CN108889480A - 一种可溶性颗粒物喷射装置及清洁方法 - Google Patents

一种可溶性颗粒物喷射装置及清洁方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可溶性颗粒物喷射装置及清洁方法，所述装置包括颗粒物料斗、流化风机、高压水箱和喷枪，所述颗粒物料斗通过下料管与喷枪相连通，所述流化风机一端与流化风机进风口相连通，流化风机另一端通过流化风管道与喷枪相连通，所述高压水箱通过高压水管、高压水泵与喷枪相连通。本发明具有投资省、不产生二次污染、应用方便等优点，本发明具有深度清洁颗粒物堵塞功能，协同SO3脱除技术推广，解决SO3脱除技术应用难题；本发明应用领域扩展性强，具有广泛推广价值。

Description

一种可溶性颗粒物喷射装置及清洁方法
技术领域
本发明属于大气污染控制技术领域，特别涉及一种可溶性颗粒物喷射装置及清洁方法。
背景技术
燃煤电厂在煤燃烧过程中会产生一定比例的SO3，排放到大气中会造成空气污染。近年来，随着环保政策的日益严格，特别是超低排放改造之后，燃煤电厂普遍采用SCR脱硝装置控制烟气中NOX的排放量。目前，SCR脱硝装置均采用含钒催化剂，除了能有效催化还原NOX，还能有效催化氧化SO2，使SO2转变成SO3。如此一来，排放到大气中的SO3除了燃烧过程产生的一部分，还有脱硝装置催化转化产生的一部分，大大增加了SO3排放量，也为污染物控制工作带来巨大压力。
目前，对烟气中SO3的控制技术，主要有低温电除尘器技术和湿式电除尘器技术，石灰石-石膏湿法脱硫工艺也能脱除一部分，但脱除量有限。采用除尘技术，则需进行除尘器改造，投资大，成本高。如何从SCR脱硝装置上游控制SO3浓度，是当前科技工作者的主要研究方向之一，并取得一定成效，例如向烟道中喷入碱性吸收剂的工艺，就是典型的控制烟气中SO3的新技术，该技术采用喷射装置向烟气中喷射碱性吸收剂(一种可溶性颗粒物)，利用碱性吸收剂吸收烟气中的SO3，从而实现烟气中SO3脱除的目的。但是实际应用中发现，由于碱性吸收剂的吸湿性、与其他酸性气体反应和装置启停过程的清扫不彻底，导致喷射***存在堵塞现象。因此，开发一种具有自清洁性能的可溶性颗粒物喷射装置十分必要。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种可溶性颗粒物喷射装置及清洁方法。
一种可溶性颗粒物喷射装置，所述装置包括颗粒物料斗、流化风机、高压水箱和喷枪，所述颗粒物料斗通过下料管与喷枪相连通，所述流化风机一端与流化风机进风口相连通，流化风机另一端通过流化风管道与喷枪相连通，所述高压水箱通过高压水管、高压水泵与喷枪相连通。
本发明可溶性颗粒物喷射装置用于向烟道中喷射颗粒物，颗粒物以流化风为载体形成流化态，从喷嘴中喷入烟道，使喷出的颗粒物拥有一定的射程和覆盖率，喷射的颗粒物具有水溶性。
作为优选，所述流化风管道上设有压力监测仪。用于判断喷嘴堵塞情况。
作为优选，所述下料管上设有下料管阀门，流化风管道上设有流化风管道阀门，高压水管上设有高压水管阀门。通过各阀门(截止阀)可以对下料管、流化风管路和高压水管进行逻辑性截流，水、气、固三相进行技术性匹配，实现颗粒物的喷射功能和喷射装置的清洁功能。
作为优选，所述喷枪一端设有喷嘴，所述喷嘴伸入烟道内，喷枪的另一端固定在烟道壁上。
