CN104383791A - 电厂烟气脱硫吸收塔直排烟囱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电厂烟气脱硫吸收塔直排烟囱，包括烟囱，所述烟囱采用锥形筒体结构，所述锥形筒体下部通过中间锥形筒体与吸收塔过渡连接，所述锥形筒体内腔的上部设有除雾装置，所述锥形筒体顶部开口外侧设有冷凝液回流装置。本发明锥形筒体使得烟囱段重心明显下移，增加了整机的稳定性和可靠性，同时提高了烟气的出口流速，具有更高的抬升高度及扩散能力，增加了除雾装置及冷凝液返流装置，解除了烟囱雨对大气和环境的污染，减少冷凝物的带出量，减轻避免“烟囱雨”的出现，同时具有降低投资，节省能源的效果。

Description

电厂烟气脱硫吸收塔直排烟囱

技术领域

本发明涉及电厂烟气脱硫技术领域，特别涉及一种湿法烟气脱硫吸收塔直排烟囱。

背景技术

现有技术的电厂烟气湿法脱硫采用吸收塔直排烟囱，脱硫后的烟气采用湿烟囱排放是近年来湿法脱硫取消GGH换热器后兴起的一项新技术。它节省了换热器的投资(大型换热器的投资甚至达几千万之巨，换热器的阻力约1000Pa)，降低了增压风机的费用及能耗，更进一步减少了净烟道及附属挡板门等设备的投资，从而大大降低了湿法脱硫的成本。采用直排烟囱后，其防腐措施可以和吸收塔一样，也可以直接采用玻璃钢耐腐蚀材料。直排烟囱技术成熟、占地小、流程简洁、投资维护费用低，适用于新建、改建工程，具有很好的推广前景。但也存在这样一些问题：(1)烟流扩散问题。风洞试验表明:在烟囱出口处,当烟气流速高于该高度风速的1.5倍,即20～30m/s时,且排烟温度在100℃以上时不会发生烟流下洗。烟流下洗不仅会腐蚀烟囱内的材料,而且减弱了烟气中污染物的扩散。烟囱的外径过大,会在其下风侧产生较大的低压区,因此,有多个内烟道的烟囱,其发生烟流下洗的可能性较单烟道大。湿烟囱排放的低温烟气抬升小,垂直扩散速度低,容易出现烟流下洗。(2)烟羽的黑度测量问题。湿法脱硫排放烟气的透明度主要受飞灰颗粒物、液滴和酸雾的影响,造成烟气不透明的主要物质是NO2。饱和热烟气离开烟囱后温度下降,形成水雾,这种含有较多水分和其他结晶物质的白色烟气会降低烟气的黑度,使测得的烟气黑度不能真实地反映污染情况。(3)烟气携带冷凝物的问题。直排烟囱由于路径较短,冷凝物在烟囱壁滞留回流的量减少,由于惯性力的作用,被烟气带出的量增加,这些被重新带出的液滴直径通常在1000～5000μm,其带出量取决于烟囱壁面的特性和烟气流速。

烟流下洗和冷凝物带出形成了“烟囱雨”。由于脱硫后净烟气，仍含有少量的SO2，SO3以及灰尘等有害成分，“烟囱雨”的出现会带来新的污染问题。

现有技术中有的烟囱采用图1所示的结构中，图中A-A截面为应力最集中的截面，上部根据载荷分布情况采用塔架式样、自力式、拉索式等加固结构，同时塔体段还需要增加壳体加强筋，结构复杂，质量重，容易出现烟囱雨现象，对大气环境造成污染。

发明内容

本发明的目的就是为解决现有技术存在的上述问题，提供一种电厂烟气脱硫吸收塔直排烟囱；采用本发明的结构后，锥形筒体使得烟囱段重心明显下移，增加了整机的稳定性和可靠性，同时提高了烟气的出口流速，具有更高的抬升高度及扩散能力，增加了除雾装置及冷凝液返流装置，解除了烟囱雨对大气和环境的污染，采用本发明的湿烟气直排烟囱，减少冷凝物的带出量，减轻避免“烟囱雨”的出现，同时具有降低投资，节省能源的效果。

