烟气脱硫塔浆液回流循环系统

技术领域

本发明属于脱硫塔技术领域，特别涉及烟气脱硫塔浆液回流循环系统。

背景技术

当前脱硫脱硝重点行业涉及火电、钢铁、水泥、玻璃、化工等行业，烟气脱硫技术一般均以湿法脱硫工艺为主，其中氨法烟气脱硫是利用氨水作为吸收剂的脱硫技术。进行脱硫的过程，脱硫吸收塔为其主要设备之一，烟气在吸收塔内依次经过浓缩区、吸收区、水洗区和除雾除沫区，然后排出吸收塔进入烟囱排入大气。

目前氨法脱硫塔采用多级浓缩、吸收、水洗等，为降低吸收液用量，常采用回流循环浓缩、吸收、水洗的方式。随着烟气处理量大，烟气成分较复杂，烟气处理净化要求越来越高，脱硫塔直径越来越大，塔体高度远超常规脱硫塔。其中脱硫塔内吸收、水洗段的循环回流管位置较高，气液混合后在自身重力作用下回流，为避免回流管流速过高导致管道振动，一般增加回流管道直径的方式。由于混入的烟气量没有相关设计依据，工程中通过增加管道直径的方式无法解决气液两相流导致的管道振动问题。

专利公开号为CN106955578A的发明专利公布了一种氨法烟气脱硫循环液优化平衡装置，该专利主要涉及一种脱硫循环液物料平衡的方案，通过在浓缩段升气帽正下方位置，设置漏液收集器，然后利用管道与吸收剂回流管线连接进入吸收段回收槽，该装置包括盛液槽、喇叭收集口、导流槽、液体输出口、浮块等，主要解决吸收剂循环槽液位不正常和物料不平衡问题，该技术与专利不涉及回流管道装置及系统。

专利公开号为CN111495101A的发明专利公布了一种湿法脱硫脱硝的废气防回流装置及方法，该专利主要公布一种废气防回流装置和方法，将一种排气管顶机构卡装在回流管路上。排气管身机构的内部设置防回流管路网，通过防回流官网配合阀门组件实现废气的防回流过程，通过分流管对废气进行分流，提高废气在单个管路内部的流动速度，废气在气流的涌动下将活动盖顶起，再流入到下排气通道中重新聚集，通过此方式减小废气再下排气通道内部的流动速度。此专利防止废气进入回流管结构较复杂，且需设置阀门组件，无法应用在烟气脱硫塔中腐蚀性较强环境中，该结构仅用于废气环境，不涉及烟气-浆液回流。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种可使回流浆液中的烟气返回到脱硫塔的烟气脱硫塔浆液回流循环系统。

本发明所采用的技术方案为：

烟气脱硫塔浆液回流循环系统，包括脱硫塔，脱硫塔内设置有若干喷淋均布管支撑梁，喷淋均布管支撑梁上设置有若干循环液喷淋均布管；所述脱硫塔内还安装有集液板，集液板连接有集液管路，集液管路的另一端伸出脱硫塔并连接有气液分离罐，气液分离罐的气体出口连接有排气管路，排气管路的另一端连接到脱硫塔上，气液分离罐的液体出口连接有回流管路，回流管路的另一端连接有循环水槽。

本发明的脱硫塔上部喷淋的循环浆液集中到集液板上，再从集液板流到集液管路。含有烟气的浆液从集液管路进入气液分离罐，对浆液进行气液分离。排气管路将烟气重新送回脱硫塔内，避免将未完全脱硫净化的烟气排入大气，也避免了将烟气排入到其他净化设备而增加回流管道系统的复杂性。本发明能有效减少烟气随浆液进入回流管路，避免了回流管路内气液两相流导致的管道振动，确保回流管道的安全稳定运行。

作为本发明的优选方案，所述集液管路包括依次连接的第一集液管、弯头和第二集液管，第一集液管与集液板连接，第二集液管与气液分离罐连接。集液板上的液体经第一集液管、弯头和第二集液管流进气液分离罐，由气液分离罐进行气液分离。

作为本发明的优选方案，所述集液板的倾斜设置，集液管路连接于集液板的最低处。脱硫塔内各层集液板设置成一定倾斜坡度，坡向集液管路处，便于集液板上浆液汇集。

作为本发明的优选方案，所述排气管路包括依次设置的排气出口管、排气管和排气入口管，排气出口管与气液分离罐连接，排气入口管连接于脱硫塔上。气液分离罐分离出的气体经排气出口管、排气管和排气入口管返送回脱硫塔内，避免未完全脱硫净化的烟气排入大气或进入其他处理装置，简化了回流循环系统。

