CN112206641A - 一种单塔多级循环氨/硫铵法烟气脱硫方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单塔多级循环氨/硫铵法烟气脱硫方法。它包括如下步骤，步骤一：烟气预洗涤；步骤二：烟气脱硫；步骤三：烟气进一步脱硫；步骤四：烟气去除脱硫液滴；步骤五：水洗脱硫烟气；步骤六：烟气去除出口雾滴；步骤七：浓缩结晶。本发明具有控制氨逃逸和气溶胶的优点。
Description
技术领域
本发明涉及烟气脱硫技术领域，更具体地说它是一种单塔多级循环氨/硫铵法烟气脱硫方法。
背景技术
二氧化硫是主要的大气污染物，直接排放到大气中，会影响到人类的健康，与水接触形成“酸雨”，腐蚀建筑物和植被等，对人类生存环境造成很大的危害。长期以来，我国的SO2排放量一直都居高不下，现已成为了继欧美之后的世界第三大酸雨区。为了降低二氧化硫的排放量，我国政府推行更加严格的政策限制火电厂的二氧化硫排放量，2014年我国环境保护部推出《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》提出“超洁净排放”目标，行动要求截止2020年底，东部地区新建的燃煤发电机组的烟气中烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放浓度不超过10、35、50mg/Nm3。在2015年12月更是提出在全国地区推行“超洁净排放”。为了应对愈加严格的环保政策，缓解环境压力，持续改进现有燃煤电厂环保技术以及发展新的燃煤电厂环保技术势在必行。
目前为止，各国已开发出上百种燃煤过程控制二氧化硫的技术，其中湿法脱硫工艺应用最广。湿法脱硫技术根据其吸收剂的种类分为钙法脱硫、镁法脱硫、氨法脱硫和海水脱硫等。其中氨法脱硫可吸收烟气中的二氧化硫生产硫酸铵化肥，可以实现资源循环利用，尤其是可以利用化工行业的废氨水，大大降低能耗，具有独特优势。同时氨法脱硫装置对机组负荷变化有较强的适应性，能适应快速启动、冷态启动、温态启动、热态启动等方式。
但是随着燃煤烟气污染物排放限值日益严格，对氨法脱硫技术也提出了新的挑战。长期以来，氨法脱硫存在着过多的氨逃逸和硫酸铵气溶胶问题，而且由于在实际运行过程中锅炉燃煤变化会造成吸收塔入口的烟气流量以及烟气中SO2质量浓度的频繁变化，故加入吸收塔补氨量也要实时对应调整，而传统调节阀难以实现准确、连续地控制补氨量。目前很多技术重点在于如何捕集吸收过程中产生的气溶胶，而不是从源头上抑制或减少吸收过程中气溶胶的产生，导致系统投资大，运行成本高、操作不稳定。
现有专利CN204735109U，《一种控制氨逃逸的氨法脱硫装置》，其公开了一种控制氨逃逸的氨法脱硫装置，其在一定程度优化了工艺流程和装置，但是没有从源头解决问题，主要体现在如下几个方面：
(1)该专利加氨没有设置连锁反馈，实际工程中，随着烟气负荷发生波动，氨水调节的控制是一个难点；现有技术中一般是根据吸收塔出口净烟气的检测结果来调控加氨量，但是这种方式延迟时间长，会造成加氨调节不及时，导致脱硫效率达不到或氨逃逸超标；
(2)该专利控制氨逃逸及气溶胶的手段复杂，没有在吸收段控制，后续处理工艺多增加塔的高度，例如除雾段由上至下依次设有电除雾器、清洗喷淋层、格栅填料层、折板式除雾器。但这些方法不是从吸收过程中气溶胶、氨逃逸产生的源头出发解决，仅关注吸收过程中逃逸的氨及气溶胶如何消除，使得塔的段数越来越多、系统更加复杂，不仅处理效果不好，而且投资运行成本大幅增加；
(3)该专利未明确吸收液溶液具体组成、浓度、吸收温度及pH，工艺流程中也没有监测相应数据，不能实现吸收、氧化、浓缩协同控制，仍不能从游头完全控制氨逃逸、气溶胶的产生，且简单水洗、除雾后的烟气仍难以满足目前超低排放标准要求或更高要求。
因此，从吸收过程中气溶胶、氨逃逸产生的源头出发解决气溶胶、氨逃逸产生的问题，成为实现氨法脱硫超低排放的难点。现亟需开发一种从源头解决吸收过程中气溶胶、氨逃逸产生问题的脱硫方法。
发明内容
本发明的目的是为了提供所述的单塔多级循环氨/硫铵法烟气脱硫方法，从吸收过程中气溶胶、氨逃逸产生的源头出发解决气溶胶、氨逃逸产生的问题，自动化程度高，操作简单，运行成本低，脱硫效率高。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：所述的单塔多级循环氨/硫铵法烟气脱硫方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤一：烟气预洗涤；