本发明解决技术问题的技术方案为：

一种电厂烟气脱硫吸收塔直排烟囱，包括烟囱，所述烟囱采用锥形筒体结构，所述锥形筒体下部通过中间锥形筒体与吸收塔过渡连接，所述锥形筒体内腔的上部设有除雾装置，所述锥形筒体顶部开口外侧设有冷凝液回流装置。

所述冷凝液回流装置包括环形折板、加强筋、回流管、塔壁，所述括环形折板与塔壁外表面连接，环形折板下端设有加强筋，加强筋与塔壁外表面连接，环形折板内侧设有回流口，回流口与回流管的入口连接，回流管出水口伸进塔壁的内腔。

所述除雾装置包括冲洗水管、丝网除雾器、筒体、导流管、回流管、塔壁、环形板、排水管，包括环形板、筒体，环形板的外圆柱面与塔壁内表面连接，环形板的内圆柱面与筒体连接，筒体的上端设有丝网除雾器，丝网除雾器下部与导流管连接，导流管下端与回流管连接，环形板设有出水口，出水口与排水管连接，丝网除雾器上部设有冲洗水管，冲洗水管与塔壁连接。

本发明的有益效果：

1.本发明采用圆锥形锥度烟囱，重心低，支撑面积大，稳定性好。上部承受风阻减少，降低了钢结构投资，同时采用上面细，下面的粗，烟气流通面积减小，烟气流速保持不变或甚至增加，可以防止烟气倒流现象；圆锥形烟囱有利于保证烟囱内为负压，从而降低风机压头，降低能耗，对于湿烟气，增加了其动能，增加了烟气抬升高度及扩散能力，避免了现有技术的结构中由于上下一样粗存在的烟气在其内流动流速小、散热后体积减小，烟囱出口烟速降低而发生的倒风现象。

2.增设折板式除雾装置，湿烟气在排放过程中，温度逐渐降低，不断有冷凝物析出，丝网除雾器能阻挡返流很大一部分的液滴，从而降低其被烟气带出量。本发明的丝网除雾器能分离直径大于3μm～5μm的液滴，能够最大限度地防止冷凝液滴的二次夹带现象，降低烟囱出口的含湿量，当带有雾沫的气体以一定速度上升通过丝网时，由于雾沫上升的惯性作用，雾沫与丝网细丝相碰撞而被附着在细丝表面上。细丝表面上雾沫的扩散、雾沫的重力沉降，使雾沫形成较大的液滴沿着细丝流至两根丝的交接点。细丝的可润湿性、液体的表面张力及细丝的毛细管作用，使得液滴越来越大，直到聚集的液滴大到其自身产生的重力超过气体的上升力与液体表面张力的合力时，液滴就从细丝上分离下落。由于本发明中烟囱排放烟气的流速较高，产生二次夹带现象，会影响除雾器的除雾效果。本方案利用丝网下面的不锈钢板网结构将上述大液滴进一步导流汇集到一点，然后再进入导流管，经回流管汇集到环形槽中，经排放管外排。采用上述结构的除雾器，使液滴及时回流，从而避免聚集在丝网上与烟气发生冲撞破碎而产生二次夹带现象，既防止雾滴二次夹带，又能防止除雾器结垢后阻力增大甚至堵塞，延长了清洗周期，提高了除雾效果。

3.在烟气出口增设冷凝液回流装置，在烟囱出口附近由于烟气流速及温度突然下降会有相当多的液滴冷凝析出，从而在靠近烟囱周围形成了一圈冷凝液富集区，通过设置在这一区域的不锈钢环形折板结构将将其收集后通过回流管回流至塔内，能进一步减少冷凝液体的带出量，从而避免对烟囱外壁结构及附近构筑物的腐蚀。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图；

图2本本发明的结构示意图。

图3为本发明丝网除雾器结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为本发明冷凝液回流装置结构示意图；

图6为图5的俯视结构示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。

如图2至图6所示，一种电厂烟气脱硫吸收塔直排烟囱，包括烟囱1，所述烟囱1采用锥形筒体结构，所述锥形筒体下部通过中间锥形筒体2与吸收塔3过渡连接，所述锥形筒体1内腔的上部设有除雾装置5，所述锥形筒体顶部开口外侧设有冷凝液回流装置4。

