CN107335332A - 一种带收集槽的折线形气液分流装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种带收集槽的折线形气液分流装置，应用于一脱硫吸收塔，该脱硫吸收塔为双循环或多循环吸收塔，包括一塔体、一第一循环回路及一第二循环回路；装置包括：布置于塔体内部的若干个V形隔离部，包括平行排列的多个波浪形板；布置于各V形隔离部下方的浆液收集槽；布置于塔体外部的浆液汇集管路。通过采用一系列平行布置的波浪形板，不仅可以收集二级循环浆液，还能去除烟气中携带的一级循环浆液液滴，从而避免二级喷淋浆液含固量和pH值的快速降低，在提高脱硫效率的同时，降低运行成本。

Description

一种带收集槽的折线形气液分流装置
技术领域
本发明涉及环保技术领域，尤其涉及湿法烟气脱硫设备，具体涉及一种带收集槽的折线形气液分流装置。
背景技术
《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020)》要求东部地区(辽宁、北京、天津、河北、山东、上海、江苏、浙江、福建、广东、海南等11省市)新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值(即在基准氧含量6％条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米)，中部地区(黑龙江、吉林、山西、安徽、湖北、湖南、河南、江西等8省)新建机组原则上接近或达到燃气轮机组排放限值，鼓励西部地区新建机组接近或达到燃气轮机组排放限值。到2020年，东部地区现役30万千瓦及以上公用燃煤发电机组、10万千瓦及以上自备燃煤发电机组以及其他有条件的燃煤发电机组，改造后大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值。
针对部分区域燃煤含硫过高的问题，传统的单循环脱硫技术很难达到国家环保部的新标准要求。
为了达到排放要求，需要针对传统的单循环脱硫系统进行改造或更新，目前普遍采用单塔双循环脱硫系统，而为了实现单塔双循环，则需要对不同的循环回路进行分隔。
现有技术，申请号为201420698052.6的中国实用新型专利公开了一种单塔双循环湿法烟气脱硫塔叶栅式集液装置，包括在脱硫塔的上下喷淋循环回路之间设置的集液斗，集液斗的上面设有叶栅结构，叶栅结构分为一级叶栅和二级叶栅，一级叶栅和二级叶栅交错布置形成俯视时为环形的叶栅结构，叶栅结构的根部与集液斗连接，集液斗底部通过浆液回流管与脱硫塔外的浆液槽相通。能够在一定程度上起到均匀气液流场的效果，但是，上述专利中所提到的装置分离效果并不理想，经过一级喷淋的烟气中仍携带有大量浆液液滴进入二级喷淋，并被收集至塔外浆池，导致二级喷淋浆液含固量和pH值均很快降低，降低二级循环脱硫效率，并增加吸收剂耗量。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种带收集槽的折线形气液分流装置，通过采用一系列平行布置的波浪形板，不仅可以收集二级循环浆液，还能去除烟气中携带的一级循环浆液液滴，从而避免二级喷淋浆液含固量和pH值的快速降低，在提高脱硫效率的同时，降低运行成本。
为达上述目的，本发明采取的具体技术方案是：
一种带收集槽的折线形气液气液分流装置，应用于一脱硫吸收塔，该脱硫吸收塔为双循环或多循环吸收塔，包括一塔体、一第一循环回路及一第二循环回路；装置包括：
布置于塔体内部的若干个V形隔离部，包括平行排列的多个波浪形板；
布置于各V形隔离部下方的浆液收集槽；
布置于塔体外部的浆液汇集管路。
进一步地，各V形隔离部形成的V形夹角范围为45°至75°，优选60°。
进一步地，各所述波浪形板均具有一波峰部，相邻的波浪形板所具有的波峰部分在竖直方向的投影重叠不超过波峰整体宽度的二分之一。
进一步地，相邻的波浪形板整体在竖直方向的投影重叠不小于波浪形板整体宽度的十分之一。
