CN101732972B

CN101732972B - 双液位喷射鼓泡管

Info

Publication number: CN101732972B
Application number: CN2010101013918A
Authority: CN
Inventors: 彭铁成
Original assignee: Tianjin University of Technology
Current assignee: Tianjin University of Technology
Priority date: 2010-01-27
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2030-01-27
Also published as: CN101732972A

Abstract

本发明是一种双液位喷射鼓泡管。它包括高液位溢流管、低液位溢流管、套管、撞击挡板和冲击管。本发明采用双液位喷射鼓泡管结构进行烟气脱硫除尘，可适用于锅炉负荷变化较大的场合，烟气量在30％～100％时可保证脱硫除尘过程稳定，脱硫除尘效率稳定。特别适用于供热站锅炉和工业窑炉，并且在封火状态时低液位溢流管能保证低液位与下降管出口处留有烟气通道，保证炉膛烟气不溢出。

Description

双液位喷射鼓泡管

【技术领域】

本发明涉及锅炉烟气脱硫除尘技术，特别是一种双液位喷射鼓泡管结构。

【背景技术】

喷射鼓泡塔常用于电力锅炉烟气脱硫。在该领域现有技术中经常使用一种除尘脱硫一体化装置，即除尘脱硫同时进行。这种除尘器对烟尘颗粒物的清除烟气脱硫具有一定效果，但同时它还存在的一些缺点，也影响了在工业锅炉和工业窑炉烟气脱硫除尘的正常使用和除尘脱硫效果，其一是现有的喷射鼓泡管深入液位以下，当工业锅炉和工业窑炉间歇工作时，鼓泡管管口会因为干湿交替出现发生灰堵，影响锅炉正常运行。其二是不适应负荷变化，当工业锅炉和工业窑炉负荷变小时，由于其液位不变，设备烟气阻力并不因负荷的减小而减小，造成设备不能正常运行。其三是由于其喷射鼓泡管深入液位以下，工业锅炉和工业窑炉负在封火状态时引风机停运，烟气通道被封闭，造成炉膛烟气不能排出。

【发明内容】

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种双液位喷射鼓泡管，该装置采取双液位结构形式，保证锅炉负荷在30％-100％时有稳定的除尘效率和脱硫效率，并且在封火状态时低液位溢流管能保证低液位与冲击管出口处留有烟气通道，保证炉膛烟气不溢出。

本发明为解决上述问题所采用的方案是设计一种双液位喷射鼓泡管。它包括溢流管、套管、撞击挡板和冲击管，其特征在于所述冲击管外部固定套管，套管与冲击管之间形成烟气通道，套管侧壁上开有多排孔；所述套管内装有一低液位溢流管，低液位溢流管的上管口位置与冲击管的下管口之间留有一定距离；所述套管外侧装有一高液位溢流管，高液位溢流管的上管口位置高于冲击管的下管口；所述冲击管外还固定一水平环状撞击挡板，撞击挡板位于套管与冲击管之间形成的烟气通道出口的上方。

本发明采用双液位结构，适用于锅炉负荷变化较大的场合，无论锅炉处于满负荷、低负荷和封火状态，冲击管始终处于干状态，因此冲击管不会发生挂灰和结垢现象。设备运行率高，工作可靠。由于该装置采取双液位结构形式，以及套管侧壁开孔，保证锅炉负荷在30％-100％时有稳定的除尘效率和脱硫效率，且烟气阻力与锅炉负荷保持一定的线性关系。工业锅炉和工业窑炉在封火状态时引风机停运时，低液位溢流管能保证低液位与冲击管出口处留有烟气通道，保证炉膛烟气不溢出。

【附图说明】

图1为双液位喷射鼓泡管示意图；

图2为双液位喷射鼓泡管低液位示意图；

图中：1-高液位溢流管；2-低液位溢流管；3-套管；4-撞击挡板；5--冲击管；

6-通道；7-排孔。

以下结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。

【具体实施方式】

本发明的双液位喷射鼓泡管，包括有：高液位溢流管1、低液位溢流管2、套管3、撞击挡板4和冲击管5，其中：如图1所示，垂直于液面的冲击管5与烟气进口烟道连接，该冲击管下部出口处固定连接套管3，冲击管上部固定安装环状撞击挡板4。套管侧壁开有多排孔7，套管内固定低液位溢流管2，该溢流口上檐与冲击管下口留有一定空间，套管外侧固定高液位溢流管1，该溢流管上檐高于冲击管下口。

所述的冲击管管径为100mm至600mm，与烟气进口连接。

所述的高液位溢流管或低液位溢流管，其顶部为漏斗状，其下部管道与外部循环箱连接，连接部位在液位以下。

所述的套管管壁开有多排孔7，孔的形状为圆型孔或条状孔，其开孔率为开孔范围的10％至60％。所述的开孔范围是套管管壁的位于低液位溢流管管口下方至高液位溢流管管口之间的相应管壁。