图5、图6，本发明冷凝液回流装置包括环形折板21、加强筋22、回流管23、塔壁24，能够收集并回流烟囱出口一定范围浓度较高的区域冷凝液体并回流，减轻烟囱雨现象。所述括环形折板21与塔壁24外表面连接，环形折板21下端设有加强筋22，加强筋22与塔壁外表面连接，环形折板21内侧设有回流口，回流口与回流管23的入口连接，回流管23出水口伸进塔壁的内腔。在烟囱出口附近由于烟气流速及温度突然下降会有相当多的液滴冷凝析出，从而在靠近烟囱周围形成了一圈冷凝液富集区，通过设置在这一区域的不锈钢环形折板结构将将其收集后通过回流管回流至塔内，从而避免了其对烟囱外壁结构及附近构筑物的腐蚀。

结合图3、图4，为本发明的除雾装置采用丝网除雾器结构，包括冲洗水管11、丝网除雾器12、筒体13、导流管14、回流管15、塔壁16、环形板17、排水管18，包括环形板17、筒体13，环形板17的外圆柱面与塔壁16内表面连接，环形板17的内圆柱面与筒体13连接，筒体的上端设有丝网除雾器12，丝网除雾器12下部与导流管14连接，导流管14下端与回流管15连接，环形板17设有出水口，出水口与排水管18连接，丝网除雾器12上部设有冲洗水管11，冲洗水管11与塔壁16连接。本发明的丝网除雾器是一种高效的气液分离装置，能分离直径大于3μm～5μm的液滴，能够最大限度地防止冷凝液滴的二次夹带现象，降低烟囱出口的含湿量，当带有雾沫的气体以一定速度上升通过丝网时，由于雾沫上升的惯性作用，雾沫与丝网细丝相碰撞而被附着在细丝表面上。细丝表面上雾沫的扩散、雾沫的重力沉降，使雾沫形成较大的液滴沿着细丝流至两根丝的交接点。细丝的可润湿性、液体的表面张力及细丝的毛细管作用，使得液滴越来越大，直到聚集的液滴大到其自身产生的重力超过气体的上升力与液体表面张力的合力时，液滴就从细丝上分离下落。由于本发明中烟囱排放烟气的流速较高，产生二次夹带现象，会影响除雾器的除雾效果。本方案利用丝网下面的不锈钢板网结构将上述大液滴进一步导流汇集到一点，然后再进入导流管，经回流管汇集到环形槽中，经排放管外排。采用上述结构的除雾器，使液滴及时回流，从而避免聚集在丝网上与烟气发生冲撞破碎而产生二次夹带现象，既防止雾滴二次夹带，又能防止除雾器结垢后阻力增大甚至堵塞，延长了清洗周期，提高了除雾效果。

上述虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (3)

1.一种电厂烟气脱硫吸收塔直排烟囱，包括烟囱，其特征是，所述烟囱采用锥形筒体结构，所述锥形筒体下部通过中间锥形筒体与吸收塔过渡连接，所述锥形筒体内腔的上部设有除雾装置，所述锥形筒体顶部开口外侧设有冷凝液回流装置。

2.如权利要求1所述的电厂烟气脱硫吸收塔直排烟囱，其特征是，所述除雾装置包括冲洗水管、丝网除雾器、筒体、导流管、回流管、塔壁、环形板、排水管，包括环形板、筒体，环形板的外圆柱面与塔壁内表面连接，环形板的内圆柱面与筒体连接，筒体的上端设有丝网除雾器，丝网除雾器下部与导流管连接，导流管下端与回流管连接，环形板设有出水口，出水口与排水管连接，丝网除雾器上部设有冲洗水管，冲洗水管与塔壁连接。

3.如权利要求1所述的电厂烟气脱硫吸收塔直排烟囱，其特征是，所述冷凝液回流装置包括环形折板、加强筋、回流管、塔壁，所述括环形折板与塔壁外表面连接，环形折板下端设有加强筋，加强筋与塔壁外表面连接，环形折板内侧设有回流口，回流口与回流管的入口连接，回流管出水口伸进塔壁的内腔。