密度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的連續(xù)工作保證了負(fù)荷供應(yīng)及其質(zhì)量。液位調(diào)節(jié)應(yīng)急式切除，割斷了與密度的藕斷絲連，使復(fù)雜的耦合關(guān)系簡單明晰，成了最簡單的單回路PID自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使思想明確，目標(biāo)單存，操作簡單，產(chǎn)品質(zhì)量得到可靠保證。本方案適應(yīng)能力強(qiáng)，無論啟停、運(yùn)行期間漿液箱都不會(huì)溢流或缺水燒泵，安全可靠。
綜上所述，本發(fā)明具有如下有益效果是本發(fā)明提供的電廠濕法煙氣脫硫吸收塔，為天方地圓吸收塔，氧化空氣與吸收漿液直接進(jìn)入噴淋區(qū)，本發(fā)明取消了與吸收塔配套的旁路煙道及其擋板門、及FGD進(jìn)出口檔板門，從而降低增壓風(fēng)機(jī)功率50％以上，通過將逆流噴淋改為順逆流噴淋克服煙氣壓損可以取消增壓風(fēng)機(jī)。最大限度提高了脫硫效率、能耗比，降低了石耗(CaCO3消耗)、水耗、電耗，增強(qiáng)了吸收塔抗風(fēng)、抗震能力，將建設(shè)成本壓縮到底線；且本發(fā)明的漿液池以圓柱形設(shè)置，減少凸凹死角，以防相對(duì)較大的流速造成迅速結(jié)晶，漿液沖蝕塔壁，同時(shí)基本杜絕了噴淋液對(duì)湍流區(qū)以下塔壁(漿液池液面以上圓柱形塔壁)的沖蝕及CaCO3沉積結(jié)晶。
以上所述，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明后附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種電廠濕法煙氣脫硫吸收塔，其特征在于，包括塔身、設(shè)置在塔身上的凈煙氣出口、原煙氣入口、以及設(shè)置在塔身下端的漿液池，所述塔身為方形塔，漿液池為圓柱形，內(nèi)部貫通，不設(shè)除霧器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電廠濕法煙氣脫硫吸收塔，其特征在于，所述凈煙氣出口設(shè)于塔身一側(cè)上端，其為與塔身等寬設(shè)置的方形出口，沿該凈煙氣出口水平延伸收縮設(shè)有凈煙道，原煙氣入口相對(duì)凈煙氣出口設(shè)于塔身另一側(cè)下端，其為與塔身等寬設(shè)置的方形入口，沿該入口水平收縮后銜接于原煙道，噴淋層位于凈煙氣出口與原煙氣入口之間，600MW機(jī)組塔高約25米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電廠濕法煙氣脫硫吸收塔，其特征在于，形成多氧化區(qū)所述漿液池上水平設(shè)置有數(shù)根噴淋區(qū)氧化風(fēng)管及漿液池氧化風(fēng)管，噴淋區(qū)氧化風(fēng)管于塔身入口煙道下方而設(shè)于漿液池漿液面上方，漿液池風(fēng)管設(shè)于漿液池漿液面下方1/4處，漿液池上還設(shè)有石膏排放管及緊鄰漿液循環(huán)母管入口的CaCO3供漿管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電廠濕法煙氣脫硫吸收塔，其特征在于，所述CaCO3供漿管與漿液循環(huán)母管的入口相互中心水平相距為500mm，CaCO3供漿管的漿液量與漿液循環(huán)母管上循環(huán)泵的流量匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電廠濕法煙氣脫硫吸收塔，其特征在于，所述每一噴淋區(qū)氧化風(fēng)管上設(shè)有開口向上的噴嘴，該噴嘴上方設(shè)有一對(duì)以底面相向設(shè)置的圓錐體，該對(duì)圓錐體的腰徑大于噴嘴內(nèi)徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電廠濕法煙氣脫硫吸收塔，其特征在于，所述凈煙氣出口與原煙氣入口分別設(shè)于塔身相對(duì)兩側(cè)的上端，其皆為與塔身等寬設(shè)置的方形出口，沿該凈煙氣出口與原煙氣入口分別向兩外端水平延伸收縮銜接于凈煙道與原煙道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電廠濕法煙氣脫硫吸收塔，其特征在于，包括所述塔身內(nèi)部形成單氧化區(qū)的噴淋區(qū)，氧化風(fēng)管位于噴淋區(qū)下部漿液池液面以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電廠濕法煙氣脫硫吸收塔，其特征在于，塔內(nèi)煙速設(shè)計(jì)為5-6m/s，氣液接觸時(shí)間設(shè)為1秒。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電廠濕法煙氣脫硫吸收塔，其特征在于，順流噴淋區(qū)氧化風(fēng)管與噴淋母管相間布置；逆流噴淋區(qū)漿液池液面以上布置氧化風(fēng)管。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電廠濕法煙氣脫硫吸收塔，其特征在于，本吸收塔不設(shè)煙氣增壓風(fēng)機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電廠濕法煙氣脫硫吸收塔，包括塔身、設(shè)置在塔身上的凈煙氣出口、原煙氣入口、以及設(shè)置在塔身下端的漿液池，所述塔身為方形塔，漿液池為圓柱形，內(nèi)部貫通，不設(shè)除霧器。本發(fā)明提供的電廠濕法煙氣脫硫吸收塔，為天方地圓吸收塔，氧化空氣與吸收漿液直接進(jìn)入噴淋區(qū)，本發(fā)明取消了與吸收塔配套的旁路煙道及其擋板門、及FGD進(jìn)出口擋板門，從而降低增壓風(fēng)機(jī)功率50％以上，通過將逆流噴淋改為順逆流噴淋克服煙氣壓損可以取消增壓風(fēng)機(jī)。最大限度提高了脫硫效率、能耗比，降低了石耗(CaCO3消耗)、水耗、電耗，增強(qiáng)了吸收塔抗風(fēng)、抗震能力，將建設(shè)成本壓縮到底線；且本發(fā)明的漿液池以圓柱形設(shè)置，減少凸凹死角，以防相對(duì)較大的流速造成迅速結(jié)晶，漿液沖蝕塔壁，同時(shí)基本杜絕了噴淋液對(duì)湍流區(qū)以下塔壁(漿液池液面以上圓柱形塔壁)的沖蝕及CaCO3沉積結(jié)晶。
文檔編號(hào)B01D53/78GK101816888SQ20101017996
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者孫厚杰 申請(qǐng)人:孫厚杰