一種雙塔雙介質節能高效型煙氣脫硫除塵組合裝置制造方法
【專利摘要】本發明提出了一種雙塔雙介質節能高效型煙氣脫硫除塵組合裝置，通過分析當前火電廠煙氣脫硫系統、除塵設備發展與應用現狀，分析環保政策及預期需求，分析石灰石-石膏濕法脫硫效率與能耗的影響因素以及增效增容技術途徑，分析各種除塵技術應用情況，提出這種組合裝置，該裝置把濕式電除塵與吸收塔組合在一起，雙塔串聯、雙介質、雙循環，分別采用石灰石、石灰做脫硫劑，實現低能耗超低排放，降低工程造價。
【專利說明】一種雙塔雙介質節能高效型煙氣脫硫除塵組合裝置
【技術領域】
[0001]大氣污染物排放治理是環境保護工作的主要內容之一，環保事業是純能源消耗型事業，推進環保設施技術改造，實現達標或超低排放的同時，要使其節能運行，需要有更加節能的環保技術，合理配置更加節能的環保設備系統，節能本身就是環保的。
[0002]在當前環保政策下，面對嚴格的火電廠煙氣排放指標，要以更低的能耗代價實現深度減排污染物的環保目標，實現超低排放需要綜合考慮二氧化硫、氮氧化物、煙塵、氣溶膠、酸霧、重金屬等污染物的協同脫除作用，綜合考慮環保與節能問題。
[0003]綜合分析使用多種脫硫劑，綜合分析各種環保設備特點，提出本發明所述一種雙塔雙介質節能高效型煙氣脫硫除塵組合裝置，該裝置把濕式電除塵與吸收塔組合在一起，雙塔串聯、雙介質、雙循環，分別采用石灰石、石灰做脫硫劑，實現低能耗超低排放，降低工程造價。
技術背景
[0004]火電廠脫硫有燃燒前、中、后脫硫，其中燃燒后煙氣脫硫是普遍商業化應用的脫硫方法，按工藝特性可分為濕法、干法和半干法三種，按脫硫介質不同分有鈣法、氨法、鎂法、雙堿法等，商業化普遍采用技術是鈣法，沿海有部分海水脫硫機組，少數中小以下容量機組采用氨法等其它脫硫工藝，隨著國家和地方的大氣污染排放標準限值的要求逐漸提高，原有脫硫系統特別是原有干法、半干法系統不能滿足排放要求，大批干法脫硫裝置改造為濕法，早期的脫硫裝置多帶有煙氣旁路，目前現役脫硫裝置絕大多數取消了煙氣旁路，部分脫硫裝置設有GGH，機組投產增設脫硫裝置時多設有增壓風機。
[0005]石灰石(石灰)-石膏濕法煙氣脫硫技術經過多年發展，由于脫硫效率高、工藝成熟、系統穩定、脫硫劑相對容易獲取、副產品利用率高等優點，已成為技術最成熟，實用業績最多，運行狀況最穩定的脫硫工藝，目前我國火電機組運行的絕大多數配套石灰石-石膏濕法脫硫裝置。
[0006]國內靜電除塵器技術成熟，火電廠鍋爐普遍配置靜電除塵器，近幾年隨著國家環保對大氣污染防治要求逐漸提高，減少霧霾，控制PM2.5，對粉塵排放指標要求的逐漸提高，部分電廠對原有電除塵進行各類擴容增效改造，如采用增設電場、增大比集塵面積、采用高頻高效電源、分區供電、煙氣調質、移動電極、低低溫電除塵、電袋復合、純布袋除塵等技術；布袋除塵提高了風阻、電耗指標后除塵器出口的粉塵濃度下降明顯，低低溫除塵有一定節能效果，適用范圍有局限性，其他方法的除塵改造只是效果改善，仍不能滿足今后粉塵排放要求；濕法脫硫對煙氣粉塵有一定洗滌效果，運行經驗試驗表明石灰石-石膏濕法脫硫噴淋塔對電除塵后原煙煙塵洗滌效率可達40%-70%。
