專利名稱：一種濕法噴霧煙氣脫硫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種燃燒設(shè)備中排出的煙氣脫硫裝置，特別涉及一種濕法噴霧煙氣脫硫裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
濕法煙氣脫硫技術(shù)的特點(diǎn)是整個(gè)脫硫系統(tǒng)位于燃煤鍋爐煙道的末端、除塵系統(tǒng)之后，脫硫過程在溶液中進(jìn)行，脫硫劑和脫硫生成物均為濕態(tài)，其脫硫過程的反應(yīng)溫度低于露點(diǎn)。
目前，我國(guó)現(xiàn)有濕法煙氣脫硫技術(shù)中主要包括兩種工藝方法自然氧化和強(qiáng)制氧化兩種。自然氧化脫硫工藝包括常規(guī)濕法脫硫和現(xiàn)在我國(guó)在工業(yè)鍋爐中廣泛使用的麻石脫硫除塵器、水膜脫硫除塵一體化等。常規(guī)濕法脫硫工藝由于不對(duì)脫硫漿液中的CaSO3強(qiáng)制氧化，運(yùn)行過程中的結(jié)垢、堵塞一直無法有效解決，問題主要是由于PH值對(duì)濕式脫硫反應(yīng)機(jī)理的影響所致。為了解決這個(gè)問題，脫硫技術(shù)發(fā)展是采用強(qiáng)制氧化脫硫工藝，即用氧化風(fēng)機(jī)給濕法噴霧煙氣脫硫系統(tǒng)的脫硫塔下部循環(huán)氧化區(qū)鼓入氧化空氣，徹底解決了脫硫系統(tǒng)運(yùn)行中的堵塞和結(jié)垢問題，而且可以提高脫硫效率，脫硫產(chǎn)物由于有較大的晶體，沉淀速度快，脫水容易，也易于處理。
上述工藝中煙氣與漿液流場(chǎng)選擇一般采用順流和逆流兩種形式，采用煙氣與噴霧液滴逆向接觸，與常規(guī)順流接觸方式相比，可明顯增大脫硫塔內(nèi)的三相擾動(dòng)，有效增加了傳質(zhì)推動(dòng)力。但是，常規(guī)濕法脫硫的噴淋層一般采用環(huán)管進(jìn)料，參見“Mohn U.Lime/limestonescrubbing.InProcessings of the 1990 SO2control symposium，New Orleans，LA，USA，8-11Nov 1990.EPRI-GS-6963-Vol.3，Palo Alto，CA，USA，Electric Power Research Institute，pp6C.29-6C.51(Sep 1991)”，進(jìn)料后在分別向連接噴頭的支管給料，在實(shí)際使用中由于無法維持噴嘴前壓力的平衡，造成各噴嘴霧化質(zhì)量差別較大，整個(gè)脫硫塔內(nèi)沒有形成穩(wěn)定高效脫硫漿液與煙氣的接觸區(qū)域，嚴(yán)重影響了脫硫效率。為了克服上述缺陷，部分研究者提出了母管進(jìn)料，支管與噴嘴相連的噴淋層結(jié)構(gòu)，參見“Rahm J.The flue gas desulphurisation at thepower plants of B K B using the Wellman-lord process.Paper presented at the ECEworkshop on emission control costsmethodlogy and example cases，Esslingen and Neckar，Germany，28 Sep-1 Oct 1987”，部分解決了環(huán)管難以避免的由于進(jìn)料漿液環(huán)流形成的漿液擾動(dòng)造成的壓頭波動(dòng)，但由于母管、支管均采用不變徑，而實(shí)際母管和支管漿液流量是變動(dòng)的，仍然造成噴嘴前壓頭分布波動(dòng)，進(jìn)而影響霧化質(zhì)量。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，在強(qiáng)制氧化及煙氣與噴霧液滴逆向接觸的基礎(chǔ)上，提供一種新型的濕法噴霧煙氣脫硫裝置，該裝置可進(jìn)一步提高液滴的霧化質(zhì)量，進(jìn)而提高煙氣的脫硫效率。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種濕法噴霧煙氣脫硫裝置，主要包括脫硫塔、循環(huán)泵和氧化風(fēng)機(jī)，所述的脫硫塔內(nèi)部分為循環(huán)氧化區(qū)、洗滌吸收區(qū)和煙氣除霧區(qū)三個(gè)區(qū)域，在所述的洗滌吸收區(qū)的上部設(shè)有帶噴嘴的噴淋層，煙氣入口設(shè)置在該洗滌吸收區(qū)的側(cè)下部，在所述循環(huán)氧化區(qū)內(nèi)設(shè)有攪拌器10，所述的循環(huán)泵通過漿液管與循環(huán)氧化區(qū)和所述的噴淋層連通，其特征在于所述的噴淋層由變徑母管和變徑支管組成，變徑母管兩端粗，中間細(xì)；所述的變徑支管采用由粗變細(xì)再變粗的結(jié)構(gòu)。
