一種泡膜法脫硫除塵系統(tǒng)及一種泡膜法脫硫除塵塔的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種脫硫除塵設(shè)備，特別是涉及一種泡膜法脫硫除塵系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及采用上述脫硫除塵系統(tǒng)的泡膜法脫硫除塵塔。
技術(shù)背景
[0002]隨著全球工業(yè)化的全面展開，環(huán)境問題日益突出，尤其是大量化石燃料的使用導(dǎo)致大氣環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，酸雨及灰霾問題已危及人類的生存。而燃煤鍋爐是所排放出的二氧化硫和煙塵是造成酸雨和灰霾的最重要來源之一。為此，各國政府制定的燃煤鍋爐煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)中對二氧化硫和煙塵含量作出了越來越嚴(yán)苛的限定。
[0003]近幾年來，我國大氣污染也是日益加劇。從2013年開始，“霧霾”開始成為中國年度熱點詞。有報告顯示，中國最大的500個城市中，只有不到1%的城市達(dá)到世界衛(wèi)生組織推薦的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，與此同時，世界上污染最嚴(yán)重的10個城市有7個在中國。
[0004]SO2是當(dāng)今人類面臨的主要大氣污染物之一，是大氣環(huán)境的第一大污染物。它的污染排放問題已成為制約我國國民經(jīng)濟發(fā)展的一個重要因素，因此采用有效的治理技術(shù)降低SO2的排放已刻不容緩。
[0005]2011年，環(huán)境保護(hù)部和質(zhì)檢總局聯(lián)合發(fā)布了新的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223 - 2011)，新標(biāo)準(zhǔn)加大對燃煤鍋爐污染物排放的控制，大幅收緊了氮氧化物、SO2和煙塵的排放限值。新標(biāo)準(zhǔn)要求重點地區(qū)煙囪出口的煙塵濃度限值達(dá)到20 mg /m3，S0#_放濃度在50mg /m3以下。近年來，業(yè)界又提出了燃煤機組“近零排放”排放的新目標(biāo)，也就是要求燃煤機組的污染排放達(dá)到燃?xì)鈾C組排放標(biāo)準(zhǔn)，具體為:煙塵<5mg/m3、S02〈35mg/m3、N0x〈50mg/m3o
[0006]為達(dá)到上述嚴(yán)格的排放目標(biāo)，現(xiàn)有脫硫除塵技術(shù)已經(jīng)力不從心，必須開發(fā)出新工藝新裝備才能應(yīng)對。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)中，濕法煙氣脫硫是最成熟的工藝，該工藝已在投產(chǎn)的項目中占到80%以上。在濕法煙氣脫硫工藝中，脫硫除塵塔內(nèi)部一般設(shè)置有數(shù)層噴淋層，在噴淋層上方再設(shè)置數(shù)層除霧器。經(jīng)合理配置，上述工藝基本上能達(dá)到煙塵〈20mg/m3、S02〈50mg/m3、N0x〈50mg/m3的基本目標(biāo)。但離近零排放還相去甚遠(yuǎn)。
[0008]常規(guī)的除塵技術(shù)有袋式除塵、靜電除塵和袋電復(fù)合除塵等。但這些除塵技術(shù)對PMlO (指粒徑為1Mm左右的細(xì)顆粒物)以下，特別是PM2.5以下的超細(xì)顆粒物基本無能為力。目前最新應(yīng)用的濕法電除塵技術(shù)則基本上解決了去除PMlO以下甚至PM2.5以下的超細(xì)顆粒物的技術(shù)難題。具體方法就是在上述配置有噴淋層和除霧器的脫硫除塵塔上部再設(shè)置濕法電除塵裝置。但這種方法不但造價很高，運行成本也很高。
[0009]現(xiàn)有常規(guī)配置的脫硫、脫硝技術(shù)難以達(dá)到近零排放的根本原因主要有三方面:一是還有少量含SO2煙氣在噴淋層處沒被充分吸收；二是機械除霧器除零不徹底；三是PMlO以下特別是PM2.5等超細(xì)顆粒物的潤濕性較差，無法被機械除霧器去除?，F(xiàn)有袋式除塵器由于布袋網(wǎng)眼和壓損限制對PM2.5超細(xì)顆粒物也是無能為力的?，F(xiàn)有靜電除塵，則由于PM2.5超細(xì)顆粒物的比電阻很高，荷電困難，所以也難以被去除。
[0010]本發(fā)明設(shè)計方案是以堿性活性劑配制成吸收潤濕液，采用特制鼓泡系統(tǒng)在煙氣管內(nèi)形成密集氣泡，煙氣在通過該通道時穿透氣泡層。在此過程中，至少發(fā)生兩方面的作用:一是煙氣中的少量殘留SO2被堿性吸收潤濕液所吸收；二是煙氣中的PM2.5超細(xì)顆粒物被含活性劑的潤濕液充分潤濕，從而一部分PM2.5超細(xì)顆粒物進(jìn)入吸收潤濕液，另一部分PM2.5超細(xì)顆粒物則進(jìn)入尺度較大的霧滴，而這種大粒徑的霧滴則很容易采用現(xiàn)有技術(shù)手段去除。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種泡膜法脫硫除塵系統(tǒng)。
