CN107362593B - 用于湿法烟气脱硫系统的浆液重颗粒物在线分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种用于湿法烟气脱硫系统的浆液重颗粒物在线分离装置，包括浆液管，所述的浆液管为沿浆液流动方向管径逐渐变小的变径浆液管，其特征在于：所述在线分离装置的浆液管为变径的浆液母管，所述的浆液母管通过设于其管体上的若干个分离支管与位于其上方的汇合浆液管连通，所述浆液母管管径小的一端为尾端，顺序连接有重颗粒物排出管和重颗粒物沉淀处理装置，所述的重颗粒物排出管的管径和所述分离支管的管径分别小于所述浆液母管的尾端管径的1/2。本发明可以在不影响脱硫系统运行的情况下分离出浆液中绝大部分的重颗粒物。

Description

用于湿法烟气脱硫系统的浆液重颗粒物在线分离装置

技术领域

本发明涉及一种浆液中重颗粒物的分离装置，特别是公开一种用于湿法烟气脱硫系统的浆液重颗粒物在线分离装置，适用于火电厂湿法烟气脱硫系统中在线分离石膏浆液以及石灰石或吸收剂浆液中的重颗粒物。

背景技术

我国现阶段采用的脱硫技术还是以石灰石石膏湿法脱硫工艺为主。对于石灰石石膏湿法脱硫，绝大所数采用喷淋吸收塔，于在运行过程中，石膏浆液由布置在吸收塔中的喷嘴喷淋，喷淋过程中浆液吸收塔酸性气体，并在吸收塔氧化结晶成石膏，同时为了补充消耗的吸收剂，常向石膏浆液中补充石灰石浆液，所以吸收塔石膏浆液中免不了产生各种各样的杂质，大部分情况由于种种原因在实际运行过程中我们无法避免，其中大尺寸的杂质，可以通过过滤器收集。但是过滤器一般收集和过滤的杂物颗粒尺寸一般大于10mm以上，而石膏浆液正常运行时要求颗粒小于0.1mm，在实际运行过程中，浆液中10mm以下的颗粒物还是存在很多的，如石膏结垢物，橡胶颗粒、防腐颗粒、石灰石颗粒、砂砾、金属杂物等，对于比重较轻的，可以随浆液有很好的流动性，而其中重颗粒物在浆液流动过程中，由于其比重比浆液要大许多，随浆液的流动性不是很好，极容易产生沉积，造成浆液管道的堵塞，尤其是喷嘴的堵塞。在脱硫系统正常运行过程中，重颗粒物只能随石膏浆液排去脱水，随石膏脱除，而石膏脱水排出的量只能占吸收塔循环浆液中的很少部分，大部分留在石膏浆液中重复循环而无法彻底去除，如此在脱硫系统长时间运行时，直接带来的危害就是堵塞吸收塔浆液喷淋系统的喷嘴，影响吸收塔脱硫效率，造成烟气走廊，走廊中的高温烟气会损环吸收塔中的设备和防腐，另一方面，石膏浆液中的重颗粒物杂质会造成管道和喷淋设备的磨损加剧。

目前全世界对于石灰石石膏湿法脱硫中只能采用过滤网过滤大尺寸的颗粒杂物的方式，由于过滤网做得太细密，过滤器压力损失太大，同时大量杂物堵塞过滤网，造成吸收塔浆液循环泵入口压损增大，会对吸收塔循环泵产生额外的汽蚀，也会降低循环泵的出力，同样造成浆液脱硫系统脱硫效率降低，所以对于浆液过滤器只能过滤大尺寸的杂物。而对于1～10mm左右的颗粒杂物，尤其是重颗粒物，如石子、砂砾、金属颗粒等，目前还没有一种比较好的装置可以在系统运行过程中实现去除。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的缺陷，设计一种用于湿法烟气脱硫系统的浆液重颗粒物在线分离装置，通过在浆液母管上设置若干个分离支管来进行重颗粒物逐级分离，解决吸收塔浆液在运行过程中存在的各种小尺寸的重颗粒物对浆液管道以及系统的循环泵产生的磨损问题，同时还解决了重颗粒物沉积在喷浆管以及喷嘴处堵塞喷嘴的问题。