进一步地，所述波浪形板的横截面宽度为180mm至300mm，相邻波浪形板之间的间距为前述截面宽度的0.7至1.5倍。
进一步地，所述V形隔离部的整体高度为塔体直径的0.05-0.25倍。
进一步地，所述浆液收集槽为上半部开口的圆柱形长槽；相邻的浆液收集槽之间的间距为V形隔离部的整体高度的0.9-1.2倍。
进一步地，所述浆液收集槽与水方向呈10°至20°夹角。
进一步地，所述浆液汇集管路包括分别连通所述浆液收集槽的若干连接管路及与各连接管路均连通的汇集管路。
进一步地，所述波浪形板均通过设置于塔体内的支撑梁固定。
通过采取上述技术方案，由一系列的波浪形板排列为折线形，波浪形板之间的间隙形成了弯曲的气液分离通道，下端设置浆液收集槽。该装置安装在吸收塔内上下级喷淋吸收区之间的支撑梁上，布满整个吸收塔横截面，经一级喷淋后含有大量浆液液滴的烟气流经装置，通过气液分离通道时，烟气所携带的液滴碰撞在波浪形板上并滑落回到塔内浆池，烟气则向上进入二级喷淋区。而二级喷淋浆液经波浪形板被引流到收集槽内并流出塔外，通过收集返流至塔外的浆液池。
通过实践验证，本发明提供的装置具有结构简单、阻力损失小的优点，能够有效分离一级、二级循环浆液，同时能够均布进入二级喷淋区的烟气流场，提高二级循环脱硫效率。
附图说明
图1为本发明中带收集槽的折线形气液气液分流装置的布置结构示意图。
图2为图1中A-A向剖面示意图。
图3为本发明中带收集槽的折线形气液气液分流装置的局部放大示意图，图中显示若干排列的波浪形板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
如图1所示，在一实施例中，提供一种带收集槽的折线形气液气液分流装置，应用于一脱硫吸收塔，该脱硫吸收塔为双循环或多循环吸收塔，包括塔体1、第一循环回路及一第二循环回路；图中，已绘示第一循环回路中的下层喷淋吸收层2及第二循环回路中上层喷淋吸收层7，装置布置与下层喷淋吸收层2及上层喷淋吸收层7之间。本发明在此仅已附图的绘示结构做示例性说明，并不排除有的脱硫吸收塔中装设多于两个循环回路，对于采用多循环回路的脱硫吸收塔，本发明提供的装置仍能够作为气液分流结构发挥作用，也就是说，这样的应用方式及结构仍在本发明的保护范围之内。
参考图1及图2，装置具体包括：布置于塔体1内部的若干个V形隔离部3，包括平行排列的多个波浪形板31；波浪形板31均通过设置于塔体内的支撑梁固定。布置于各V形隔离部3下方的浆液收集槽4；布置于塔体1外部的浆液汇集管路。浆液汇集管路包括分别连通浆液收集槽4的若干连接管路5及与各连接管路5均连通的汇集管路6，该汇集管路6连接至第二循环回路的浆液池(图未示)，以实现浆液的循环回流。
具体地，各V形隔离部形成的V形夹角β的范围为45°至75°，优选60°。
参考图3，各波浪形板31均具有一波峰部，波峰部的选取或确定原则为：以波浪形板的最高点为中心，向两侧延伸相同的距离，截取波浪形板的一部分，此部分为一基本对称凸起。
相邻的波浪形板所具有的波峰部分在竖直方向的投影重叠不超过波峰整体宽度的二分之一，甚至完全不重叠。而相邻的波浪形板整体在竖直方向的投影重叠不小于波浪形板整体宽度的十分之一。这样一来相邻波浪形板形成的弯曲通道能够基本上使烟气所携带的液滴碰撞在该弯曲通道上部的波浪形板的下壁并滑落回到吸收塔内浆液池，烟气则通过该弯曲通道进入二级循环回路的喷淋吸收区域。同时，二级喷淋吸收层的喷淋浆液则落在靠上布置的波浪形板的上壁面时，沿着上避免流下，然后落在靠下的波浪形板的上壁，依次向下流淌，最终汇集在V形隔离部的底部，落入下方的浆液收集槽中。
波浪形板的横截面宽度B为180mm至300mm，相邻波浪形板之间的间距h为前述截面宽度的0.7至1.5倍。波浪形板的材质选自不锈钢、衬胶板或玻璃钢板，或其他具有较高强度的耐腐蚀、耐磨材料。
V形隔离部H的整体高度为塔体直径的0.05-0.25倍，按照现有常规脱硫吸收塔的规格，约为2m至4m。