待处理烟气从烟气入口进入吸收塔，通过烟气预洗涤喷淋层进行预洗涤、降温，使烟气温度降至70℃以下；
步骤二：烟气脱硫；
经预洗涤后的烟气通过一级吸收循环系统脱硫，一级吸收循环系统的脱硫方法如下：
一级吸收循环泵将氧化槽上部的液体送入一级吸收喷淋层，经一级吸收喷淋层喷淋后、烟气中的SO2被一级吸收喷淋层中的喷淋液吸收、脱除，此时，脱硫喷淋液汇入第二集液器，第二集液器中的脱硫喷淋液通过连通管路从氧化槽顶部返回氧化槽；
一级吸收循环A泵和一级吸收循环B泵从氧化槽的不同高度抽出溶液并分别泵出至一级吸收喷淋A层、一级吸收喷淋B层，形成溶液梯度分布；同时，氨水输送装置通过连通管路对输入一级吸收喷淋层中的喷淋液进行加氨，使吸收段不同高度喷淋层所喷出浆液的PH及氧化率形成差异；
步骤三：烟气进一步脱硫；
二级吸收循环系统对经步骤二处理后的烟气进一步脱硫，二级吸收循环系统的脱硫方法如下：
二级吸收循环泵将氧化槽下部的液体送入二级吸收喷淋层，烟气经二级吸收喷淋层喷淋后，烟气中的SO2被二级吸收喷淋层中的喷淋液吸收、脱除，此时，脱硫喷淋液汇入第二集液器，第二集液器中的脱硫喷淋液通过连通管路从氧化槽顶部返回氧化槽；
同时，氧化空气装置通过氧化空气分布管向氧化槽底部通氧；
步骤四：烟气去除脱硫液滴；
吸收除雾段吸收脱硫液滴，控制进入水洗段的液滴；
氧化槽底部的浆液通过二级吸收循环泵泵入浓缩结晶段，通过调节阀控制泵入流量；
步骤五：水洗脱硫烟气；
水洗循环系统对脱硫烟气进行水洗，具体水洗方法如下：
水洗循环泵将水洗循环槽中的工艺水输入水洗循环喷淋层，水洗循环喷淋层喷淋烟气，降低出口液滴携带中硫铵的浓度，并且降低氨逃逸；此时，水洗液体汇入第一集液器，第一集液器中的水洗液体通过连通管路从水洗循环槽顶部返回水洗循环槽；
步骤六：烟气去除出口雾滴；
水洗后的烟气经水洗除雾段吸收出口雾滴后、从吸收塔顶端排往至烟囱；
步骤七：浓缩结晶；
浓缩循环泵将浓缩结晶段中的循环液打入浓缩喷淋层对烟气预洗涤降温，利用预洗涤浆液的余温浓缩浆液、促进浆液结晶；
扰动泵使浆液在浓缩结晶段中循环、促进浓缩结晶段中浆液的内循环，提高浓缩结晶段中浆液的均匀性；
当浓缩结晶段中浆液的密度大于1285kg/m3时，硫铵排出泵将浆液送至硫铵后处理工段。
在上述技术方案中，第一连锁氨水管路调节阀和第二连锁氨水管路调节阀均为自动调节阀；通过第二pH计反馈的信号连锁控制第一连锁氨水管路调节阀，通过第一pH计反馈的信号连锁控制所述第二连锁氨水管路调节阀。
在上述技术方案中，一级吸收循环A泵的出口设置第二pH计；第二集液器的出口设置第一pH计；
有温度传感器设置在事故喷淋系统与一级吸收段之间；
水洗循环槽通过水洗循环泵和连通管路与吸收除雾段连接；
有密度计设置在一级吸收循环C泵与二级吸收喷淋层的连通管路上。
在上述技术方案中，水洗除雾段为三级屋脊式高效除雾器；水洗除雾段出口处的雾滴浓度小于或等于20mg/Nm3。
在上述技术方案中，在步骤二中，一级吸收段的温度为40-60℃，pH为5.5-6.5；
在步骤三中，二级吸收段的温度为30-50℃，pH为3.5-5.5；
在步骤七中，浓缩结晶段的温度为50-60℃，pH为2-3.5。
本发明具有如下优点：
(1)本发明所述的单塔通过集液器设置多级循环分区，自动化程度高，操作简单，运行成本低，脱硫效率高；
(2)本发明所述的单塔多级循环氨/硫铵法烟气脱硫系统设置塔外氧化槽，与吸收塔塔内氧化相比可降低吸收塔高度，降低吸收循环运行能耗，同时氧化独立控制，可保证98.5％以上的氧化率；本发明在整个氧化过程中，需要的氧气由底部曝气系统(即，氧化空气装置和氧化空气分布管)提供，曝气系统中的氧化空气分布管由软管布置成螺旋状而形成；另外本发明所述的装置在塔侧壁的搅拌器能有效地使氧气和溶液充分接触混合，进一步加速了氧化过程，更有利于协同控制脱硫效率及氨逃逸的问题；
(3)本发明所述的塔内浓缩结晶并对烟气预洗涤降温，利用余温浓缩浆液促进其结晶，使烟气温度降至60℃以下，有利于二氧化硫吸收，不利于氨逃逸，同时将塔底部浆液洗涤为饱和溶液，塔内浓缩断PH值控制在3以下，此温度及PH值条件为溶液结晶和脱水的最有利条件，由于不受吸收循环系统溶液的干扰和除雾冲洗溶液为浓度较高的吸收液，所以本发明所述的系统完全有能力制造和维持这种有利环境；相较于现有技术的单塔系统，本发明完全解决了溶液难结晶的问题，合理利用烟气热量降低能耗，符合循环经济理念；
