[发明专利]一种整流-换热耦合式托盘及湿法烟气脱硫塔

说明书

本发明属于燃煤烟气处理领域，并具体公开了一种整流‑换热耦合式托盘及湿法烟气脱硫塔，其包括上层换热管束、喷淋液隔离板、气体分布板、下层换热管束，其中：所述上层换热管束、气体分布板、下层换热管束从上至下依次固定连接，且所述上层换热管束与下层换热管束呈十字形排列；所述喷淋液隔离板位于所述气体分布板上，并与所述上层换热管束呈十字形排列，该喷淋液隔离板与上层换热管束将所述气体分布板划分为多个鼓泡区域，该鼓泡区域内布置有多个气流通道孔。本发明可以克服目前燃煤烟气中的重金属污染物和SO₃在常规湿法烟气脱硫塔中无法高效脱除的问题，具有强化效果显著、结构简单、成本低廉、安全可靠、无其他负面影响等优点。

技术领域

本发明属于燃煤烟气处理领域，更具体地，涉及一种整流-换热耦合式托盘及湿法烟气脱硫塔。

背景技术

随着能源需求量和消耗量急剧增加，煤炭发电占有重要地位，但是，燃煤发电也带来了一系列生态环境问题，必须得到妥善解决。目前，对常规污染物如SO₂，NO_x的处理已比较成熟，一些痕量非常规污染物(如重金属，SO₃)日益引起各界关注。尽管重金属(砷、硒、铅等)、SO₃污染物的绝对含量较低，但是其容易在生物体内富集，对神经系统、生殖系统均会造成不可逆的损坏，也会对水体生态环境造成破坏，SO₃会导致下游设备管道腐蚀，影响燃煤电厂正常生产流程，必须进行严格控制。

相较于其他常规污染物，重金属污染物与SO₃污染物的特点是饱和蒸气压较低，随着烟气温度降低会发生凝结现象，此外，部分重金属污染物和SO₃易溶于水。基于这两方面特性，现有常规烟气净化装置中的湿法烟气脱硫塔，被认为最具有脱除重金属和SO₃的潜力，但是，目前湿法烟气脱硫塔对重金属和SO₃脱除效果不佳，随燃烧工况和机组配置情况波动较大，因此，强化湿法烟气脱硫塔对重金属和SO₃的控制效果亟待解决。

现有关于燃煤烟气中重金属污染物排放控制的技术中，主要包括：(1)专利CN108939875A公布了一种燃煤电厂协同脱除重金属的装置，包括沿烟气流向依次设置的重金属脱除装置、脱硝反应器、相变团聚装置、除尘装置、以及脱硫吸收塔，所述重金属脱除装置由依次连接的除铅装置、一级氧化改价装置、二级氧化改价装置、吸收装置、除汞装置组成，经过两级氧化，以及配合的吸收装置，将烟气中砷和硒利用氧化作用，以高价态状态除去，该方法对重金属脱除效果可以达到80％-99.5％，实现了燃煤烟气的重金属协同脱除，但是该方法工艺流程复杂，改造成本高昂，不适合大规模应用；(2)专利CN109045963A公布了一种氧化-吸收脱除燃煤烟气中气态二氧化硒的方法，将制备的氧化剂和吸收剂同时自喷淋塔上部喷入，与喷淋吸收塔下部引入的燃煤烟气形成对流，使烟气中气态二氧化硒充分反应，实现二氧化硒向硒酸盐的转化并被吸收。该方法氧化效率最高可达到99％，吸收效率达到98％以上，但是该方法需消耗大量化学试剂，成本高昂，且会改变脱硫浆液成分，影响脱硫设备运行；(3)专利CN204601981U公布了一种配置多层托盘的脱硫塔，该脱硫塔包括塔体，所述塔体内从下至上依次设置有浆液池、多层喷淋层和多层除雾器，所述塔体内还设置有多层托盘，所述托盘位于原烟入口上方、且位于最上一层喷淋层的下方，所述托盘上开设有多个通孔，该方法可以有效改善烟气分布均匀度，提高了石灰石溶解速率，从而提高脱硫塔的脱硫除尘及除雾能力，但是该方法对重金属和SO₃污染物无显著强化效果。

经研究发现，现有的燃煤烟气中重金属和SO₃污染物排放控制技术中，主要存在以下问题：(1)工艺流程复杂，成本高昂；(2)消耗大量化学试剂；(3)对其他设备正常运行具有负面效应，影响正常生产运行流程。

发明内容