CN201815235U - 一种冲击旋流离心喷雾脱硫塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种脱硫塔，特别是涉及脱硫塔内部的预处理室和旋流器。其由烟气进口连接法兰、环形供水管、设备基础、溢流口、设备基座外接供水管法兰、检视口、内圆筒体、供水管阀、雾化喷头、内喷雾管、旋流脱水器、外圆筒体、反冲洗管、除雾器、顶盖板、烟气出口连接法兰组成，其特征在于：所述烟气进口连接法兰下接设预处理室，所述预处理室的支撑柱顶部接设第一层旋流器，所述预处理室中部接设第二层旋流器。预处理室对烟气进行预处理，降低烟气温度提高传质效果。而旋流板使烟气旋流上升，改变了烟气垂直上升的路径，增加了烟气在塔内的停留时间，使烟气与吸附剂有较好的传质效果，从而提高了烟气的脱硫效率。

Description

一种冲击旋流离心喷雾脱硫塔

技术领域

本实用新型涉及一种脱硫塔，特别是涉及脱硫塔内部的预处理室和旋流器。

背景技术

目前大多数烟气脱硫一般采用空塔喷淋、板式塔，因为烟气中的SO₂必须与吸附剂充分的接触、反应才能达到去除SO₂的目的。但是由于烟气在空塔、板式塔中的停留时间太短，烟气和吸附剂接触时间少，气液传质无法达到最佳效果，因此严重影响了脱硫效率。

实用新型内容

为了解决烟气在塔内停留时间短，气液传质效率低的问题，从而提高烟气的脱硫效率，本实用新型通过以下装置得以实现：

本实用新型由烟气进口连接法兰、预处理室、环形供水管、设备基础、溢流口、设备基座、旋流器、外接供水管法兰、检视口、内圆筒体、供水管阀、雾化喷头、内喷雾管、旋流脱水器、外圆筒体、反冲洗管、除雾器、顶盖板和烟气出口连接法兰组成。其中，烟气进口连接法兰位于中筒进口处，进口处连接中筒的预处理室，脱硫塔外连接进烟管道；预处理室处于脱硫塔内部与中部的烟气进口相连接，预处理室底部采用多条花岗岩柱支撑；环形供水管主要是给雾化喷头提供脱硫剂，安装位置均位于旋流器上部，与外接供水管路相连接。设备基础(±0.00以下基础采用人工开挖灌注混凝土，深度1.3m，视当地地质条件，看是否需要打孔桩。)溢流口设置在脱硫塔底部，与出水沟渠连接，将溢流出来的吸附剂输送至循环水池。设备基座，旋流器的安装采用内圆筒体外壁开槽，外圆筒体内壁开槽，旋流板镶嵌。第一层旋流器安装在预处理室支撑柱顶部，第二层旋流器安装在预处理室中部。外接供水法兰设置在主供水管路上。检视口安装在旋流器上20～30cm位置。内圆筒体即预处理室，中部设置3个无堵雾化喷头，直接对进口烟气降温，烟温降至80℃。供水管阀设置在供水支管上。雾化喷头安装在脱硫塔内部，安装在旋流器上部80cm左右。内喷雾管设置在预处理室中部，设置多个喷咀。旋流脱水器设置在预处理室顶部，采用内圆筒体外壁开槽，外圆筒体内壁开槽，旋流板镶嵌。外圆筒体即脱硫塔主体。反冲洗管设置在除雾器下部35cm，设置多支冲洗管，外接自来水供水管。除雾器安装在出烟口下面1.5m的位置，除雾器放置在支撑框架上，除雾器框架采用不锈钢焊接。脱硫塔顶盖板采用钢筋混凝土浇注，安装在脱硫塔顶部。烟气出口采用切向出口，出口与出烟管道连接，进入烟囱排放。