[0007]《火電廠大氣污染物排放標準》GB13223-2011要求2014年7月1日起，全國除廣西、重慶、四川、貴州等地區外的火力發電廠燃煤鍋爐排放限值二氧化硫200毫克/立方米(新建100毫克/立方米)、煙塵30毫克/立方米；“重點區域”執行大氣污染物特別排放限值二氧化硫50毫克/立方米、煙塵20毫克/立方米；環境保護部公告(2013年第14號)要求19個省(區、市)47個地級及以上城市火電行業燃煤機組自2014年7月1日起執行煙塵特別排放限值；地方標準如《山東省火電廠大氣污染物排放標準》要求，自2017年1月1日起現有(即非重點區域)火力發電燃煤鍋爐執行排放限值二氧化硫100毫克/立方米、煙塵20毫克/立方米，高于國家標準要求。
[0008]《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014—2020年)》(國辦發〔2014〕31號)明確要求東部地區新建燃煤發電機組大氣污染物排放濃度基本達到燃氣輪機組排放限值(燃機排放限值，即在基準氧含量6%條件下，煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別不高于10,35,50毫克/立方米)，中部地區新建機組原則上接近或達到燃氣輪機組排放限值，鼓勵西部地區新建機組接近或達到燃氣輪機組排放限值；到2020年，東部地區現役30萬千瓦及以上公用燃煤發電機組、10萬千瓦及以上自備燃煤發電機組以及其他有條件的燃煤發電機組，改造后大氣污染物排放濃度基本達到燃氣輪機組排放限值；中部地區新建機組原則上接近或達到燃氣輪機組排放限值，鼓勵西部地區新建機組接近或達到燃氣輪機組排放限值，支持同步開展大氣污染物聯合協同脫除，減少三氧化硫、汞、砷等污染物排放；部分地方環保、能源管理部門指定的行動計劃或地方政策，提出的環保標準更高，適用地區更寬，實施時段要求更嚴。
[0009]大氣污染物防治對煙氣排放限值要求日益提高，為了滿足達標或超低排放，近幾年來以及今后幾年各地火電廠都有大量的脫硫裝置增容提效改造工程項目，為滿足“重點區域”二氧化硫50毫克/立方米、煙塵20毫克/立方米，特別是為滿足《行動計劃》要求的東部地區二氧化硫35毫克/立方米、煙塵10毫克/立方米的排放指標要求，受到各種改造條件限制，為獲得接近超凈的這點減排量而進行的設備改造難度和經濟投入都較大。
[0010]環保設備是純能耗設備，在解決環保問題的同事必須考慮節能問題，以最低的能耗實現最佳的節能效果；脫硫裝置與除塵設備在脫硫、除塵方面有相當的協同作用；現役機組進行污染物深度脫除的環保改造，還受現場改造施工條件，平面布置等各種條件制約，實施難度大，各電廠在環保改造方面存在諸多共性問題；實際生產需要綜合分析各種脫硫、除塵工藝特點，效率與能耗，協同作用，實施條件等各種因素，選擇一種節能環保脫硫除塵方案。
[0011]石灰石(石灰)-石骨濕法煙氣脫硫技術分析
如前所述，石灰石(石灰)-石膏濕法煙氣脫硫技術發展多年，是工藝技術最成熟、脫硫效率高、系統運行穩定、脫硫劑獲取容易、副產品利用率高、商業應用業績最多的脫硫工藝；以下對該脫硫工藝的分析，基于煙氣吸收雙膜理論模型(見圖1)。
[0012]傳質單元數NTU是影響S02脫除效率的所有參數的函數，
