[发明专利]一种塔顶排放式烟气脱硫方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种塔顶排放式烟气净化排放一体化脱硫方法，尤其涉及从烟气中回收硫氧化物的工艺，属于电力、冶金、环保、化工技术领域，尤其适合烟气脱硫技术领域。

背景技术

庞大的烟囱一直是广大锅炉、火电厂的必备装置。而且，烟囱的施工工艺非常复杂，影响工业生产的维护、加固、增强性施工一般受到排斥。例如，以煤或石油为燃料的火力发电厂排放大量锅炉烟道气，经过烟囱直接排向大气。电厂锅炉的排放烟囱高度在120～250m之间，一般都采用钢筋混泥土材料作为强度外壳。由于烟气中含有SOx、NOx、HCl和HF等酸性气态物质，尤其其中的SO₃气体，使得烟气表现出酸露点腐蚀性。烟气的酸露点随烟气中SO₃和水汽含量增加而增加，一般在100～150℃之间。为了确保烟气排放过程中不出现酸露点腐蚀，从锅炉系统出口，即通常的锅炉引风机出口的烟气温度比露点高15～25℃。但是，为了安全和设计保守起见，烟囱内壁都需要内衬保温，尤其是防腐材料，在与烟气接触的最里层衬以耐酸胶泥，次里层衬以耐酸砖。

随着环保要求越来越严格，电厂或锅炉都需要安装烟气脱硫装置，且主流的烟气脱硫技术都是含水浆液洗涤吸收的方法，或称为湿法，脱硫剂是碱性物质，比如天然的石灰石，即碳酸钙，氧化镁/碳酸镁，氢氧化钠/碳酸钠，或者合成氨等，脱硫产品分别是石膏(二水硫酸钙晶体)，七水硫酸镁晶体，硫酸钠或硫酸铵。这些方法的一个共同点都是，脱硫尾气排放温度低于酸露点腐蚀温度，而且接近烟气水饱和的水露点温度，在40～60℃之间，尽管在脱硫设备，通常称为脱硫塔中，SO₃的脱除效率也很高，但是由于SO₃遇水会形成酸雾，不可能100％去除，脱硫后的尾气含有硫酸雾，仍然表现出明显的腐蚀性。

消除脱硫尾气酸雾不能采用加热的办法，因为硫酸的沸点大于320℃，不可能消耗巨大的能量将尾气加热到超过硫酸的沸点。

现有的方法是对锅炉原有烟囱进一步实施防腐蚀处理，比如在原有的耐酸胶泥层再内衬防腐材料，增强其防腐蚀能力。对于新建机组，增强性防腐使施工周期大大延长，而且增强性防腐使烟囱建设费用增加，后续维护和防腐材料更新的难度也很大。对于老机组，如果对原有烟囱进行新的防腐处理，施工难度大，施工周期长，更关键的是，这对机组或锅炉的生产会造成较大影响，在实践中缺乏应用价值。

发明内容

本发明公开了一种塔顶排放式烟气净化脱硫方法，还公开了使用该方法的新型塔顶排放式烟气净化排放一体化脱硫塔，尤其公开了一种从烟气中回收硫氧化物的脱硫塔。该方法使烟气再脱硫塔内净化脱硫后，直接从脱硫塔顶部烟气出口上方设置的直立排烟筒排放进入大气，不再需要经原来庞大的烟囱排放。这样，原来的烟囱不再需要进行防腐增强处理，甚至原来的烟囱被完全废弃，克服了现有技术存在的上述缺陷，节约了投资，也明显缩短了施工工期。

本发明的主要技术创新还在于，使烟气在脱硫塔内部，相对于向下流动的洗涤吸收液逆流向上，净化烟气最后直接从脱硫塔的直立烟筒上行排放，不再需要经原来的烟囱排放。因此，本发明提到的直立烟筒，或者直排烟囱，或者直排烟道，都是指直接连接烟气脱硫塔的净化烟气出口并直接向大气排放尾气的构件，安装该构件的脱硫塔可以直接排放净化气体，完全废弃锅炉或者电厂原来使用的烟囱。

本发明的技术创新还在于，它通过脱硫塔内设置的喷淋段，洗涤吸收液高度分散为细小液滴与烟气充分接触，同时发生质量和热量的传递，提高了烟气的脱硫净化效果，烟气中的二氧化硫变为亚硫酸酸盐水溶液。

本发明的技术创新还在于，它通过脱硫塔内设置的填料段，高效去除从喷淋段上来的烟气中夹带的雾状液体滴，或称为液沫，使得净化烟气可以直接经入直立烟筒排放。

本发明的技术创新还在于，它通过脱硫塔内设置的鼓泡段，实现亚硫酸盐的高效氧化，同时实现硫酸盐的高效结晶。本发明的鼓泡段设置在烟气净化设备的下部或者底部，通过配件布置和流程设计，该鼓泡段能够使洗涤吸收液进行塔体内部的上下循环、塔体内外之间的循环，同时发挥承接洗涤吸收原剂、溶解槽、氧化处理、吸收液循环槽四大功能，极大地提高了洗涤吸收原剂的使用效率，提高了烟气洗涤吸收效率。通过向鼓泡段加入不同的脱硫剂，鼓泡段可以配合其他部件，通过物理、化学、生物方法吸收灰尘、NOx、HCl和HF等有害成份，还能够大量回收硫氧化物，生产具有较大使用价值的硫酸盐副产品。

参照附图1、附图2，本发明公开的塔顶排放式烟气脱硫净化方法主要包括如下工艺步骤：

第一，烟气进入