本发明是这样实现的：一种用于湿法烟气脱硫系统的浆液重颗粒物在线分离装置，包括浆液管，所述的浆液管为沿浆液流动方向管径逐渐变小的变径浆液管，其特征在于：所述在线分离装置的浆液管为变径的浆液母管，所述的浆液母管通过设于其管体上的若干个分离支管与位于其上方的汇合浆液管连通，所述浆液母管管径小的一端为尾端，顺序连接有重颗粒物排出管和重颗粒物沉淀处理装置，所述的重颗粒物排出管的管径和所述分离支管的管径分别小于所述浆液母管的尾端管径。

所述的重颗粒物排出管与所述浆液母管之间设有旁路阀门。所述分离支管的轴心线与浆液母管轴心线的尾端方向呈60°～90°夹角。所述的汇合浆液管为变径管道，与所述的浆液母管变径方向相反。

所述的浆液母管、分离支管、汇合浆液管和重颗粒物排出管之间的管道连接方式为螺栓连接。所述的浆液母管、分离支管、汇合浆液管和重颗粒物排出管均采用壳体碳钢内衬耐磨橡胶或合金钢制成。所述的重颗粒物沉淀处理装置采用合金钢或碳钢衬橡胶制成。

所述的分离支管设有8～40个，所述分离支管的管径和所述的重颗粒物排出管的管径分别优选设计为小于所述浆液母管的尾端管径的1/2。

本发明在浆液母管上设置垂直或呈一定角度的分离支管，由于浆液母管为变径管，而分离支管的直径小于浆液母管尾端的管径，所以分离支管的管径要远小于浆液母管的大端的口径，使得含有重颗粒物的系统循环浆液在通过分离支管时，流动性好的浆液和浆液中的小颗粒物随着浆液进入小口径的分离支管，而重颗粒物则在惯性的作用下会随着大部分的浆液作直线方向流动，由于设置了多个分离支管进行逐级分离，从而最终达到浆液中重颗粒物分离的目的。并且为了保持浆液母管中的浆液流速在1～3m/s，本发明设计了浆液母管从大端到尾端的管径要越来越小，当绝大部分的浆液通过分离支管分流走后，浆液中的重颗粒物就会留存于浆液母管剩余部分的浆液中，然后通过浆液母管尾端连接的重颗粒物排出管排放至重颗粒物沉淀处理装置中。关闭旁路阀门即可对重颗粒物沉淀处理装置进行定期清理和集中处理，处理后的浆液可返回至吸收塔继续参与系统运行。

本发明的有益效果是：本发明在线分离装置是通过浆液中的重颗粒物在跟随浆液流动过程中突然改变运行方向时产生的急性离心力不同，而逐级分离出重颗粒物来进行集中处理的设计，填补了目前脱硫行业中浆液中1～10mm重颗粒物无法在线去除的空白，本发明装置实现了在不影响脱硫系统运行的情况下，可以分离出浆液中绝大部分的1～10mm重颗粒物，达到浆液重颗粒物分离的效果，并保证不会因浆液中重颗粒物堵塞喷嘴而使整个脱硫系统停运的情况发生，从而解决了吸收塔石膏浆液中1～10mm重颗粒物在脱硫系统运行中无法清除而产生堵塞喷嘴和产生磨损的问题，并且解决了必须停止脱硫系统清理才能从而提高了脱硫装置的可利用率，提高了脱硫效率。

附图说明

图1 是本发明在线分离装置的结构示意图。

图中：1、浆液母管；2、分离支管； 3、汇合浆液管； 4、旁路阀门； 5、重颗粒物排出管； 6、重颗粒物沉淀处理装置； α、分离支管与浆液母管的夹角。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明作进一步说明。

根据附图1，本发明一种用于湿法烟气脱硫系统的浆液重颗粒物在线分离装置，包括沿浆液流动方向管径逐渐变小的变径的浆液母管1，所述的浆液母管1通过设于其管体上的若干个分离支管2与位于其上方的汇合浆液管3连通，所述浆液母管1管径小的一端为尾端，顺序连接有重颗粒物排出管5和重颗粒物沉淀处理装置6。所述的重颗粒物排出管5的管径和所述分离支管2的管径分别小于所述浆液母管1的尾端管径。所述的汇合浆液管为变径管道，与所述的浆液母管变径方向相反。所述的重颗粒物排出管5与所述浆液母管1之间设有旁路阀门4。所述的分离支管设有8～40个，其轴心线与浆液母管1的轴心线尾端方向的夹角α为60°～90°的夹角，在本实施例中采用90°设计，即分离支管2垂直于浆液母管1，共设有9个分离支管2。