NTU=ln (Yin/Yout) = (KXA) /G,其中 1/K=l/Kg+H/ (ΚΙ Φ )
A-提高傳質截面總面積
K—氣相平均總傳質系數 G—總煙氣質量流量 Φ-液膜增強系數 Κ1—提高液膜傳質分系數
提高傳質截面總面積Α與氣相平均總傳質系數Κ的乘積可提高脫硫效率；在總煙氣質量流量G不變的條件下提高漿液循環量，也就是增大液氣比(L/G)不僅增加了傳質表面積A,也增加了吸收S02可利用的總堿量既提高了液膜增強系數Φ，總傳質系數K。
[0013]如圖2所示液氣比(L/G)與脫硫效率的關系，曲線末端提高脫硫效率需要增加的液氣比的比例增大，靠增大漿液循環量來提高脫硫效率越來越困難，越來越不經濟；液氣比是影響脫硫裝置電耗的主要參數。
[0014]提升鈣硫比(Ca/S)，是通過提高液膜增強系數Φ來影響脫硫效率，當未溶解的石灰石含量增加到一定值，PH值高于5.7后，石灰石溶解速率急劇下降，脫硫效率的提高變緩慢(見圖3)，鈣硫比的提高使石灰石耗量增大，運行不經濟，也影響石膏純度和再利用，取用不同PH值得雙塔循環可將精處理塔產物排入一級塔進一步反應，提高石灰石利用率。
[0015]增大漿池和增加塔高，來增大固體停留時間和氣液接觸時間，提高S02吸收，但同時影響裝置造價與運行經濟性，原有吸收塔并不是都具備增大漿池和增加塔高的改造條件。
[0016]噴嘴的選擇與布置影響脫硫效率，選擇霧化效果好流通阻力小的噴嘴，優化噴嘴布置提高覆蓋率，提高液膜傳質分系數K1，提升傳質表面積A;螺旋噴嘴霧化效果優于空心錐噴嘴，但是防堵塞方面效果差；液柱形噴嘴耐磨損效果好，雖然有液氣雙接觸，但是液氣比選擇偏高，由于是母管運行方式，在系統可靠性方面存在問題。
[0017]各種運行經驗說明，經過改進和優化的托盤運行是可靠的，是提高吸收塔脫硫能力和脫硫效率可以采取的措施，設置托盤能夠提升傳質表面積A，同時起到煙氣均流作用，降低煙氣通過噴淋層洗滌時的旁路效應；在選裝托盤時必須計算選擇合理的孔徑和開孔率；設置托盤可降低液氣比運行，節省的電能要多于增加煙氣阻力而增加的能耗。
[0018]國內早期建設的脫硫系統都帶有GGH，換熱提高凈煙氣溫度，保障了煙囪不發生嚴重腐蝕，提高煙氣爬升和增大擴散范圍；但是GGH帶了諸多問題，一是增大了煙氣系統的阻力，一般總阻力在500-1200Pa左右，加大風機電耗；二是本身易發生堵塞問題，嚴重時在線沖洗無效停機；三是轉子回轉式GGH應用多，但是能耗高，包括驅動電機、密封風機、低泄漏風機耗電，高低壓水沖洗泵、吹灰耗能；四是GGH漏煙使凈煙氣二次污染，使排放參數控制在較高水平更困難，GGH每泄漏1%的原煙，影響脫硫系統效率至少1% ;五是檢修維護費用高。隨著煙囪防腐技術問題得到解決，拆除回轉式GGH成為節能減排改造的一種趨勢，拆除GGH能貢獻降低20-50mg/m3凈煙S02含量；目前國內也有熱管式換熱器MGGH應用，實現零泄漏，但是投資大，也產生一定阻力，節能方面遠不如設置低溫省煤器效果好，污染物排放方面，改善測量參數，改善煙羽觀感，對總量控制幫助不大。
