專利名稱：一種塔頂直排式煙氣凈化塔的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種塔頂直排式煙氣脫硫凈化排放一體化設備，尤其涉及從煙氣中回收 硫氧化物生產有用產品的脫硫凈化塔，屬于電力、冶金、環保和化工技術領域，尤其適合煙 氣脫硫技術領域。
背景技術：
以煤或石油為燃料的火力發電廠排放大量鍋爐煙道氣，經過煙囪直接排向大氣。電廠鍋 爐的排放煙囪高度在120 250m之間， 一般都采用鋼筋混泥土材料作為強度外殼。由于煙氣 中含有SOx、 NOx、 HC1和HF等酸性氣態物質，尤其其中的SCb氣體，使得煙氣表現出酸 露點腐蝕性。煙氣的酸露點隨煙氣中S03和水汽含量增加而增加， 一般在100 150。C之間。 為了確保煙氣排放過程中不出現酸露點腐蝕，從鍋爐系統出口，即通常的鍋爐引風機出口的 煙氣溫度比露點高15 25。C。但是，為了安全和設計保守起見，煙囪內壁都需要內襯保溫， 尤其是防腐材料，在與煙氣接觸的最里層襯以耐酸膠泥，次里層襯以耐酸磚。
隨著環保要求越來越嚴格，電廠或鍋爐都需要安裝煙氣脫硫裝置，且主流的煙氣脫硫技 術都是含水漿液洗滌吸收的方法，或稱為濕法，脫硫劑是堿性物質，比如天然的石灰石，即 碳酸鈣，氧化鎂/碳酸鎂，氫氧化鈉/碳酸鈉，或者合成氨等，脫硫產品分別是石膏(二水硫酸 鈣晶體)，七水硫酸鎂晶體，硫酸鈉或硫酸銨。這些方法的一個共同點都是，脫硫尾氣排放溫 度低于酸露點腐蝕溫度，而且接近煙氣水飽和的水露點溫度，在40 60。C之間，盡管在脫硫 設備，通常稱為脫硫凈化塔中，S03的脫除效率也很高，但是由于S03遇水會形成酸霧，不 可能100%去除，脫硫后的尾氣含有硫酸霧，仍然表現出明顯的腐蝕性。
現有的方法是對鍋爐原有煙囪進一步實施防腐蝕處理，比如在原有的耐酸膠泥層再內襯 防腐材料，增強其防腐蝕能力。對于新建機組，增強性防腐使施工周期大大延長，而且增強 性防腐使煙囪建設費用增加，后續維護和防腐材料更新的難度也很大。對于老機組，如果對 原有煙囪進行新的防腐處理，施工難度大，施工周期長，更關鍵的是，這對機組或鍋爐的生 產會造成較大影響，在實踐中缺乏應用價值。
發明內容
本實用新型需要解決的技術問題是公開一種新型的煙氣脫硫排放一體化凈化設備，尤其 公丌了一種從煙氣中回收硫氧化物的脫硫凈化塔。在脫硫凈化塔完成煙氣凈化后，凈化煙氣 可直接從脫硫凈化塔的直排煙囪排放。因此，本實用新型提到的直排煙囪，或者直立煙筒， 或者直排煙筒，或者直排煙道，就說直接連接在煙氣脫硫凈化塔的煙氣出口，直接向大氣排 放煙氣的構件，安裝該構件的脫硫凈化塔可以直接排放凈化氣體。
本實用新型的實質還在于，直排煙囪位于煙氣出口的上方，并且直排煙囪的橫截面積為 圓形，或者近似圓形，使其具有對稱的力學結構，具有更好的抗風載負荷的性能。
具體而言，本實用新型公開的煙氣脫硫凈化塔是指如下煙氣脫硫排放一體化設備，該設
備為圓筒形或方形的塔，該塔的創新性還包括
塔體；
塔體上的煙氣進口，位置在塔體中下部或者中下部至中上部之間，優選中部；
塔體上的煙氣出口，位置在塔體上部或頂部，優選頂部；
設置在煙氣進口和煙氣出口之間的塔體內的填料段；
設置在煙氣進口和填料段之間的塔體內的噴淋段；
設置在煙氣進口下部的位于塔體內的鼓泡段；而且，
所述塔體上的煙氣進口的流通截面為矩形，或者近似矩形，并且所述矩形的短邊與長邊 之比在0.25-0.5之間；
填料段中設置了兩段填料，并且每段填料之上都布置有噴水器；
填料段用波紋狀塑料板片平行排列而成，片間距20 50mm，所選塑料為聚丙烯或者它與玻璃纖維的復合材料，塑料板片的厚度介于1.0mm 5.0mm之間，優選在2.0mm 3.5mm之問；