本实用新型的技术方案与传统产品的最大的区别技术特征在于：烟气进口连接法兰下接设预处理室，预处理室的支撑柱顶部接设第一层旋流器，预处理室中部接设第二层旋流器。冲击旋流离心喷雾脱硫塔与空塔、板式塔相比，多出了预处理室和旋流器。预处理室对烟气进行预处理，降低烟气温度提高传质效果。而旋流板使烟气旋流上升，改变了烟气垂直上升的路径，增加了烟气在塔内的停留时间，使烟气与吸附剂有较好的传质效果，从而提高了烟气的脱硫效率。

需处理的尾气通过烟管进入本设备的预处理室，采用无阻塞喷头将吸附剂喷入，使细雾滴和烟气达到饱和和过饱和状态，后通过冲击管的加速和扩散，水蒸气开始冷凝，细小的尘粒成为冷凝核，水蒸气冷凝到尘粒上，使其外部形成一层水膜。气体中的水滴和被水膜包住的尘粒，由于密度大小不同而产生的速度差，使其相互之间碰撞，形成为更粗大的聚合体。经凝聚后的废气直接冲击底部吸附剂，使废气再次与吸附剂充分接触。气流冲击底部液面候后，经旋流板导向，进入雾化室，并在雾化室内增设强效雾化喷嘴，使烟气中的气液充分接触，从而除去烟气中的二氧化硫。后进入旋流脱水器和除雾器，使气与液得到充分的分离。

与传统脱硫塔相对于，本实用新型具备如下优点：

1.设备***阻力小、不影响锅炉正常运行生产。

2.设备脱硫效率高，可确保二氧化硫去除率达到85％-90％，同时具备除尘效果。

3.设备脱水效果好、不产生烟气带水，可确保引风机的使用寿命。

4.采用双碱法循环使用，确保脱硫效果，降低运行费用。

5.设备操作管理简单，维修方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的工艺流程图。

图2是本实用新型的工艺流程图2。

图3是本实用新型的纵剖面构造图。

图4是本实用新型的A向外观图。

图5是本实用新型的B向外观图。

图6是本实用新型的俯视图。

图1中包含有锅炉1、除尘器2、引风机3、脱硫塔4、溶药搅拌池5、循环水池6、脱硫专用泵7、引烟附筒8和烟囱9。其中，锅炉1出口烟管连接除尘器2进口。除尘器2出口与引风机3进口相连接。引风机3出口烟管和脱硫塔4进口连接。溶药搅拌池5的溢流口与循环水池6相连，脱硫塔4的溢流口通过沟渠与循环水池6连接，脱硫专用泵7将吸附剂输送至环形供水管。脱硫塔4烟气出口管道与引烟附筒8连接，烟气通过引烟附筒8底部出口连接烟囱9。

图2中含有脱硫塔烟气进口21、环形供水管22、平台架23、环形供水管24、平台架25、设备基座26、脱硫塔烟气出口27、引烟附筒8、烟囱9、循环水池6、脱硫专用泵7和溶药搅拌池5。其中，脱硫塔烟气进口21与引风机出口烟管连接。脱硫专用泵7将吸附剂输送至环形供水管22，环形供水管22与雾化喷头连接。平台架23安装在环形供水管22下部，用来操作和检修脱硫塔。脱硫塔烟气出口27连接引烟附筒8，烟气通过引烟附筒8底部出口连接烟囱9。溶药搅拌池5的溢流口与循环水池6相连，脱硫塔的溢流口通过沟渠与循环水池6连接，脱硫专用泵7将吸附剂输送至环形供水管24。

锅炉产生的烟气在经过除尘设备除尘后，由引风机将含硫烟气送入脱硫塔内部的预处理器，烟气经预处理器把烟温降至80℃左右(这是脱硫的最佳烟温要求)，然后烟气直接冲击脱硫塔底部的碱液池，后经脱硫塔的旋流器导入脱硫塔的雾化吸附室，经二至三个雾化吸附室对100％的含硫烟气进行气液混合吸附净化，净化后的烟气经过除雾器后通过引烟附筒8即可进入烟囱9排放。

