(大唐环境产业集团股份有限公司北京100097)
摘要：在脱硫剂石灰石浆液与二氧化硫反应的过程中，石灰石浆液与二氧化硫的充分混合和接触是提高脱硫效率的关键。受限于吸收塔喷嘴不能紧贴吸收塔壁布置等问题，存在烟气中少量SO2沿吸收塔塔壁逃逸现象。加装均流环提效装置能够有效防止内壁附近的烟气逃逸，加强烟气与脱硫剂浆液的混合和接触，提高脱硫效率。同时加装均流环提效装置能够局部提高吸收塔内吸收区烟气流速，提高脱硫效率，降低液气比。
关键字：均流环提效装置，SO2逃逸，脱硫效率
1、前言
在烟气脱硫装置中，石灰石−石膏湿法脱硫是应用最广泛的一种方法，它具有处理烟气量大、阻力小、效率高等优点。
在脱硫剂石灰石浆液与二氧化硫反应的过程中，石灰石浆液与二氧化硫的充分混合和接触是提高脱硫效率的关键。目前普遍采用在吸收塔内通过喷嘴将浆液雾化与逆流的烟气接触和混合的方法，由于烟气流场分布不均匀，且受限于吸收塔喷嘴不能紧贴吸收塔壁布置等问题，吸收塔周边区域单位面积的喷淋量大大小于吸收塔中间区域。烟气中少量SO2沿吸收塔塔壁逃逸现象，无法与喷淋石灰石浆液完全反应。同时喷淋至吸收塔内壁的浆液沿塔壁很少能参加反应就流回吸收塔下部的浆液池。从而造成脱硫效果不佳，反应效率低。根据文献记录结果，在吸收塔中心67%区域内，二氧化硫的脱硫率为99%～100%，而吸收塔中心67％区域以外的靠近内壁的周边区域脱硫效率仅为68%。
2、均流环提效装置介绍
为了保证本项目达到设计脱硫效率99.1%，建议吸收塔加装均流环提效装置，该技术为大唐环境产业集团股份有限公司专利技术，专利名称为《一种气液逃逸阻止装置》，专利号ZL201520505359.4。
该专利技术的有益效果如下：
本均流环提效装置位于脱硫吸收塔每层喷淋层的下部，特别适于烟气脱硫装置中的烟气与脱硫剂的逆向接触反应的过程，防止喷到吸收塔内壁上的浆液和内壁附近的烟气逃逸，将这部分浆液和烟气引入到吸收塔内部，加强烟气与脱硫剂浆液的混合和接触，促进这部分浆液和烟气进一步反应，增加反应的效果，使反应更加充分，提高脱硫效率，达到二氧化硫超低排放的目标。并可以降低浆液流量，从而降低浆液循环泵的流量，从而降低脱硫装置的反应池体积和电耗，降低运行成本，并起到烟气整流的效果。
同时，由于加装了均流环提效装置，使得吸收塔内吸收区局部烟气流速增加，能够有效提升脱硫效率。经测算，加装均流环提效装置后，脱硫液气比能够降低约5.5%。
该装置如下图所示，内环为锯齿状，且气液逃逸阻止板上设有若干孔洞，可以加强来自吸收塔内部的浆液与向上流动的烟气接触和扰动，使液气进一步接触和混合，提高反应效率。
均流环提效装置示意图
3、经济性分析
均流环提效装置接触浆液频繁，因此建议采用耐腐蚀合金材料，可供选择的材料有C276、1.4529以及2205等。
以国内XX2X1000MW机组为例，核算加装均流环提效装置后脱硫系统的经济性。
考虑吸收塔直径19米，每层喷淋层对应的1套均流环提效装置材料用量约为1.3吨，单塔4层喷淋总用量约5.2吨。根据新余项目实际情况，本次改造均流环提效装置材质为1.4529，增加吸收塔造价约为5.2×10＝52万元
由于加装均流提效装置，导致浆液循环泵选型从4×13400m3/h减少至4×12700m3/h，节约造价约18万元。
同时对比两种循环泵选型，加装均流环提效装置会导致循环泵节约电耗约260kW，按机组年利用小时数5000小时计算，年节电量为130万kW•h，按照每度电0.35元计算，每年可节电约47万元。同时考虑加装均流提效装置会导致吸收塔阻力增加约160Pa，增加引风机分摊电耗224kW，按机组年利用小时数5000小时计算，每年增加运行费用约224×5000×0.35≈39万元。
综上所述，加装均流环提效装置增加建设投入约34万元，每年节约运行成本约8万元，5年即可收回成本。
4、结论
均流环提效装置能够防止喷到吸收塔内壁上的浆液和内壁附近的烟气逃逸，将这部分浆液和烟气引入到吸收塔内部，加强烟气与脱硫剂浆液的混合和接触。同时加装均流环提效装置能够局部增加吸收塔内吸收区烟气流速，提高脱硫效率。
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