CN201724237U

CN201724237U - 去除脱硫烟气烟囱排放产生“烟囱雨”的装置

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Publication number: CN201724237U
Application number: CN2010202720945U
Authority: CN
Inventors: 张永洲
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-27
Filing date: 2010-07-27
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2020-07-27

Abstract

本实用新型涉及一种去除脱硫烟气烟囱排放产生“烟囱雨”的装置，包括烟囱内筒，在烟囱内筒的内侧壁固定有支撑筒，沿支撑筒的内侧壁固定有收集槽，每层收集槽的上方安装有除水板，在所述支撑筒内侧壁上还设有自上而下的汇流管或者汇流槽，汇流槽下端设有汇流支管，汇流支管连通于烟囱之外通过汇总管道排放到指定区域。本实用新型由于新型装置有效地降低了饱和湿烟气中的含湿量；通过提高烟囱的出口烟气流速来提高烟气的抬升高度，加强烟气的扩散，从而避免了无GGH的FGD脱硫***的湿烟气排放时“烟囱雨”的发生，消除环境二次污染因素，社会效益十分显著。结构简单，实用，易于实现，使用效果好，非常利于推广实施。

Description

去除脱硫烟气烟囱排放产生“烟囱雨”的装置

一、技术领域：

本实用新型涉及一种消除“烟囱雨”的装置，特别是涉及一种去除脱硫烟气烟囱排放产生“烟囱雨”的装置。

二、背景技术：

为减少燃煤电厂排放烟气对大气环境的污染，严格执行《火电厂大气污染物排放标准》，国家环保总局规定自2005年1月1日起新建燃煤电厂烟气排放要同期配套建设脱硫设施，2004年1月1日以前建设的火电机组达不到“排放标准”的应限期改造，烟气经过脱硫处理达到排放标准后方可排放到大气环境。

目前，国内烟气脱硫工艺有湿法脱硫、干法脱硫等多种脱硫工艺，其中，石灰石(或石灰)-石膏湿法脱硫工艺(简称FGD)技术成熟，应用最为广泛，社会效益显著。

石灰石(或石灰)-石膏湿法脱硫工艺(简称FGD)，是以石灰石(或石灰)作吸收剂洗涤烟气中的二氧化硫，生成亚硫酸钙，再与加入的空气进行氧化反应，最后生成石膏，脱除二氧化硫，净化烟气。整个反应过程均在脱硫吸收塔内完成，反应温度一般为50℃左右。

其主要工艺流程如下：锅炉引风机出口的烟气，由脱硫增压风机升压经烟气换热器(降温侧)降温后进入吸收塔。当吸收塔采用立式喷雾塔时，吸收塔上部为吸收区，该区布置有喷淋层。吸收塔循环泵将石灰石浆液，亚硫酸钙或石膏混合浆液送入喷咀雾化，雾化浆液自上而下通过吸收塔二氧化硫吸收区，与气流接触产生化学反应，生成亚硫酸钙后流入吸收塔下部反应槽，由氧化风机鼓入空气，亚硫酸钙氧化成硫酸钙-二水石膏。脱硫净化后的烟气经除雾器去除液滴后进入烟道，再由回转式烟气换热器(GGH)升温后至烟囱排放。

由上述工艺流程可知，设置回转式烟气换热器(GGH)有2个作用。一是降低进入吸收塔的原烟气温度，满足脱硫工艺的要求，其降温的热量用于加热净烟气；二是利用原烟气的热量加热净烟气，提高排烟温度(一般要求不低于80℃)，使烟囱出口的烟气有足够的抬升高度，从而改善周围大气的环境质量。

近年来湿法脱硫运行的实践证明，GGH在运行时存在的问题较多，带来的负面影响较大。

自20世纪80年代中期以来，美国设计的大多数FGD***放弃了GGH，采用湿烟囱运行。我国烟气脱硫技术应用较晚，在现行的环保法规中，只对排放烟气中的SO2含量做了规定，对排烟温度并没明确的规定。

不安装GGH的湿法FGD***的优点：烟气***省掉了GGH冲洗***的压缩空气、冲洗水和蒸汽***，使***得以简化；解决了由于GGH堵塞制约FGD长期稳定运行的瓶颈问题，使***的可靠性大大提高；减少了FGD的工程投资费用，缩短了建设工期，节约了占地面积；降低了FGD的运行费用；经济效益十分显著。