噴淋段中設置有煙氣分布器，吸收液噴淋器和液體壁流擋板；
鼓泡段中設置有空氣鼓泡器，和側進軸攪拌器； 尤其是，
設置在凈化煙氣出口之上方，并與煙氣出口相連接的直排煙囪，直排煙囪的橫截面為圓 形，或者近似圓形；
直排煙囪的橫截面積是塔體橫截面積的0.10~0.25倍，較好地在0.125 0.175m之間；
直排煙囪的高度在20~ 1 OOm之間，優化選地在30~70m之間；
在所述煙氣出口和直排煙囪之間，還設置了一個煙道三通，并且所述煙道三通包括一個 進口和兩個出口，其中一個所述出口與直排煙囪直接連接，優選的是，直排煙囪與進口對面 的出口直接相連。
本實用新型公開的煙氣凈化裝置按照如下方式操作
含有S02 (含量一般在500-15000mg/Nm3)， S03 (含量一般在10-300 mg/Nm3)， NOx (含 量一般在100-1000 mg/Nm3), HC1/HF (含量一般在10-100 mg/Nm3)，塵(含量一般在50-500 mg/Nm3)等污染物，且溫度為100-160℃的煙氣，從煙氣進口進入脫硫凈化塔，向上流經噴 淋段，與從噴淋器噴淋下來的洗滌吸收液逆流接觸，發生氣-液兩相的傳質、傳熱和液相中的 化學反應，脫出以上污染物。在噴淋段，煙氣中的S02變為亞硫酸鹽，S03變為硫酸鹽，HC1 變為氯化物。這些強酸性污染物的脫出效率可達到95%。煙氣中的粉煤灰(塵)的脫出效率 大于60%-90%。煙氣被洗滌吸收液冷激，溫度降低到40-60℃。
洗滌吸收液為含有堿性脫硫劑、硫酸鹽及其結晶固體的漿狀水溶液，而且一般都是被硫 酸鹽飽和或過飽和的漿狀水混合物。
對于機組或鍋爐容量大，或者煙氣中S02濃度高的情況，如果采用溶解度極低的鈣原料 (鈣法)或鎂原料(鎂法)，洗滌液流量將十分巨大，現有的泵技術難以滿足大流量的要求， 通常采用多臺循環泵并聯的方法。尤其是，每一臺循環泵都對應一套洗滌液進口和洗滌液噴 淋器。因此，這種情況下，煙氣必須經過多組噴淋器，再進入填料段。
煙氣從噴淋段繼續向上進入填料段，目的是除去從噴淋段帶來的液滴，或稱液沫，除沫 效率大于95%。填料段有兩層填料，每層填料上方都有一組噴水器，用以沖洗除沫填料上粘 附的固體，比如石膏，硫酸銨或硫酸鎂等，防止持續累積堵塞填料中的氣體通道。連續運行 狀態下，下層填料的噴水器運行，停車時，必須運行上層填料的噴水器一段時間，優選上、 下層填料的噴水器同時運行1~5分鐘。
經過填料段后的煙氣稱為凈化煙氣，凈化煙氣直接從直排煙囪排入大氣。
從噴淋段下來的洗滌吸收液，直接進入位于脫硫凈化塔底部的鼓泡段。在鼓泡段，吸收 液經過空氣氧化后，亞硫酸鹽變為硫酸鹽，并在過飽和情況下析出硫酸鹽晶體。鼓泡段還充 當了脫硫劑溶解槽的功能。 一般情況下，新鮮的脫硫劑比如粒度在250-325目以上的石灰石
粉末漿液，氧化鎂/碳酸鎂槳液，或液化氨/氣化氨/氨水，直接加到鼓泡段，與吸收液混合、 溶解、稀釋。鼓泡段還充當了吸收液循環槽的作用，經過脫硫凈化塔外的循環泵不斷將含有
脫硫劑的吸收液輸送到噴淋段，不斷吸收煙氣中的污染物，尤其S02，再回到脫硫凈化塔底 部的鼓泡段。
同時也必須從鼓泡段不斷排除吸收液，進入后續的硫酸鹽固體分離和加工設備，以獲得 脫硫產品，固體硫酸鹽。
由上述公丌的技術方案可見，本實用新型的煙氣脫硫凈化排放一體化脫硫凈化塔包括了
四個部分從下至上分別為鼓泡段、噴淋段、填料段和直排煙囪，使在脫硫凈化塔脫出煙氣 中的污染物質，尤其S02之后，凈化尾氣不經過原來的鍋爐煙囪排放，從而避免了現有技術
需要對鍋爐煙囪增強防腐，進而也不影響鍋爐或電力正常生產的問題，還節約了投資，縮短 了工期。
