CN104984646A - 脱硫塔烟气喷嘴及脱硫装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种脱硫塔烟气喷嘴及脱硫除尘装置，该脱硫塔烟气喷嘴包括一筒状的喷嘴本体；喷嘴本体上环绕其一周设有一组用于将进入其内的烟气形成旋流的喷孔；喷孔远离所述喷嘴本体中心的一端为烟气入口；喷孔靠近喷嘴本体中心的一端为烟气出口。烟气经烟气入口进入，经烟气出口喷出并进入吸收塔，能形成旋流，烟气压力较大，气流较强，烟气通过喷口呈切圆进烟，可使吸收塔内烟气流旋转，延长了烟气与脱硫液体的接触和反应时间、增加了接触面积，充分利用烟气动力，提高了塔内的气流扰动，提高了脱硫效率，并且吸收塔也不必建的很高就可达到脱硫效果，减小了吸收塔体积，并降低了成本。

Description

脱硫塔烟气喷嘴及脱硫装置

技术领域

本发明涉及锅炉烟气脱硫设备，尤其是一种体积较小的脱硫塔烟气喷嘴脱硫装置。

背景技术

现有的脱硫装置，锅炉的烟气通过原烟道直接通入吸收塔内，烟气在吸收塔内停留的时间较短，并且不能与吸收塔内部的脱硫液体充分接触，导致反应时间较短，脱硫效率较低；为了延长反应时间，通常只能把吸收塔建的很高，体积很庞大，费用很高。

发明内容

本发明提供一种脱硫塔烟气喷嘴及脱硫装置，用于克服现有技术中的缺陷，提高烟气在吸收塔内的停留时间，使得烟气与脱硫液体充分接触，并延长脱硫时间，从而提高脱硫效率，大大减小吸收塔的体积，降低成本。