[0012]這種泡膜法脫硫除塵系統(tǒng)包括若干數(shù)量的煙氣管、位于煙氣管中間位置的鼓泡管和吸收潤濕液輸送系統(tǒng)，所述鼓泡管上設(shè)置有液汽泡釋出裝置，用來向煙氣管內(nèi)鼓出液汽泡，鼓泡管下端或上端和吸收潤濕液輸送系統(tǒng)相連接。
[0013]煙氣管一般由若干個管道拼裝而成。煙氣管的大小和數(shù)量視脫硫除塵塔的大小和實際煙氣工況條件配置，一般來說，煙氣管拼接后基本占滿脫硫除塵塔的整個橫截面，不留下煙氣泄漏通道，脫硫除塵塔四周邊縫，用盲板封死。煙氣管的截面最好是六邊形、四邊形或三角形，也可以是圓形或其它形狀。煙氣管適宜的尺寸范圍為:截面內(nèi)切圓直徑在50mm?200mm之間。煙氣管最佳的尺寸范圍為:截面內(nèi)切圓直徑在80mm?120mm之間。
[0014]鼓泡管一般為小圓管，也可以是其它形狀小管。鼓泡管上的液汽泡釋出裝置可以是直接開在鼓泡管管壁上的小孔，也可以是專用的鼓泡噴嘴。每根鼓泡管的液汽泡釋出裝置數(shù)量一般在3?24個之間，最適宜的數(shù)量是12?18個。
[0015]本發(fā)明泡膜法脫硫除塵系統(tǒng)的作用機理是:吸收潤濕液輸送系統(tǒng)通過一定的氣壓使含有堿性活性劑的吸收潤濕液在鼓泡管內(nèi)形成密集汽泡，并通過鼓泡管上的液汽泡釋出裝置注入煙氣管。在煙氣管內(nèi)，上升煙氣和密集汽泡匯合交融，使煙氣和汽泡充分接觸，從而吸收煙氣中的少量殘留S02，同時吸收或潤濕煙氣中的超細(xì)顆粒物，使超細(xì)顆粒物或進(jìn)入液體，或因潤濕而團(tuán)聚形成霧滴，使其更容易被分離。
[0016]本發(fā)明泡膜法脫硫除塵系統(tǒng)可以解決現(xiàn)有技術(shù)難以解決的超細(xì)顆粒物脫除難題，整體設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，只需配置少量動力即可運行，具有造價低、效率高、維護(hù)簡單的優(yōu)點。
[0017]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種含有上述泡膜法脫硫除塵系統(tǒng)的泡膜法脫硫除塵塔。
[0018]一種泡膜法脫硫除塵塔，包括塔體、噴淋層、噴淋層上方的除霧器層，其特征在于，所述除霧器層上方還設(shè)置有上述泡膜法脫硫除塵系統(tǒng)。
[0019]通過所述煙氣濕法脫硫除塵專用鼓泡系統(tǒng)后，煙氣內(nèi)夾帶有一定濃度的吸收了SO2和潤濕煙塵的霧滴。為進(jìn)一步除去此類霧滴，可以在所述煙氣濕法脫硫除塵專用鼓泡系統(tǒng)上方再設(shè)置一道或一道以上的常規(guī)除霧器。必要時，此處的除霧器還可以配置沖洗水系統(tǒng)，用來沖洗可能粘附在葉片上的沉淀物。
[0020]直接在所述煙氣濕法脫硫除塵專用鼓泡系統(tǒng)上方再設(shè)置一道或一道以上的常規(guī)除霧器的情況下，除霧器攔截的霧滴匯集成下降的水滴，水滴下降到所述煙氣濕法脫硫除塵專用鼓泡系統(tǒng)的煙氣管時，會影響到液汽泡的完整性和密集性。為消除這種影響，可以在所述煙氣濕法脫硫除塵專用鼓泡系統(tǒng)上方設(shè)置水平煙道，將煙氣引出脫硫除塵塔，再在水平煙道上設(shè)置煙道專用除霧器。煙道專用除霧器是現(xiàn)有較成熟的產(chǎn)品。
[0021]本發(fā)明煙氣濕法脫硫除塵塔的作用機理是:在通過現(xiàn)有常規(guī)噴淋層和除霧器層以后，大量的SOjp PMlO以上的相對粗顆粒物都已被吸收或去除，但煙氣中還會有少量殘留SOjP PMlO以下的超細(xì)顆粒物。這部分殘留SO 2和PMlO以下的超細(xì)顆粒物就需要借助于所述煙氣濕法脫硫除塵專用鼓泡系統(tǒng)來吸收或潤濕團(tuán)聚，使煙氣進(jìn)一步凈化。所述煙氣濕法脫硫除塵專用鼓泡系統(tǒng)的作用過程是:吸收潤濕液輸送子系統(tǒng)通過一定的氣壓使含有堿性活性劑的吸收潤濕液在鼓泡管內(nèi)形成密集汽泡，并通過鼓泡管上的小孔注入煙氣管。在煙氣管內(nèi)，上升煙氣和密集汽泡匯合交融，使煙氣和汽泡充分接觸，從而吸收煙氣中的少量殘留S02，同時吸收或潤濕煙氣中的超細(xì)顆粒物，使超細(xì)顆粒物或進(jìn)入液體，或因潤濕而團(tuán)聚形成霧滴，使其更容易被分離。
[0022]本發(fā)明煙氣濕法脫硫除塵塔可以解決現(xiàn)有技術(shù)難以解決的超細(xì)顆粒物脫除難題，整體設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，只需配置少量動力即可運行，具有造價低、效率高、維護(hù)簡單的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明一種泡膜法脫硫除塵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是本發(fā)明一種泡膜法脫硫除塵系統(tǒng)的附視示意圖。
[0025]圖3是本發(fā)明另一種泡膜法脫硫除塵系統(tǒng)的附視示意圖。
[0026]圖4是本發(fā)明另一種泡膜法脫硫除塵系統(tǒng)的附視示意圖。
[0027]圖5是本發(fā)明一種含有泡膜法脫硫除塵系統(tǒng)的泡膜法脫硫除