[0019]原有機組增設脫硫系統多數設有增壓風機，增壓風機設置與否對系統脫硫效率影響不大，盡管多個電廠對增壓風機及電源、拖動系統做過各種節能改造，但是運行經驗說明增壓風機與引風機總電耗遠高于引增合一型機組的風機電耗；設置增壓風機是在機組煙風系統設備可靠性鏈條上串聯了不可靠因素，尤其是在脫硫旁路強制拆除后更突顯了這一問題；越來越多的電廠實施引增合一，特別是隨著脫硝改造、超凈排放改造，須同時風機升壓改造，一次投資，實現引增合一。
[0020]脫硫劑的選擇分析
前述石灰石(石灰)_石膏濕法煙氣脫硫工藝脫硫劑獲取容易、副產品利用率高，應用最多，就石灰石與石灰作為脫硫劑而言，實際應用中由于脫硫劑耗量大，石灰石_石骨濕法是商業應用主流。
[0021]石灰有比石灰石更好的與S02反應的活性,更聞的溶解率,相對于石灰石來說是一種高效脫硫劑，曾在脫硫發展早期干法或半干法系統中廣泛用作脫硫劑，石灰的主要成分是氧化鈣(CaO)，自然界沒有天然的石灰資源，石灰是石灰石(CaC03)經過約1100攝氏度高溫數小時的焙燒得到的物質，生石灰(CaO)經消化變為熟石灰(Ca (OH) 2);熟石灰是一種強堿，溶解度和電離度遠大于石灰石，石灰基FGD系統運行在較高的PH值條件下不會影響Ca (0H) 2的溶解度，PH值一般控制在6.0-7.0，PH值比石灰石法高的多；石灰或消石灰相對于石灰石是一種較貴的原料，價格因素、獲取途徑、儲運條件限制了它作為火電廠脫硫劑的普遍應用，目前火電廠濕法脫硫多采用CaC03作為脫硫劑；石灰石或石灰作為脫硫劑的濕法脫硫系統，工藝選擇、設備型式、系統設置、防腐要求都相近，化學反應相通，副產物及脫水設備相同，技術應用成熟、實施簡單、系統安全、可靠性好，作為脫硫劑均比其他介質能容易獲得，由于石灰與S02反應更高效，達到同樣的脫硫效率，在鈣硫比相近的情況下，液氣比是以石灰石做脫硫劑的一半，漿液循環量更小、煙風阻力能耗更低，更加節能。
[0022]從理論上講，鈣法脫硫一個鈣基吸收劑分子可以吸收一個S02分子，火電廠脫硫劑的耗量較大；石灰(CaO)的分子量是56,石灰石(CaC03)的分子量是100,消石灰(Ca (0H)2)分子量74,石灰的分子量比石灰石幾乎小一半，因此單位質量的石灰脫硫量比石灰石幾乎高一倍；市場價格方面，325目石灰石粉價格在150-200元/噸，石灰價格約為石灰石粉的2倍多，也就是說脫除同數量的S02，采用石灰和石灰石粉原料成本大體相當，石灰成本略高一些；濕法脫硫系統石灰消化后使用，如場地限制也可選擇不設計消化系統，直接采購消石灰(Ca (0H) 2)，消石灰價格與石灰相當，用量約是石灰石粉用量的3/4，原料成本更高一些。
[0023]煙氣除塵技術分析
靜電除塵器是火電廠普遍采用的除塵器，其工作原理是氣體電離使粉塵粒子荷電后，帶電粒子在電場力的作用下移動，收集在收塵極板上，在振打力作用下落入灰斗收集。國內靜電除塵器技術成熟，設備阻力低，適應煙氣變化能力強，維護工作量少；隨著環保標準對粉塵排放指標提高，為了實現達標排放，部分電廠對原有電除塵進行各類擴容增效改造，新建機組配套的靜電除塵器電場級數增加到5級或6級，電除塵增加電場、增大收塵面積，建設或改造投資大，除塵效率要求越高，經濟投入比率越大，取得的效果卻一般，并且受尾部電場及槽板振打影響，有二次揚塵情況，這種傳統改進改造很多受生產現場設備布置空間限制，并且運行成本比較高，依靠電除塵擴容實現超低排放僅適用于入口粉塵濃度較低，比集塵面積增加不大的機組。