本发明提供一种脱硫塔烟气喷嘴，

包括一筒状的喷嘴本体；

所述喷嘴本体上环绕其一周设置有一组用于将进入其内的烟气形成旋流的喷孔；

所述喷孔远离所述喷嘴本体中心的一端为烟气入口；

所述喷孔靠近所述喷嘴本体中心的一端为烟气出口。

作为优选方式一：

所述喷嘴本体上设一组喷射管，所述喷射管的内孔形成所述喷孔。

作为优选方式二：

所述喷孔形成于所述喷嘴本体的周壁内。

在上述实施例的基础上：

所述喷嘴本体水平设置；

所述喷孔自所述烟气入口至烟气出口向下倾斜设置。

其中：

所述喷孔内设有用于防止所述喷孔堵塞的反向冲洗管。

进一步的：

所述喷孔呈弧状，且所述烟气出口的切线能形成一内切圆，该内切圆的直径小于所述喷嘴本体的内孔直径。

更进一步的：

所述喷孔围绕所述内切圆呈涡旋状。

特别是：

所述喷孔呈螺旋状。

其中：

所述喷孔内设置有用于使得含尘烟气在所述喷嘴本体内孔左右两侧风量及浓度产生偏差的浓淡分离装置。

本发明还提供一种脱硫除尘装置，至少包括吸收塔、引风机及原烟道，所述原烟道连接所述吸收塔与引风机，所述引风机连接锅炉排气口与所述原烟道，其特征在于：

所述吸收塔内还设置有上述的脱硫烟气喷嘴；

所述脱硫烟气喷嘴的喷孔的烟气入口连接所述原烟道；

经所述脱硫喷嘴的喷孔的烟气出口喷出形成的旋流经所述喷嘴本体内孔向上流进所述吸收塔。

其中：

所述吸收塔底部具有浆液池，所述吸收塔上部具有喷淋管道，所述喷淋管道朝向下方的壁面上设置有多个喷头；所述喷头的喷射方向与所述吸收塔内部的烟气流的旋向一致；

所述脱硫装置还包括净烟道和用于使得浆液池内脱硫液体循环使用的循环浆液系统；

所述净烟道连接所述吸收塔与烟囱。

进一步的：

所述循环浆液系统包括循环泵和循环管道；

所述循环管道连接所述浆液池与所述喷淋管道；

所述循环泵的吸入口连接所述浆液池，喷出口连接所述循环管道。

更进一步的：

所述喷淋管道至少呈两层分布于所述吸收塔内。

在进一步的：

所述吸收塔顶部还设置有除雾除尘装置；

所述除雾除尘装置位于所述喷淋管道上方。

上述实施例中：

所述除雾除尘装置由湿式电除尘和除雾器一体化设计，集成在一起。

本发明提供的脱硫烟气喷嘴及脱硫除尘装置，烟气经喷孔的烟气入口进入喷嘴，再经喷孔的烟气出口喷出，从喷嘴本体的内孔中向上喷出并形成旋流，较普通的喷口一端进烟气，烟气的压力较大，气流较强，且烟气分布均匀，烟气通过喷孔在喷嘴本体内部形成旋转气流，延长了烟气与脱硫液体的接触时间和反应时间、增加了接触面积，充分利用烟气的动力，提高了塔内的气流扰动，提高了脱硫效率，并且吸收塔也不必建的很高就可达到脱硫效果，减小了吸收塔的体积，并大大降低了成本。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的脱硫烟气喷嘴的横截面结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的脱硫烟气喷嘴的横截面结构示意图；

图3本发明实施例提供的脱硫除尘装置的结构示意图；

图4为除雾除尘装置的主视图；

图5为图4的俯视图；

图6为瀑布式漏斗喷口的结构示意图；

图7为由多个图6所示的瀑布式漏斗喷口形成的均布装置的示意图；

图8为螺旋形漏斗喷口的结构示意图；

图9为由图8所述的螺旋形漏斗喷口形成的均布装置的示意图。

具体实施方式

实施例

参见图1、图2，本发明实施例提供一种脱硫烟气喷嘴1，包括一筒状的喷嘴本体11；喷嘴本体11上环绕其(指的是喷嘴本体11)一周设置有一组用于将进入其(指的是喷孔13)内的烟气形成旋流的喷孔13；喷孔13远离喷嘴本体11中心的一端为烟气入口13a；喷孔13靠近喷嘴本体11中心的一端为烟气出口13b。

烟气经烟气入口13a进入喷孔13，经烟气出口13b喷出，在喷嘴本体11内部形成旋流，并经喷嘴本体11的内孔12向上进入吸收塔，与吸收塔内的脱硫液充分接触并进行脱硫反应。本实施例中的喷嘴本体11采用圆形管道，并水平置于吸收内部。

实施例一

参见图1，喷嘴本体11上设一组喷射管14，喷射管14的内孔形成喷孔13。当喷嘴本体11的管壁较薄时，可在喷嘴本体11的管壁上设喷射管14，喷射管14可设置在喷嘴本体11外部，也可设置在喷嘴本体11内部，还可以插设在喷嘴本体11上，但是喷射管14与喷嘴本体11之间均需要密封连接，且相对位置关系需要固定，一般采用焊接或可拆卸连接。喷射管14可纵向或横向布置，每个喷射管14上可设阀门调整烟气量。

实施例二

参见图2，喷孔13形成于喷嘴本体11的周壁内。当喷嘴本体11的管壁较厚时，可在喷嘴本体11的管壁内设置喷孔13。

在上述实施例的基础上，喷嘴本体11水平设置在吸收塔内；喷孔13自烟气入口13a至烟气出口13b向下倾斜设置。能够防止喷孔内反流来自于吸收塔内部的浆液。

还可以在喷孔13内设有用于防止喷孔13堵塞的反向冲洗管。冲洗管内通入水流，防止反流的浆液凝固并堵住喷孔13。

喷射管14的具体截面形状可以是圆形、方形或椭圆形等，喷射管14可以是直管或有弧度弯管，喷射管14内可为空心管，也可设螺旋导流管(使烟气在喷口内就开始旋转)，或浓淡分离装置(使含尘烟气在喷口内左右两侧风量及浓度产生偏差)。喷射管14可上下布置或横向布置组成脱硫烟气喷嘴1，喷孔13进气端与原烟道连通，烟气在引风机的作用下经喷孔13进入，经过喷孔13后斜向进入吸收塔，按四角切圆方向进入，四个方向的气流相互作用，形成涡旋状气流向吸收塔上方行进，气流相对于直接进入吸收塔的烟气流，强度较高，气压较大，分布均匀，扰动大。

