[实用新型]高效渐变分级复合脱硫塔

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种脱硫塔，尤其涉及一种高效渐变分级复合脱硫塔。

背景技术

近几年，我国燃煤电厂为了急于应对国家的环保限值压力，普遍采用价格较高，但是含硫量低、灰份低、热值较高的中低硫煤，适用于中低硫煤(Sar<1.5％)的超低排放技术已成功投产运行。但是，截止目前为止，尚未出现适用于中高、高硫煤(Sar>1.5％)的超低排放技术成功投运的案例。

然而，在我国煤炭资源中有大约30％的煤硫含量在2％以上，尤其西南地区有些煤矿含硫量高达10％，在山西等地区因为经济性、煤质地域性的差异，广泛使用含硫量超过2％的煤质；同时，随着优质煤的使用量日益加剧，我国燃煤电厂将必须面对低硫煤日益减少，燃料成本上升，而被迫使用中高、高硫煤的局面；另外，国家和地方政府加大力度控制火电厂污染物排放浓度，提出了一系列史上严格的排放标准，这些严格的标准也需要具有深度脱硫、高效除尘的高性能脱硫技术来实现。

燃煤烟气中含有大量的SO₂、烟尘，还含有少量的HCl、HF、SO₃、重金属等污染物，目前烟气脱硫采用最多的是湿法烟气脱硫装置，湿法脱硫中又以石灰石-石膏湿法应用最广。石灰石-石膏法脱硫塔主要功能为脱除SO₂，同时也具有脱除烟尘及其它污染物的辅助功能。一般湿法脱硫的脱硫效率要求为90％～95％。在国内，有脱硫效率为98％的成功运行案例，但对于燃用高硫煤机组能达到燃气机组排放要求的湿法脱硫装置，没有使用先例。而国外的湿法脱硫装置，由于其燃煤机组所占的总量不大(与国内相比)，还没有这样高性能的脱硫要求。

对于中高硫煤、高硫煤而言，要实现将脱硫装置出口烟气中SO₂含量降低到35mg/Nm³以下，脱硫效率就要超过99％，甚至需要更高的脱硫效率。因此，研发新型脱硫塔，提高脱硫塔的深度脱硫性能，使排放烟气中的SO₂低于35mg/Nm³，甚至实现低于20mg/Nm³超低SO₂排放，是解决中高硫煤、高硫煤烟气治理的重要任务，对解决雾霾问题，改善大气质量，具有积极的作用。

石灰石-石膏脱硫塔一般采用单个喷淋塔的形式，逆流方式布置。烟气通过吸收塔入口从浆液池上部进入在吸收塔内，依次通过喷淋层、除雾器后，经烟囱排放。浆液由各喷淋层多个喷嘴喷出，向下运动，与烟气逆流接触发生物理及化学作用，对烟气中的二氧化硫进行洗涤脱除，同时气流中的粉尘颗粒与液滴之间发生惯性碰撞、拦截、扩散、凝聚以及重力沉降等作用，使粉尘被捕集。浆液从烟气中吸收硫的氧化物SO₂、烟尘以及其它污染物后落入脱硫塔下段浆池，并在浆池中被强制氧化、结晶。

常规石灰石-石膏法脱硫装置的脱硫效率受到限制的主要原因有两个：1)受石膏氧化及结晶、石灰石溶解及控制消耗量等条件的限制，通常吸收浆液的PH值在5.2～5.8之间，限制了吸收剂的活性；2)受单塔的限制，吸收浆液的总流量不能过大，否则将造成塔内液体超负荷，导致烟气压降急剧增大，而无法操作。

为了解决上述问题，串联塔技术受到了一定的应用。串联吸收塔就是把两台吸收塔通过烟道串联起来。锅炉引风机过来的烟气首先进入第一级吸收塔，经过第一级吸收塔的洗涤将烟气中的部分SO₂脱除，脱硫效率一般在30～80％，浆液pH控制在4.5～5.3，此级吸收的主要功能是保证优异的亚硫酸钙氧化效果，和充足的石膏结晶时间。特别是对于高硫煤，氧化空气系数可以大大降低，从而大幅降低氧化风机的电耗，并且同时可以大大提高石膏品质，提高石膏脱水率。烟气从第一级吸收塔出来后进入第二级吸收塔，第二级吸收塔是主要的脱硫洗涤过程，由于不用考虑氧化结晶的问题，所以pH可以控制在非常高的水平，达到5.8～6.4，这就充分利用了吸收剂高效脱除SO₂的性能，将脱硫塔出口烟气中SO₂的含量降低到更小的范围。

虽然串联塔技术在一定程度上实现了中高硫煤、高硫煤超高的脱硫效率，解决了其达标排放的问题，但串联塔技术也有诸多缺点：1)项目初投资高；2)由于设置两级吸收塔，占地面积大，对于现有装置的改造，大量的项目无法实施；3)设备相对较多，设备故障率高、检修维护工作量大，运行成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高效渐变分级复合脱硫塔，它用于处理中高硫煤、高硫煤烟气，具有极高的脱硫效率及除尘性能，脱硫效率超过99％。