一种控制吸收塔液位的系统及其方法

技术领域

本发明涉及湿法脱硫吸收塔相关的环保设备领域，具体为一种控制吸收塔液位的系统及其方法。

背景技术

近年来随着各地环保政策的日趋严格，要求全国所有具备改造条件的燃煤锅炉力争实现超低排放，如火电行业要求在基准氧含量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。其中对于粉尘的控制，部分燃煤电厂采用低温电除尘器与吸收塔高效协同除雾除尘技术以实现粉尘的超低排放，该技术需要在电除尘器前增设低温省煤器以降低电除尘器前烟气温度提高电除尘器运行效果、在吸收塔内设置多级除雾除尘装置以较少塔内烟气液滴与粉尘的携带。

上述过程中，会存在以下两方面的问题：一方面，低温省煤器的使用造成吸收塔入口烟气温度降低引起吸收塔内蒸发量减少，吸收塔液位及水平衡难以控制；另一方面，为保证吸收塔内多级高效协同除雾除尘装置运行效果，不可避免的采用大量的工艺水进行冲洗，大量冲洗的工艺水最终进入吸收塔浆池将进一步加剧吸收塔液位与水平衡的无法控制。目前，为保证脱硫系统运行过程中吸收塔液位及水平衡得以控制，往往通过盲目减少高效除雾除尘装置的冲洗频次及增加脱硫废水的外排的方法，但减少冲洗会给高效协同除雾除尘装置的运行带来安全隐患，而增加脱硫废水外排会引起运行成本大幅增加。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种控制吸收塔液位的系统及其方法，能够有效对吸收塔浆池中的部分浆液进行固液分离，从而可以有效控制吸收塔液位及水平衡，有效节水，成本较低，安全可靠。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种控制吸收塔液位的系统，包括安装在吸收塔浆池中的隔离沉降管组和设置在吸收塔外的塔外收集管；

所述的隔离沉降管组包括若干根隔离沉降管；所述的隔离沉降管沿着吸收塔浆池的周向均匀布置，每根隔离沉降管均斜插入吸收塔浆池，插入吸收塔后垂直折向吸收塔底部，伸出吸收塔外的顶端与塔外收集管连通。

进一步的，隔离沉降管的顶端和塔外收集管的高度，均低于吸收塔设计液位。

进一步的，所述的每根隔离沉降管插入吸收塔浆池的插入点距离吸收塔设计液位的距离为1.5m-2.0m，每根隔离沉降管底端距离吸收塔底的距离为1.0m-2.0m。

进一步的，所述的隔离沉降管组包括8-16根隔离沉降管。

进一步的，所述的隔离沉降管的单根管道公称直径范围为0.15m-0.5m。

进一步的，还包括设置在吸收塔外的收集坑；所述的收集坑的输入端连接塔外收集管。

更进一步的，所述的收集坑的输出端通过泵组与除雾除尘装置冲洗水系统的输入端连接。

一种控制吸收塔液位的方法，包括，

当隔离沉降管组插入吸收塔中时，隔离沉降管组内部的浆液将受到隔离沉降管组本身的隔离作用而无法流动；

含固体量较高的浆液在隔离沉降管组内发生自然沉降而下沉到隔离沉降管组底部，直至流出隔离沉降管组；

上清液将留在隔离沉降管组上部并利用吸收塔液位与隔离沉降管组之间的存在高差，上清液自动排出吸收塔外；通过控制上清液排出量控制吸收塔液位及水平衡。

进一步的，排出吸收塔外的上清液通过塔外收集管引出后流入收集坑，通过泵组将上清液打到除雾除尘装置冲洗水系统内，用于除雾除尘装置的冲洗。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明通过在吸收塔浆池区域布置隔离沉降管组，利用各隔离沉降管本身的隔离作用，通过隔离沉降管内部浆液的自然沉降作用，实现了部分吸收塔浆液的固液分离，分离出的上清液自动排出吸收塔外可有效控制吸收塔的液位及水平衡，避免了为了控制吸收塔液位而增加脱硫废水外排等引起的运行费用增加；同时，对排出的上清液进行收集回用，考虑到上清液的含固量低满足除雾除尘装置冲洗水的要求，用其替代工艺水，避免了该部分水的消耗，具有一定的节水作用。

附图说明

图1为本发明实施例中的结构安装示意图。

图中：其中，1为吸收塔浆池，2为侧进式搅拌器，3为除雾除尘装置、4为隔离沉降管组、5为塔外收集管、6为收集坑、7为泵组、8为除雾除尘装置冲洗水系统。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明一种控制吸收塔液位的系统，如图1所示，包括隔离沉降管组4、塔外收集管5、收集坑6、泵组7及除雾除尘装置冲洗水系统8；其中隔离沉降管组4包含8-16根隔离沉降管，单根隔离沉降管的管道公称直径为0.15m-0.5m，优选的采用0.2m-0.4m；所述的隔离沉降管组4斜插入吸收塔浆池1中；所述的塔外收集管5与隔离沉降管组4塔外部分连接将收集液引入收集坑6；所述的泵组7将收集坑6中收集到的上清液泵入除雾除尘装置冲洗水系统8。