所以，目前我国部分火电厂采用了取消GGH的FGD***，FGD***后的饱和湿烟气直接从烟囱排放(简称湿烟囱排放)。

在实际运行中湿烟囱排放易产生“烟囱雨”的问题，“烟囱雨”事例逐渐增多，并呈现劣化的趋势，带来新的环保问题；使无GGH的FGD脱硫***的广泛应用得到限制，已经成为亟待解决的技术难题。

火力发电厂在排放无GGH的FGD***产生的湿烟气时容易造成所谓的“烟囱雨”的环保问题，其产生的原因如下：

无GGH的FGD脱硫***的排放的净烟气是温度低、密度高的饱和湿烟气，在通过烟囱排放时，湿烟气撞击烟囱内筒壁面，凝结成液滴，沿着内筒壁往下流；由于现有烟囱的结构形式，以及现有大型火电厂的烟囱一般在100～280米左右，冷凝液在从上而下流淌过程中，受到从下而上的烟气气流的冲刷，凝结液滴被重新蒸发和重新夹带到烟气中，湿烟气在整个烟囱上升过程中，这个过程不断重复，凝结液不断的蒸发和凝结，造成了烟气重复夹带凝结液滴。

由于烟气重复夹带凝结液滴的问题，烟气携带的较大液滴撞击烟道和烟囱壁上，与原有的冷凝物结合，但仍有部分液滴被烟气带出，这些被重新带出的液滴直径通常在1000～5000μm，在气象条件不好的时候，烟气离开烟囱出口时，会快速形成冷凝水滴造成所谓的“烟囱雨”的环保问题。

例如：山东胜利发电厂#1、#2机组无GGH的FGD***、台山电厂二期无GGH的FGD***等均发生“烟囱雨”问题。

三、实用新型内容：

本实用新型是克服现有技术存在的不足，设计一种去除脱硫烟气烟囱排放产生“烟囱雨”的装置。

技术方案：

一种去除脱硫烟气烟囱排放产生“烟囱雨”的装置，包括烟囱内筒，在烟囱内筒的内侧壁上匹配套装固定有至少一节支撑筒，沿所述支撑筒的内侧壁斜向固定有至少一层收集槽，每层收集槽的上方安装有固定在支撑筒内侧壁的除水板，在所述支撑筒内侧壁上还设有自上而下的汇流管或者汇流槽，所述汇流管或汇流槽与各层收集槽连通，并在各汇流槽下端设有汇流支管，汇流支管连通于烟囱之外通过汇总管道排放到指定区域。

所述各除水板为条形，各除水板的前侧面上设有至少一个定位凸块、后侧面上设有至少一个定位凹槽，所述定位凸块的高度大于定位凹槽的深度，前、后相邻的除水板上的凸块与凹槽匹配安装形成间隙配合的成组除水板。

各收集槽与竖线夹角范围为60°≤α＜90°。

所述各除水板下方固定安装在支撑件上，该支撑件固定在所述支撑筒内侧壁，在支撑件上设有漏水孔。该漏水孔形状多样，例如除水板上开有圆形，或者正方形，或者长正方形，或者菱形，或者半圆弧形，或者上述几种形状的组合的孔。

所述各除水板的相同位置上至少设有一个穿孔，用匹配的圆环钢筋或钢管依次穿过各穿孔，所述圆环钢筋或光管固定在支撑筒内侧壁上。

所述各除水板的安装方向与收集槽垂直，或者各除水板始终竖向安装在支撑筒内侧壁上。

所述各除水板为近似卧“V”型或近似卧“C”型。

所述各除水板为倾斜的近似“N”型或近似“S”型。

所述各除水板为近似卧“W”型。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型由于新型装置有效地降低了饱和湿烟气中的含湿量；通过提高烟囱的出口烟气流速来提高烟气的抬升高度，加强烟气的扩散，从而避免了无GGH的FGD脱硫***的湿烟气排放时“烟囱雨”的发生，消除环境二次污染因素，社会效益十分显著。

2、在无GGH的FGD脱硫***的饱和湿烟气排放时，有效地降低了饱和湿烟气中的含湿量，从而降低烟气凝结液对烟囱内壁的直接冲刷和腐蚀，对烟囱的安全运行非常有利。

3、避免无GGH的FGD脱硫***的烟气排放时“烟囱雨”发生，使无GGH的FGD脱硫***得到更加广泛的使用，可以有效的降低FGD脱硫***的整体造价，降低工程投资，可以降低FGD脱硫***的年运行费用。