[0024]采用高頻電源、雙區供電、控制優化的諸多改造實例說明改造增效效果有限，其節電效果也與之前電除塵設計裕量有關。這類改造適應燃煤煤質的多變效果不佳，煙塵排放濃度得不到保障。
[0025]低低溫除塵技術屬于煙氣調質范疇，國內有部分采用業績，適用于燃用低灰分、低硫煤的電廠，對煤質要求比較較高，運行中有酸露點腐蝕問題，投資大，采用低溫省煤器的相關改造，是一種有效的節能措施。
[0026]電除塵尾部電場改移動電極。末級電場的陽極板連續回轉運動，旋轉刷清灰，清灰效果好，有效減少二次揚塵情況出現。單是增效效果有限，電除塵器在微細粉塵收集上的局限性不能從根本上得到解決。轉動部件的增加，提升了設備故障率，某廠300MW機組電除塵尾部電場改為旋轉電極一年內有兩個以上電場因旋轉機構故障被迫退出運行，同時由于旋轉部件磨損，提高了維護成本和工作量。
[0027]電袋復合、純布袋除塵能有效降低排煙含塵量，除塵效率較高且不受煙氣成份、含塵濃度、顆粒分散度及粉塵比電阻等粉塵性質的影響，但存在運行阻力過大，布袋需定期每3-5年更換，運行維護費用過高。
[0028]濕式電除塵器:濕式電除塵器國內電廠逐漸開始采用，布置在濕法脫硫系統之后，有立式和臥式兩種形式，將立式布置的濕式電除塵器與脫硫系統結合代替除霧器，也稱為靜電除霧器。濕式電除塵可直接布置在吸收塔頂部，綜合考慮煙氣脫硫除塵，能有效降低投資，并節省設備布置空間；濕式電除塵器在冶金工業燒結氣處理業績較多，應用較早。能有效去除煙氣中微細粉塵、氣溶膠和酸霧等污染物。濕式電除塵器電極頂部設有噴水系統，一是沖洗電極，二是將水霧噴向電場加濕煙氣，水霧在強大的電暈場內荷電并進一步霧化，捕集粉塵粒子，在電場力的驅動下被收塵極捕集。與濕法脫硫結合使用的濕式電除塵，由于煙氣經過噴淋塔洗滌而飽和，不用設置獨立的噴霧系統。沒有振打裝置，只需設置沖洗系統，沖洗水在收塵極上形成水膜，沖刷粉塵到底部水槽。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1是煙氣吸收雙膜理論模型圖，圖1描述了傳質單元數NTU是影響S02脫除效率的所有參數的函數。
[0030]圖2是液氣比(L/G)與脫硫效率的關系圖，圖2描述了液氣比(L/G)與脫硫效率的關系，曲線末端提高脫硫效率需要增加的液氣比的比例增大，靠增大漿液循環量來提高脫硫效率越來越困難，越來越不經濟。
[0031]圖3是衆液中石灰石與石骨質量百分比，圖3描述了石灰石耗量與脫硫效率的關系，提升鈣硫比(Ca/S)，當脫硫漿液中未溶解的石灰石含量增加到一定值，PH值高于一定值后，石灰石溶解速率急劇下降，用提升鈣硫比(Ca/S)來提高脫硫效率更困難。
[0032]圖1、圖2、圖3來源于參考文獻《火電廠濕法煙氣脫硫技術手冊》(周至祥、段建中、薛建明編著，2006年6月第一版)。
[0033]圖4是一種雙塔雙介質節能高效型煙氣脫硫除塵組合裝置簡圖，圖4說明了本發明一種雙塔雙介質節能高效型煙氣脫硫除塵組合裝置主要組成模塊。