(4)本发明中的一级吸收循环系统的主要作用是通过对(NH4)2SO3-NH4HSO3混合液的不断循环，吸收烟气中的SO2，而(NH4)2SO3对SO2有更好的吸收能力，源源不断补偿的新氨水为高效的吸收烟气中SO2提供有利的环境和条件；本发明中的循环吸收液为不饱和溶液，由氧化槽提供并在入塔管道加氨，作为一级吸收循环液，将pH值控制在5.5-6.5；本发明中的一级吸收循环液进入氧化槽，保证98.5％以上的氧化率，溶液中大部分为(NH4)2SO4，可维持较低pH的循环溶液来控制亚硫酸铵的分解和氨逃逸；本发明中的一级吸收循环系统和二级吸收循环系统相对独立，浆液浓度和pH值都维持在各自需要的范围之内，吸收效率完全可以维持在98％以上；
(5)本发明采用一级循环吸收入塔管道加氨的方式，达到加氨氧化独立的目的同时节省加氨槽，降低设备投资；
(6)本发明通过过程控制的方法，利用密度计、温度传感器和pH测量的测试结果，及时反馈系统状态的方法调节工艺补水及加氨量来控制吸收段温度及吸收循环液的溶液成分，解决加氨控制延迟的问题，确保脱硫效率最大化同时控制氨逃逸达标；
(7)本发明可根据实际烟气情况设置数级水洗喷淋层来降低出口液滴携带中硫铵的浓度，最大程度减少了烟气拖尾现象的产生。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图1中，A表示工艺水；B表示硫铵后处理工段；C表示事故喷淋系统。
图中1-吸收塔,1.1-浓缩结晶段，1.2-一级吸收段，1.21-一级吸收喷淋层，1.3-二级吸收段，1.31-二级吸收喷淋层，1.4-吸收除雾段，1.5-水洗循环段，1.51-水洗循环喷淋层，1.6-水洗除雾段，1.7-烟气入口，2-氧化槽,3-水洗循环槽,4-循环泵，4.1-一级吸收循环泵，4.11-一级吸收循环A泵，4.12-一级吸收循环B泵，4.13-一级吸收循环C泵，4.2-二级吸收循环泵，4.3-水洗循环泵，5-集液器,5.1-第一集液器，5.2-第二集液器，6-氨水输送装置，6.1-注氨泵，7-氧化空气装置，8-扰动泵，9-浓缩循环泵，10-硫铵排出泵，11-烟气预洗涤喷淋层，12-第一连锁氨水管路调节阀，13-液位计，14-一级吸收循环系统，15-二级吸收循环系统，16-pH值测试装置，16.1-第一pH计，16.2-第二pH计，17-烟囱，18-第二连锁氨水管路调节阀，19-水洗循环系统，20-氧化空气分布管，21-温度传感器，22-密度计，23-浓缩循环系统。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本发明的优点更加清楚和容易理解。
参阅附图可知：所述的单塔多级循环氨/硫铵法烟气脱硫方法，包括如下步骤，
步骤一：烟气预洗涤；
待处理烟气从烟气入口1.7进入吸收塔1，通过烟气预洗涤喷淋层11进行预洗涤、降温，使烟气温度降至70℃以下；
步骤二：烟气脱硫；
经预洗涤后的烟气通过一级吸收循环系统14脱硫，一级吸收循环系统14的脱硫方法如下：
一级吸收循环泵4.1将氧化槽2上部的液体送入一级吸收喷淋层1.21，经一级吸收喷淋层1.21喷淋后、烟气中的SO2被一级吸收喷淋层1.21中的喷淋液吸收、脱除，此时，脱硫喷淋液汇入第二集液器5.2，第二集液器5.2中的脱硫喷淋液通过连通管路从氧化槽2顶部返回氧化槽2；
一级吸收循环A泵4.11和一级吸收循环B泵4.12从氧化槽2的不同高度抽出溶液并分别泵出至一级吸收喷淋A层1.211、一级吸收喷淋B层1.212，形成合理的溶液梯度分布，提高脱硫系统吸收效率和对氨逃逸的遏制效果；
一级吸收循环泵4.1与二级吸收循环泵4.2从氧化槽2的不同高度抽出溶液并泵出至一级吸收段1.2、二级吸收段1.3，形成合理的呈梯度分布；同时，氨水输送装置6通过连通管路对输入一级吸收喷淋层1.21中的喷淋液进行加氨，使吸收段不同高度喷淋层所喷出浆液的PH及氧化率形成差异，以便于提高脱硫系统吸收效率和对氨逃逸的遏制效果；
一级吸收液(即氧化槽2内部的上层液体)从氧化槽2到吸收塔1的一级吸收喷淋层1.21循环，采用一级循环吸收入塔管道加氨的方式，利用高pH的循环溶液来保证脱硫效率，通过实时监测循环液pH连锁控制加氨量，解决加氨控制延迟导致的脱硫效率不足或氨逃逸问题，从源头上控制脱硫过程中的气溶胶产生；
步骤三：烟气进一步脱硫；
二级吸收循环系统15对经步骤二处理后的烟气进一步脱硫，二级吸收循环系统15的脱硫方法如下：