作为本发明的优选方案，所述排气入口管位于循环液喷淋均布管的上方。脱硫塔上排气入口位置需设置在该层浆液喷淋管的上方，不影响喷淋管安装即可。

作为本发明的优选方案，所述回流管路包括依次设置的回流下降管、第一回流管、异径接头、分离液管道底部大弯管、第二回流管、循环水槽回流液入口管，回流下降管与气液分离罐连接，循环水槽回流液入口管与循环水槽连接。气液分离罐分离出的液体经回流下降管、第一回流管、异径接头、分离液管道底部大弯管、第二回流管和循环水槽回流液入口管，循环浆液进入循环水槽。分离液管道底部大弯管能减缓较高位置回流液体对循环水槽回流入口直管的冲刷及流致振动问题。

作为本发明的优选方案，所述集液板连接集液管路的位置设置有防涡装置。在集液管路入口处设置防涡装置，避免浆液进入管内时，夹带着气体进入，造成气缚。同时防涡装置顶部挡板可直接遮挡住直接窜入的气体。

作为本发明的优选方案，所述集液管路的入口内设置有多孔筛板。在集液管路进口处设置多孔筛板，增加了气液两相回流循环管入口处阻力，浆液需建立一定运行液位高度下进入回流管，从根本上减少烟气进入循环管的可能。

作为本发明的优选方案，所述多孔筛板的小孔总通流面积不小于回流管路的小径段的流通截面积。

本发明的有益效果为：

本发明的脱硫塔上部喷淋的循环浆液集中到集液板上，再从集液板流到集液管路。含有烟气的浆液从集液管路进入气液分离罐，对浆液进行气液分离。排气管路将烟气重新送回脱硫塔内，避免将未完全脱硫净化的烟气排入大气，也避免了将烟气排入到其他净化设备而增加回流管道系统的复杂性。本发明能有效减少烟气随浆液进入回流管路，避免了回流管路内气液两相流导致的管道振动，确保回流管道的安全稳定运行。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1-脱硫塔；2-循环液喷淋均布管；3-喷淋均布管支撑梁；4-升气帽；5-集液板；6-防涡装置；7-多孔筛板；8-回流管套管；9-气液分离罐；10-排气管；11-排气入口管；12-第一回流管；13-分离液管道底部大弯管；14-循环水槽回流液入口管；15-循环水槽；16-循环水槽排气口；17-循环水泵入口管；18-第二回流管；19-第一集液管；20-弯头；21-第二集液管；22-排气出口管；23-回流下降管；24-异径接头。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本实施例的烟气脱硫塔浆液回流循环系统，包括脱硫塔1，脱硫塔1内设置有若干喷淋均布管支撑梁3，喷淋均布管支撑梁3上设置有若干循环液喷淋均布管2；所述脱硫塔1内还安装有集液板5，集液板5连接有集液管路，集液管路的另一端伸出脱硫塔1并连接有气液分离罐9，气液分离罐9的气体出口连接有排气管路，排气管路的另一端连接到脱硫塔1上，气液分离罐9的液体出口连接有回流管路，回流管路的另一端连接有循环水槽15。

本发明的脱硫塔1上部喷淋的循环浆液集中到集液板5上，再从集液板5流到集液管路。含有烟气的浆液从集液管路进入气液分离罐9，对浆液进行气液分离。排气管路将烟气重新送回脱硫塔1内，避免将未完全脱硫净化的烟气排入大气，也避免了将烟气排入到其他净化设备而增加回流管道系统的复杂性。本发明能有效减少烟气随浆液进入回流管路，避免了回流管路内气液两相流导致的管道振动，确保回流管道的安全稳定运行。

具体地，所述集液管路包括依次连接的第一集液管19、弯头20和第二集液管21，第一集液管19与集液板5连接，第二集液管21与气液分离罐9连接。集液板5上的液体经第一集液管19、弯头20和第二集液管21流进气液分离罐9，由气液分离罐9进行气液分离。

其中所述集液板5的倾斜设置，集液管路连接于集液板5的最低处。脱硫塔1内各层集液板5设置成一定倾斜坡度，坡向集液管路处，便于集液板5上浆液汇集。

所述集液板5连接集液管路的位置设置有防涡装置6。在集液管路入口处设置防涡装置6，避免浆液进入管内时，夹带着气体进入，造成气缚。同时防涡装置6顶部挡板可直接遮挡住直接窜入的气体。

所述集液管路的入口内设置有多孔筛板7。在集液管路进口处设置多孔筛板7，增加了气液两相回流循环管入口处阻力，浆液需建立一定运行液位高度下进入回流管，从根本上减少烟气进入循环管的可能。

具体地，所述排气管路包括依次设置的排气出口管22、排气管10和排气入口管11，排气出口管22与气液分离罐9连接，排气入口管11连接于脱硫塔1上。气液分离罐9分离出的气体经排气出口管22、排气管10和排气入口管11返送回脱硫塔1内，避免未完全脱硫净化的烟气排入大气或进入其他处理装置，简化了回流循环系统。

