[发明专利]用于燃煤电厂超超低排放的复合脱硫塔

说明书

本发明涉及一种用于燃煤电厂超超低排放的复合脱硫塔，包括塔体，塔体内部从下至上包括氧化结晶段、粗脱硫除尘段、精脱硫除尘段和水平除雾段，还包括塔体内部的塔顶冲洗层和塔体外部的回用水系统；塔顶冲洗层设置于精脱硫除尘段和水平除雾段之间；回用水系统包括澄清器、絮凝剂箱、回用水箱，澄清器入口与持液层循环泵出口管的支管相连，澄清器清液出口与回用水箱入口相连，澄清器底部出口与脱硫塔浆池相连，回用水箱出口与塔顶冲洗层相连，絮凝剂箱出口与澄清器入口相连。本发明通过在持液层装置基础上增设回用水系统解决了水平衡问题，从而既实现塔壁和塔帽充分冲洗，又实现持液层稀浆运行，同时解决了沉积堵塞和粉尘问题。

技术领域

本发明属于烟气超超低排放处理技术领域，具体涉及一种用于燃煤电厂超超低排放的复合脱硫塔。

背景技术

燃煤发电是煤资源利用之“最清洁”的方式，将煤炭的使用集中于电煤无疑是最正确的选择。超低排放技术在燃煤电厂的应用成效显著，超低排放改造后的电厂气体污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值，烟尘≤10mg/Nm³，SO₂≤35mg/Nm³、NO_x≤50mg/Nm³，极大地提升了公众对煤炭清洁利用的信心。

国际能源署根据当前的技术发展情况，制定了2030年的燃煤电厂污染物排放目标，2020年目标：烟尘＜1mg/m³，SO_x＜10mg/m³，NO_x＜10mg/m³。基于上述目标，国内部分燃煤电厂已开展示范工程建设，探索实现烟尘＜1mg/m³，NO_x＜10mg/m³，SO_x＜10mg/m³的超超低排放指标的工艺路线和装置。

常规脱硫塔一般为单段吸收，即吸收塔只有一个浆池，不论设置几个喷淋层，吸收二氧化硫的浆液组成相同。在这种情况下，提高脱硫效率的主要手段有两个：1)提高喷淋浆液的层数或浆液流量，即提高液气比；2)增加石灰石浆液的加入量，提高吸收浆液的PH值，即提高Ca/S比。对于前者，液气比提高在一定范围内可以明显提高脱硫效率，超过了这一范围，再增大液气比对提高脱硫效率的作用有限；对于后者，提高Ca/S比，可以显著增加脱硫效率，但是过高的Ca/S比必然会增大石灰石消耗量，非常不经济。

为实现SO₂的超超低排放指标，目前国内示范工程均采用双循环工艺。中国专利CN207102313U公开了一种用于高硫煤燃煤烟气超低排放的复合脱硫塔，也可以实现中低硫燃煤烟气的超超低排放，复合塔吸收区从下向上依次布置有多层托盘、多层喷淋层和一层持液层，喷淋层和持液层分别采用低pH值和高pH值石灰石浆液作为吸收剂，通过单塔双循环实现二氧化硫的超超低排放。中国专利CN205007846U公开了持液层的详细结构，它是一种改进的S形条形泡罩塔盘，由多个截面为S形的长条形板体并列排布而成，能够同时实现高效脱硫和除尘功能。上述专利技术通过两段吸收来提高二氧化硫的脱除效率，为实现单塔双循环，吸收区设有持液层。该方式可以实现二氧化硫的超超低排放，但实际工程长周期运行中存在如下问题：

1)由于受系统水平衡的限制，持液层区域补入的水量有限，持液层出口塔壁和塔帽区域得不到充分冲洗，烟气携带的浆液在这些区域壁板粘附后累积结垢，垢体长大脱落到持液层后，堵塞持液层通道，影响了长周期正常运行。如果对持液层出口塔壁和塔帽区域进行充分冲洗，过量冲洗水与浆液混合后形成的废水无处排放。

2)烟气从喷淋层带入持液层的浆液和补入持液层的石灰石浆液均为浓浆，固含量高，同样受系统水平衡的限制，没有多余的水去稀释持液层浆液，导致持液层浆液因固含量高容易发生沉积结垢。

3)由于持液层含固量较高，导致下游除雾器出口雾滴固含量高，实现出口烟气粉尘超超低排放的难度增大。

发明内容