4、本实用新型结构简单，实用，易于实现，使用效果好，非常利于推广实施。

四、附图说明：

图1是本实用新型横截面结构示意图；

图2是图1的A-A剖面结构示意图；

图3是图1沿a线展开结构示意图；

图4是本实用新型另一种布置沿a线展开结构示意图；

图5——图8分别是不同型号的除水板排布方式结构示意图。

图9是除水板和支撑板剖面示意图。

图9-1--------图9-6是各种形状除水板的剖面示意图。

图10是设有一个穿孔的除水板的结构示意图。

图10-1是除水板装配的结构示意图。

图11是本实用新型另一种支撑板水平布置的结构示意图。

五、具体实施方式：

实施例一：分别参见图1、图2、图3、图4、图9、图9-1，一种去除脱硫烟气烟囱排放产生“烟囱雨”的装置。

图中编号1为支撑筒，2为支撑板，3为除水板，4为收集槽，5为汇流管或汇流槽，6为烟囱内筒，7为固定螺栓，4-1为最顶部收集槽，5-1为汇流支管，8为定位凸起，9为定位槽，10为固定孔，11为漏水孔，12为固定钢筋或钢管。

在烟囱内筒6的内侧壁上匹配套装固定有一节以上的支撑筒1，支撑筒位于排烟内筒壁沿不同的高程布置，也可以布置在烟囱的出口，或者布置在烟囱的下部锥形段。支撑筒为钢板弯曲而成或者为铸造而成。支撑筒1可以和烟囱内筒壁设计成一体，也可以参见图1、图2所示将支撑筒1通过螺栓7固定在烟囱内筒上，即在支撑筒背面(外侧面)上设有固定螺栓7，穿过烟囱内筒壁，固定在烟囱内筒壁上。支撑筒可选用耐腐蚀不锈钢，碳素钢、搪瓷钢、陶瓷等材料之一。在该支撑筒1的内侧壁上，贴合于该内侧壁固定有多层(2～10层)斜向的收集槽4，各收集槽与竖线夹角范围为60°≤α＜90°。每层收集槽4是与其上方固定的除水板3对应设计的，各层收集槽用于收集其上侧除水板3流下的凝结液，最顶部收集槽4-1用来收集从上部烟囱内壁汇流而来的凝结液。各除水板固定在支撑筒内侧壁的方式多样，本实施例是通过在各除水板下方设置相应支撑件2，支撑件2可选用耐腐蚀不锈钢、碳素钢、搪瓷钢、陶瓷等材料之一，除水板上开有圆形，或者正方形，或者长正方形，或者菱形，或者半圆弧形，或者上述几种形状的组合的孔11，以利于从除水板3流下的凝结液的流过，支撑件2焊接或连接固定在支撑筒1的内侧壁上，各除水板固定在各支撑件2上。所述各除水板的具体结构为条形(参见图9、图9-1)，各除水板的前侧面上设有至少一个定位凸块、后侧面上设有至少一个定位凹槽，所述定位凸块的高度大于定位凹槽的深度，前、后相邻的除水板上的凸块与凹槽匹配安装形成间隙配合的成组除水板。

所述各除水板为条形，倾斜固定在支撑筒内侧壁上。其倾斜的角度根据实际情况而定，除水板3与其下端的支撑件2垂直。本实施例中，各除水板3与其下方的收集槽4也垂直。

在所述支撑筒内侧壁上沿近似竖向方向设有自上而下贯穿的汇流管或者汇流槽5，并在各汇流槽下端设有汇流支管5-1，所述汇流支管连通于烟囱之外通过汇总管道排放到指定区域。

除水板3的形状可做成多种形状(参见一下各实施例)。除水板3可以选用耐腐蚀不锈钢，碳素钢外衬玻璃鳞片防腐层，聚丙烯，搪瓷钢，陶瓷，耐酸水泥，耐酸灌注料等其中一种材料加工而成。

本实施例的工作原理：FGD饱和湿烟气在安装有本装置的烟囱排放时，饱和湿烟气从烟囱下部烟道接口进入烟囱内筒，饱和烟气在经过本装置除水板3时，有利于饱和湿烟气中水蒸汽的凝结过程发生，这样在除水板上凝聚的凝结液，携带着夹杂在其中的烟气中的灰尘杂质，顺着除水板，向下流入凝结液收集槽4，汇流到汇流管5，通过汇流管支管5-1及时排放到烟囱内筒外通过凝结液排放***进行排放。

