本實(shí)用新型涉及一種可調(diào)節(jié)局部流化風(fēng)速的煙氣污染物噴淋吸收塔內(nèi)構(gòu)件，屬于燃煤煙氣污染物控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在我國(guó)，以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)在短期內(nèi)不會(huì)發(fā)生改變，煤炭燃燒的排放物中包括NOx、SOx和顆粒物等，帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。煙氣污染物噴淋吸收技術(shù)是世界上應(yīng)用最多、最成熟的環(huán)保技術(shù)，可用于各種燃煤裝置中。

目前煙氣污染物噴淋吸收塔通常采用一個(gè)單方向的煙氣入口，而且煙氣流速高、塔內(nèi)空間大，煙氣經(jīng)過煙氣入口進(jìn)入吸收塔后，由于氣流運(yùn)動(dòng)的慣性，使得靠近煙氣入口側(cè)的塔內(nèi)區(qū)域氣流速度低，而距離煙氣入口較遠(yuǎn)的那一側(cè)塔內(nèi)區(qū)域的氣流速度高，導(dǎo)致整個(gè)塔內(nèi)橫截面上的氣流分布極不均勻，局部液氣比不均衡，惡化了氣液接觸條件，影響系統(tǒng)凈化效果。為了達(dá)到較高的污染物脫除效率，需要較大的液氣比和多層噴淋層，造成較高的能耗和用水量。

通過添加設(shè)計(jì)合理的塔內(nèi)構(gòu)件，改善塔內(nèi)煙氣偏流情況，合理有效組織流場(chǎng)，以提高污染物脫除效率，是更為科學(xué)的解決辦法。美國(guó)巴布考克及威爾考克斯公司為保證吸收塔的脫除SO₂效果，在吸收塔內(nèi)設(shè)計(jì)了合金多孔托盤，煙氣通過托盤孔時(shí)，使煙氣分布均勻，提高了脫硫效率。但是由于托盤水平截面大，漿液與氣流組成的多相流在水平方向運(yùn)動(dòng)不受限，難以形成局部傳質(zhì)較好的流化狀態(tài)，也影響了該技術(shù)的脫硫效果。同時(shí)，采用該技術(shù)時(shí)，由于托盤的孔隙率是固定的，運(yùn)行人員不能根據(jù)鍋爐負(fù)荷的變動(dòng)進(jìn)行主動(dòng)調(diào)節(jié)，低負(fù)荷時(shí)污染物脫除效果受到較大的影響，難以適應(yīng)機(jī)組的頻繁負(fù)荷變動(dòng)。

因此，開發(fā)具有優(yōu)越的負(fù)荷變動(dòng)適應(yīng)性能及局部傳質(zhì)特性的污染物脫除技術(shù)仍然是廣大環(huán)境科研人員的努力方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種可調(diào)節(jié)局部流化風(fēng)速的煙氣污染物噴淋吸收塔內(nèi)構(gòu)件，其目的在于改善吸收塔內(nèi)氣液混合條件，強(qiáng)化氣液傳質(zhì)過程，實(shí)現(xiàn)深度污染物脫除；同時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、綜合運(yùn)行成本低，負(fù)荷變動(dòng)適應(yīng)性能強(qiáng)等特點(diǎn)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種可調(diào)節(jié)局部流化風(fēng)速的煙氣污染物噴淋吸收塔內(nèi)構(gòu)件，其特征在于：該內(nèi)構(gòu)件包括流化單元組、流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板、調(diào)節(jié)板控制裝置；流化單元組由多個(gè)局部流化單元組成，安裝在噴淋吸收塔噴淋層下方，布滿于整個(gè)噴淋吸收塔水平截面；流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板水平安裝于流化單元組下面，流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板由一塊或者多塊調(diào)節(jié)板組成，每塊流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板分別與調(diào)節(jié)板控制裝置相連；單個(gè)局部流化單元為立式結(jié)構(gòu)，上部為敞開方式，局部流化單元豎直壁面為封閉結(jié)構(gòu)，下底面為單孔或者多孔的孔板結(jié)構(gòu)，開孔面積占局部流化單元下底面面積的20-50％；流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板為多孔板，孔數(shù)量、形狀和尺寸均與流化單元組下底面的孔相同，且兩者的開孔位置一一對(duì)應(yīng)。

優(yōu)選地，所述的流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板與流化單元組的垂直間隙為0-30mm。

優(yōu)選地，所述的局部流化單元的水平截面為多邊形、圓形、橢圓形，周長(zhǎng)為200-1200mm，局部流化單元豎直壁面的高度為150-400mm。

優(yōu)選地，所述的局部流化單元底面開孔為圓形、多邊形、橢圓形，每個(gè)孔面積為700-5000mm²。

優(yōu)選地，所述的流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板厚度為3-10mm。

本實(shí)用新型的技術(shù)特征還在于：在流化單元組下底面的孔與流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板上的孔上下重合時(shí)，流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板最大水平移動(dòng)范圍為5-40mm。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：①機(jī)組負(fù)荷變動(dòng)適應(yīng)性能強(qiáng)：通過水平移動(dòng)布置于流化單元組下部的流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板，可改變局部流化單元內(nèi)的氣流分布，從而保證較優(yōu)越的氣液傳質(zhì)效果，滿足低負(fù)荷時(shí)污染物排放要求。②局部流化單元內(nèi)氣液接觸條件優(yōu)越：局部流化單元豎直壁面具有收集噴淋漿液的作用，所收集的噴淋漿液在向上氣流與局部流化單元壁面對(duì)氣流與漿液束縛的共同作用下，形成一定高度的氣液流化混合區(qū)。在該區(qū)域內(nèi)，流動(dòng)的湍流強(qiáng)度大，煙氣與漿液充分混合，氣液傳質(zhì)過程得到強(qiáng)化，污染物捕集效率得到提高。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，綜合運(yùn)行成本低，運(yùn)行工況適應(yīng)性能強(qiáng)，可用于燃煤鍋爐的煙氣凈化過程。

