CN105944860A - 一种带气雾聚凝水洗系统装置的氨法脱硫装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种气雾聚凝水洗系统用的喷枪，所述喷枪包括喷枪杆和喷头，所述喷头焊接在喷枪杆的一端，所述喷头为双相不锈钢材质，所述喷头和喷枪杆的夹角为90‑180°，所述喷头设有3‑20个喷孔，所述喷孔均匀分布在喷头上，所述喷孔的直径范围为0.1‑3mm；所述喷枪杆的另一端设有空气管和水管，所述空气管为气体进入喷枪的入口，所述水管为水进入喷枪的入口，所述空气管与水管的孔径比为1：(0.8‑1.2)，所述空气管的直径为20‑100mm。本发明还提供一种气雾聚凝水洗系统，还提供一种带气雾聚凝水洗系统的氨法脱硫装置，有利于对细微气溶胶的吸收、聚凝、粒径增大，提高后段电除雾器的脱出能力，是对烟气的深度净化处理，提高脱硫除尘效率。

Description

一种带气雾聚凝水洗系统装置的氨法脱硫装置
技术领域
本发明涉及氨法脱硫装置，具体涉及一种喷枪及其气雾聚凝水洗系统，以及一种带气雾聚凝水洗系统装置的氨法脱硫装置。
背景技术
在氨法脱硫装置的预洗塔增加气雾凝聚水洗系统，气雾洗涤系统的基本功能是通过采用气雾双流体喷雾系统，将清水雾化产生大量雾滴，大幅增加与烟气中细微气溶胶的接触几率，从而提高脱硫除尘效率。CN204933781U公开了一种空气雾化喷枪，包括内套管、设置在内套管其中一端部的空气帽、以及连通设置在内套管另一端部的进水管和进气管，所述带有空气帽的内套管伸入脱硫塔中，所述的内套管中部与脱硫塔之间还设置有调节锁紧机构，所述的调节锁紧机构包括固定设置在脱硫塔顶部的法兰盘、固定在法兰盘上且外壁面上开设有外螺纹的连接套、弹簧夹头和锁紧螺帽。该技术虽然公开了可用于使用气雾的喷枪，但是并没有公开选择何种参数设计的喷枪所形成的气雾与烟气中的细微气溶胶接触较好，也没有公开选择何种水洗系统装置来提高除尘效率。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种气雾聚凝水洗系统用的喷枪，本发明的作用原理是：一是通过雾化水与烟气间进行传质传热作用，进一步降低烟气温度，使烟气中的水蒸汽和残存的气溶胶颗粒物在水雾粒子上凝结，使雾粒长大，以进一步提高除雾效率。二是通过雾化液滴的作用，进一步增加与气溶胶微粒间互相碰撞的频率并发生凝聚凝并现象，使微小颗粒变成较大颗粒，这些粒颗粒很容易在后段的电除雾器中去除。
具体方案如下：
一种气雾聚凝水洗系统用的喷枪，所述喷枪包括喷枪杆和喷头，所述喷头焊接在喷枪杆的一端，所述喷头为双相不锈钢材质，所述喷头和喷枪杆的夹角为90-180°，所述喷头设有3-20个喷孔，所述喷孔均匀分布在喷头上，所述喷孔的直径范围为0.1-3mm；所述喷枪杆的另一端设有空气管和水管，所述空气管为气体进入喷枪的入口，所述水管为水进入喷枪的入口，所述空气管与水管的孔径比为1：0.8～1.2，所述空气管的直径为20-100mm。
所述喷枪采用气体和液体两相流喷雾，整个喷枪通过法兰板固定在烟道壁的套筒上。
将空气管与水管的孔径大小与喷头中喷孔的孔径大小按照上述设计，使气体和水更好的混合，混合后喷出的气雾粒径较小，比表面积大，能更好的与烟气中细微气溶胶接触而凝结。
优选的，所述喷头和喷枪杆的夹角为110°，所述喷头设有9个喷孔，所述喷孔的直径为0.5mm；所述空气管与水管的孔径比为1：1，所述空气管的直径为50mm。
优选的，所述喷枪杆的直径为50-100mm，所述喷枪杆的长度为1000-1500mm，所述喷枪杆为合金材质。
优选的，所述喷枪杆的直径为60mm，所述喷枪杆的长度为1100mm。
本发明还提供一种气雾聚凝水洗系统，所述系统包括上述的喷枪、水洗塔、水路系统和气路系统，所述水路系统和气路系统的出口分别连接喷枪的水管和空气管。
优选的，所述水路系统包括水箱、过滤单元、水泵单元、流量检测单元、溢流装置、压力开关、压力表；所述过滤单元包括过滤器，所述过滤器并联安装在水箱和水泵单元之间，所述过滤器精度为30目；所述水泵单元包括水泵，所述水泵的扬程为90-100米，优选的为92米。