二级吸收循环泵4.2将氧化槽2下部的液体送入二级吸收喷淋层1.31，烟气经二级吸收喷淋层1.31喷淋后，烟气中的SO2被二级吸收喷淋层1.31中的喷淋液吸收、脱除，此时，脱硫喷淋液汇入第二集液器5.2，第二集液器5.2中的脱硫喷淋液通过连通管路从氧化槽2顶部返回氧化槽2；
同时，氧化空气装置7通过氧化空气分布管20向氧化槽2底部通氧；
二级吸收液从氧化槽到吸收塔二级喷淋层循环，通过调控溶液浓度、温度和氧化率，利用较低pH的循环溶液在进一步脱硫的同时，控制烟气亚硫酸铵的分解、氨逃逸和气溶胶，达到超低排放的标准；
步骤四：烟气去除脱硫液滴；
吸收除雾段1.4吸收脱硫液滴，控制进入水洗段的液滴，才能保证出口总尘(含铵盐)达到超低的要求，也减少气溶胶的产生；
氧化槽2底部的浆液通过二级吸收循环泵4.2泵入浓缩结晶段1.1，通过调节阀控制泵入流量；
步骤五：水洗脱硫烟气；
水洗循环系统19对脱硫烟气进行水洗，具体水洗方法如下：
水洗循环泵4.3将水洗循环槽3中的工艺水输入水洗循环喷淋层1.51，水洗循环喷淋层1.51喷淋烟气，降低出口液滴携带中硫铵的浓度，并且降低氨逃逸；此时，水洗液体汇入第一集液器5.1，第一集液器5.1中的水洗液体通过连通管路从水洗循环槽3顶部返回水洗循环槽3；
步骤六：烟气去除出口雾滴；
水洗后的烟气经水洗除雾段1.6吸收出口雾滴后、从吸收塔1顶端排往至烟囱17；
步骤七：浓缩结晶；
浓缩循环泵9将浓缩结晶段1.1中的循环液打入浓缩喷淋层11对烟气预洗涤降温，利用预洗涤浆液的余温浓缩浆液、促进浆液结晶；
扰动泵8使浆液在浓缩结晶段1.1中循环、促进浓缩结晶段1.1中浆液的内循环，提高浓缩结晶段1.1中浆液的均匀性；
当浓缩结晶段1.1中浆液的密度大于1285kg/m3时，硫铵排出泵10将浆液送至硫铵后处理工段进行过滤干燥得到成品硫酸铵。
进一步地，第一连锁氨水管路调节阀12和第二连锁氨水管路调节阀18均为自动调节阀；通过第二pH计16.2反馈的信号连锁控制第一连锁氨水管路调节阀12，通过第一pH计16.1反馈的信号连锁控制所述第二连锁氨水管路调节阀18，从而实现控制一级吸收段1.2入口的补氨量，由于在实际运行过程中锅炉燃煤变化会造成吸收塔入口的烟气流量以及烟气中SO2质量浓度的频繁变化，故加入吸收塔补氨量也要实时对应调整，而传统调节阀难以实现准确、连续地控制补氨量。所以对吸收塔补氨采用变频控制器，通过控制注氨泵的频率来实现对补氨量控制的目的，调节比通常采用调节阀门控制补氨量的方法有显著的节氨、节电及响应快的效果，脱硫效率达到排放标准且稳定运行；
第一连锁氨水管路调节阀12通过控制注氨泵的频率、从而实现控制一级吸收段1.2入口的补氨量；
第二连锁氨水管路调节阀18通过控制注氨泵的频率、从而实现控制一级吸收循环系统14中的第二集液器5.2出口的补氨量；
补氨方式可以采取自动变频控制系统实现；由于在实际运行过程中锅炉燃煤变化会造成吸收塔入口的烟气流量以及烟气中SO2质量浓度的频繁变化，故加入吸收塔补氨量也要实时对应调整，而传统调节阀难以实现准确、连续地控制补氨量。所以对吸收塔补氨采用变频控制器，通过控制注氨泵的频率来实现对补氨量控制的目的，调节比通常采用调节阀门控制补氨量的方法有显著的节氨、节电及响应快的效果，脱硫效率达到排放标准且稳定运行。
进一步地，一级吸收循环A泵4.11的出口设置第二pH计16.2；第二集液器5.2的出口设置第一pH计16.1，pH值测试装置实时监测循环液pH，控制加入的氨水量，防止氨过量；
有温度传感器21设置在事故喷淋系统与一级吸收段1.2之间；
水洗循环槽3通过水洗循环泵4.3和连通管路与吸收除雾段1.4连接；
有密度计23设置在一级吸收循环C泵4.13与二级吸收喷淋层1.31的连通管路上，通过过程控制的方法，利用密度计、温度传感器和pH测量的控制能够通过及时反馈系统状态的方法调节吸收段温度及吸收循环液的溶液成分，控制吸收段温度和PH值。
进一步地，水洗除雾段1.6为三级屋脊式高效除雾器，在水洗上方设置了三级屋脊式高效除雾器，出口雾滴浓度达到20mg/Nm3以下，最大程度减少了烟气拖尾现象的产生。
进一步地，在步骤二中，一级吸收段1.2的温度为40-60℃，pH为5.5-6.5；
在步骤三中，二级吸收段1.3的温度为30-50℃，pH为3.5-5.5；
在步骤七中，浓缩结晶段1.1的温度为50-60℃，pH为2-3.5；通过过程控制的方法，利用密度计、温度传感器和pH测量的控制能够通过及时反馈系统状态的方法调节吸收段温度及吸收循环液的溶液成分，将吸收段温度控制在40-60℃，一级吸收pH控制在5.5-6.5，二级吸收pH控制在3.5-5.5，浓缩结晶温度控制在50-60℃，浓缩结晶段pH控制在2-3.5，吸收塔整体处于一个利于吸收二氧化硫的平衡状态，确保脱硫效率最大化同时控制氨逃逸达标。