附圖說明

圖1為流化單元組在吸收塔內(nèi)的安裝位置示意圖。

圖2為多個(gè)局部流化單元組成的流化單元組的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為局部流化單元實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為局部流化單元下面的孔與流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板上的孔上下重合時(shí)位置示意圖。

圖5為流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板水平移動(dòng)后位置示意圖。

圖6為采用由四塊組合成的流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板時(shí)，每塊均安裝有調(diào)節(jié)板控制裝置的示意圖。

圖中：1-吸收塔煙氣入口；2-流化單元組；3-噴淋層；4-局部流化單元；5-局部流化單元豎直壁面；6-局部流化單元底面開孔；7-流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板；8-吸收塔壁面；9-調(diào)節(jié)板控制裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步說明，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型的內(nèi)容，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。

本實(shí)用新型所提供的一種可調(diào)節(jié)局部流化風(fēng)速的煙氣污染物噴淋吸收塔內(nèi)構(gòu)件，該構(gòu)件包括流化單元組2、流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板7和調(diào)節(jié)板控制裝置9；流化單元組2由多個(gè)局部流化單元4組合而成，安裝在噴淋吸收塔噴淋層3下方，布滿于整個(gè)噴淋吸收塔水平截面。流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板7水平安裝于流化單元組2下面，流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板7與流化單元組2的垂直間隙為0-30mm。流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板7可采用一塊，或由多塊板組合而成，每塊流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板分別與調(diào)節(jié)板控制裝置9相連。單個(gè)局部流化單元4為立式結(jié)構(gòu)，上部為敞開方式，局部流化單元豎直壁面5為封閉結(jié)構(gòu)，下底面為單孔或者多孔的孔板結(jié)構(gòu)，開孔面積占局部流化單元4下底面面積的20-50％。流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板7為多孔板，其孔數(shù)量、形狀和尺寸均與流化單元組2下底面的孔相同，且兩者的開孔位置一一對(duì)應(yīng)。

局部流化單元4的水平截面可為多邊形、圓形、橢圓形等，周長(zhǎng)為200-1200mm，局部流化單元豎直壁面5的高度為150-400mm。圖2和圖3中為采用方形結(jié)構(gòu)的局部流化單元。局部流化單元底面開孔6為圓形、多邊形、橢圓形等，每個(gè)孔面積為700-5000mm²。圖2和3中為圓形局部流化單元底面開孔，每個(gè)局部流化單元中有4個(gè)開孔。

流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板7厚度為3-10mm。在流化單元組2下面的孔與流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板7上的孔上下重合時(shí)，流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板7最大水平移動(dòng)范圍宜為5-40mm。流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板7和局部流化單元豎直壁面5的材料可以選擇金屬、高分子材料、玻璃鋼等。

本實(shí)用新型的工作原理是：

如圖1所示，流化單元組2安裝在吸收塔煙氣入口1與噴淋層3之間。從吸收塔入口進(jìn)入的煙氣，首先經(jīng)過具有多孔結(jié)構(gòu)的流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板7和流化單元組2底面，由于豎直方向上的壓力作用，煙氣向水平方向移動(dòng)，從而改善了入口煙氣的偏流問題。

煙氣進(jìn)入局部流化單元4中，由于底面孔板的加速作用，形成高速射流；另一方面，噴淋層3噴入的漿液被局部流化單元豎直壁面5收集，流入局部流化單元4的底部，所收集的噴淋漿液在向上氣流以及局部流化單元壁面5對(duì)氣流與漿液束縛的共同作用下，形成一定高度的氣液流化混合區(qū)。煙氣與漿液在局部流化單元4內(nèi)的流化狀態(tài)下充分混合，接觸時(shí)間增加，強(qiáng)化了傳質(zhì)過程，提高了污染物脫除效率。

圖4為局部流化單元底面開孔6與流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板7上的孔上下重合時(shí)位置示意圖。在滿負(fù)荷下，流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板7的狀態(tài)如圖4所示，每個(gè)孔洞位置與局部流化單元底面開孔6水平位置相同。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷降低時(shí)，煙氣流速減小，不能在局部流化單元4內(nèi)形成較好的流化傳質(zhì)狀態(tài)。通過改變流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板7的水平位置，將其開孔與流化單元組2開孔位置交錯(cuò)，如圖5所示，相當(dāng)于減小了煙氣流通面積，煙氣速度得到提升，有利于形成較好的傳質(zhì)流化狀態(tài)，從而保證低負(fù)荷時(shí)具有較高的污染物脫除效率。

如圖6所示，當(dāng)流化風(fēng)速調(diào)節(jié)板7由四塊扇形板組成時(shí)，四塊扇形調(diào)節(jié)板分別由不同的調(diào)節(jié)板控制裝置9連接控制，水平方向上最大移動(dòng)距離為5-40mm。調(diào)節(jié)板控制裝置9固定于吸收塔壁面8上。調(diào)節(jié)板控制裝置9可以采用手動(dòng)或者電機(jī)帶動(dòng)控制。