优选的，所述喷枪的个数为3-10个，所述空气管入口的气体流量为1.0-1.5m3/min，所述水管入口的水流量为0.1-1.6m3/min，所述喷枪喷出的喷雾颗粒的粒径范围为20-140μm，所述喷雾颗粒的平均粒径为40-80μm，所述喷雾颗粒从喷枪喷出的初始速度为30-40m/s。
上述气体流量和水流量的比例为最佳比例，经过喷枪后形成的喷雾颗粒的粒径大小最佳，能更好的与烟气间进行传质传热作用，降低烟气温度，加快气溶胶颗粒物在水雾粒子上凝结，提高除雾效率，这已被长期的生产实践所证实。上述喷雾颗粒的粒径范围和喷出的初始速度能提高与气溶胶微粒间互相碰撞的频率并发生凝聚凝并现象，使微小颗粒变成较大颗粒，这些大颗粒在后段的电除雾器中去除效果较好。
优选的，所述喷枪的个数为4个，所述空气管入口的气体流量为1.2m3/min，所述水管入口的水流量为0.8-1.2m3/min，所述喷雾颗粒的平均粒径为60μm。此范围为生产实践中的最优参数值。
优选的，所述空气管入口的工作压力为0.4-0.6MPa，所述水管入口的工作压力为0.4-0.6MPa。合理的工作压力使气体和水进入喷枪后保持一定的压力和速度，保证喷出后的速度。
优选的，所述气路系统包括气体手动压力调节阀、电磁控制阀、压力检测组件，用于向喷枪提供所需用量和压力的压缩空气。
本发明还提供一种带气雾聚凝水洗系统的氨法脱硫装置，所述氨法脱硫装置包括脱硫塔和上述的气雾聚凝水洗系统，所述气雾聚凝水洗系统与脱硫塔之间通过连接管道连接，所述喷枪分布于水洗塔的塔顶、塔内和连接管道内，所述塔顶设置两个喷枪，塔内设置一个喷枪，连接管道内设置一个喷枪；所述塔顶的两个喷枪的喷头置于水洗塔内朝下。优选的，所述塔内的喷枪设于水洗塔1/4-3/4塔高处。
在氨法脱硫装置增加气雾聚凝水洗系统提高了脱硫除尘的效率，分别在水洗塔的塔顶、塔内和连接管道内设置喷枪，使烟气和气雾接触的更全面，更大效率的脱尘。
本发明的有益效果：
1、采用本发明设置的喷枪及喷枪雾化技术，增大与烟气间进行传质传热作用，可以快速冷却烟气，使得预洗塔浆液喷淋在低温下进行，减少亚硫酸铵的挥发，可以减少气溶胶的产生；
2、本发明采用喷枪雾化技术雾化水增大比表面，增加与气溶胶微粒间互相碰撞的频率并发生凝聚凝并现象，使微小颗粒变成较大颗粒，这些粒颗粒很容易在后段的电除雾器中去除，比在预洗塔新增一层浆液喷淋效果更好，节能。
附图说明
图1为喷枪的示意图，其中1为喷枪杆，9为法兰板，2为喷头，3为空气管，4为水管；
图2为喷枪喷头的示意图，其中21表示喷孔；
图3为带气雾聚凝水洗系统的氨法脱硫装置的示意图，其中5为水洗塔，6为脱硫塔，7为喷枪，8为连接管道。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明：
一种气雾聚凝水洗系统用的喷枪，所述喷枪7包括喷枪杆1和喷头2，所述喷头2为双相不锈钢材质，所述喷头2焊接在喷枪杆1的一端，所述喷头2和喷枪杆1的夹角为110°，所述喷头2设有9个喷孔21，所述喷孔21均匀分布在喷头2上，所述喷孔2的直径为0.5mm；所述喷枪杆1的另一端设有空气管3和水管4，所述空气管为气体进入喷枪的入口，所述水管为水进入喷枪的入口，所述空气管与水管的孔径比为1：1，所述空气管的直径为50mm；所述喷枪杆的直径为60mm，所述喷枪杆的长度为1100mm；所述喷枪杆为合金材质。所述喷枪采用气体和液体两相流喷雾，整个喷枪通过法兰板9固定在烟道壁的套筒上。
一种气雾聚凝水洗系统，所述系统包括上述的喷枪7、水洗塔5、水路系统和气路系统，所述水路系统和气路系统的出口分别连接喷枪的水管4和空气管3；所述水路系统包括水箱、过滤单元、水泵单元、流量检测单元、溢流装置、压力开关、压力表；所述过滤单元包括过滤器，所述过滤器并联安装在水箱和水泵单元之间，所述过滤器精度为30目；所述水泵单元包括水泵，所述水泵的扬程为92米；所述喷枪的个数为4个；所述空气管入口的气体流量为1.2m3/min，所述水管入口的水流量为1.0m3/min，所述空气管入口的工作压力为0.5MPa，所述水管入口的工作压力为0.5MPa，从喷枪喷出的喷雾颗粒的粒径范围为20-140μm，平均粒径为60μm；所述喷雾颗粒从喷枪喷出的初始速度为30-40m/s。所述气路系统包括气体手动压力调节阀、电磁控制阀、压力检测组件，用于向喷枪提供所需用量和压力的压缩空气。
