[实用新型]凹凸双区高效耦合脱硫系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及凹凸双区高效耦合脱硫系统，属于电力行业环境保护领域。

背景技术

2014年，火电厂大气污染物排放量快速下降，实现了“十一五”以来的最大降幅。2014年电力二氧化硫排放降至620万吨，比上年下降20.5％，提前一年完成750万吨目标要求。电力二氧化硫排放量约占全国二氧化硫排放量的31.4％，比上年下降6.8百分点；每千瓦时火电发电量二氧化硫排放量为1.47克，比上年下降0.38克。煤电烟气脱硫装机达到7.6亿千瓦，烟气脱硫装机比重由2005年的14％增长至2014年的91.4％。

2015年12月11日，环保部、国家发改委、能源局三部门发布《关于印发全面实施燃煤电厂超(超)低排放和节能改造工作方案的通知》(环发[2015]164号)，要求“到2020年，全国所有具备改造条件的燃煤电厂力争实现超低排放(即在基准氧含量6％条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米)。全国有条件的新建燃煤发电机组达到超低排放水平。加快现役燃煤发电机组超低排放改造步伐，将东部地区原计划2020年前完成的超低排放改造任务提前至2017年前总体完成；将对东部地区的要求逐步扩展至全国有条件地区，其中，中部地区力争在2018年前基本完成，西部地区在2020年前完成。”燃煤电厂超低排放正式扩围提速。

其中，超低排放要求在基准氧含量6％条件下，二氧化硫排放浓度不高于35毫克/立方米。面临二氧化硫超低排放的要求，针对高硫煤质，机组负荷波动幅度大等实际情况，研究开发满足燃煤烟气超(超)低排放的脱硫技术成为该领域研究的重点和难点。中国专利ZL201320574961.4研发了双pH值控制循环脱硫系统，双pH值循环系统独立运行，提高了脱硫效率，适用于高硫煤。但是，该技术在脱硫过程中，在吸收塔壁区域存在浆液挂壁和SO₂逃逸的现象，即吸收塔壁区域吸收浆液分布严重不均，部分浆液如水幕一样挂壁并沿塔壁排出，从而造成塔壁1.2-1.5米范围内，吸收浆液密度低，传质比表面积小，SO₂浓度高，这说明SO₂具有沿内壁产生逃逸的现象，导致塔内壁区域脱硫效率降低，从而影响了整个系统的脱硫效率。中国专利ZL200810018955.4发明了一种烟气湿法脱硫吸收氧化装置，喷淋管下方的吸收塔内壁上装有浆液均布环，环上分布有小孔，解决了吸收塔塔壁刺穿漏浆问题，在不减少流通面积的前提下，加强了气液接触，有利于提高脱硫效率。但是，该专利技术属于单塔多层喷淋技术，在煤质硫份超设计值较大和机组负荷波动幅度较大的情况下，烟气二氧化硫无法满足超(超)低排放要求。

发明内容

本实用新型的目的是针对燃煤电厂燃煤煤质超设计值较频繁，机组负荷波动幅度比较大等问题，克服超(超)低排放脱硫技术中吸收塔壁区域存在浆液挂壁和SO₂逃逸的现象，提供一种凹凸双区高效耦合脱硫系统，避免或减少吸收塔的壁面效应，在吸收塔内壁及其附近一定的距离范围内形成最大的气液接触，改善SO₂与浆液的表面反应速率，达到提高SO₂的脱除能力，满足超(超)低排放要求。

本实用新型采用的具体技术方案如下：

凹凸双区高效耦合脱硫系统，包括低pH值区反应吸收系统、高pH值区反应吸收系统、凹凸气液均布环、高效除雾系统和脱水系统，低pH值区反应吸收系统和高pH值区反应吸收系统各自独立控制和运行；所述低pH值反应吸收系统包括低pH值区浆液喷淋系统、低pH值浆液氧化槽、氧化空气系统、低pH值浆液输送泵和侧进式搅拌器，所述高pH值反应吸收系统包括高pH值区浆液喷淋系统、新鲜石灰石浆液补充系统、顶进式搅拌器、高pH值浆液输送泵、高pH值浆液循环箱、溢流管和双相整流集液槽；所述氧化空气系统设置在低pH值浆液氧化槽内；所述双相整流集液槽的底部通过管道连接到高pH值浆液循环箱，所述高pH值浆液循环箱通过溢流管连接到低pH值氧化槽，所述新鲜石灰石浆液补充系统与高pH值浆液循环箱连通；所述凹凸气液均布环分别设置在低pH值区浆液喷淋系统和高pH值区浆液喷淋系统的下方。

所述低pH值区浆液喷淋系统和高pH值区浆液喷淋系统分别包括多个喷嘴。

所述氧化空气系统的数量与侧进式搅拌器的数量相一致。

本实用新型相比现有技术具有如下优点：

(1)在脱硫设施运行状态下，减缓塔内气液固三相反应过程动力学的相互制约问题；