所述的變徑母管的粗管徑與其細(xì)管徑之比為1∶1/3～2/3；所述變徑支管其粗細(xì)管徑的變化比例為粗管徑∶細(xì)管徑∶粗管徑為1∶1/2～2/3∶0.6～0.8。
本實(shí)用新型中變徑母管的細(xì)管徑與變徑支管的粗管徑之比為1∶0.8～1。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果本實(shí)用新型將強(qiáng)制氧化、雙變徑噴淋層結(jié)構(gòu)和逆流濕法噴霧技術(shù)集成到了一個(gè)整體系統(tǒng)中，特別是由于噴淋層的優(yōu)化設(shè)計(jì)，有效解決了環(huán)管難以避免的由于進(jìn)料漿液環(huán)流形成的漿液擾動(dòng)造成的壓頭波動(dòng)，進(jìn)而影響霧化質(zhì)量的問題，有效保證了液滴的霧化質(zhì)量、交叉區(qū)域的液滴覆蓋率可達(dá)到250-300％，所以可以穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)在Ca/S為1-1.15之間時(shí)，煙氣脫硫率95％-99之間，而且吸附劑消耗量在同等技術(shù)條件下，比現(xiàn)有技術(shù)節(jié)約20-30％。


圖1為本實(shí)用新型提供的濕法噴霧煙氣脫硫裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的噴淋層的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施。
本實(shí)用新型主要包括脫硫塔1、循環(huán)泵2和氧化風(fēng)機(jī)3及相應(yīng)的管道，所述的脫硫塔內(nèi)部分為循環(huán)氧化區(qū)4、洗滌吸收區(qū)5和煙氣除霧區(qū)6三個(gè)區(qū)域；在所述的洗滌吸收區(qū)的上部設(shè)有帶噴嘴7的噴淋層8，煙氣入口9設(shè)置在該洗滌吸收區(qū)的側(cè)下部；在所述循環(huán)氧化區(qū)4內(nèi)設(shè)有攪拌器10，所述的循環(huán)泵2通過漿液管與循環(huán)氧化區(qū)內(nèi)的噴淋層8連通。該噴淋層由變徑母管11和變徑支管12組成，采用雙變徑結(jié)構(gòu)。母管11兩端進(jìn)料，支管12通過噴嘴7噴漿液；母管11由于流量沿兩邊管徑向管中央為一個(gè)逐漸減小的過程，所以管徑采用先粗后細(xì)，即母管兩端粗，中間細(xì)，這樣可以有效消除這部分流量變化引起的壓頭波動(dòng)。但是由于管中運(yùn)輸?shù)氖浅蕬腋B(tài)的漿液，管徑過細(xì)易產(chǎn)生堵塞和對(duì)支管進(jìn)料速度波動(dòng)等問題，經(jīng)過計(jì)算和大量實(shí)驗(yàn)，其母管的粗管徑與細(xì)管徑的比例應(yīng)為1∶1/3～2/3。支管12同樣由于流量沿管徑逐漸減小，所以采用先粗后細(xì)來消除流量變化的影響，支管12采用先粗后細(xì)再粗的結(jié)構(gòu)，支管12的粗管徑與母管11細(xì)段管徑比應(yīng)在0.85～1.0范圍；，在噴嘴7前段由于漿液即將噴出，流場(chǎng)與管中流動(dòng)發(fā)生了較大變化，適當(dāng)把管徑放粗，有利于克服噴嘴前流場(chǎng)變動(dòng)產(chǎn)生的壓頭波動(dòng)，從而可以基本保證整個(gè)噴淋層8、噴嘴7前壓頭的平衡，保證霧化質(zhì)量。在同等條件下，明顯提高了脫硫效率。支管12沿流動(dòng)方向由粗變細(xì)再變粗，其粗管徑∶細(xì)管細(xì)∶粗管徑為1∶1/2～2/3∶0.6～0.8，噴淋層8一般設(shè)置2～5層，具體的層數(shù)要取決于要求的脫硫率和入口SO2濃度。
