專利名稱：一種煙氣動(dòng)力式濕法脫硫超聲波霧化裝置及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明用于火力發(fā)電廠濕法煙氣脫硫系統(tǒng)噴淋塔噴霧中，具體是指一種煙氣動(dòng)力 式濕法脫硫超聲波霧化裝置及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著濕式煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用，脫硫介質(zhì)的高效霧化一直是人們關(guān)注 的焦點(diǎn)。目前常用的霧化方式有機(jī)械霧化、介質(zhì)霧化(蒸汽或空氣等)、機(jī)械+介質(zhì)霧化、氣 泡霧化等，探索開(kāi)發(fā)更高效、更經(jīng)濟(jì)、更適用的霧化技術(shù)成為提高脫硫效率，降低脫硫成本 的重要課題。利用超聲波技術(shù)霧化就是其中之一。20世紀(jì)80年代末、90年代初以來(lái)，超聲 霧化作為一項(xiàng)新型霧化技術(shù)逐漸引起人們的關(guān)注。研究結(jié)果表明超聲波霧化性能一般要 優(yōu)于其它類(lèi)型霧化器，其霧化粒徑較小(在100 μ m以下)，霧化液滴的均勻性較好。因此， 采用超聲波霧化器，可以提高介質(zhì)霧化效率，降低投資成本、操作維護(hù)成本和能源消耗等效^ ο超聲波霧化噴嘴主要有兩種形式電動(dòng)式和流體動(dòng)力式。電動(dòng)式霧化噴嘴是采用 電動(dòng)超聲波發(fā)生器實(shí)現(xiàn)霧化的；流體動(dòng)力式霧化噴嘴是通過(guò)流體高速流動(dòng)在共振腔中產(chǎn)生 超聲波而霧化的。其原理是液體在流到噴嘴的過(guò)程中，受表面張力和黏性力的作用形成一 層薄膜，在超聲波的振動(dòng)作用下破裂而被霧化。流體動(dòng)力式噴嘴上裝有超聲波發(fā)生器，當(dāng)高 速流體從噴嘴噴出時(shí)，流體的沖力會(huì)激發(fā)超聲波發(fā)生器的共振腔振動(dòng)產(chǎn)生超聲波，使液體 在超聲波的作用下發(fā)生振動(dòng)而被霧化。隨著超聲波頻率的增加，霧化液滴越來(lái)越細(xì)，一般超 聲波的振動(dòng)頻率作用下可獲得微米級(jí)的液滴。高強(qiáng)度聲波的頻率一般為10 14kHz。由 于這種噴嘴的工作壓力較寬，氣流在亞聲速條件下，都可以得到較高的聲壓，且霧化處理量 大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、成本較低，具有較好的應(yīng)用前景。目前脫硫噴淋塔中一般采用機(jī)械霧化噴嘴，此類(lèi)噴嘴霧化效果較差，需要通過(guò)漿 液循環(huán)泵反復(fù)抽取漿液霧化以提高漿液的利用率，且脫硫裝置所需噴嘴數(shù)目較多，因此脫 硫成本比較高。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種霧化性能好， 脫硫效率高的新型煙氣動(dòng)力式濕法脫硫超聲波霧化裝置。本發(fā)明的另一目的在于提供上述煙氣動(dòng)力式濕法脫硫超聲波霧化裝置的應(yīng)用。本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種煙氣動(dòng)力式濕法脫硫超聲波霧化裝 置，包括噴嘴本體和共振腔，共振腔通過(guò)中心桿設(shè)置于噴嘴本體的前端，所述噴嘴本體包括 煙氣通道、漿液通道，所述漿液通道套設(shè)于煙氣通道的外部，所述煙氣通道的出口為文丘里管。所述漿液通道的出口為錐形收縮口。所述漿液通道設(shè)置有漿液接頭、沖洗接頭，所述沖洗接頭的軸線與漿液通道的軸