喷孔13的形状布置不限，只要最终能在塔内形成单方向流动的涡旋状气流即可，喷孔13自进气端至出气端可呈扩口状设置，即沿其长度方向，自进气端向出气端，开口尺寸逐渐增大，例如喇叭状。喷孔13自身的形状可为直线形、流线形、弧线形、螺旋线形、阿基米德渐开线形等。

图1所示的喷孔13的数量为四个，具体可根据实际需要设置为三个、五个或更多，喷孔13的均布有利于烟气的均匀分布。

本实施例中，作为优选方案，喷孔13呈弧状，且其出口的切线能形成一内切圆15，该内切圆15的直径小于喷嘴本体11的内孔直径。喷孔13围绕内切圆呈涡旋状。喷孔13呈螺旋状。形成的烟气流强度较高，气压较大，分布均匀，且扰动较大。

本发明提供的脱硫烟气喷嘴及脱硫除尘装置，参见图1-3，烟气经脱硫烟气喷嘴的烟气入口13a进入喷孔，再经喷孔的烟气出口13b喷出，形成旋流，较普通一端进烟气，烟气的压力较大，气流较强，且烟气分布均匀，烟气通过喷孔呈四角切圆进烟，可使吸收塔内烟气气流旋转，延长了烟气与脱硫液体的接触时间和反应时间、增加了接触面积，充分利用烟气的动力，提高了塔内的气流扰动，提高了脱硫效率，并且吸收塔也不必建的很高就可达到脱硫效果，减小了吸收塔的体积，并大大降低了成本。

优选地：

为了更加有利于形成涡旋状气流，或者形成的涡旋状气流压力更大、强度更高。喷射管呈一定弧度且与塔内中心偏离一定角度呈螺旋线涡旋状布置。

本发明实施例还提供一种脱硫除尘装置，至少包括吸收塔2、原烟道3及引风机4，原烟道3连接吸收塔2与引风机4，引风机4连接锅炉排气口与原烟道3，吸收塔2内还设置有上述任意实施例的脱硫烟气喷嘴1；脱硫喷嘴1的喷孔13的烟气入口13a连接原烟道3；烟气经脱硫喷嘴1的喷孔13的烟气出口13b喷出的气流经喷嘴本体的内孔向上进入吸收塔2。

上述实施例中：

吸收塔2底部具有浆液池21，吸收塔2上部具有喷淋管道5，喷淋管道5朝向下方的壁面上设置有多个喷头51；脱硫装置还包括净烟道6和用于使得浆液池21内脱硫液体循环使用的循环浆液系统；净烟道6连接吸收塔2与烟囱8。

喷头51的喷射方向可倾斜向下设置，喷射方向可同烟气旋向一致，能够加速烟气流旋转。当喷淋管道5呈两层分布于吸收塔内时，上层的喷淋与下层的喷淋逆向，可加剧混合效果。

喷头51可采用内螺旋喷头使喷出浆液呈螺旋状向四周散射。

此外，喷淋层的喷头51也可采用条形喷口，能够形成横向旋转水幕，加强烟气旋流效果，改善覆盖面覆盖率。

优选地：

循环浆液系统包括循环泵71和循环管道72；循环管道72连接浆液池21与喷淋管道5；循环泵71的吸入口连接浆液池21，喷出口连接循环管道72。当浆液池21内的脱硫液体浓度不足时，可通过供浆泵9向循环管道72内加入高浓度、高活性的脱硫浆液。喷淋管道5至少呈两层分布于吸收塔2内。吸收塔顶部还设置有除雾除尘装置10；除雾除尘装置10位于喷淋管道5上方。

循环泵71的吸入口连接浆液池21，从四角切向连接，可带动浆液旋转，旋转方向与吸收塔侧搅拌对浆液池的旋转推动旋向一致。

也可采用脉冲悬浮泵，脉冲悬浮泵从吸收塔浆液池抽浆液再通过管道打至吸收塔内浆液池液面以下，进行搅动防止浆液沉淀。脉冲悬浮浮泵出口在液面下的管的出口喷射方向设置为螺旋旋向使得浆液充分搅动旋转。