图3中含有烟气进口连接法兰31、预处理室32、环形供水管22、设备基础33、溢流口34、设备基座26、旋流器35、外接供水管法兰36、检视口37、脱硫塔内圆筒体38、供水管阀39、雾化喷头40、内喷雾管41、旋流脱水器42、脱硫塔外圆筒体43、反冲洗管44、除雾器45、顶盖板46和烟气出口连接法兰47。其中，烟气进口连接法兰31位于中筒进口处，进口处连接中筒的预处理室32，脱硫塔外连接进烟管道；预处理室32处于脱硫塔内部与中部的烟气进口相连接，预处理室32底部采用多条花岗岩柱支撑；环形供水管22主要是给雾化喷头40提供脱硫剂，安装位置均位于旋流器35上部，与外接供水管路相连接。设备基础33(±0.00以下基础采用人工开挖灌注混凝土，深度1.3m，视当地地质条件，看是否需要打孔桩。)溢流口34设置在脱硫塔底部，与出水沟渠连接，将溢流出来的吸附剂输送至循环水池。设备基座33，旋流器35的安装采用内圆筒体38外壁开槽，外圆筒体43内壁开槽，旋流板镶嵌。第一层旋流器35安装在预处理室32支撑柱顶部，第二层旋流器35安装在预处理室32中部。外接供水法兰36设置在主供水管路上。检视口37安装在旋流器35上20～30cm位置。内圆筒体38即预处理室32，中部设置3个无堵雾化喷头，直接对进口烟气降温，烟温降至80℃。供水管阀39设置在供水支管上。雾化喷头40安装在脱硫塔内部，安装在旋流器35上部80cm左右。内喷雾管41设置在预处理室32中部，设置多个喷咀。旋流脱水器42设置在预处理室32顶部，采用内圆筒体38外壁开槽，外圆筒体43内壁开槽，旋流板镶嵌。外圆筒体43即脱硫塔主体。反冲洗管44设置在除雾器45下部35cm，设置多支冲洗管，外接自来水供水管。除雾器45安装在出烟口下面1.5m的位置，除雾器45放置在支撑框架上，除雾器45框架采用不锈钢焊接。脱硫塔顶盖板46采用钢筋混凝土浇注，安装在脱硫塔顶部。烟气出口采用切向出口，出口与出烟管道连接，进入烟囱排放。

本脱硫塔构均是采用花岗岩制作、加工、安装成型的设备，该设备具有耐酸碱、耐磨损、耐腐蚀的优点，本脱硫设备采用的花岗岩为材料是最佳的选择。

图4、图5中含有烟气出口法兰47、烟气进口法兰31、脱硫塔主体48、环形供水管22、平台架23、环形供水管24、平台架25和设备基座26。

其中，脱硫塔烟气进口(法兰31)与引风机出口烟管连接。脱硫专用泵将吸附剂输送至环形供水管22，环形供水管22与雾化喷头连接。平台架23安装在环形供水管22下部，用来操作和检修脱硫塔。脱硫塔烟气出口(法兰47)连接引烟附筒，烟气通过引烟附筒底部出口连接烟囱。溶药搅拌池的溢流口与循环水池相连，脱硫塔的溢流口通过沟渠与循环水池连接，脱硫专用泵将吸附剂输送至环形供水管24。

锅炉产生的烟气在经过除尘设备除尘后，由引风机将含硫烟气送入脱硫塔内部的预处理器，烟气经预处理器把烟温降至80℃左右(这是脱硫的最佳烟温要求)，然后烟气直接冲击脱硫塔底部的碱液池，后经脱硫塔的旋流器导入脱硫塔的雾化吸附室，经二至三个雾化吸附室对100％的含硫烟气进行气液混合吸附净化，净化后的烟气经过除雾器后通过引烟附筒即可进入烟囱排放。