实施例
现通过本实施例对本发明进行详细说明。
本实施例中的单塔多级循环氨/硫铵法烟气脱硫方法采用单塔多级循环氨/硫铵法烟气脱硫系统，控制氨逃逸和气溶胶，达到超低排放的标准，是一种经济、节能、绿色环保的脱硫系统。
参阅附图可知：本实施例中的单塔多级循环氨/硫铵法烟气脱硫方法采用单塔多级循环氨/硫铵法烟气脱硫系统，包括吸收塔1、氧化槽2、水洗循环槽3和循环泵4；氧化槽2和水洗循环槽3均设置在吸收塔1外侧；本发明单塔多级循环氨/硫铵法烟气脱硫技术设置塔外氧化槽，单塔通过集液器设置多级循环分区，进行塔内浓缩结晶并对烟气预洗涤降温将吸收温度控制在合适范围内，同时通过合理设计，使吸收段不同高度喷淋层所喷出浆液的PH、溶液浓度及氧化率形成差异，且成合理的呈梯度分布，可以保证脱硫效率降低氨逃逸及气溶胶，合理利用烟气热量降低能耗，符合循环经济理念；
集液器5设置在吸收塔1内；所述集液器5有多个，包括第一集液器5.1和第二集液器5.2；所述第一集液器5.1和第二集液器5.2呈间隔设置；
吸收塔1内部通过集液器5分为多级循环分区，多级循环分区自下而上依次为浓缩结晶段1.1、一级吸收段1.2、二级吸收段1.3、吸收除雾段1.4、水洗循环段1.5和水洗除雾段1.6；
烟气入口1.7设置在吸收塔1中部；一级吸收段1.2、二级吸收段1.3、吸收除雾段1.4、水洗循环段1.5、水洗除雾段1.6和集液器5均位于所述烟气入口1.7上方；
所述水洗除雾段1.6设置在吸收塔1顶部；
所述水洗循环段1.5设置在水洗除雾段1.6与第一集液器5.1之间；所述水洗循环段1.5、第一集液器5.1分别通过连通管路与水洗循环槽3连接；所述水洗循环段1.5、第一集液器5.1、水洗循环槽3通过连通管路组成水洗循环系统19；
所述一级吸收段1.2和二级吸收段1.3间隔设置在第二集液器5.2上方、且设置在吸收除雾段1.4下方；吸收段上方设置了吸收段除雾器，降低进入水洗段的液滴负荷；因为吸收段吸收液中溶解的硫铵较多，严格控制进入水洗段的液滴，才能保证出口总尘(含铵盐)达到超低的要求，也减少气溶胶的产生；
所述第二集液器5.2通过连通管路与氧化槽2连接；
所述氧化槽2分别与一级吸收段1.2、二级吸收段1.3连接；
pH值测试装置16设置在吸收塔1外侧；所述pH值测试装置16包括第一pH计16.1和第二pH计16.2；所述第一pH计16.1连接在氧化槽2与一级吸收段1.2的连通管路上；所述第二pH计16.2连接在第二集液器5.2与氧化槽2的连通管路上；
有氨水输送装置6和第一连锁氨水管路调节阀12分别连接在所述氧化槽2与一级吸收段1.2的连通管路上；
所述第一连锁氨水管路调节阀12与第二pH计16.2设置呈连锁控制；
有第二连锁氨水管路调节阀18连接在所述氧化槽2与第二集液器5.2的连通管路上；
所述第二连锁氨水管路调节阀18与第一pH计16.1设置呈连锁控制；
所述一级吸收段1.2连接在氧化槽2上部；所述一级吸收段1.2、氧化槽2、第二集液器5.2和氨水输送装置6通过连通管路连接成一级吸收循环系统14；
所述二级吸收段1.3连接在氧化槽2下部；所述二级吸收段1.3、氧化槽2、第二集液器5.2和连通管路连接成二级吸收循环系统15；
二氧化硫吸收段设置一级吸收循环和二级吸收循环：一级吸收液从氧化槽到吸收塔一级喷淋层循环，采用一级循环吸收入塔管道加氨的方式，利用高pH的循环溶液来保证脱硫效率，通过实时监测循环液pH连锁控制加氨量，解决加氨控制延迟导致的脱硫效率不足或氨逃逸问题，从源头上控制脱硫过程中的气溶胶产生；二级吸收液从氧化槽到吸收塔二级喷淋层循环，通过调控溶液浓度、温度和氧化率，利用较低pH的循环溶液在进一步脱硫的同时，控制烟气亚硫酸铵的分解、氨逃逸和气溶胶，达到超低排放的标准；
氧化空气分布管20设置在氧化槽2底部；氧化空气分布管20与氧化空气装置7连接；气溶胶形成的机理可以分析得出，气溶胶出现的两个必要条件：过余的氨气和高浓度的溶液；本发明加氨和氧化独立控制，可以保证高效脱硫，严格的控制加入的氨水量，防止氨过量；另一方面，该系统二级除雾器冲洗用的液体为工艺水，不断的稀释循环液，防止循环液饱和结晶产生亚硫酸铵固体设有氧化空气分布管20、氧化空气装置7的二级吸收循环在防止氨过量和循环液结晶等问题上有很好的成效，气溶胶自然难以出现；
水洗循环槽3、水洗循环泵4.3、水洗循环段1.5通过连通管路连接组成水洗循环系统19；