所述的撞击挡板的外侧直径略大于套管直径，撞击挡板位于套管与冲击管之间形成的烟气通道6出口的上方50mm至250mm。

本发明的工作原理是：

含尘烟气进入冲击管5，冲击液面，质量大的烟尘接触液面被捕集，烟气转向通过由冲击管5和套管3形成的通道6向上流动，在通道6内流速提高，静压减小，套管3外部液体被引射通过套管3的排孔7流入通道内与上升气流激烈混合后被加速，烟气中的烟尘与液体混合过程中被加湿、粒化，烟气中的二氧化硫与碱性液体混合过程中被中和吸收。液气混合物流出上升通道遇撞击挡板4后液滴与气体分离，气流向上流动液滴流回液面。进入通道的液体的量与气流速度成正比，即速度越高静压就越低引射的水量越大。

引风机停运时，设备内液位由低液位溢流管2控制(如图2所示)，低液位溢流管2保证冲击管5下端与液位之间有一定空间，提供工业炉封火状态时烟气通过。当引风机开启后烟气量逐渐增大，套管3内液位低于低液位溢流管2，此时低液位溢流管失效(如图1所示)，套管3外液位由高位溢流管1控制，设备的碱液循环是通过高位溢流管1进行。

正常工作时，烟气通过冲击管5在出口处转向流动时，在液面上部空间动压转化为静压，在液面上部套管3侧壁排孔两侧产生压差，烟气通过套管3侧壁排孔进入液相形成鼓泡，远离液位的的排孔压差较大，鼓泡剧烈。形成鼓泡的烟气量的多少与开孔率、套管3两侧的压力差有关。进入上升通道烟气量的多少与进入通道的液体量的多少、流速有关。通过套管3侧壁排孔形成鼓泡的烟气阻力与进入上升通道烟气阻力是相当的。气量的比例是通过烟气阻力平衡的，即开孔率、液气比气流速度、高液位溢流管的安装位置。

双液位喷射鼓泡管结构形式能保证烟气量在30％-100％时正常工作，除尘效率和脱硫效率不减。见图2低负荷时烟气量较少，烟气流动阻力小，碱液通过低液位溢流管2循环工作，液位与冲击管5出口处空间较小，因此烟气横掠液面流速达到8m/s时就能卷吸液面，携带液滴进入上升通道加速流动，此过程中烟气中烟尘被加湿粒化，烟气中二氧化硫被碱液吸收。

随着负荷增加，烟气流速提高，烟气流动阻力加大，液面低于低位溢流管2，液面与冲击管5出口处空间增大，上升通道内烟气流速迅速提高动压加大静压减小，套管两侧形成压力差，套管外侧液体通过套管3侧壁排孔流入上升通道与上升气流混合，烟气中烟尘被加湿粒化，烟气中二氧化硫被碱液吸收。当负荷继续提高，烟气量增加流动阻力增加，套管内液位下降，套管外液位上升，高液位溢流管1限制了套管外的液位，随着负荷的进一步提高，套管内液位下降，当负荷稳定时套管两侧液位固定(见图2)，此时套管内液位与冲击管5出口处之间形成的气体空间较大，此空间范围内套管3侧壁密排孔，下降气流在此空间转向流动，速度滞流动压转化为静压，在排孔两侧形成压力差，排孔内侧压力高于外侧压力，烟气通过排孔进入液相形成鼓泡，此过程中烟气中烟尘被加湿粒化，烟气中二氧化硫被碱液吸收。总气量分为两部分一部分由上升通道流出，另一部分通过套管3侧壁排孔流出，流量比例与上升通道几何尺寸、烟气流速、携带液量、套管排孔开孔率以及孔排列方式有关，两部分流动阻力相等。

Claims

1.一种双液位喷射鼓泡管，包括溢流管、套管、撞击挡板和冲击管，其特征在于所述冲击管外部固定套管，套管与冲击管之间形成烟气通道，套管侧壁上开有多排孔；所述套管内装有一低液位溢流管，低液位溢流管的上管口位置与冲击管的下管口之间留有一定距离；所述套管外侧装有一高液位溢流管，高液位溢流管的上管口位置高于冲击管的下管口；所述冲击管外还固定一水平环状撞击挡板，撞击挡板位于套管与冲击管之间形成的烟气通道出口的上方。

2.按照权利要求1所述的双液位喷射鼓泡管，其特征在于所述的高液位溢流管或低液位溢流管，其顶部为漏斗状，其下部管道与外部循环箱连接，连接部位在液位以下。

3.按照权利要求1或2所述的双液位喷射鼓泡管，其特征在于所述的冲击管管径为100mm至600mm，与烟气进口连接。

4.按照权利要求1或2所述的双液位喷射鼓泡管，其特征在于所述的套管管壁开有多排孔，孔的形状为圆型孔或条状孔，其开孔率为开孔范围的10％至60％。

5.按照权利要求1或2所述的双液位喷射鼓泡管，其特征在于所述的撞击挡板的外侧直径略大于套管直径，撞击挡板位于套管与冲击管之间形成的烟气通道出口的上方50mm至250mm。