一種帶有深度除濕功能的濕法煙氣脫硫塔及除濕工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及濕法煙氣脫硫技術領域，具體涉及一種集成了脫硫、除霧、深度除濕功能，能夠降低排煙濕度，消除“白煙”和“煙囪雨”的濕法煙氣脫硫塔及除濕工藝。
【背景技術】
[0002]我國大部分燃煤電廠采用濕法煙氣脫硫工藝，包括石灰石-石膏法、氨法及海水脫硫等工藝，分別利用石灰石漿液、氨水或海水等吸收液在脫硫塔內噴淋洗滌煙氣，在此過程中，煙氣中的302被吸收液吸收，達到脫除S0 2的目的。
[0003]脫硫塔是濕法脫硫工藝的核心裝置，一般采用空塔噴淋工藝，脫硫塔由三層脫硫噴淋層及兩層屋脊式除霧器構成，近年隨著超低排放技術的推廣，濕法煙氣脫硫塔采用增加噴淋層、雙塔雙循環或單塔雙循環等技術以滿足so2的超低排放，但脫硫塔依然保持著3?5層脫硫噴淋層加2?3層屋脊式除霧器的結構。煙氣經脫硫噴淋層洗滌脫硫、除霧器脫除大部分液滴后，形成溫度約50°C，相對濕度100%的飽和濕煙氣經濕煙囪排放，由于濕煙氣與大氣存在溫差，飽和濕煙氣中的水蒸氣會在煙囪出口遇冷迅速凝結，形成“白煙”、“煙囪雨”現象，并在煙囪內部形成酸液腐蝕煙囪結構，而煙氣溫度低則直接導致了煙氣抬升擴散能力弱。
[0004]為了解決“白煙”及“煙囪雨”的問題，燃煤電廠曾在濕法脫硫塔下游利用回轉式換熱器(RGGH)或管式換熱器(MGGH)對煙氣加熱以降低濕煙氣的相對濕度，多年運行結果表明，換熱器易堵塞、阻力大、故障率高、系統復雜，已逐步被電廠淘汰、拆除；為保證煙囪安全運行，燃煤電廠采用了鈦板、玻璃鋼等制作煙囪內襯以使煙囪結構免受腐蝕，造價不菲。
[0005]目前，工程應用中仍沒有能夠避免脫硫塔排放飽和濕煙氣的技術，從而簡化脫硫塔下游設備，降低煙囪防腐投資，避免“白煙”、“煙囪雨”現象。
【發明內容】
[0006]本發明公開了一種帶有深度除濕功能的濕法煙氣脫硫塔及除濕工藝，該發明能夠杜絕脫硫塔排放飽和濕煙氣的缺點，降低脫硫塔排煙相對濕度，降低煙氣露點，避免“煙囪雨”和“白煙”現象，提高煙氣排放溫度，增強煙氣擴散能力，使煙囪無需采用昂貴材料進行防腐。
[0007]為了達成上述目的，本發明采用如下技術方案:
[0008]一種帶有深度除濕功能的濕法煙氣脫硫塔，在脫硫塔內從中部到上部依次設有脫硫噴淋層、除霧器和除濕器，除濕器包括用于提供設定濃度的除濕工質的除濕噴嘴和設于除濕噴嘴下方的接液裝置。燃煤煙氣通過入口煙道進入脫硫塔，經脫硫噴淋層洗滌脫硫、除霧器脫除大部分液滴后，形成相對濕度100%的飽和濕煙氣向上移動進入除濕器，除濕噴嘴噴淋除濕工質，大部分水蒸氣迀移到除濕工質中并放熱，煙氣的含濕量降低、溫度升高、相對濕度降低后形成不飽和濕煙氣排出脫硫塔。在除濕器的除濕工質入口輸入設定濃度的除濕工質，經除濕噴嘴噴淋吸收水蒸氣后形成稀工質，在接液裝置中聚集并通過除濕器底部的稀工質出口排出，除濕工質的噴淋量根據脫硫塔煙氣出口的排煙濕度設計要求調整。
[0009]進一步地，為方便稀工質聚集，所述接液裝置呈漏斗狀，盤狀或碗狀。
[0010]進一步地，所述除濕噴嘴呈多排多列水平設置在所述除濕器的內側頂部。
[0011]進一步地，所述除濕工質為氯化鈣、氯化鋰或溴化鋰的水溶液或其中二種或三者的混合溶液。
[0012]進一步地，所述除濕工質的濃度為40%?50%，除濕工質的蒸氣壓低于煙氣中水蒸氣分壓力。
[0013]進一步地，在所述除濕噴嘴的下方設有填料，增加傳質面積，降低設備體積，提高除濕效果。