作为优选，所述喷枪为三相流喷枪，所述三相流喷枪为单喷嘴直吹喷枪、单喷嘴直角喷枪、多喷嘴直角喷枪中的一种；所述三相流喷枪及喷嘴为耐磨耐腐蚀材料制造。所述耐磨耐腐蚀材料可以选用不锈钢管、內衬陶瓷管、镀纳米材料管、特质合金等具有类似功能的材料。
作为优选，所述喷枪长度为0.5～5m，喷嘴内径为10～100mm。
本发明还提供了上述可溶性颗粒物喷射装置的清洁方法，包括下述步骤：
(a)安装喷枪及其他相应设施；
(b)开启流化风机，使整个喷枪内部充满流化风；
(c)颗粒物料斗内的可溶性颗粒物通过下料管进入喷枪，在流化风的作用下形成流化态，然后通过喷嘴喷入烟道；
(d)当流化风管道上的压力监测仪表示值超出正常工作范围时，关闭下料管阀门，流化风机继续向喷枪提供流化风，观测压力表示值变化；
(e)示值变化不大时，采用高压水对喷枪进行冲洗；停流化风机，关闭流化风管道阀门，开启高压水管阀门和高压水泵，形成高压水流冲洗喷枪及喷嘴，同时可溶性颗粒物也溶解在水中，随高压水流冲入烟道，实现清洁喷嘴的功能；
(f)在高压水流冲洗的后期即开启流化风管道阀门和流化风机，使流化风冲入喷枪，然后，关闭高压水泵和高压水管阀门，利用流化风快速吹扫喷枪及喷嘴，直至喷枪及喷嘴中的水渍完全清除；
(g)若压力监测仪表示值指示正常，则开启下料管阀门，使喷射装置重新开始正常工作，若压力监测仪表示值恢复缓慢，则重复操作e～f步骤，直至喷射装置恢复正常工作。
作为优选，所述流化风机通过压缩空气形成高压气流，所述高压气流全压为10～70kPa。保证颗粒物以流化态喷入烟道。
作为优选，所述喷枪长度0.5～5m，喷嘴内径10～100mm，喷枪的喷嘴端伸入烟道内，喷枪的另一端固定在烟道壁上。
作为优选，所述喷枪为三相流喷枪，所述三相流喷枪为单喷嘴直吹喷枪、单喷嘴直角喷枪、多喷嘴直角喷枪中的一种；所述三相流喷枪及喷嘴为耐磨耐腐蚀材料制造。所述耐磨耐腐蚀材料可以选用不锈钢管、內衬陶瓷管、镀纳米材料管、特质合金等具有类似功能的材料。
本发明的有益效果在于：
1、开发了新型三相流喷枪技术，具有深度清洁颗粒物堵塞功能；
2、投资省、不产生二次污染；
3、协同SO3脱除技术推广，解决SO3脱除技术应用难题；
4、成套组装、应用方便；
5、应用领域扩展性强，具有广泛推广价值。
附图说明
图1是本发明可溶性颗粒物喷射装置水平布置结构示意图；
图2是本发明可溶性颗粒物喷射装置垂直布置结构示意图；
图3是本发明单喷嘴直吹喷***构示意图；
图4是本发明单喷嘴直角喷***构示意图；
图5是本发明多喷嘴直角喷***构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明所要保护的范围并不限于此。
参照图1～5，一种可溶性颗粒物喷射装置，所述装置包括颗粒物料斗1、流化风机3、高压水箱7和喷枪4，所述颗粒物料斗1通过下料管2与喷枪4相连通，所述流化风机3一端与流化风机进风口3-1相连通，流化风机另一端通过流化风管道3-3与喷枪4相连通，所述高压水箱7通过高压水管7-1、高压水泵8与喷枪4相连通。