[0034]圖5是火電機組鍋爐尾部煙氣系統圖，圖5描述了本發明一種雙塔雙介質節能高效型煙氣脫硫除塵組合裝置在火電機組鍋爐尾部煙氣系統中的位置。
[0035]圖6是一種雙塔雙介質節能高效型煙氣脫硫除塵組合裝置及系統圖，圖6描述了本發明一種雙塔雙介質節能高效型煙氣脫硫除塵組合裝置主要系統。
[0036]一種雙塔雙介質節能高效型煙氣脫硫除塵組合裝置說明
基于上述分析提出一種雙塔雙介質煙氣脫硫除塵組合裝置(如圖6所示)，每臺機組設兩座噴淋吸收塔串聯組成雙塔雙循環，每塔設計處理100%煙氣量；一級塔采用石灰石做脫硫劑，二級塔采用石灰做脫硫劑；一級塔石膏排出泵按照整套裝置石膏量設計，二級塔石膏排出泵按照整套裝置石膏量的30%設計，二級吸收塔石膏漿液經旋流器濃縮底流排入一級塔，二級塔采用石灰做脫硫劑時，經旋流器將含固量50%石膏濃漿排入一級塔，頂流返回二級塔；二級塔石膏也可直接排至真空脫水系統，旋流器頂流返回二級塔。
[0037]一級塔按效率大于90%設計，吸收脫除原煙氣中90%以上的S02，二級吸收塔采用高效脫硫劑，按效率大于95%設計，運行中調整噴淋層運行層數，實現脫硫系統出口 S02濃度達標，原有單塔脫硫改造，原吸收塔可作為一級塔；一級吸收塔出口煙道配置煙氣采樣分析設備，運行中通過試驗找出一二級塔最佳的S02吸收比例，用來指導整套裝置運行調整。
[0038]由于二級塔選用了石灰這種高效脫硫劑，在整套脫硫裝置末端，S02濃度較低條件下，也容易被氫氧化鈣噴淋液滴捕集，相對于采用石灰石脫硫使二級塔液氣比大幅降低，從而降低水泵電耗和煙氣阻力。
[0039]一級吸收塔由于采用廉價和相對更容易獲得的石灰石做脫硫劑，是S02吸收的主要區域，吸收煙氣中90%左右的S02，漿液pH值按照5-5.5調整控制，利于石膏生成和石灰石溶解；二級吸收塔采用吸收效率更高石灰做脫硫劑，pH值可調整至6-7 (二級塔采用石灰石做脫硫劑時PH值控制稍低一些)，利于低濃度S02的吸收，實現S02深度脫除，保障了整套裝置的脫硫高效率；二級塔脫硫總量僅占10%左右，脫硫劑耗量(以Ca計算)僅占10%，并且由于CaO分子量低于CaC03將近一倍，脫除10% S02所消耗的CaO的量(重量)是CaC03耗量56%，所以不至于由于脫硫劑單價高而大幅提高脫硫劑采購成本；有條件電廠可以設置石灰消化裝置，場地緊張的電廠也可直接采購消石灰，在這一方面設計比較靈活。
[0040]GGH漏風使經過脫硫的煙氣再次污染，以原煙S02濃度3000mg/m3脫硫系統為例，GGH每漏風1%，就貢獻30mg/m3的S02濃度，脫硫系統原有GGH拆除是改造趨勢，當前環保要求強制拆除旁路，所以煙氣系統不設置GGH、不設旁路，一級塔入口設事故噴水降溫系統，主煙?防腐，兩臺及以上機組公用單筒煙?時，在二級塔上設計檢修煙?，在檢修煙筒上也配齊煙氣分析采樣裝置，煙氣進行了深度脫硫除塵，平面布置具備條件的電廠也可采用煙塔合一排放形式；一級塔設一層屋脊除霧器+管式除霧器，二級塔設屋脊除霧器+靜電除霧器(濕式電除塵器)；兩塔氧化風機可集中設置公用，優先選用單級離心風機；采用柴油點火或助燃的機組，在一二級塔塔壁上漿池液面高度設置污油排放口，收集浮油廢液。