饱和湿烟气通过本装置及时将烟囱排烟筒各段筒壁上产生的凝结液能进行及时有效的排放，从而去除饱和湿烟气中夹带的液滴，并使饱和湿烟气中的含湿量降低。

另一方面，本新型装置如果设置在烟囱出口，可以避免烟气把附着在烟囱出口内壁的凝结液带走飞溅到烟囱外面，可以在不提高湿烟气的温度的同时，提高烟气在烟囱出口的流速的设计上限，从而通过提高烟囱的出口烟气流速来提高烟气的抬升高度，加强烟气的扩散，避免“烟囱雨”的发生。

总之，由于新型装置有效地降低了饱和湿烟气中的含湿量；可以通过提高烟囱的出口烟气流速来提高烟气的抬升高度，加强烟气的扩散，从而避免了无GGH的FGD脱硫***的湿烟气排放时“烟囱雨”的发生，消除环境二次污染因素。

实施例二：参见图5、图9、图9-1，内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：所述各除水板均竖向安装在支撑筒内侧壁上。

实施例三：参见图6、图9-2，内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：所述各除水板为卧“V”型。

实施例四：参见图7、图9-3，内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：所述各除水板为倾斜的“N”型。

实施例五：参见图8、图9-4，内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：所述各条除水板为卧“W”型。

实施例六：参见图9-5，内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：所述各条除水板为卧“C”型。

实施例七：参见图9-6，内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：所述各条除水板为卧“S”型。

实施例八：参见图10、图10-1，内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：所述各除水板的相同位置上至少设有一个穿孔10，用匹配的圆环钢筋或钢管12依次穿过各穿孔，所述圆环钢筋或光管固定在支撑筒内侧壁上。

实施例九：参见图9、图9-1、图11，内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：所述各除水板3均竖向安装在支撑筒1内侧壁上。支撑板2是水平布置，收集槽4倾斜布置，与竖线夹角范围为60°≤α≤90°。

Claims

1.一种去除脱硫烟气烟囱排放产生“烟囱雨”的装置，包括烟囱内筒，其特征是：在烟囱内筒的内侧壁上匹配套装固定有至少一节支撑筒，沿所述支撑筒的内侧壁斜向固定有至少一层收集槽，每层收集槽的上方安装有固定在支撑筒内侧壁的除水板，在所述支撑筒内侧壁上还设有自上而下的汇流管或者汇流槽，所述汇流管或汇流槽与各层收集槽连通，并在各汇流槽下端设有汇流支管，汇流支管连通于烟囱之外通过汇总管道排放到指定区域。

2.根据权利要求1所述的去除脱硫烟气烟囱排放产生“烟囱雨”的装置，其特征是：所述各除水板为条形，各除水板的前侧面上设有至少一个定位凸块、后侧面上设有至少一个定位凹槽，所述定位凸块的高度大于定位凹槽的深度，前、后相邻的除水板上的凸块与凹槽匹配安装形成间隙配合的成组除水板。

3.根据权利要求1所述的去除脱硫烟气烟囱排放产生“烟囱雨”的装置，其特征是：各收集槽与竖线夹角范围为60°≤α＜90°。

4.根据权利要求1-3任一项所述的去除脱硫烟气烟囱排放产生“烟囱雨”的装置，其特征是：所述各除水板下方固定安装在支撑件上，该支撑件固定在所述支撑筒内侧壁，在支撑件上设有漏水孔。

5.根据权利要求1-3任一项所述的去除脱硫烟气烟囱排放产生“烟囱雨”的装置，其特征是：所述各除水板的相同位置上至少设有一个穿孔，用匹配的圆环钢筋或钢管依次穿过各穿孔，所述圆环钢筋或光管固定在支撑筒内侧壁上。

6.根据权利要求1-3任一项所述的去除脱硫烟气烟囱排放产生“烟囱雨”的装置，其特征是：所述各除水板的安装方向与收集槽垂直，或者各除水板始终竖向安装在支撑筒内侧壁上。

7.根据权利要求1-3任一项所述的去除脱硫烟气烟囱排放产生“烟囱雨”的装置，其特征是：所述各除水板为近似卧“V”型或近似卧“C”型。

8.根据权利要求1-3任一项所述的去除脱硫烟气烟囱排放产生“烟囱雨”的装置，其特征是：所述各除水板为倾斜的近似“N”型或近似“S”型。

9.根据权利要求1-3任一项所述的去除脱硫烟气烟囱排放产生“烟囱雨”的装置，其特征是：所述各除水板为近似卧“W”型。