所述流化风管道3-3上设有压力监测仪3-2，用于判断喷嘴堵塞情况。所述喷枪4一端设有喷嘴5，所述喷嘴5伸入烟道6内，喷枪4的另一端固定在烟道壁6-1上，所述喷枪长度为0.5～5m，喷嘴内径为10～100mm。所述下料管2上设有下料管阀门2-1，流化风管道3-3上设有流化风管道阀门3-4，高压水管7-1上设有高压水管阀门7-2。通过各阀门(截止阀)可以对下料管、流化风管路和高压水管进行逻辑性截流，水、气、固三相进行技术性匹配，实现颗粒物的喷射功能和喷射装置的清洁功能。
如图3～5所示，所述喷枪为三相流喷枪，所述三相流喷枪为单喷嘴直吹喷枪4-1、单喷嘴直角喷枪4-2、多喷嘴直角喷枪4-3中的一种。三相流喷枪及喷嘴为耐磨耐腐蚀材料制造，所述耐磨耐腐蚀材料可以选用不锈钢管、內衬陶瓷管、镀纳米材料管、特质合金等具有类似功能的材料。
本发明可溶性颗粒物喷射装置既适合水平布置，如图1所示，也适合垂直布置，如图2所示。
本发明可溶性颗粒物喷射装置用于向烟道中喷射颗粒物，颗粒物以流化风为载体形成流化态，从喷嘴中喷入烟道，使喷出的颗粒物拥有一定的射程和覆盖率，喷射的颗粒物具有水溶性。
上述可溶性颗粒物喷射装置的清洁方法，其具体实施过程是：
按照技术要求设计好颗粒物料斗1、下料管2、流化风机3、高压水箱7、高压水泵8、三相流喷枪4、三相流喷嘴5及其辅助设施，然后根据工艺要求安装好，三相流喷枪4固定端固定在烟道壁6-1上，三相流喷嘴5伸入烟道的烟气流中，保证整套装置能正常工作。
进入工作状态，首先开启流化风管道3-3上的流化风管道阀门3-4和流化风机3，空气从流化风机进风口3-1吸入，经过流化风机3压缩后吹出，使整个三相流喷枪4内部充满流化风；此时，打开下料管2上的下料管阀门2-1，储存在颗粒物料斗1中的颗粒物通过下料管2进入三相流喷枪4中，在流化风的作用下形成流化态，然后通过三相流喷嘴5喷入烟道，实现烟气中SO3脱除的目的；正常工作状态下，保持***连续运行。其中，所述流化风机通过压缩空气形成高压气流，所述高压气流全压为10～70kPa，保证颗粒物以流化态喷入烟道。
当流化风机3流化风管道3-3上的压力监测仪3-2，示值超出正常工作范围时，说明出现颗粒物堵塞三相流喷嘴5的情况，需要对三相流喷嘴5进行清洁，以保证三相流喷枪4及三相流喷嘴5畅通；此时，关闭下料管2上的下料管阀门2-1，流化风机3继续向三相流喷枪4提供流化风，观测压力监测仪3-2示值变化，示值变化不大时，则需采用高压水对三相流喷枪4进行冲洗；此时，在上述前提下，停流化风机3，关闭流化风管道3-3上流化风管道阀门3-4，开启高压水管7-1上的高压水管阀门7-2和高压水泵8，高压水箱7的水在高压水泵8的作用下形成高压水流冲洗三相流喷枪4及三相流喷嘴5，同时可溶性颗粒物溶解在高压水流中，随高压水流冲入烟道，实现清洁三相流喷嘴5的功能。
考虑到高温条件下烟气会烘干三相流喷嘴5末端的液滴，或液滴与飞灰混合，形成结晶或灰垢，引起堵塞，在高压水流冲洗的后期(渐停高压水泵8)即开启流化风管道3-3上的流化风管道阀门3-4和流化风机3，形成气水两相混合物，进一步清洁三相流喷枪4，然后，关闭高压水泵8和高压水管7-1上的高压水管阀门7-2，利用流化风快速吹扫三相流喷枪4及三相流喷嘴5，直至三相流喷枪4及三相流喷嘴5中的水渍完全清除。
若压力监测仪3-2示值指示正常，则开启下料管2上的下料管阀门2-1，使三相流喷射装置重新开始正常工作，若压力监测仪3-2示值恢复缓慢，则重复上述操作步骤，直至三相流喷射装置恢复正常工作。
本发明可以根据实际工程项目需要进行定制设计。