所述排气入口管11位于循环液喷淋均布管2的上方。脱硫塔1上排气入口位置需设置在该层浆液喷淋管的上方，不影响喷淋管安装即可。

具体地，所述回流管路包括依次设置的回流下降管23、第一回流管12、异径接头24、分离液管道底部大弯管13、第二回流管18、循环水槽15回流液入口管14，回流下降管23与气液分离罐9连接，循环水槽15回流液入口管14与循环水槽15连接。气液分离罐9分离出的液体经回流下降管23、第一回流管12、异径接头24、分离液管道底部大弯管13、第二回流管18和循环水槽15回流液入口管14，循环浆液进入循环水槽15。分离液管道底部大弯管13能减缓较高位置回流液体对循环水槽15回流入口直管的冲刷及流致振动问题。

所述多孔筛板7的小孔总通流面积不小于回流管路的小径段的流通截面积。

实施例：

脱硫塔1内各层集液板5设置成一定倾斜坡度，如0.3％～0.5％，坡向集液管路处，便于集液板5上浆液汇集，集液板5之间在塔内粘结牢固，不得漏液。在集液管路入口处增设一防涡装置6，防涡装置6与集液板5粘结固定，使浆液进入集液管路时不产生涡流，避免夹带脱硫塔1内的烟气进入集液管路。在集液管路入口增设一多孔筛板7，多孔筛孔安装位置距离集液板5下100～150mm，便于工地现场安装。多孔筛板7的小孔孔径为20～50mm，小孔总通流面积为第二回流管18流通截面积的100％～120％，其中第一集液管19的直径需满足回流浆液量进行核算，且考虑烟气混入情况下，取计算直径的1.25～1.75倍。将第一集液管19、弯头20、第二集液管21粘结，与脱硫塔1上回流套管通过法兰连接的方式组装，然后与气液分离罐9法兰对接。气液分离罐9内部无相关内件，具有一定空间容积的罐体，气液分离罐9直径为第二集液管21直径的1.75～2倍。气液分离罐9顶部设置排气出口管22，排气出口管22通过法兰与排气管10连接，通过排气管10、排气入口管11将气液分离罐9内的气体重新排入脱硫塔1，避免未完全脱硫净化的烟气排入大气或进入其他处理装置，简化了回流循环系统。气液分离罐9底部设置有回流下降管23，回流下降管23与第一回流管12、异径接头24、分离液管道底部大弯管13、第二回流管18之间法兰连接，然后与循环水槽15的循环水槽15回流液入口管14对接，循环浆液进入循环水槽15。循环水槽15顶部设置有循环水槽15排气口和循环水泵入口管17等接口。其中，所有循环水管与脱硫浆液接触，如气液分离罐9、排气管10、排气入口管11、第一回流管12、分离液管道底部大弯管13、第二回流管18、第一集液管19、弯头20、第二集液管21、排气出口管22、回流下降管23、异径接头24，所选材料需满足防腐需要，采用碳钢管内衬橡胶或内涂玻璃鳞片。

其中，脱硫塔1上排气入口管11位置需设置在该层浆液喷淋管的上方，距离喷淋管中心线上300～500mm，不影响喷淋管安装即可。

其中，分离液管道底部大弯管13的最小弯曲半径需为第二回流管18直径的3～5倍，减缓回流浆液由于自身重力作用下较高流速下对回流直管段的冲刷，避免直管段流速过高导致的振动问题。

本发明采用一定倾斜角度布置的集液分布板，使上部喷淋的循环浆液便于集中排出，进入循环管内。在集液管路进口处设置一多孔筛板7，增加了气液两相回流循环管入口处阻力，浆液需建立一定运行液位高度下进入回流管，从根本上减少烟气进入循环管的可能。在集液管路入口处设置防涡装置6，避免浆液进入循环管时，夹带着气体进入，造成气缚。同时防涡装置6顶部挡板可直接遮挡住直接窜入的气体。通过在脱硫塔1外设置一定容积的气液分离罐9，实现回流管道系统内气液分离的目的，同时在气液分离罐9顶部设置排气管路，将排气管路与脱硫塔1连通，使气液分离罐9内气体重新排入到脱硫塔1内，避免将未完全脱硫净化的烟气排入大气，或者将烟气排入到其他净化设备，增加回流管道系统的复杂性。通过将回流管道系统中气体重新排入脱硫塔1，可彻底避免回流下降管23内浆液带气运行的情况。在回流管底部设置大弯头20，减缓较高位置回流液体对循环水槽15回流入口直管的冲刷及流致振动问题。该回流管系统及装置能有效减少烟气随浆液回流进入管内，避免了回流管内气液两相流导致的管道振动，确保回流管道的安全稳定运行。该回流管系统及装置无需额外配置阀门组件及电控仪表装置，减少了系统维护、检修和更换，节省了运维成本。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。