[0041]在一套脫硫系統中采用石灰石、石灰分別作為一二級塔的脫硫劑，漿液系統即相互關聯又相對獨立；工藝、設備、系統、防腐要求相近，供水、沖洗、氧化風機等設備完全可以共用，兩塔化學反應相通，副產物及脫水設備相同，兩種工藝技術均應用成熟，系統安全可靠性好，作為脫硫劑均比其他介質能容易獲得。
[0042]二級塔采用石灰做脫硫劑，由于石灰與S02反應更高效，達到同樣的脫硫效率，在鈣硫比相近的情況下，液氣比是以石灰石做脫硫劑的近一半；同樣由于漿液循環量變小，漿池容積也相對減小；水平衡方面，制漿用水、除霧器沖洗水是將夜系統主要水源，二級塔處理的S02占煙氣中S02總量的10%，相對一級塔制漿用水量較小；在經過一級塔噴淋洗滌冷卻后的煙氣進入二級塔時溫度低于80°C，所以二級塔的蒸發量遠比一級塔小，CL+離子的濃縮速率小，部分漿液隨石膏排入一級塔，起到排污作用，不需單獨出廢水排污。
[0043]二級塔石膏漿液經旋流器初步濃縮，含固量約50%底流排入一級塔，漿液量僅占一級塔石膏排出漿液總量的5%左右，這部分液體PH至高于一級塔漿液的PH值，但由于總量所占比例較小，影響不大，并能改善一級塔漿液品質。
[0044]在每級吸收塔底部噴淋層以下設置一層合金托盤。在濕法脫硫吸收塔設置托盤，是經實踐檢驗，提高脫硫效率的比較成熟的技術。煙氣通過托盤鼓泡時增加了氣/液傳質面積A，在總煙氣量G不變的情況下NTU提高，吸收塔增設托盤與噴淋空塔相比較，托盤占用安裝高度低于一層噴淋層，達到同樣的脫硫效率，安裝托盤降低了液氣比，減少了漿液循環泵電耗，雖然安裝托盤增加了煙風系統阻力，總電耗降低；托盤產生的阻力，使串聯系統總阻力的增加，降低了并聯通道阻力不均作用，吸收內煙氣分布更加均勻，特別是提高了煙氣在每一級吸收塔下部噴淋區域分布的均勻性，噴淋液滴與吸收塔內煙氣均勻接觸。
[0045]采用雙塔雙循環，并采用相近而不同的兩種介質實施煙氣脫硫，一級塔對煙氣粗處理，對石膏精處理，出廢水進一步處理；二級塔對煙氣精處理，對石膏粗處理，對廢水不處理；一級塔注重二氧化硫處理的量，二級塔注重對二氧化硫徹底的吸收；雙塔雙介質雙循環脫硫使超凈排放更容易，并把能耗降到最低。
[0046]在二級吸收塔頂部設置靜電除霧器(濕式電除塵器):濕法脫硫系統在脫硫的同時由于對煙氣洗滌本身有協同除塵作用，能洗滌原煙含塵量的40-50%，兩級塔串聯雙洗滌提高了除塵效果；煙氣通過脫硫塔兩次洗滌后，含塵量進一步下降，粉塵與霧滴結合更好，粉塵比電阻下降，更利于通過靜電除霧器時被捕集；靜電除霧器在國內有同類運行業績，這種布置還有煙氣自然均流的特點，與臥式濕式電除塵比較不需在出入口設置有一定阻力的均流裝置；不需設置濕式電除塵收塵底槽和排水裝置；不需設計裝用供水泵、箱；裝置不需設計獨立的樁基；并節省部分機械除霧器的投資；可將濕式電除塵控制系統融合到脫硫控制系統當中去，更加集中、簡化、高效，不需單設一套控制系統。
[0047]在雙塔洗滌和濕式靜電除塵器協同作用下，可使凈煙氣粉塵濃度更容易的降低到5毫克/立方米，并有效脫除煙氣中的氣溶膠與酸霧，這是其他除塵方式所不具備的功能；也使同一機組煙氣系統上原電除塵的運行更加靈活，在排放不超標的前提下更多考慮節能運行措施。