圖1為煙氣脫硫凈化塔的結構示意圖。
具體實施方式
參見圖l，本實用新型的煙氣脫硫凈化塔，為圓筒形的塔，包括
塔體(1);設置在塔體(1)下部的位于塔體內的鼓泡段(2)，鼓泡段(2)中設置有空 氣鼓泡器，和側進軸攪拌器；設置在塔體(1)中部的煙氣進口 (3)，煙氣進口的流通截面為 矩形，并且所述矩形的短邊與長邊之比在0.35;
設置在塔體(1)中上部的位于塔體內的噴淋段(4)，噴淋段(4)中設置有煙氣分布器， 吸收液噴淋器和液體壁流擋板，所述吸收液噴淋器為2組；
設置塔體(1)上部的位于塔體內的填料段(5)，填料段(5)中設置兩段填料，每段填 料之上都布置有噴水器，并且所述填料段中的填料由波紋狀塑料板片平行排列而成，片間距 30mm，所述板片的厚度為3.0mm;
設置在塔體(1)頂部的凈化煙氣出口 (6)，設置在凈化煙氣出口 (6)之上的直排煙囪
(7)，煙氣出口 (6)和直排煙囪(7)直接相連接；
直排煙囪(7)的橫截面積是圓形，并且從其進氣口到其排氣口，橫截面積不斷減小，與 塔體橫截面積的比例從0.25減小到0.125倍，直排煙閨(7)的高度是55米。
權利要求1、一種塔頂直排式煙氣凈化塔，包括塔體，塔體上的煙氣進口和煙氣出口，以及設置在塔體上方的直排煙囪，其特征在于所述直排煙囪的橫截面為圓形，或者近似圓形。
2、 根據權利要求1所述的塔頂直排式煙氣凈化塔，其特征在于，所述塔體上的煙氣進口 設置在塔體中下部或者中下部至中上部之間的位置。
3、 根據權利要求1所述的塔頂直排式煙氣凈化塔，其特征在于，所述塔體上的煙氣進口 的流通截面為矩形，或者近似矩形，并且所述矩形的短邊與長邊之比在0.25-0.5之間。
4、 根據權利要求1所述的塔頂直排式煙氣凈化塔，其特征在于，所述塔體上的煙氣出口 設置在塔體上部或者頂部。
5、 根據權利要求1所述的塔頂直排式煙氣凈化塔，其特征在于，所述直排煙囪的高度在 20 100m之間。
6、 根據權利要求1所述的塔頂直排式煙氣凈化塔，其特征在于，所述直排煙囪的橫截面 積是塔體橫截面積的0.10~0.25倍。
7、 根據權利要求1所述的塔頂直排式煙氣凈化塔，其特征在于，所述塔體上的煙氣進口 與所述塔體上的煙氣出口之間設置有填料段，并且所述填料段包含兩層填料。
8、 根據權利要求7所述的塔頂直排式煙氣凈化塔，其特征在于，所述填料用波紋狀塑料 板片平行排列而成，片間距20 50mm，所述塑料板片的厚度介于2.0mm 3.5mm之間。
9、 根據權利要求7所述的塔頂直排式煙氣凈化塔，其特征在于，所述煙氣進口和所述填 料段之間設置有噴淋段，并且所述噴淋段內包含有洗滌吸收液噴淋器。
10、 根據權利要求1所述的塔頂直排式煙氣凈化塔，所述煙氣進口下部的凈化塔體內設 置有鼓泡段，并且所述鼓泡段內設置有空氣鼓泡器和攪拌器。
專利摘要本實用新型涉及一種塔頂直排式煙氣凈化塔，包括塔體(1)，設置在塔體(1)下部并位于塔體(1)內部的鼓泡段(2)，中下部或以上的煙氣進口(3)，塔體(1)內部中上部的噴淋段(4)和填料段(5)，以及塔體(1)頂部的煙氣出口(6)，其創新在于煙氣出口(6)上方設置有直排煙囪(7)，并且直排煙囪的橫截面為圓形或者近似圓形，確保直排煙囪具有對稱的力學結構，和較強的抗風載荷能力，同時使凈化煙氣不再經原煙囪排放，也避免了現有技術需對原煙囪防腐增強造成的施工周期長和投資高的問題。
文檔編號F23J15/02GK201179414SQ20082005548
公開日2009年1月14日 申請日期2008年2月14日 優先權日2008年2月14日
發明者婁愛娟 申請人:婁愛娟