[发明专利]设有紧急喷淋系统的吸收塔

说明书

技术领域

本发明涉及一种设有紧急喷淋系统的吸收塔，更具体地说，涉及一种在吸收塔的入口烟道处设有紧急喷淋关断阀的吸收塔。

背景技术

吸收塔是对工业废气进行诸如脱硫等处理的塔式设备。随着工业技术的发展，目前逐渐开始采用玻璃钢来制造吸收塔，其与传统的花岗岩吸收塔或者内衬有鳞片的钢制吸收塔相比成本较低、重量较轻、加工容易、不锈不烂，因此会成为今后吸收塔的发展趋势。

基于气体混合物在液体吸收剂中溶解度的不同，使易溶组分溶于吸收剂中，并与其它组分相分离的过程称为吸收。在吸收塔作业时，从塔顶喷淋的液体吸收剂与从塔底上升的气体混合物在吸收塔中各层填料或塔盘上密切接触，以便进行充分吸收。根据吸收时气液作用的方式，吸收塔可分为表面式吸收塔、膜式吸收塔、喷淋式吸收塔和鼓泡式吸收塔等。

吸收塔内气液两相的流动方式可以为逆流也可以为并流。在一般吸收条件下，通常采用逆流流动方式，即：吸收剂从塔顶加入并自上而下流动，并且与自下而上流动的气体相接触。经吸收的液体从塔底排出，而净化后的气体则从塔顶排出。

在利用氨法脱硫反应去除高温烟气中所含有的硫的过程中，由于进入吸收塔的锅炉烟气温度高达150至160℃，并不适合氨法脱硫反应所要求的温度区间(通常为50至70℃之间)，因此通常为吸收塔配备喷淋水系统以便对锅炉烟气进行降温，以使锅炉烟气的温度适合于之后将要进行的氨法脱硫反应。

另一方面，为了保护作为构成吸收塔结构主体的碳钢塔体和内置钢梁，会在吸收塔内部敷设有一层防腐玻璃鳞片。但是，这种玻璃鳞片在暴露于长时间的高温之后，会出现大面积剥落和损坏的现象。因此，上述喷淋水系统对于保护这层玻璃鳞片也有着重要的作用。

然而，在实际应用过程中，往往会由于诸如泵的堵塞、跳脱或其它原因而导致喷淋水系统无法正常工作。因此，很多处于实际使用中的吸收塔依然存在玻璃鳞片剥落的问题。为了解决该问题，提出了一种为吸收塔同时配备喷淋水系统和紧急喷淋系统的解决方案。

具体来说，当吸收塔内浓缩段二级循环喷淋发生故障时，为了保证不会由于烟气温度过高而导致玻璃鳞片的损坏，由高位水箱和紧急喷淋关断阀构成的紧急喷淋系统就会打开，对高温锅炉烟气进行紧急降温，以确保吸收塔内玻璃鳞片的安全。

但是，配备了紧急喷淋系统的吸收塔仍然存在以下问题：

(i)由于高位水箱及其紧急喷淋关断阀设置的位置过高(例如，位于28米处)，一旦紧急喷淋关断阀打开，水流会沿着喷淋管路从28米高处流向位于低位的吸收塔烟道入口(例如，位于7.5米处)。此时，由于水流从高处落下的冲击力，整根喷淋管路会受到强烈的冲击，导致较大幅度的振动。在长时间运行后，喷淋管路底部与吸收塔烟道入口接合的接口法兰会逐渐变得松动，导致漏水现象的产生。

(ii)在紧急喷淋关断阀打开时，由于高压水箱中的存水较多，因此紧急喷淋水具有充足的水压进入喷淋管路并继而进入烟道。此时，紧急喷淋系统的喷嘴雾化效果较好，因此可以与高温烟气有效地混合，从而起到降温的效果。但是，当紧急喷淋关断阀关闭后，喷淋管路中的存水只能在重力作用下缓慢地进入烟道。此时，喷嘴的雾化效果大大降低，无法与高温烟气进行有效地混合。部分没有很好雾化的大水滴无法被烟气混合带走，因此在重力作用下落在入口烟道底部的玻璃鳞片上，导致玻璃鳞片和合金板的温度降低。由于玻璃鳞片和合金板对于温度变化的线性膨胀系数不同于作为结构主体的钢板，长时间的冷热交替会导致玻璃鳞片的损坏和剥离、合金板焊缝拉裂。

(iii)当紧急喷淋关断阀关闭后，一旦喷淋管路中的存水排空，烟气就会通过紧急喷淋系统的喷嘴反灌回喷淋管路，并在喷淋管路中生成酸性的冷凝液。这会导致喷淋管路大范围腐蚀、局部穿孔，并导致烟气外漏。

此外，由于喷淋管路中有存水残留，其会对喷淋管路起腐蚀作用。但是，目前业内尚无有效的手段来同时解决上述所有问题。

为此，需要设计一种设有紧急喷淋系统的吸收塔，该吸收塔能够防止紧急喷淋关断阀在打开和/或关闭时所带来的压力冲击，并且有效地保护贴在吸收塔内部防腐玻璃鳞片免于损坏和剥离。

发明内容

本发明的目的在于提供一种设有紧急喷淋系统的吸收塔，该吸收塔能够防止紧急喷淋关断阀在打开和/或关闭时所带来的压力冲击，并且有效地保护贴在吸收塔内部防腐玻璃鳞片免于损坏和剥离。

本发明的第一方面涉及一种设有紧急喷淋系统的吸收塔，该紧急喷淋系统包括：

位于高位的高位水箱；

喷淋管路，该喷淋管路的一端与高位水箱连通，另一端与吸收塔的烟道入口连通；以及