3線呈45度夾角。所述漿液接頭、沖洗接頭之間的夾角為40度 50度。所述共振腔與中心桿為轉(zhuǎn)動(dòng)連接。所述中心桿的一端伸入文丘里管的出口內(nèi)，中心桿的中部通過(guò)支撐架與噴嘴本體 固定連接。所述噴嘴本體為碳化硅合成材料。所述中心桿的軸線與煙氣通道的軸線同軸，所述共振腔為環(huán)狀凹槽。所述煙氣通道的內(nèi)徑為10mm，文丘里管出口末端的內(nèi)徑為5mm，所述漿液通道與 煙氣通道之間的間隔距離為5mm，所述煙氣通道、漿液通道的壁厚為2mm，所述噴嘴本體的 總長(zhǎng)度為147. 5mm。上述煙氣動(dòng)力式濕法脫硫超聲波霧化裝置的應(yīng)用，可用于火力發(fā)電廠濕法煙氣脫 硫系統(tǒng)噴淋塔噴霧中。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)與有益效果(1)本發(fā)明煙氣動(dòng)力式濕法脫硫超聲波霧化裝置，利用鍋爐尾部排出的煙氣作為 介質(zhì)，其優(yōu)勢(shì)在于利用原本需要脫硫的煙氣作為介質(zhì)，不但有利于煙氣介質(zhì)的脫硫，同時(shí)避 免了因引入其他介質(zhì)使脫硫系統(tǒng)煙氣量增大而引起風(fēng)機(jī)電耗增大等負(fù)面影響；(2)本發(fā)明的噴嘴本體包括煙氣通道、漿液通道。該漿液通道套設(shè)于煙氣通道的外 部，煙氣通道采用文丘里管，煙氣在文丘里管出口處達(dá)到超聲速，且與漿液在漿液通道出口 處混合并帶動(dòng)漿液沿中心桿傳送到共振腔中共振產(chǎn)生超聲波，從而實(shí)現(xiàn)超聲波霧化，這種 結(jié)構(gòu)可以改善漿液霧化性能，提高脫硫效率；(3)本發(fā)明漿液通道設(shè)置有漿液接頭和沖洗接頭，漿液接頭的軸線與漿液通道的 軸線呈45度夾角，漿液沿著漿液接頭切向螺旋式進(jìn)入，可以有效避免漿液顆粒對(duì)煙氣通道 外壁的沖刷磨損，又避免漿液在漿液通道內(nèi)可能出現(xiàn)的流動(dòng)死區(qū)導(dǎo)致漿液停留或堵塞，通 過(guò)沖洗接引入沖洗水，可以定期對(duì)漿液通道進(jìn)行沖洗，防止?jié){液通道堵塞；(4)在煙氣通道、漿液通道的入口設(shè)置有濾網(wǎng)，可防止大顆粒及異物進(jìn)入通道內(nèi)發(fā) 生通道堵塞現(xiàn)象；(5)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定，將本發(fā)明應(yīng)用于脫硫系統(tǒng)中，不僅可以減少噴嘴 安裝數(shù)量，而且還可減少漿液在脫硫噴淋塔內(nèi)的循環(huán)次數(shù)，最終可以降低投資、操作維護(hù)、 脫硫的成本，而且減少了能源消耗。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、布局合理、成本低廉，便于推廣應(yīng)用。


圖1是本發(fā)明煙氣動(dòng)力式濕法脫硫超聲波霧化裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明煙氣動(dòng)力式濕法脫硫超聲波霧化裝置尾部(煙氣通道入口端)的側(cè) 面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖1中的噴嘴本體與中心桿、條形支撐架位置關(guān)系的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限 于此。
