CN103041687A - 一种集除尘、消烟、脱硫为一体的油炉烟气净化复合塔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集除尘、消烟、脱硫为一体的油炉烟气净化复合塔，属于油炉烟气净化技术领域，该塔包括：壳体，设置在壳体下部的烟气进口，设置在壳体底部的排浆口，与排浆口相连的排浆泵，烟气进口上部设置的上下排列的多级喷淋管，分别与各级喷淋管相通的循环管道中的循环泵，设置在喷淋管之上的除雾器，及设置在壳体顶部的烟气出口；其特征在于，还包括设置在最下一级喷淋管之下的伞型装置，设置在最上一级与次上一级喷淋管之间一层孔板。本发明可改善塔内气场分布，提高脱硫效率，降低液气比，从而降低成本。

Description

一种集除尘、消烟、脱硫为一体的油炉烟气净化复合塔

技术领域

本发明属于油炉烟气净化技术领域，特别涉及一种集除尘、消烟、脱硫为一体的油炉烟气净化复合塔的结构设计。

背景技术

油炉一般以燃柴油为主，但由于经济因素，柴油价格高，货源紧张，为了降低成本，大部分企业选用较为廉价、货源充足的重油；由于重油的含硫量一般都在3%左右，锅炉燃油排放烟气中含有大量的SO₂，对大气污染及乃至酸雨的形成都有相当的贡献。

重油是石油精炼过程最后剩余的低挥发物产品。因此差不多原油含有的所有高沸点高分子碳氢化合物（石蜡、沥青和芳烃等）微量元素以及在炼制石油过程中加入的某些添加物质，大部分或全部滞留在重油中。由于重油的特性决定了重油燃烧后，排放的烟气成分较为特殊，不同于传统燃烧煤锅炉排放的烟气成分，从而使大气污染的程度十分严重。特别是锅炉吹灰时更是黑烟滚滚，林格曼>2级。

目前燃油锅炉烟气湿法脱硫除尘塔一般采用的是喷淋空塔，该塔包括：塔体，在该塔体设置有烟气进口、烟气出口和排浆口，在该塔底部设置有与塔底排浆口相连的排浆泵、连接在与该贮液区与其上的三到四级喷淋管相通的循环管道中的循环泵，以及设置在该喷淋管上的除雾器。

这种脱硫塔具体结构如图1所示，包括：壳体11，烟气进口12，排浆口13，与排浆口相连的排浆泵14，烟气进口上部设置的三到四级喷淋管15，与喷淋管相通的循环管道中的循环泵16，喷淋管之上的除雾器17，塔顶部烟气出口18。

上述油炉烟气脱硫除尘塔型存在下列问题：

1.液气比大，导致循环量大，相应脱硫设备如循环泵费用增加。

2.动力消耗大。

3.塔内气场分布不均。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有塔型不足之处，提出一种一种集除尘、消烟、脱硫为一体的油炉烟气净化复合塔的结构设计，可改善塔内气场分布，提高脱硫效率，降低液气比，从而降低成本。

本发明的特点及效果：

本发明应用与燃油锅炉烟气脱硫中，在现有空塔基础上在喷淋管之间加一级孔板，并增加喷淋管的级数，且在喷淋管之下加一个多级多层伞型装置，烟气通过伞型装置，均匀分布在塔内，与多级伞型装置形成的液膜充分接触反应，烟气经过多级喷淋之后进过孔板，烟气再次被均匀分布，改变流速，孔板之上还有一层喷淋，被再次均匀分布的烟气与喷淋浆液充分接触，净烟气经除雾器之后进入大气，烟气流速在塔内被多次改变，在整个脱硫反应过程中存在多种气液接触，既有气与液膜接触，又有气与液滴接触，使反应更充分，从而提高了脱硫效率。

附图说明

图1为现有湿法空塔结构示意图。

图2为本发明的复合塔结构示意图。

图3为本发明复合塔内设置的伞型装置结构示意图。

图4为本发明复合塔内设置的孔板结构示意图。

具体实施方式

本发明提出的一种集除尘、消烟、脱硫为一体的油炉烟气净化复合塔结构如图2所示，包括：壳体21，设置在壳体下部的烟气进口22，设置在壳体底部的排浆口23，与排浆口相连的排浆泵231，烟气进口上部设置的上下排列的多级喷淋管24，分别与各级喷淋管相通的循环管道中的循环泵241，设置在最下一级喷淋管之下的伞型装置25，设置在最上一级与次上一级喷淋管之间一层孔板26，设置在喷淋管之上的除雾器27，及设置在壳体顶部的烟气出口28。

本发明在考虑重油含硫量大，碳黑和残碳颗粒小、不亲水的特性，选择在传统喷淋塔的基础上，在次上一级喷淋管与最上一级喷淋管之间加一层孔板，在最下一级喷淋管下部加一个多层的伞形装置，该多层伞型装置使得塔内烟气分布流向和流速多次改变，同时在喷淋塔内原有的喷淋管的基础上增加1-2级喷淋管，即设置5级或6级，可以解决脱高硫的问题也可以解决黑炭捕捉问题。本发明的工作过程为：烟气从复合塔下部进口以v1速度进入塔以v1上升，以v2速度进入伞型装置，烟气得到均匀分配和初反应，经过伞型折转以v3速度进入喷淋层，再以v4速度均分烟气进入孔板塔，最后以v5的烟速到净空间，经除雾器进入大气。