通入吸收塔内浆液池的氧化风方向也可设置旋向布置，提高浆液池浆液旋转，同时减小氧化风阻力，减少氧化风喷口堵塞的可能。

为了方便安装，可将湿式电除尘101和除雾器102集成为一体，形成除雾除尘装置10。参见图4、图5；

除雾器102为并排布置的一个个旋风分离器加波形板组成。波形板可做成分布在旋风分离器上布的波形栅板板102a，也可是整组的与旋风分离器分离的单独整组波形板除雾器。

旋风分离器底部为方形口进入向上方旋向变径成圆形(类似天圆地方变径)，经两分或多分螺旋挡板102b旋流向上，至上部经波形栅板实现除雾效果。旋流作用可将大一点的液滴通过离心作用甩至周围，上部波形栅板对小一点的液滴除雾作用较好。

在除雾器内除完携带的水滴较干的烟气且还呈螺旋状上升进入管式的湿式除尘器101内利用阴极101a与阳极筒壁101b之间形成的高压电场进行进一步除尘。除雾器及湿式除尘阳极筒壁均需分区域进行冲洗，冲洗可合二为一。

原烟气进入吸收塔时，经分布在吸收塔内壁四周的喷孔13进入吸收塔2，四组喷孔13呈四角切圆布置，类似煤粉炉四角喷燃器。喷孔13下倾防止浆液倒灌至原烟道3内，内部下层喷淋与对应烟气喷嘴设置相应喷淋，提高初级烟气脱硫效果。

四角均匀分布布烟气，较普通一端进烟，塔支撑强度较单侧进烟气强度高，且布烟气均匀，烟气通过喷孔呈四角切圆进烟，可使塔内烟气气流旋转，提高接触时间、接触面积，反应时间、充分利用烟气动力，提高塔内气流扰动，提高脱硫效率。

另外，在与吸收塔2设置喷淋层对应的内壁四周设置挡烟阻流板，用于防止被甩到塔壁上的烟气顺塔壁向上流动，造成贴塔壁的烟气增大逃逸或反应不充分，而降低脱硫效果。

进浆系统可采用定向加供浆方式从高点接至后级对应的循环浆液泵入口，使得后级喷淋层(喷淋管道5沿吸收塔的横截面方向铺设呈层状，有利于提高喷淋出的脱硫液体与烟气的接触面积，设置呈上下两层，位于下层的喷淋管道5喷洒出的液体首先接触烟气，称为前级喷淋层，位于上层的喷淋管道5喷洒出的液体滞后接触烟气，称为后级喷淋层)具有更高的脱硫活性，起到分级脱硫作用。

设置在喷淋管道5上的喷头51可具体再细化设计，上下分层，左右分布，内插深度。对应喷淋搭配。以兼顾提高脱硫效果和减少烟气阻力。

不同喷淋层入口角度可取不同高度，使的不同密度的浆液对应不同高度的喷淋合理搭配起到分级脱硫作用。

最上层喷口可将采用小喷口、密集布置喷口形式，提高末层喷淋覆盖的密度，提高脱硫效果。

也可同时设置内部水加浆或带高效脱硫剂的脱硫喷淋层。可同时设置吸收塔内通入用压缩空气混合其他气体式脱硫介质进行与烟气混合增加脱硫效果。

也可采用雾化喷嘴，机械雾化或超声波雾化将浆液雾化超小液滴与烟气进行反应，提高反应效果。

以上几个末层喷淋方式均为同其他层喷淋配合实现分级脱硫的效果。

在喷淋层下部，脱硫烟气喷嘴1中间可设一层烟气和浆液均布装置，高度在上下进风口中间，这层均布装置采用瀑布式漏斗喷口(参见图6、图7)或螺旋形漏斗喷口(参见图8、图9)排列组成。具有将下层进入的烟气均布有能充分利用上层喷淋下来的浆液利用其重力形成喷淋覆盖面，与烟气充分反应。

各层喷淋管道的喷头可倾斜布置，顺应烟气旋转方向加强内部气流旋转。最上层或其他层(根据设计要求)采用逆流设计增强喷淋与烟气混合效果。

另外循环浆液泵入口从吸收塔四个方向类似切圆斜向而出，塔内浆液池的浆液在至循环浆液泵入口液体流场带动作用，实现内部自搅拌作用，以消除塔底部沉淀。

净烟道的水平烟道和竖直烟道内部也可布置湿式电除尘或其他烟气净化装置等设备类似锅炉尾部烟道。充分利用净烟道空间，达到综合利用的效果。除雾器采用旋风除雾器类似锅炉汽包内旋风分离器，提高分离液体效果，减小阻力。