脫硫塔1的內(nèi)部件、塔本體的內(nèi)壁、循環(huán)泵2、攪拌器10等都必須進(jìn)行耐酸防腐處理，噴嘴7采用SiC材料，各連接處、內(nèi)襯件均采用316L不銹鋼或相應(yīng)的防腐處理。
運(yùn)行時(shí)，來自鍋爐尾部排出的煙氣經(jīng)煙氣入口9從脫硫塔1的洗滌吸收區(qū)5下部徑向進(jìn)入，在脫硫塔1內(nèi)上升的過程中與由噴嘴7噴淋出的脫硫劑循環(huán)液逆相接觸，煙氣中SO2與脫硫劑發(fā)生反應(yīng)，將SO2除去。脫硫劑循環(huán)液在循環(huán)泵2的作用下，通過漿液管道和布置在脫硫塔上部的噴淋層8(見圖2)進(jìn)入脫硫塔1，從噴嘴7向下霧化噴射，與脫硫塔中上升的煙氣接觸反應(yīng)，在該過程中形成高效率的氣液接觸從而促進(jìn)了煙氣中SO2的去除，反應(yīng)后的漿液落入循環(huán)氧化區(qū)4內(nèi)。在加入新脫硫劑的條件下，基本上由脫硫劑、副產(chǎn)品和水組成的混合液從循環(huán)氧化區(qū)4到洗滌吸收區(qū)5中的噴淋層8之間區(qū)域重復(fù)循環(huán)。該工藝將強(qiáng)制氧化、雙變徑噴淋層結(jié)構(gòu)和逆流濕法噴霧技術(shù)集成到了一個(gè)整體系統(tǒng)中，明顯提高了該裝置的脫硫效率。
權(quán)利要求1.一種濕法噴霧煙氣脫硫裝置，主要包括脫硫塔(1)以及設(shè)置在該脫硫塔外部的循環(huán)泵(2)和氧化風(fēng)機(jī)(3)，所述的脫硫塔內(nèi)部分為循環(huán)氧化區(qū)(4)、洗滌吸收區(qū)(5)和煙氣除霧區(qū)(6)三個(gè)區(qū)域，在所述的洗滌吸收區(qū)的上部設(shè)有帶噴嘴(7)的噴淋層(8)，煙氣入口(9)設(shè)置在該洗滌吸收區(qū)的側(cè)下部；在所述循環(huán)氧化區(qū)內(nèi)設(shè)有攪拌器(10)，所述循環(huán)泵通過漿液管連通循環(huán)氧化區(qū)和噴淋層，其特征在于所述的噴淋層(8)由變徑母管(11)和變徑支管(12)組成，變徑母管兩端粗，中間細(xì)；所述的變徑支管(12)采用由粗變細(xì)再變粗的結(jié)構(gòu)。
2.按照權(quán)利要求1所述的濕法噴霧煙氣脫硫裝置，其特征在于所述的變徑母管(11)的粗管徑與其細(xì)管徑之比為1∶1/3～2/3；所述變徑支管(12)其粗細(xì)管徑的變化比例為粗管徑∶細(xì)管徑∶粗管徑為1∶1/2/～2/3∶0.6～0.8。
3.按照權(quán)利要求2所述的濕法噴霧煙氣脫硫裝置，其特征在于變徑母管(11)的細(xì)管徑與變徑支管(12)的粗管徑之比為1∶0.85～1。
4.按照權(quán)利要求1～3任一權(quán)利要求所述的濕法噴霧煙氣脫硫裝置，其特征在于所述的噴淋層(8)為2～5層。
專利摘要一種濕法噴霧煙氣脫硫裝置，涉及一種濕法噴霧煙氣脫硫裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型主要包括脫硫塔以及設(shè)置在該脫硫塔外部的循環(huán)泵和氧化風(fēng)機(jī)。脫硫塔內(nèi)分為循環(huán)氧化區(qū)、洗滌吸收區(qū)和煙氣除霧區(qū)三個(gè)區(qū)域，在洗滌吸收區(qū)的上部設(shè)有帶噴嘴的噴淋層，該噴淋層由變徑母管和變徑支管組成，變徑母管兩端粗中間細(xì)，變徑支管采用由粗變細(xì)再變粗的結(jié)構(gòu)。該裝置將強(qiáng)制氧化、雙變徑噴淋層結(jié)構(gòu)和逆流濕法噴霧技術(shù)集成到了一個(gè)整體系統(tǒng)中，有效保證了液滴的霧化質(zhì)量、交叉區(qū)域的液滴覆蓋率可達(dá)到250－300％，可穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)在Ca/S為1－1.15之間時(shí)，煙氣脫硫率95－99％之間，而且吸附劑消耗量在同等技術(shù)條件下，比現(xiàn)有技術(shù)節(jié)約20－30％。
文檔編號(hào)F23J15/00GK2612876SQ0324000
公開日2004年4月21日 申請(qǐng)日期2003年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月4日
發(fā)明者朱廷鈺 申請(qǐng)人:朱廷鈺