上述各部件的具体实施方式及功能详细说明如下:

本实施例采用的喷淋塔的具体参数如下：直径为3000mm，总高为15000mm，本实施例壳体及塔内件材料全为316L。塔内设置伞型装置，6级喷淋管，2级除雾器，1层孔板，其余各部件为常规设计，即可采用已与本实施例塔相应的常规部件及设计。其中：

伞型装置的实施例为多层结构，如图3所示：包括与壳体焊接的上下敞开的底层中空锥体251，从锥体向上直径依次递减的等间距排列的多层上下敞开的中空锥盖252（本实施例设为三层）和最上层是中空锥顶253，以及自下而上将锥体、锥盖、锥顶连接成一整体的多个支撑杆254，支撑杆下端焊接在一角钢圈255上，角钢圈与最下面的锥体251内圆焊接，锥体251外圆沿圆周开有多个小圆孔256。

本实施例的以上各部件均采用厚度为3mm的316L板材制成，其中最下面锥体外圆直径与塔直径相等为3000mm，锥底至锥顶总高为2216mm，锥体、锥顶及中间三层锥盖由六根支撑杆沿圆周均布固定支撑(图中显示是四根支撑杆，有两根在后面被挡住所以看不到)，锥顶外圆直径为1680mm，中间三层锥盖外圆直径从下往上依次为1940mm、1850mm、1766mm，各层间距均为330mm，锥顶角度为120°，最下面锥体外圆沿圆周均布开80个直径为30mm的小圆孔256。

孔板的实施例结构如图4所示：圆形孔板261周边与壳体焊接，直径为3000mm，采用厚度为6mm的316L板材制成。孔板上均匀开有直径为10mm的小孔262，各小孔孔间距为16mm。

本实施例的复合塔是针对燃重油锅炉烟气颗粒小，不亲水的特点进行的烟气脱硫设计，烟气进入塔内先经过伞型装置25，烟气从中空的锥体及各层锥盖间隙通过，烟气方向和流速不断被改变，烟气中的较大颗粒在动力作用下被捕捉下来，同时，最下一级喷淋管的喷淋浆液直接给液伞型装置，使伞型装置各层锥盖之间形成液膜，在液膜表面发生传质反应，烟气中的部分二氧化硫被吸收，生成亚硫酸盐随脱硫产物从锥体外圆均布的80个小圆孔流下；经过伞型装置拦截了部分大颗粒及反应吸收了部分二氧化硫之后，最下级喷淋管之上设置了4级喷淋管24，形成又一个吸收反应区，发生气液接触反应可以去除烟气中的部分二氧化硫及微尘颗粒；经过该吸收反应区后，之上设置了一层孔板26，并在孔板上面增加了一级喷淋管，烟气通过孔板上的小孔鼓泡，行成一定高度且大小不一的鼓泡区，使烟气中的较小颗粒被吸附，同时二氧化硫被浆液吸收，基于重油烟尘颗粒小、轻、不亲水的特点，烟气经过以上过程多次被浆液吸收反应才能达到严格的烟气排放标准，湿烟气经两级除雾器，液滴被拦截下来，净烟气排入大气。

本实施例证明，针对燃重油锅炉烟气特点，采用塔内烟气经过伞型装置、传统喷淋吸收区、孔板三个吸收反应区的复合塔相比传统喷淋塔液气比可以降低液气比，从而减小循环液量，塔内液位随之降低，与循环浆液管相连的循环浆液泵功率也随之减小，降低了运行成本，节约了资源。

本发明实现的主要指标如下：

烟<林格曼1级

尘<31mg/m³

SO₂<39mg/m³

Claims (4)

1.一种集除尘、消烟、脱硫为一体的油炉烟气净化复合塔，包括：壳体，设置在壳体下部的烟气进口，设置在壳体底部的排浆口，与排浆口相连的排浆泵，烟气进口上部设置的上下排列的多级喷淋管，分别与各级喷淋管相通的循环管道中的循环泵，设置在喷淋管之上的除雾器，及设置在壳体顶部的烟气出口；其特征在于，还包括设置在最下一级喷淋管之下的伞型装置，设置在最上一级与次上一级喷淋管之间一层孔板。

2.如权利要求1所述的复合塔，其特征在于，所述的喷淋管置5级或6级。

3.如权利要求1所述的复合塔，其特征在于，所述的伞型装置为多层结构，包括与壳体焊接的上下敞开的底层中空锥体，从该锥体向上直径依次递减的等间距排列的多层上下敞开的中空锥盖和最上层的中空锥顶，以及自下而上将锥体、锥盖、锥顶连接成一整体的多个支撑杆，支撑杆下端焊接在一角钢圈上，角钢圈与最下面的锥体内圆焊接，锥体外圆沿圆周开有多个小圆孔。

4.如权利要求1所述的复合塔，其特征在于，所述的孔板为圆形孔板，该孔板周边与壳体焊接，孔板上均匀开小孔。

Images