本发明开发了新型三相流喷枪技术，具有深度清洁颗粒物堵塞功能，协同SO3脱除技术推广，可以解决SO3脱除技术应用难题，本发明可溶性颗粒物喷射装置可以可靠运行10年以上。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明技术并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可溶性颗粒物喷射装置，其特征在于：所述装置包括颗粒物料斗、流化风机、高压水箱和喷枪，所述颗粒物料斗通过下料管与喷枪相连通，所述流化风机一端与流化风机进风口相连通，流化风机另一端通过流化风管道与喷枪相连通，所述高压水箱通过高压水管、高压水泵与喷枪相连通。
2.根据权利要求1所述的可溶性颗粒物喷射装置，其特征在于：所述流化风管道上设有压力监测仪。
3.根据权利要求1所述的可溶性颗粒物喷射装置，其特征在于：所述下料管上设有下料管阀门，流化风管道上设有流化风管道阀门，高压水管上设有高压水管阀门。
4.根据权利要求1所述的可溶性颗粒物喷射装置，其特征在于：所述喷枪一端设有喷嘴，所述喷嘴伸入烟道内，喷枪的另一端固定在烟道壁上。
5.根据权利要求1所述的可溶性颗粒物喷射装置，其特征在于：所述喷枪为三相流喷枪，所述三相流喷枪为单喷嘴直吹喷枪、单喷嘴直角喷枪、多喷嘴直角喷枪中的一种；所述三相流喷枪及喷嘴为耐磨耐腐蚀材料制造。
6.根据权利要求4所述的可溶性颗粒物喷射装置，其特征在于：所述喷枪长度为0.5～5m，喷嘴内径为10～100mm。
7.权利要求1～6任一项权利要求所述的可溶性颗粒物喷射装置的清洁方法，其特征在于包括下述步骤：
(a)安装喷枪及其他相应设施；
(b)开启流化风机，使整个喷枪内部充满流化风；
(c)颗粒物料斗内的可溶性颗粒物通过下料管进入喷枪，在流化风的作用下形成流化态，然后通过喷嘴喷入烟道；
(d)当流化风管道上的压力监测仪表示值超出正常工作范围时，关闭下料管阀门，流化风机继续向喷枪提供流化风，观测压力表示值变化；
(e)示值变化不大时，采用高压水对喷枪进行冲洗；停流化风机，关闭流化风管道阀门，开启高压水管阀门和高压水泵，形成高压水流冲洗喷枪及喷嘴，同时可溶性颗粒物也溶解在水中，随高压水流冲入烟道，实现清洁喷嘴的功能；
(f)在高压水流冲洗的后期即开启流化风管道阀门和流化风机，使流化风冲入喷枪，然后，关闭高压水泵和高压水管阀门，利用流化风快速吹扫喷枪及喷嘴，直至喷枪及喷嘴中的水渍完全清除；
(g)若压力监测仪表示值指示正常，则开启下料管阀门，使喷射装置重新开始正常工作，若压力监测仪表示值恢复缓慢，则重复操作e～f步骤，直至喷射装置恢复正常工作。
8.根据权利要求7所述的可溶性颗粒物喷射装置的清洁方法，其特征在于：所述流化风机通过压缩空气形成高压气流，所述高压气流全压为10～70kPa。
9.根据权利要求7所述的可溶性颗粒物喷射装置的清洁方法，其特征在于：所述喷枪长度0.5～5m，喷嘴内径10～100mm，喷枪的喷嘴端伸入烟道内，喷枪的另一端固定在烟道壁上。
10.根据权利要求7所述的可溶性颗粒物喷射装置的清洁方法，其特征在于：所述喷枪为三相流喷枪，所述三相流喷枪为单喷嘴直吹喷枪、单喷嘴直角喷枪、多喷嘴直角喷枪中的一种；所述三相流喷枪及喷嘴为耐磨耐腐蚀材料制造。
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