吸收塔1底部的浓缩结晶段1.1设置扰动泵8、浓缩循环泵9、硫铵排出泵10；
所述浓缩结晶段1.1、烟气预洗涤喷淋层11、浓缩循环泵9通过连通管路组成浓缩循环系统23；
烟气预洗涤喷淋层11位于烟气入口1.7上方；
扰动泵8连接在吸收塔1侧壁上、且位于烟气入口1.7下方；
硫铵排出泵10连接在吸收塔1底部、且位于浓缩循环泵9下方。
进一步地，所述一级吸收段1.2上设置一级吸收喷淋层1.21；所述一级吸收喷淋层1.21有多层；
所述二级吸收段1.3上设置二级吸收喷淋层1.31；所述二级吸收喷淋层1.31的层数大于或等于1；
所述水洗循环段1.5上设置水洗循环喷淋层1.51；在吸收段除雾器上方采用了多级水洗技术，通过设置三层水洗喷淋层来降低出口液滴携带中硫铵的浓度，并且降低了氨逃逸，最后在水洗上方设置了三级屋脊式高效除雾器，出口雾滴浓度达到20mg/Nm3以下，最大程度减少了烟气拖尾现象的产生。
进一步地，所述循环泵4包括一级吸收循环泵4.1、二级吸收循环泵4.2和水洗循环泵4.3；
所述一级吸收循环泵4.1位于一级吸收循环系统14上、且设置在氧化槽2上部出口处；
所述二级吸收循环泵4.2位于二级吸收循环系统15上、且设置在氧化槽2下部出口处；
所述一级吸收循环泵4.1与二级吸收循环泵4.2可互为备用；
水洗循环泵4.3位于水洗循环系统19上、且设置在水洗循环槽3下部出口处。
进一步地，一级吸收循环泵4.1有多个，一级吸收循环泵4.1包括一级吸收循环A泵4.11、一级吸收循环B泵4.12、一级吸收循环C泵4.13；一级吸收循环泵4.1的三个泵之间互为备用；同时4.1的C泵可以作为二级吸收循环泵4.2的备用；
一级吸收喷淋层1.21包括一级吸收喷淋A层1.211和一级吸收喷淋B层1.212；一级吸收喷淋A层1.211位于第二集液器5.2上方；一级吸收喷淋B层1.212位于一级吸收喷淋A层1.211上方；
一级吸收循环A泵4.11与一级吸收喷淋A层1.211连接；所述第二pH计16.2连接在一级吸收循环A泵4.11与一级吸收喷淋A层1.211之间的连通管路上；
一级吸收循环B泵4.12与一级吸收喷淋B层1.212连接；
一级吸收循环C泵4.13分别与一级吸收喷淋B层1.212、二级吸收喷淋层1.31连接；
氨水输送装置6分别连接在一级吸收循环A泵4.11与一级吸收喷淋A层1.211之间的连通管路上、一级吸收循环B泵4.12与一级吸收喷淋B层1.212之间的连通管路上；
氨水输送装置6的出口处设有注氨泵6.1。
进一步地，所述氧化槽2与吸收塔1底部通过连通管路连接；
所述二级吸收循环泵4.2设置在所述氧化槽2与吸收塔1的连通管路上；
所述第二集液器5.2通过连通管路连接在所述氧化槽2上部；
所述第一集液器5.1通过连通管路连接在所述水洗循环槽3上部。
本实施例所述的单塔多级循环氨/硫铵法烟气脱硫方法，包括如下步骤，
步骤一：烟气预洗涤；
待处理烟气从烟气入口1.7进入吸收塔1，通过烟气预洗涤喷淋层11进行预洗涤、降温，使烟气温度降至70℃以下；
步骤二：烟气脱硫；
经预洗涤后的烟气通过一级吸收循环系统14脱硫，一级吸收循环系统14的脱硫方法如下：
一级吸收循环泵4.1将氧化槽2上部的液体送入一级吸收喷淋层1.21，经一级吸收喷淋层1.21喷淋后、烟气中的SO2被一级吸收喷淋层1.21中的喷淋液吸收、脱除，此时，脱硫喷淋液汇入第二集液器5.2，第二集液器5.2中的脱硫喷淋液通过连通管路从氧化槽2顶部返回氧化槽2；
一级吸收循环A泵4.11和一级吸收循环B泵4.12从氧化槽2的不同高度抽出溶液并分别泵出至一级吸收喷淋A层1.211、一级吸收喷淋B层1.212，形成合理的溶液梯度分布，提高脱硫系统吸收效率和对氨逃逸的遏制效果；一级吸收循环A泵4.11的出口设置第二pH计16.2；第二集液器5.2的出口设置第一pH计16.1，pH值测试装置实时监测循环液pH，控制加入的氨水量，防止氨过量；
一级吸收段1.2的温度为40-60℃，pH为5.5-6.5；
有温度传感器21设置在事故喷淋系统与一级吸收段1.2之间；
水洗循环槽3通过水洗循环泵4.3和连通管路与吸收除雾段1.4连接；
有密度计23设置在一级吸收循环C泵4.13与二级吸收喷淋层1.31的连通管路上，通过过程控制的方法，利用密度计、温度传感器和pH测量的控制能够通过及时反馈系统状态的方法调节吸收段温度及吸收循环液的溶液成分，控制吸收段温度和PH值；