[0014]進一步地，所述接液裝置與工質池連接，在接液裝置與工質池之間依次設有凈化器、稀工質池和水液分離器，水液分離器中稀工質的蒸汽壓高于水液分離器中空氣的水蒸氣分壓力。
[0015]進一步地，所述水液分離器為閃蒸器。
[0016]進一步地，在所述水液分離器與所述工質池之間設有冷卻器。
[0017]一種煙氣脫硫塔深度除濕工藝，具體步驟如下:
[0018]1)在除濕器的除濕噴嘴處輸入設定濃度的除濕工質；
[0019]2)除濕工質通過除濕噴嘴進行噴淋，對除霧器后的飽和濕煙氣除濕形成不飽和濕煙氣排出；
[0020]3)接液裝置聚集除濕后的稀工質，通過除濕器底部的稀工質出口排出。
[0021]本發明的工作原理是:燃煤煙氣通過入口煙道進入脫硫塔，經脫硫噴淋層洗滌脫硫、除霧器脫除大部分液滴后，形成飽和濕煙氣向上移動，除濕噴嘴噴淋除濕工質，大部分水蒸氣迀移到除濕工質中并放熱，煙氣的含濕量降低、露點溫度降低，溫度升高形成不飽和濕煙氣后排出脫硫塔。
[0022]本發明的有益效果是:
[0023]1)集成了脫硫、除霧、除濕功能的濕法煙氣脫硫塔，脫硫塔排放的煙氣不再是相對濕度100%的飽和濕煙氣，而是相對濕度可調可控的不飽和濕煙氣。
[0024]2)煙氣露點溫度降低，溫度升高，過熱度提高，從根本上避免了煙氣結露而形成“白煙” “煙囪雨”現象，也就無需采用昂貴材料對煙囪進行防腐。
[0025]3)系統流程簡化，設備功能集成度高，裝置占地少，無需后續煙氣加溫設施。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發明的結構原理圖；
[0027]圖2是本發明中實施例3的的結構圖；
[0028]其中:1 一入口煙道2—脫硫噴淋層3—除霧器4一除濕器5—煙氣出口 6—除濕工質進口 7—除濕噴嘴8一接液裝置9一稀工質出口 10—凈化器，11一稀工質池，12—稀工質栗，13—水液分離器，14 一冷卻器，15—工質池，16—吸收栗。
【具體實施方式】
[0029]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述。
[0030]實施例1
[0031 ] 一種帶有深度除濕功能的濕法煙氣脫硫塔，脫硫塔入口連接入口煙道1，頂端為煙氣出口 5，脫硫塔內從中部到上部依次設有脫硫噴淋層2、除霧器3和除濕器4，除濕器4包括除濕噴嘴7和設于除濕噴嘴7下方的接液裝置8，除濕器頂部設有除濕工質進口 6，除濕工質進口 6連接除濕噴嘴7，接液裝置8的中部連接稀工質出口 9。
[0032]燃煤煙氣通過入口煙道1進入脫硫塔，經脫硫噴淋層2洗滌脫硫、除霧器3脫除大部分液滴后，形成飽和濕煙氣向上移動進入除濕器4，在除濕器4內，大部分水蒸氣迀移到除濕工質中并放熱，煙氣的含濕量降低、溫度升高、相對濕度降低后經煙氣出口 5排出脫硫塔。除濕器4的除濕工質入口 6輸入設定濃度的除濕工質，經除濕噴嘴7噴淋吸收水蒸氣后形成稀工質，在接液裝置8中匯集并通過除濕器4底部的稀工質出口 9排出，除濕工質的噴淋量根據脫硫塔煙氣出口的排煙濕度設計要求調整。
[0033]為方便稀工質聚集，所述接液裝置8呈漏斗狀，稀工質在接液裝置8中聚集后，通過稀工質出口 9排出。
[0034]所述除濕工質為氯化鈣、氯化鋰或溴化鋰的水溶液或其中二種或三者的混合溶液，所述除濕工質的濃度為40 %?50 %。
[0035]除濕噴嘴7采用逆流噴淋方式。
[0036]實施例2