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實(shí)施例如圖1所示，本發(fā)明煙氣動(dòng)力式濕法脫硫超聲波霧化裝置，包括噴嘴本體4和共振 腔7，共振腔7通過(guò)中心桿6設(shè)置于噴嘴本體4的前端，所述噴嘴本體4包括煙氣通道9、漿 液通道10，漿液是指石灰石漿液，該煙氣通道9和漿液通道10為圓筒形管狀結(jié)構(gòu)，漿液通道 10套設(shè)于煙氣通道9的外部，漿液通道10與煙氣通道9之間的間隔距離大約為5mm，所述 煙氣通道9的出口為文丘里管5，采用文丘里管5可以降低煙氣在煙氣通道9中的阻力，并 使煙氣充分?jǐn)U展達(dá)到超聲速。所述漿液通道10的出口 11為錐形收縮口，所述中心桿6的 一端伸入文丘里管5的出口內(nèi)，中心桿6的中部通過(guò)條形支撐架8與噴嘴本體4固定連接。 所述煙氣通道9的內(nèi)徑為10mm，文丘里管5出口末端的內(nèi)徑大約為5mm，所述煙氣通道9、漿 液通道10的壁厚為2mm，所述噴嘴本體4的總長(zhǎng)度大約為147. 5mm。圖2是本發(fā)明煙氣動(dòng)力式濕法脫硫超聲波霧化裝置尾部(煙氣通道入口端)的側(cè) 面結(jié)構(gòu)示意圖。所述漿液接頭的軸線與漿液通道的軸線呈45度 50度夾角，所述漿液接 頭、沖洗接頭之間的夾角為40度 50度。圖3是圖1中的噴嘴本體4與中心桿6、條形支撐架8位置關(guān)系的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意 圖。所述漿液通道10設(shè)置有漿液接頭12、沖洗接頭13。該漿液接頭12的軸線與漿液 通道10的軸線呈45度夾角布置，使?jié){液螺旋式進(jìn)入漿液通道10，可以有效避免漿液中的顆 粒對(duì)煙氣通道9的外壁沖刷磨損，又可避免漿液在漿液通道10內(nèi)可能出現(xiàn)的流動(dòng)死區(qū)導(dǎo)致 漿液停留或堵塞。通過(guò)沖洗接頭13引入沖洗水可以定期對(duì)漿液通道進(jìn)行沖洗，防止通道及 通道出口(噴嘴)堵塞。為了更好的達(dá)到霧化效果，所述共振腔7與中心桿6可采用轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連接，所述 共振腔7采用環(huán)狀凹槽。在煙氣通道9和漿液通道10的入口可安裝濾網(wǎng)(圖中未示出)，濾網(wǎng)可防止大顆 粒及異物進(jìn)入管道引起噴嘴本體4各個(gè)出口的堵塞。因?yàn)闊煔饧捌錆{液具有較強(qiáng)的腐蝕、磨損以及漿液易堵塞，噴嘴本體4可采用防 腐蝕、防磨損、防堵、高強(qiáng)度的特殊碳化硅合成材料制成。為了使中心桿6更好的兼顧導(dǎo)流作用，所述中心桿6的軸線與煙氣通道9的軸線 同軸。本發(fā)明的煙氣動(dòng)力式濕法脫硫超聲波霧化裝置，應(yīng)用于火力發(fā)電廠濕法煙氣脫硫 系統(tǒng)噴淋塔噴霧中。鍋爐尾部煙氣經(jīng)高壓風(fēng)機(jī)由煙氣通道入口A進(jìn)入煙氣通道9內(nèi)，然后 由文丘里管5出口 5-1噴出，調(diào)節(jié)煙氣的壓力達(dá)到工藝所需的參數(shù)值(煙氣壓力在0. 3 0.7MPa之間)。漿液經(jīng)高壓泵通過(guò)漿液接頭13進(jìn)入漿液通道10內(nèi)，然后由出口 11噴出。 漿液壓力可通過(guò)外部設(shè)備的調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)(根據(jù)生產(chǎn)工藝，壓力可在0. 2 0. 6MPa之 間)。煙氣在文丘里管5的出口 5-1處達(dá)到超聲速，超聲速煙氣與漿液在噴嘴本體的出口 14處混合并帶動(dòng)漿液，沿中心桿6傳送到共振腔7中共振產(chǎn)生超聲波，超聲波振動(dòng)帶動(dòng)漿液 偏離到波峰，將漿液撕裂產(chǎn)生大直徑顆粒；隨著顆粒在超聲波的不斷作用下，液滴被分離破 碎，產(chǎn)生更小顆粒到達(dá)良好的霧化效果(霧化顆粒一般在25 45um之間)。