一级吸收循环泵4.1与二级吸收循环泵4.2从氧化槽2的不同高度抽出溶液并泵出至一级吸收段1.2、二级吸收段1.3，形成合理的呈梯度分布；同时，氨水输送装置6通过连通管路对输入一级吸收喷淋层1.21中的喷淋液进行加氨，使吸收段不同高度喷淋层所喷出浆液的PH及氧化率形成差异，以便于提高脱硫系统吸收效率和对氨逃逸的遏制效果；
一级吸收液(即氧化槽2内部的上层液体)从氧化槽2到吸收塔1的一级吸收喷淋层1.21循环，采用一级循环吸收入塔管道加氨的方式，利用高pH的循环溶液来保证脱硫效率，通过实时监测循环液pH连锁控制加氨量，解决加氨控制延迟导致的脱硫效率不足或氨逃逸问题，从源头上控制脱硫过程中的气溶胶产生；
步骤三：烟气进一步脱硫；
二级吸收循环系统15对经步骤二处理后的烟气进一步脱硫，二级吸收循环系统15的脱硫方法如下：
二级吸收循环泵4.2将氧化槽2下部的液体送入二级吸收喷淋层1.31，烟气经二级吸收喷淋层1.31喷淋后，烟气中的SO2被二级吸收喷淋层1.31中的喷淋液吸收、脱除，此时，脱硫喷淋液汇入第二集液器5.2，第二集液器5.2中的脱硫喷淋液通过连通管路从氧化槽2顶部返回氧化槽2；
二级吸收段1.3的温度为30-50℃，pH为3.5-5.5；
同时，氧化空气装置7通过氧化空气分布管20向氧化槽2底部通氧；
二级吸收液从氧化槽到吸收塔二级喷淋层循环，通过调控溶液浓度、温度和氧化率，利用较低pH的循环溶液在进一步脱硫的同时，控制烟气亚硫酸铵的分解、氨逃逸和气溶胶，达到超低排放的标准；
步骤四：烟气去除脱硫液滴；
吸收除雾段1.4吸收脱硫液滴，控制进入水洗段的液滴，才能保证出口总尘(含铵盐)达到超低的要求，也减少气溶胶的产生；
氧化槽2底部的浆液通过二级吸收循环泵4.2泵入浓缩结晶段1.1，通过调节阀控制泵入流量；
步骤五：水洗脱硫烟气；
水洗循环系统19对脱硫烟气进行水洗，具体水洗方法如下：
水洗循环泵4.3将水洗循环槽3中的工艺水输入水洗循环喷淋层1.51，水洗循环喷淋层1.51喷淋烟气，降低出口液滴携带中硫铵的浓度，并且降低氨逃逸；此时，水洗液体汇入第一集液器5.1，第一集液器5.1中的水洗液体通过连通管路从水洗循环槽3顶部返回水洗循环槽3；
步骤六：烟气去除出口雾滴；
水洗后的烟气经水洗除雾段1.6吸收出口雾滴后、从吸收塔1顶端排往至烟囱17；水洗除雾段1.6为三级屋脊式高效除雾器，在水洗上方设置了三级屋脊式高效除雾器，出口雾滴浓度达到20mg/Nm3以下，最大程度减少了烟气拖尾现象的产生；
步骤七：浓缩结晶；
浓缩循环泵9将浓缩结晶段1.1中的循环液打入浓缩喷淋层11对烟气预洗涤降温，利用预洗涤浆液的余温浓缩浆液、促进浆液结晶；
扰动泵8使浆液在浓缩结晶段1.1中循环、促进浓缩结晶段1.1中浆液的内循环，提高浓缩结晶段1.1中浆液的均匀性；
当浓缩结晶段1.1中浆液的密度大于1285kg/m3时，硫铵排出泵10将浆液送至硫铵后处理工段进行过滤干燥得到成品硫酸铵；
浓缩结晶段1.1的温度为50-60℃，pH为2-3.5；通过过程控制的方法，利用密度计、温度传感器和pH测量的控制能够通过及时反馈系统状态的方法调节吸收段温度及吸收循环液的溶液成分，将吸收段温度控制在40-60℃，一级吸收pH控制在5.5-6.5，二级吸收pH控制在3.5-5.5，浓缩结晶温度控制在50-60℃，浓缩结晶段pH控制在2-3.5，吸收塔整体处于一个利于吸收二氧化硫的平衡状态，确保脱硫效率最大化同时控制氨逃逸达标。
结论：本实施例从吸收过程中气溶胶、氨逃逸产生的源头出发解决气溶胶、氨逃逸产生的问题，脱硫效率高(98.5％以上)，本实施例通过实时监测循环液pH连锁控制加氨量，解决加氨控制延迟导致的脱硫效率不足或氨逃逸问题，从源头上控制脱硫过程中的气溶胶产生，最大程度减少了烟气拖尾现象的产生；本实施例在水洗上方设置了三级屋脊式高效除雾器，出口雾滴浓度达到20mg/Nm3以下，最大程度减少了烟气拖尾现象的产生，能确保脱硫效率最大化同时控制氨逃逸达标，运行成本低。
为了能够更加清楚的说明本发明所述的单塔多级循环氨/硫铵法烟气脱硫方法与现有技术相比所具有的优点，工作人员将这两种技术方案进行了对比，其对比结果如下表：
由上表可知，本发明所述的单塔多级循环氨/硫铵法烟气脱硫方法与现有技术相比，脱硫效率高、产生气溶胶的概率低、最大程度减少了烟气拖尾现象的产生、能确保脱硫效率最大化同时控制氨逃逸达标，运行成本低。
其它未说明的部分均属于现有技术。
Claims (5)
1.一种单塔多级循环氨/硫铵法烟气脱硫方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤一：烟气预洗涤；