[0037]本實施例與實施例1的區別是:
[0038]在所述除濕噴嘴7的下方設有填料，增加傳質面積，降低設備體積，提高除濕效率。
[0039]實施例3
[0040]如圖2所示，所述接液裝置8與工質池15連接，在接液裝置8與工質池之間依次設有凈化器10、稀工質池11和水液分離器13，水液分離器13(閃蒸器)中稀工質的蒸汽壓高于水液分離器13中空氣的水蒸氣分壓力；工質池15設在脫硫塔的外側，工質池15中的除濕工質經吸收栗16輸入到除濕器4，經除濕噴嘴7噴淋吸收水蒸氣后形成稀工質，隨后稀工質經凈化器凈化后流入稀工質池11，經稀工質栗12輸入到水液分離器11實現除濕工質與水分的分離，分離后的除濕工質經冷卻后送入工質池再次循環利用。
[0041]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種帶有深度除濕功能的濕法煙氣脫硫塔，其特征在于，在脫硫塔內從中部到上部依次設有脫硫噴淋層、除霧器和除濕器，除濕器包括用于提供設定濃度的除濕工質的除濕噴嘴和設于除濕噴嘴下方的接液裝置。2.如權利要求1所述的煙氣脫硫塔，其特征在于，所述除濕噴嘴呈多排多列水平設置在所述除濕器的內側頂部。3.如權利要求1或2所述的煙氣脫硫塔，其特征在于，所述除濕工質為氯化鈣、氯化鋰或溴化鋰的水溶液或其中二種或三者的混合溶液。4.如權利要求1或2所述的煙氣脫硫塔，其特征在于，所述除濕工質的濃度為40%?50 %，除濕工質的蒸氣壓低于煙氣中水蒸氣分壓力。5.如權利要求1或2所述的煙氣脫硫塔，其特征在于，所述接液裝置與工質池連接，在接液裝置與工質池之間依次設有凈化器、稀工質池和水液分離器，水液分離器中稀工質的蒸汽壓高于水液分離器中空氣的水蒸氣分壓力。6.如權利要求5所述的煙氣脫硫塔，其特征在于，所述水液分離器為閃蒸器。7.如權利要求1或2所述的煙氣脫硫塔，其特征在于，在所述除濕噴嘴的下方設有填料。8.如權利要求5所述的煙氣脫硫塔，其特征在于，在所述水液分離器與所述工質池之間設有冷卻器。9.如權利要求1或2或6所述的煙氣脫硫塔，其特征在于，所述接液裝置呈漏斗狀，盤狀或碗狀。10.一種煙氣脫硫塔深度除濕工藝，具體步驟如下: 1)在除濕器的除濕噴嘴處輸入設定濃度的除濕工質； 2)除濕工質通過除濕噴嘴進行噴淋，對除霧器后的飽和濕煙氣除濕形成不飽和濕煙氣排出； 3)接液裝置聚集除濕后的稀工質，通過除濕器底部的稀工質出口排出。
【專利摘要】本發明公開了一種帶有深度除濕功能的濕法煙氣脫硫塔及除濕工藝，在脫硫塔內從中部到上部依次設有脫硫噴淋層、除霧器和除濕器，除濕器包括除濕噴嘴和設于除濕噴嘴下方的接液裝置。本發明的有益效果是：濕法煙氣脫硫塔集成了脫硫、除霧、除濕功能，脫硫塔排放的煙氣不再是相對濕度100％的飽和濕煙氣，而是相對濕度可調可控的不飽和濕煙氣；煙氣露點溫度降低，溫度升高，過熱度提高，從根本上避免了煙氣結露而形成“白煙”“煙囪雨”現象，無需采用昂貴材料對煙囪進行防腐；系統流程簡化，設備功能集成度高，裝置占地少。
【IPC分類】F23J15/06, B01D53/78, B01D47/06, B01D47/14, F23J15/04, B01D53/18, B01D53/14
【公開號】CN105413430
【申請號】CN201510930050
【發明人】董勇, 呂揚, 崔琳
【申請人】山東大學
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月14日