图6中含有进烟管道49、连接法兰50、烟气进口21、脱硫塔外圆筒体43、脱硫塔内圆筒体38和脱硫塔出口烟道51。其中，烟气进口21与引风机出口相连接，内部连接预处理室。脱硫塔内圆筒体38即预处理室，脱硫塔外圆筒体43即脱硫塔主体。脱硫塔烟气出口管道与引烟附筒连接。

具体实施方式

设计参数：                                表1

7

雾化喷头水压要求

2-2.5

kg

冲击旋流离心喷雾脱硫塔主要特点如下(采用双碱法脱硫)：

1.首先它具有湿法脱硫共同的优点，技术成熟、可靠，脱硫效率85％-90％，适用于大容量机组，吸收剂价廉易得，***运行稳定，对煤种和机组负荷变化适应性强，脱硫副产品石膏可以综合利用。这些优点主要是同干法比较而言的，最显著的优点是技术成熟、可靠，维修方便。

2.采用单回路喷淋塔，达到最佳的雾化效果。结构简单，吸收、氧化、中和、脱水均在吸收塔中完成。不设备用塔。根据燃料的硫含量和脱硫效率，一般设2～4个喷淋层，根据喷淋层数设置循环泵，每2个喷淋层设1台循环泵。

3.吸收塔内设3层旋流喷雾室，使烟气均匀分布，因此较常规喷淋塔可减少喷淋层和循环泵的数量，从而降低液气比，通常还可以降低电耗。

4.吸收塔主体设备可采用优质花岗岩或者不锈钢+玻璃钢制作组装，该设备具有防腐耐磨的性能，投资费用低。

该设备具备如下优点：

1.设备***阻力小、不影响锅炉正常运行生产。

2.设备脱硫效率高，可确保二氧化硫去除率达到85％-90％以上，同时具备除尘效果。

3.设备脱水效果好、不产生烟气带水，可确保引风机的使用寿命。

4.采用双碱法循环使用，确保脱硫效果，降低运行费用。

5.设备操作管理简单，维修方便。

脱硫塔工作原理：冲击旋流离心喷雾脱硫塔利用冷凝、凝并作用提高对微细粉尘的捕集效率，采用冲击和旋流作用提高水气的混合和接触程度，将二种以上的烟气处理机理优化组合于一体，具有除尘效率高，脱硫效果好的特点。

需处理的尾气通过连接管引入本设备的洗涤室，采用无阻塞喷头将洗涤液喷入，使细雾滴和废气达到饱和和过饱和状态，后通过冲击管的加速和扩散，水蒸气开始冷凝，细小的尘粒成为冷凝核，水蒸气冷凝到尘粒上，使其外部形成一层水膜。气体中的水滴和被水膜包住的尘粒，由于密度大小不同而产生的速度差，使其相互之间碰撞，形成为更粗大的聚合体。经凝聚后的废气直接冲击底部洗涤液，使废气再次与洗涤液充分接触。气流冲击底部液面候后，经旋流板导向，进入雾化室，并在雾化室内增设强效雾化喷嘴，使烟气中的气液充分接触，从而除去烟气中的二氧化硫。后进入旋流脱水器，使气与液得到充分的分离。

由于本设备提供了良好的气液接触条件，气体中的SO₂被碱液吸收(脱硫)的效果好，冷凝过程和旋流板同时对较细小尘粒具有很好的除尘性能，气体中的细尘粒在旋流板上被水雾粘附而除去，从而使废气中的粉尘和二氧化硫达到最好的净化。