在本实施例中，浆液收集槽为上半部开口的圆柱形长槽；相邻的浆液收集槽之间的间距L为V形隔离部的整体高度H的0.9-1.2倍。在另外的实施例中，也可以选用其他形状的浆液收集槽，例如上部开口的类圆柱形等，一般选用具有圆滑过渡面的柱形，此形状较为有利于烟气均布。但借鉴本发明已公开的实施例及技术构思，将该浆液收集槽的形状进行改动，如改为锥形槽或多边形槽体，用以收集浆液，同样在本发明的保护范围之内。
另外，浆液收集槽与水方向呈10°至20°夹角。以保证浆液顺利流入塔外浆池。
下面通过工程实例验证本发明所提供装置的使用效果。
以一实际脱硫系统为例，参考申请人在2016年5月19日递交的发明专利申请(申请号：2016103352317)介绍的双循环脱硫吸收塔的结构，以碳酸钠作为一级循环回路的吸收剂，氢氧化钠和/或石灰石浆液作为二级回路循环的吸收剂，原始烟气在进入吸收塔前二氧化硫含量为6000mg/Nm3，分别经过一级、二级循环脱硫后，根据布置参数的不同，烟气中的二氧化硫含量降低如下表所列，符合排放标准。另外，由于一级循环回路的液滴被隔离效果非常显著，基本上一级循环回路处理过的烟气携带的液体不会进入二级循环回路，由此不会影响钠基吸收剂的不断再生，钙基吸收剂经过脱硫后可以用于制作石膏，可大幅度降低烟气处理成本。
表1烟气中二氧化硫含量对比表
对比例1：
同样采用上述脱硫系统，替换为背景技术中公开专利的集液装置实现气液分离，二氧化硫含量为6000mg/Nm3的烟气，经过一级喷淋的烟气中仍携带有大量浆液液滴进入二级喷淋，并被收集至塔外浆池，导致二级喷淋浆液含固量和pH值均很快降低，降低二级循环脱硫效率，并增加吸收剂耗量。通过本对比例进行处理后，同样的处理成本，即加入同样剂量的药剂，烟气中的二氧化硫含量仅降低至55mg/Nm3，无法实现达标排放。
综上，本发明提出的折线形气液分流装置可以有效减少进入二级喷淋区的烟气带液，避免两级循环浆液的掺混，并具有布置简单、气液分布均匀、安装方式简便等特点。
显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种带收集槽的折线形气液气液分流装置，应用于一脱硫吸收塔，该脱硫吸收塔为双循环或多循环吸收塔，包括一塔体、一第一循环回路及一第二循环回路；其特征在于，包括：
布置于塔体内部的若干个V形隔离部，包括平行排列的多个波浪形板；
布置于各V形隔离部下方的浆液收集槽；
布置于塔体外部的浆液汇集管路。
2.如权利要求1所述的带收集槽的折线形气液气液分流装置，其特征在于，各V形隔离部形成的V形夹角范围为45°至75°。
3.如权利要求1所述的带收集槽的折线形气液气液分流装置，其特征在于，各所述波浪形板均具有一波峰部，相邻的波浪形板所具有的波峰部分在竖直方向的投影重叠不超过波峰整体宽度的二分之一。
4.如权利要求1或3所述的带收集槽的折线形气液气液分流装置，其特征在于，相邻的波浪形板整体在竖直方向的投影重叠不小于波浪形板整体宽度的十分之一。
5.如权利要求1所述的带收集槽的折线形气液气液分流装置，其特征在于，所述波浪形板的横截面宽度为180mm至300mm，相邻波浪形板之间的间距为前述截面宽度的0.7至1.5倍。
6.如权利要求1所述的带收集槽的折线形气液气液分流装置，其特征在于，所述V形隔离部的整体高度为塔体直径的0.05-0.25倍。
7.如权利要求6所述的带收集槽的折线形气液气液分流装置，其特征在于，所述浆液收集槽为上半部开口的圆柱形长槽；相邻的浆液收集槽之间的间距为V形隔离部的整体高度的0.9-1.2倍。
8.如权利要求1所述的带收集槽的折线形气液气液分流装置，其特征在于，所述浆液收集槽与水方向呈10°至20°夹角。
9.如权利要求1所述的带收集槽的折线形气液气液分流装置，其特征在于，所述浆液汇集管路包括分别连通所述浆液收集槽的若干连接管路及与各连接管路均连通的汇集管路。
10.如权利要求1所述的带收集槽的折线形气液气液分流装置，其特征在于，所述波浪形板均通过设置于塔体内的支撑梁固定。
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