待处理烟气从烟气入口(1.7)进入吸收塔(1)，通过烟气预洗涤喷淋层(11)进行预洗涤、降温，使烟气温度降至70℃以下；
步骤二：烟气脱硫；
经预洗涤后的烟气通过一级吸收循环系统(14)脱硫，一级吸收循环系统(14)的脱硫方法如下：
一级吸收循环泵(4.1)将氧化槽(2)上部的液体送入一级吸收喷淋层(1.21)，经一级吸收喷淋层(1.21)喷淋后、烟气中的SO2被一级吸收喷淋层(1.21)中的喷淋液吸收、脱除，此时，脱硫喷淋液汇入第二集液器(5.2)，第二集液器(5.2)中的脱硫喷淋液通过连通管路从氧化槽(2)顶部返回氧化槽(2)；
一级吸收循环A泵(4.11)和一级吸收循环B泵(4.12)从氧化槽(2)的不同高度抽出溶液并分别泵出至一级吸收喷淋A层(1.211)、一级吸收喷淋B层(1.212)，形成溶液梯度分布；同时，氨水输送装置(6)通过连通管路对输入一级吸收喷淋层(1.21)中的喷淋液进行加氨，使吸收段不同高度喷淋层所喷出浆液的PH及氧化率形成差异；
步骤三：烟气进一步脱硫；
二级吸收循环系统(15)对经步骤二处理后的烟气进一步脱硫，二级吸收循环系统(15)的脱硫方法如下：
二级吸收循环泵(4.2)将氧化槽(2)下部的液体送入二级吸收喷淋层(1.31)，烟气经二级吸收喷淋层(1.31)喷淋后，烟气中的SO2被二级吸收喷淋层(1.31)中的喷淋液吸收、脱除，此时，脱硫喷淋液汇入第二集液器(5.2)，第二集液器(5.2)中的脱硫喷淋液通过连通管路从氧化槽(2)顶部返回氧化槽(2)；
同时，氧化空气装置(7)通过氧化空气分布管(20)向氧化槽(2)底部通氧；
步骤四：烟气去除脱硫液滴；
吸收除雾段(1.4)吸收脱硫液滴，控制进入水洗段的液滴；
氧化槽(2)底部的浆液通过二级吸收循环泵(4.2)泵入浓缩结晶段(1.1)，通过调节阀控制泵入流量；
步骤五：水洗脱硫烟气；
水洗循环系统(19)对脱硫烟气进行水洗，具体水洗方法如下：
水洗循环泵(4.3)将水洗循环槽(3)中的工艺水输入水洗循环喷淋层(1.51)，水洗循环喷淋层(1.51)喷淋烟气，降低出口液滴携带中硫铵的浓度，并且降低氨逃逸；此时，水洗液体汇入第一集液器(5.1)，第一集液器(5.1)中的水洗液体通过连通管路从水洗循环槽(3)顶部返回水洗循环槽(3)；
步骤六：烟气去除出口雾滴；
水洗后的烟气经水洗除雾段(1.6)吸收出口雾滴后、从吸收塔(1)顶端排往至烟囱(17)；
步骤七：浓缩结晶；
浓缩循环泵(9)将浓缩结晶段(1.1)中的循环液打入浓缩喷淋层(11)对烟气预洗涤降温，利用预洗涤浆液的余温浓缩浆液、促进浆液结晶；
扰动泵(8)使浆液在浓缩结晶段(1.1)中循环、促进浓缩结晶段(1.1)中浆液的内循环，提高浓缩结晶段(1.1)中浆液的均匀性；
当浓缩结晶段(1.1)中浆液的密度大于1285kg/m3时，硫铵排出泵(10)将浆液送至硫铵后处理工段。
2.根据权利要求1所述的单塔多级循环氨/硫铵法烟气脱硫方法，其特征在于：第一连锁氨水管路调节阀(12)和第二连锁氨水管路调节阀(18)均为自动调节阀；通过第二pH计(16.2)反馈的信号连锁控制第一连锁氨水管路调节阀(12)，通过第一pH计(16.1)反馈的信号连锁控制所述第二连锁氨水管路调节阀(18)。
3.根据权利要求2所述的单塔多级循环氨/硫铵法烟气脱硫方法，其特征在于：一级吸收循环A泵(4.11)的出口设置第二pH计(16.2)；第二集液器(5.2)的出口设置第一pH计(16.1)；
有温度传感器(21)设置在事故喷淋系统与一级吸收段(1.2)之间；
水洗循环槽(3)通过水洗循环泵(4.3)和连通管路与吸收除雾段(1.4)连接；
有密度计(23)设置在一级吸收循环C泵(4.13)与二级吸收喷淋层(1.31)的连通管路上。
4.根据权利要求3所述的单塔多级循环氨/硫铵法烟气脱硫方法，其特征在于：水洗除雾段(1.6)为三级屋脊式高效除雾器；水洗除雾段(1.6)出口处的雾滴浓度小于或等于20mg/Nm3。
5.根据权利要求4所述的单塔多级循环氨/硫铵法烟气脱硫方法，其特征在于：在步骤二中，一级吸收段(1.2)的温度为40-60℃，pH为5.5-6.5；
在步骤三中，二级吸收段(1.3)的温度为30-50℃，pH为3.5-5.5；
在步骤七中，浓缩结晶段(1.1)的温度为50-60℃，pH为2-3.5。
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