可同时设置内部水加浆或带高效脱硫剂的脱硫喷淋层。可同时设置吸收塔内通入用压缩空气混合其他气体式脱硫介质进行与烟气混合增加脱硫效果。

脱硫塔出口设计烟气导流板提高吸收塔内流场平衡，减小烟气阻力。

另外此脱硫装置的烟气均布装置及旋风除雾器等主要部件，可应用到类似脱硝催化剂，反应器等需要流场分布均匀，充分混合接触等应用场合，应用范围广泛。

此脱硫装置具有，对称性高，布局合理，充分利用塔内、塔外空间，烟气阻力小，内部搅动大，脱硫效率高等特点，可脱硫与深度除尘一体化设计等特点，实现超低排放，应用前景广阔。

Claims (15)

1.一种脱硫塔烟气喷嘴，其特征在于：

包括一筒状的喷嘴本体；

所述喷嘴本体上环绕其一周设置有一组用于将进入其内的烟气形成旋流的喷孔；

所述喷孔远离所述喷嘴本体中心的一端为烟气入口；

所述喷孔靠近所述喷嘴本体中心的一端为烟气出口。

2.根据权利要求1所述的脱硫塔烟气喷嘴，其特征在于：

所述喷嘴本体上设一组喷射管，所述喷射管的内孔形成所述喷孔。

3.根据权利要求1所述的脱硫烟气喷嘴，其特征在于：

所述喷孔形成于所述喷嘴本体的周壁内。

4.根据权利要求1-3任一所述的脱硫塔烟气喷嘴，其特征在于：

所述喷嘴本体水平设置；

所述喷孔自所述烟气入口至烟气出口向下倾斜设置。

5.根据权利要求4所述的脱硫塔烟气喷嘴，其特征在于：

所述喷孔内设有用于防止所述喷孔堵塞的反向冲洗管。

6.根据权利要求5所述的脱硫塔烟气喷嘴，其特征在于：

所述喷孔呈弧状，且所述烟气出口的切线能形成一内切圆。该内切圆的直径小于所述喷嘴本体的内孔直径。

7.根据权利要求6所述的脱硫塔烟气喷嘴，其特征在于：

所述喷孔围绕所述内切圆呈涡旋状。

8.根据权利要求7所述的脱硫塔烟气喷嘴，其特征在于：

所述喷孔呈螺旋状。

9.根据权利要求8所述的脱硫塔烟气喷嘴，其特征在于：

所述喷孔内设置有用于使得含尘烟气在所述喷嘴本体内孔左右两侧风量及浓度产生偏差的浓淡分离装置。

10.一种脱硫装置，至少包括吸收塔、引风机及原烟道，所述原烟道连接所述吸收塔与引风机，所述引风机连接锅炉排气口与所述原烟道，其特征在于：

所述吸收塔内还设置有如权利要求1-9任一所述的脱硫烟气喷嘴；

所述脱硫烟气喷嘴的喷孔的烟气入口连接所述原烟道；

经所述脱硫喷嘴的喷孔的烟气出口喷出形成的旋流经所述喷嘴本体内孔向上流进所述吸收塔。

11.根据权利10所述的脱硫装置，其特征在于：

所述吸收塔底部具有浆液池，所述吸收塔上部具有喷淋管道，所述喷淋管道朝向下方的壁面上设置有多个喷头；所述喷头的喷射方向与所述吸收塔内部的烟气流的旋向一致；

所述脱硫装置还包括净烟道和用于使得浆液池内脱硫液体循环使用的循环浆液系统；

所述净烟道连接所述吸收塔与烟囱。

12.根据权利要求11所述的脱硫装置，其特征在于：

所述循环浆液系统包括循环泵和循环管道；

所述循环管道连接所述浆液池与所述喷淋管道；

所述循环泵的吸入口连接所述浆液池，喷出口连接所述循环管道。

13.根据权利要求10-12任一所述的脱硫装置，其特征在于：

所述喷淋管道至少呈两层分布于所述吸收塔内。

14.根据权利要求13所述的脱硫装置，其特征在于：

所述吸收塔顶部还设置有除雾除尘装置；

所述除雾除尘装置位于所述喷淋管道上方。

15.根据权利要求14所述的脱硫装置，其特征在于：

所述除雾除尘装置由湿式电除尘和除雾器一体化设计，集成在一起。