脱硫***

1.工艺***：

石灰粉-氢氧化钠双碱法脱硫工艺主要由吸收剂供应***，脱硫塔SO2吸附***、烟气***、循环减液池***等组成。

2.吸收剂供应***：

本工程实施完成后，吸收剂采用石灰粉细度要求325目，在这种细度下，石膏中残存的碳酸钙和Ca/S比能够得到一个较为理想的值。

湿式制浆***相对简单，石灰石粉进入搅拌池经搅拌后排入调节池内，再由泵送入脱硫塔，脱硫塔下落的灰水流回到循环池内，经沉淀后循环使用。

进入脱硫塔的石灰石浆液量根据脱硫塔进、出烟气的二氧化硫浓度及脱硫塔的PH值进行控制，PH值控制在9-10的范围内。

3.烟气***：

从锅炉引风机出口引出的烟气，经烟管进入吸附塔、在吸附塔内脱硫净化，经除雾器除去水雾后，在进入引烟附筒经烟囱排放。

烟气经脱硫塔净化后，其性能应适合锅炉负荷变化的要求，保证脱硫装置能运行在30％-100％负荷范围。

4.石膏处理***：

从脱硫塔排出的石膏浆，固体物含量约为10％-18％.本工程脱硫石膏以综合利用为主，并在灰场预留单独堆放场地。为了便于石膏的运输，储存和利用，需要进行脱水处理。

5.***运行方式：

锅炉正常运行时，其脱硫***亦同时运行，只在特殊情况及故障情况时允许烟气走脱硫***旁路，此时锅炉在无脱硫装置的情况下(烟气通过旁路烟道)运行。正常运行时，无论脱硫装置处于任何工况下运行都不能对锅炉机组产生任何影响。

脱硫***运行时，脱硫***的进、出口挡板门打开。旁路烟道挡板门关闭。吸收塔低负荷运行使，按吸收塔特性将停运一层喷嘴，以适应负荷的变化。

在锅炉启动过程中或脱硫***解列、需检修时，脱硫***进、出口挡板关闭，旁路烟道挡板打开，机组烟气经引风机和旁路烟道直接进入烟囱排出。

节约和合理的利用能源：

为合理利用能源和节约能源，从设计上保证工艺流程的合理性，使各个环节所采用的设备均能体现低耗能和高效率，达到合理利用能源和尽量回收能源的目的。

1.节约能源：

优化***设计，对脱硫装置设备、烟道、管道进行优化配置，降低能耗：

2.节约用水：

脱硫***用水主要包括吸附剂制浆水，工艺补充水。脱硫***采用闭路循环使用。

3.脱硫副产品的处置：

脱硫***生产的灰渣为石膏即CaSO4、2H2O.本期工程烟气脱硫装置***产生副产品脱硫石膏纯度不小于80％，便于综合利用。(可供石膏制板厂和建筑使用).

Claims (6)

1.一种冲击旋流离心喷雾脱硫塔，由烟气进口连接法兰、环形供水管、设备基础、溢流口、设备基座外接供水管法兰、检视口、内圆筒体、供水管阀、雾化喷头、内喷雾管、旋流脱水器、外圆筒体、反冲洗管、除雾器、顶盖板、烟气出口连接法兰组成，其特征在于：所述烟气进口连接法兰下接设预处理室，所述预处理室的支撑柱顶部接设第一层旋流器，所述预处理室中部接设第二层旋流器。

2.根据权利要求1所述的冲击旋流离心喷雾脱硫塔，其特征在于：所述旋流器的安装采用内圆筒体外壁开槽，外圆筒体内壁开槽，旋流板镶嵌。

3.根据权利要求1所述的冲击旋流离心喷雾脱硫塔，其特征在于：所述预处理室底部采用多条花岗岩柱支撑。

4.根据权利要求1所述的冲击旋流离心喷雾脱硫塔，其特征在于：所述反冲洗管设置在除雾器下部35cm，设置多支冲洗管，外接自来水供水管。

5.根据权利要求1所述的冲击旋流离心喷雾脱硫塔，其特征在于：所述除雾器安装在出烟口下面1.5m的位置，除雾器放置在支撑框架上，除雾器框架采用不锈钢焊接。

6.根据权利要求1所述的冲击旋流离心喷雾脱硫塔，其特征在于：所述预处理室中部设置有内喷雾管，喷雾管设置多个喷咀。

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