其中，本优选实例中隔离沉降管组含8-16根管道，单根管道公称直径为0.15m-0.4m，在吸收塔浆池1区域沿着吸收塔周向均匀布置，每根隔离沉降管斜插入吸收塔浆池区1，插入点离吸收塔设计液位的距离为d1，d1＝1.5-2.0m，隔离沉降管插入吸收塔后垂直折向吸收塔底部，距离吸收塔底的距离d2，d2＝1.0-2.0m；

其中，吸收塔浆池1中的浆液含固量一般约为10-25％，在吸收塔侧进式搅拌器2的作用下所有浆液在塔内呈均匀的流动状态，不会发生自然沉降。当多个隔离沉降管插入吸收塔浆池中时，隔离沉降管内部的浆液将受到管道本身的隔离作用而无法流动，含固量较高的浆液在隔离沉降管内将发生自然沉降，浆液中的固体将下沉到隔离沉降管底部直至流出隔离沉降管，上清液将留在隔离沉降管上部；同时由于吸收塔液位与隔离沉降管之间的存在高差，上清液可自动排出吸收塔外，从而通过控制上清液排出量控制吸收塔液位及水平衡。

其中，合理布置吸收塔外收集上清液的塔外收集管5(安装位置保持在吸收塔液位以下)，排出吸收塔外的上清液可通过塔外收集管5引出，再流入收集坑6。考虑到该部分上清液的水质满足对除雾除尘装置3冲洗水质的要求，设置泵组7将其打到除雾除尘装置冲洗水系统8内，用于除雾除尘装置3的冲洗。

本发明的具体工作过程为：

参考图1，吸收塔下部区域为吸收塔浆池1，其内部浆液含固量约10％-25％，在侧进式搅拌器2的作用下呈均匀流动状态且不会发生自然沉降，由8-16根公称直径为0.15m-0.4m隔离沉降管组成的隔离沉降管组4周向均匀布置斜插入吸收塔浆池1，插入点与吸收塔设计液位的垂直距离为d1(d1＝1.5m-2.0m)，各隔离沉降管插入吸收塔后垂直折向吸收塔底部，距离吸收塔底的距离为d2(d2＝1.0m-2.0m)。各隔离沉降管内部的浆液将受到管道本身的隔离作用无法流动而发生自然沉降，沉降后浆液中的固体将会沉到隔离沉降管下部直至流出隔离沉降管，上清液将留在隔离沉降管上部且在吸收塔液位与隔离沉降管之间的高差产生的压力作用下可自动排出吸收塔外，上清液流出吸收塔外可实现吸收塔浆池1液位下降，有利于吸收塔水平衡的控制；

塔外收集管5与隔离沉降管组4在吸收塔外连接，隔离沉降管组4上清液可通过塔外收集管5引出吸收塔，考虑到上清液的含固量较低满足除雾除尘装置3对冲洗水质的要求，新建收集坑6用于上清液的收集，同时设置泵组7将其打到除雾除尘装置冲洗水系统8内，用于除雾除尘装置3的冲洗，以替代工艺水冲洗。

在以上系统的基础上，本发明还提供一种控制吸收塔液位的方法，包括如下步骤，

当隔离沉降管组4插入吸收塔中时，隔离沉降管组4内部的浆液将受到隔离沉降管组4本身的隔离作用而无法流动；

含固体量较高的浆液在隔离沉降管组4内发生自然沉降而下沉到隔离沉降管组4底部，直至流出隔离沉降管组4；

上清液将留在隔离沉降管组4上部并利用吸收塔液位与隔离沉降管组4之间的存在高差，上清液自动排出吸收塔外；通过控制上清液排出量控制吸收塔液位及水平衡。

其中，排出吸收塔外的上清液通过塔外收集管5引出后流入收集坑6，通过泵组7将上清液打到除雾除尘装置冲洗水系统8内，用于除雾除尘装置3的冲洗。

本发明适用于湿法脱硫，能够有效对吸收塔浆池1中的部分浆液进行固液分离，将分离出的上清液及时排出吸收塔外二次利用可有效控制吸收塔液位及水平衡，避免为了控制吸收塔液位及水平衡，增加脱硫废水外排引起的运行费用增加；同时对上清液进行收集用以取代除雾除尘装置3的冲洗的工艺水，取代了该部分工艺水的消耗，具有一定的节水效果。