如上所述便可較好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種煙氣動(dòng)力式濕法脫硫超聲波霧化裝置，包括噴嘴本體和共振腔，共振腔通過(guò)中心桿設(shè)置于噴嘴本體的前端，其特征在于所述噴嘴本體包括煙氣通道、漿液通道，所述漿液通道套設(shè)于煙氣通道的外部，所述煙氣通道的出口為文丘里管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣動(dòng)力式濕法脫硫超聲波霧化裝置，其特征在于所述漿 液通道的出口為錐形收縮口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣動(dòng)力式濕法脫硫超聲波霧化裝置，其特征在于所述漿 液通道設(shè)置有漿液接頭、沖洗接頭，所述漿液接頭的軸線與漿液通道的軸線呈45度 50度 夾角，所述漿液接頭、沖洗接頭之間的夾角為40度 50度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的煙氣動(dòng)力式濕法脫硫超聲波霧化裝置，其特征 在于所述共振腔與中心桿為轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煙氣動(dòng)力式濕法脫硫超聲波霧化裝置，其特征在于所述中 心桿的一端伸入文丘里管的出口內(nèi)，中心桿的中部通過(guò)條形支撐架與噴嘴本體固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煙氣動(dòng)力式濕法脫硫超聲波霧化裝置，其特征在于所述噴 嘴本體為碳化硅合成材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煙氣動(dòng)力式濕法脫硫超聲波霧化裝置，其特征在于所述中 心桿的軸線與煙氣通道的軸線同軸，所述共振腔為環(huán)狀凹槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煙氣動(dòng)力式濕法脫硫超聲波霧化裝置，其特征在于所述 煙氣通道的內(nèi)徑為10mm，文丘里管出口末端的內(nèi)徑為5mm，所述漿液通道與煙氣通道之 間的間隔距離為5mm，所述煙氣通道、漿液通道的壁厚為2mm，所述噴嘴本體的總長(zhǎng)度為 147. 5mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煙氣動(dòng)力式濕法脫硫超聲波霧化裝置，其特征在于所述煙 氣通道和漿液通道的入口設(shè)置有濾網(wǎng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煙氣動(dòng)力式濕法脫硫超聲波霧化裝置的應(yīng)用，其特征在于 用于濕法煙氣脫硫系統(tǒng)噴淋塔噴霧中。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種煙氣動(dòng)力式濕法脫硫超聲波霧化裝置，包括噴嘴本體和共振腔，共振腔通過(guò)中心桿設(shè)置于噴嘴本體的前端，其特征在于所述噴嘴本體包括煙氣通道、漿液通道，所述漿液通道套設(shè)于煙氣通道的外部，所述煙氣通道的出口為文丘里管；本發(fā)明利用鍋爐尾部排除的煙氣作為介質(zhì)，其利用原本需要脫硫的煙氣作為介質(zhì)，不但有利于煙氣介質(zhì)的脫硫，同時(shí)避免了因引入其他介質(zhì)使脫硫系統(tǒng)煙氣量增大而引起風(fēng)機(jī)電耗增大等負(fù)面影響，煙氣在文丘里管出口處達(dá)到超聲速，且與漿液在漿液通道出口處混合并帶動(dòng)漿液沿中心桿傳送到共振腔中共振產(chǎn)生超聲波，從而實(shí)現(xiàn)超聲波霧化，這種結(jié)構(gòu)可以改善漿液霧化性能，降低脫硫成本，提高了脫硫效率。
文檔編號(hào)B01D53/80GK101920162SQ201010228438
公開(kāi)日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者劉定平, 劉暢, 徐開(kāi)華, 李小偉 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)