所述的浆液母管1、分离支管2、汇合浆液管3和重颗粒物排出管5之间的管道连接方式为螺栓连接，以便于更换。所述的浆液母管1、分离支管2、汇合浆液管3和重颗粒物排出管5均采用壳体碳钢内衬耐磨橡胶或合金钢制成，在管道工作压力0.1～1.0MPa之间均能适用。所述的重颗粒物沉淀处理装置6采用合金钢或碳钢衬橡胶制成。

本本发明的浆液母管内径大于分离支管内径时，重颗粒物才能更容易在浆液母管里直线方向流动，所以采用变径的浆液母管，可以使得逐步分离出重颗粒物后的浆液仍保持一定的流速，并保证浆液母管中的浆液有一定的流速，将重颗粒物带向尾端连接的重颗粒物排出管，达到最好的分离效果。而远小于浆液母管1大端口径的分离支管2可以分离出不含重颗粒物的浆液，分离出重颗粒物后的浆液在汇合浆液管3中汇合后进入吸收塔喷淋系统，保证进入喷淋系统的浆液中不含或只含有及少量的重颗粒物。通过本发明进行逐级分离后含有大量重颗粒物的浆液则通过重颗粒物排出管5排出至重颗粒物沉淀处理装置中进行集中处理。重颗粒物排出管5与浆液母管间设置有旁路阀门4，当重颗粒物沉淀处理装置需要清理或后续设备需要修理时，只需关闭旁路阀门4即可进行，整个脱硫系统仍可以正常运行。重颗粒物沉淀处理装置方便了进行定期清理和集中处理，处理后的浆液可返回至吸收塔继续参与系统运行。

本发明设计分离支管与浆液母管的尾端的夹角在60°～90°，这样可以使浆液在从浆液母管至分离支管的流动方向产生最大的离心力，能最大程度的分离出不含重颗粒物的优质浆液，尾端的重颗粒物排出管管径也要小于浆液母管的小端的直径，可保证带有重颗粒物的浆液排出时有一定的流速，能将重颗粒物全部排除。为保证分离效果，本发明将分离支管2的管径和所述的重颗粒物排出管5的管径分别优选设计为小于所述浆液母管的尾端管径的1/2。为进一步保证分离后浆液流速，本实施例优选设计为汇合浆液管3的变径部分与分离支管2连通的一侧为水平布置。通过本发明的上述设计，有效保证了浆液中的绝大部分重颗粒物被分离出来，而浆液只需要经过最多两次流向的转向，期间产生的压力损失可以忽略，几乎不影响浆液的流速。

Claims (6)

1.一种用于湿法烟气脱硫系统的浆液重颗粒物在线分离装置，包括浆液管，所述的浆液管为沿浆液流动方向管径逐渐变小的变径浆液管，其特征在于：所述在线分离装置的浆液管为变径的浆液母管，所述的浆液母管通过设于其管体上的若干个分离支管与位于其上方的汇合浆液管连通，所述浆液母管管径小的一端为尾端，顺序连接有重颗粒物排出管和重颗粒物沉淀处理装置，所述的重颗粒物排出管的管径和所述分离支管的管径分别小于所述浆液母管的尾端管径，所述的汇合浆液管为变径管道，与所述的浆液母管变径方向相反，所述分离支管的轴心线与浆液母管轴心线的尾端方向呈60°～90°夹角，所述分离支管的管径和所述的重颗粒物排出管的管径分别小于所述浆液母管的尾端管径的1/2。

2.根据权利要求 1 所述的用于湿法烟气脱硫系统的浆液重颗粒物在线分离装置，其特征在于：所述的重颗粒物排出管与所述浆液母管之间设有旁路阀门。

3.根据权利要求 1 或2所述的用于湿法烟气脱硫系统的浆液重颗粒物在线分离装置，其特征在于：所述的浆液母管、分离支管、汇合浆液管和重颗粒物排出管之间的管道连接方式为螺栓连接。

4.根据权利要求 1或2所述的用于湿法烟气脱硫系统的浆液重颗粒物在线分离装置，其特征在于：所述的浆液母管、分离支管、汇合浆液管和重颗粒物排出管均采用壳体碳钢内衬耐磨橡胶或合金钢制成。

5.根据权利要求 1 所述的用于湿法烟气脱硫系统的浆液重颗粒物在线分离装置，其特征在于：所述的重颗粒物沉淀处理装置采用合金钢或碳钢衬橡胶制成。

6.根据权利要求 1 所述的用于湿法烟气脱硫系统的浆液重颗粒物在线分离装置，其特征在于：所述的分离支管设有8～40个。