【權利要求】
1.一種雙塔雙介質節能高效型煙氣脫硫除塵組合裝置，其特征是濕式電除塵與吸收塔組合在一起，雙塔串聯、雙介質、雙循環，分別采用石灰石、石灰做脫硫劑，實現低能耗超低排放，降低工程造價。
2.根據權利要求1所述的一種雙塔雙介質節能高效型煙氣脫硫除塵組合裝置，其特征是每臺機組設兩座噴淋吸收塔串聯組成雙塔雙循環，每塔設計處理100%煙氣量；一級塔采用石灰石做脫硫劑，二級塔采用石灰做脫硫劑；一級塔石膏排出泵按照整套裝置石膏量設計，二級塔石膏排出泵按照整套裝置石膏量的20-30%設計，二級吸收塔石膏漿液經旋流器濃縮底流排入一級塔，也可直接排至真空脫水系統。
3.根據權利要求1所述的一種雙塔雙介質節能高效型煙氣脫硫除塵組合裝置，其特征是一級塔采用相對廉價和容易獲得的石灰石做脫硫劑，按效率大于90%設計，吸收脫除原煙氣中90%左右的S02，是S02吸收的主要區域，重點要求處理的數量，在一定能耗下提高能效，漿液PH值按照5-5.5調整控制，利于石膏生成和石灰石溶解。
4.根據權利要求1所述的一種雙塔雙介質節能高效型煙氣脫硫除塵組合裝置，其特征是二級塔選用了石灰做脫硫劑，二級吸收塔采用吸收效率更高效的脫硫劑，按效率大于95%設計，PH值可調整至6-7，利于低濃度S02的吸收，在二級塔吸收區，S02濃度較低條件下，也可以被氫氧化鈣噴淋液滴徹底捕集，實現S02深度脫除。
5.根據權利要求1所述的一種雙塔雙介質節能高效型煙氣脫硫除塵組合裝置，其特征是在設計脫硫系統時不采用任何一吸收塔接近100%的高效率，而是通過用效率較高的雙塔串聯效率疊加，來實現整套裝置的高效低能耗運行，并在運行中調整兩塔噴淋層運行層數，實現脫硫系統出口 S02濃度達標，通過試驗找出一二級塔最佳的S02吸收比例。
6.根據權利要求1所述的一種雙塔雙介質節能高效型煙氣脫硫除塵組合裝置，其特征是二級吸收塔采用石灰做脫硫劑，使二級塔液氣比相對于采用石灰石而大幅降低，從而降低水泵電耗和煙氣阻力，保障了整套裝置的脫硫高效率，并把能耗降到最低。
7.根據權利要求1所述的一種雙塔雙介質節能高效型煙氣脫硫除塵組合裝置，其特征是煙氣通過脫硫塔兩次洗滌后，含塵量進一步下降，粉塵與霧滴結合更好，粉塵比電阻下降，更利于霧滴通過靜電除霧器時被捕集。
8.根據權利要求1所述的一種雙塔雙介質節能高效型煙氣脫硫除塵組合裝置，其特征是兩級塔串聯雙洗滌提高了除塵效果，在二級吸收塔頂部設置濕式電除塵器作為靜電除霧器與機械除霧器聯合作用，充分發揮濕法脫硫系統對煙氣洗滌后除霧除塵作用。
9.根據權利要求1所述的一種雙塔雙介質節能高效型煙氣脫硫除塵組合裝置，其特征是吸收塔頂部設置濕式電除塵器，有利于煙氣自然均流，阻力低，安裝在吸收塔上減少機械除霧器層數，不設置濕式電除塵收塵底槽、排水裝置和用供水泵、箱，將濕式電除塵控制系統與脫硫控制系統一體化設計，與吸收塔共用樁基，更加集中、簡化、高效。
【文檔編號】B01D50/00GK104474878SQ201410794015
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月21日 優先權日:2014年12月21日
【發明者】趙民 申請人:趙民