一种带气雾聚凝水洗系统的氨法脱硫装置，所述氨法脱硫装置包括脱硫塔6和上述的气雾聚凝水洗系统，所述气雾聚凝水洗系统与脱硫塔之间通过连接管道8连接，所述喷枪分布于水洗塔的塔顶、塔内和连接管道内，所述塔顶设置两个喷枪，塔内设置一个喷枪，连接管道内设置一个喷枪；所述塔顶的两个喷枪的喷头置于水洗塔内朝下。所述塔内的喷枪设于水洗塔1/4塔高处。
将上述喷枪和水洗系统应用在氨法脱硫装置中，工艺流程是水洗系统水箱中的水经过滤器过滤后由水泵升压并调节到一定的压力和流量，经出口管路送到喷枪，在压缩空气的作用下雾化，产生非常细小的雾化颗粒，铵盐气溶胶溶合在水滴中，提高气溶胶颗粒的粒径，减低气溶胶分散度。这些水雾能被后段的电除雾器高效收集脱除。
采用上述的带气雾聚凝水洗系统的氨法脱硫装置比在预洗塔新增一层浆液喷淋效果更好且节能，新增气雾聚凝水洗系统，有利于对细微气溶胶的吸收、聚凝、粒径增大，提高后段电除雾器的脱出能力，是对烟气的深度净化处理。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种气雾聚凝水洗系统用的喷枪，其特征在于，所述喷枪包括喷枪杆和喷头，所述喷头焊接在喷枪杆的一端，所述喷头为双相不锈钢材质，所述喷头和喷枪杆的夹角为90-180°，所述喷头设有3-20个喷孔，所述喷孔均匀分布在喷头上，所述喷孔的直径范围为0.1-3mm；所述喷枪杆的另一端设有空气管和水管，所述空气管为气体进入喷枪的入口，所述水管为水进入喷枪的入口，所述空气管与水管的孔径比为1：0.8～1.2，所述空气管的直径为20-100mm。
2.根据权利要求1所述的喷枪，其特征在于，所述喷头和喷枪杆的夹角为110°，所述喷头设有9个喷孔，所述喷孔的直径为0.5mm；所述空气管与水管的孔径比为1：1，所述空气管的直径为50mm。
3.根据权利要求1所述的喷枪，其特征在于，所述喷枪杆的直径为50-100mm，所述喷枪杆的长度为1000-1500mm，所述喷枪杆为合金材质。
4.根据权利要求3所述的喷枪，其特征在于，所述喷枪杆的直径为60mm，所述喷枪杆的长度为1100mm。
5.一种气雾聚凝水洗系统，其特征在于，所述系统包括权利要求1-4任一项所述的喷枪、水洗塔、水路系统和气路系统，所述水路系统和气路系统的出口分别连接喷枪的水管和空气管。
6.根据权利要求5所述的水洗系统，其特征在于，所述水路系统包括水箱、过滤单元、水泵单元、流量检测单元、溢流装置、压力开关、压力表；所述过滤单元包括过滤器，所述过滤器并联安装在水箱和水泵单元之间，所述过滤器精度为30目；所述水泵单元包括水泵，所述水泵的扬程为90-100米。
7.根据权利要求5所述的水洗系统，其特征在于，所述喷枪的个数为3-10个，所述空气管入口的气体流量为1.0-1.5m3/min，所述水管入口的水流量为0.1-1.6m3/min，所述喷枪喷出的喷雾颗粒的粒径范围为20-140μm，所述喷雾颗粒的平均粒径为40-80μm，所述喷雾颗粒从喷枪喷出的初始速度为30-40m/s。
8.根据权利要求7所述的水洗系统，其特征在于，所述喷枪的个数为4个，所述空气管入口的气体流量为1.2m3/min，所述水管入口的水流量为0.8-1.2m3/min，所述喷雾颗粒的平均粒径为60μm。
9.根据权利要求5所述的水洗系统，其特征在于，所述空气管入口的工作压力为0.4-0.6MPa，所述水管入口的工作压力为0.4-0.6MPa。
10.一种带气雾聚凝水洗系统的氨法脱硫装置，其特征在于，所述氨法脱硫装置包括脱硫塔和权利要求5-9任一项所述的气雾聚凝水洗系统，所述气雾聚凝水洗系统与脱硫塔之间通过连接管道连接，所述喷枪分布于水洗塔的塔顶、塔内和连接管道内，所述塔顶设置两个喷枪，塔内设置一个喷枪，连接管道内设置一个喷枪；所述塔顶的两个喷枪的喷头置于水洗塔内朝下。
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