CN107899404B - 一种用于旋转雾化脱硫工艺的可调烟气分配器 - Google Patents

Abstract

一种用于旋转雾化脱硫工艺的可调烟气分配器，包括等压风室、锥形外通道、锥形内通道、旋转雾化器；等压风室出口由环形水平分隔板分为上下两个通道，上通道的高度小于下通道的高度，上通道设置有上部旋转导流叶片组，下通道设置有下部径向导流叶片组和下部旋转导流叶片组，等压风室出口外面设有环形挡板，环形挡板可改变等压风室出口上通道与下通道的出风面积。本发明可以使烟气分为两路进入脱硫塔，一路径向向下，速度较大；一路旋转向下，速度较小。使烟气和旋转喷雾液滴更加有效地接触。可调整进入脱硫塔的两路烟气量，寻找最佳烟气分配方案。使进入脱硫塔的气流稳定，减少气流紊流，减少对脱硫液滴的携带，减少脱硫塔结垢。

Description

一种用于旋转雾化脱硫工艺的可调烟气分配器

技术领域

本发明涉及旋转雾化脱硫技术领域，尤其涉及一种用于旋转雾化脱硫工艺的可调烟气分配器。

背景技术

旋转雾化技术应用范围广泛，包括干燥、冷却、吸收与烟气净化领域等。其中在烟气净化领域应用的特点是：烟气温度为中低温，烟气量大，工艺液体多，对卫生条件要求不严格等。根据以上特点，为了使旋转雾化技术能够在烟气净化领域有更佳效果，需要注重烟气与工艺液体的接触条件，使大量的烟气和工艺液体能够尽可能有效接触。烟气与工艺液体的接触面积、接触时间和接触方式是影响烟气净化效果的三大因素。

旋转雾化脱硫工艺是烟气净化领域最主要的脱硫方法之一。借由旋转雾化器的电机，旋转雾化盘高速旋转，使脱硫液分散成细小液滴，以碗型喷雾状进入脱硫塔中。烟气与工艺液体的接触面积也主要由工艺液体量和雾滴粒径大小决定。而气液接触时间和接触方式与进入脱硫塔烟气的分配状况息息相关。为了增加接触时间，烟气与液体应有相似的流动情况；为了使烟气对工艺液体的干燥作用达到最大，大量烟气与喷雾距根部的大量脱硫液滴接触最为妥当。这需要气体分配装置能够将烟气分为两类气流：一类为旋转气流，流动速度较小，与喷雾液滴流动方向类似且接触时间长；一类为径向向下气流，流动速度较大，能够蒸掉脱硫液滴的大量水分。

气流分配器是脱硫塔的重要装置之一，在旋转雾化工艺中位于脱硫塔顶部。已有的气流分配器大多结构简单、不可调控。当气流进入脱硫塔时，要么不能分成上述两种气流，要么两类气流并不能达到很好的气流分配，使烟气与脱硫液滴不能有效接触，气液混合情况紊乱，从而影响脱硫效率，浪费物料，使设备容易结垢受损。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于旋转雾化脱硫工艺的可调烟气分配器，被烟气分配器处理过的气流能够与旋转雾化器产生的液滴更有效接触，从而提高烟气脱硫净化效果，提高物料利用率，减少脱硫塔结垢现象发生。其主要功能是重新分配进入脱硫塔的烟气气流，使烟气严格以两路进气：其中一路从旋转喷雾雾化距根部，以相对较大的轴向向下速度进入脱硫塔；另一路在雾化区域正上方，以相对较小的旋转气流进入脱硫塔，从而烟气能够有序地和喷雾液滴并行流动，提高气液接触面积和接触时间。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种用于旋转雾化脱硫工艺的可调烟气分配器，包括设置于脱硫塔顶部的等压风室、由圆台形外壁与分段圆台形分隔板构成的锥形外通道、由圆台形内壁和分段圆台形分隔板构成的锥形内通道、设置于圆台形内壁中心的旋转雾化器；在等压风室内环壁面的下方设置有等压风室出口；所述等压风室出口由环形水平分隔板分为上下两个通道，上通道的高度小于下通道的高度，在上通道中设置有上部旋转导流叶片组，在下通道中设置有下部径向导流叶片组和下部旋转导流叶片组，在等压风室出口的外面设有一环形挡板，该环形挡板通过驱动装置控制上下移动或水平翻转，从而改变等压风室出口的上通道与下通道的出风面积。

所述的环形挡板的高度与等压风室出口的上通道的高度相同。

在所述锥形外通道中设置有锥形外通道导流叶片组。

在所述锥形内通道中设置有锥形内通道导流叶片组。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)可以使烟气严格分为两路进入脱硫塔，一路主要为径向向下的速度分量，速度较大；一路主要为旋转向下的速度分量，速度较小。从而使烟气能够和旋转喷雾液滴更加有效地接触。

2)可以在一定范围内调整进入脱硫塔的两路烟气量，通过简单调试寻找最佳烟气分配方案。另外也可适应旋转喷雾雾化盘速度变化对烟气重新分配的要求。

3)导流叶片布置可以使进入脱硫塔的气流尽量稳定，减少气流紊流，进而减少对脱硫液滴的无规则携带，减少脱硫塔结垢现象发生。

附图说明

图1是本发明一种用于旋转雾化脱硫工艺的可调烟气分配器的整体轴向剖面图。

图2是本发明中的脱硫塔径向剖面图。

图中：1-烟气入口，2-等压风室，3-等压风室出口，4-等压风室内环壁面，5-环形水平分隔板，6-上部旋转导流叶片组，7-下部径向导流叶片组，8-下部旋转导流叶片组，9-环形挡板，10-出口挡板控制装置，11-防漏风装置，12-脱硫塔，13-圆台形外壁，14-分段圆台形分隔板，15-圆台形内壁，16-旋转雾化器，17-锥形外通道，18-锥形内通道，19-锥形外通道导流叶片组，20-锥形内通道导流叶片组，21-加强筋。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

见图1、图2，本发明一种用于旋转雾化脱硫工艺的可调烟气分配器，包括设置于脱硫塔12顶部的等压风室2、由圆台形外壁13与分段圆台形分隔板14构成的锥形外通道17、由圆台形内壁15和分段圆台形分隔板14构成的锥形内通道18、设置于圆台形内壁15中心的旋转雾化器16；在等压风室内环壁面4的下方设置有等压风室出口3；所述等压风室出口3由环形水平分隔板5分为上下两个通道，上通道的高度小于下通道的高度，在上通道中设置有上部旋转导流叶片组6，在下通道中设置有下部径向导流叶片组7和下部旋转导流叶片组8，在等压风室出口3的外面设有一环形挡板9，该环形挡板9通过驱动装置控制上下移动或水平翻转，从而改变等压风室出口3的上通道与下通道的出风面积。

所述的环形挡板9的高度与等压风室出口3的上通道的高度相同。

在所述锥形外通道17中设置有锥形外通道导流叶片组19。

在所述锥形内通道18中设置有锥形内通道导流叶片组20。

烟气分配器上半部分是一个蜗壳状的等压风室2。烟气从等压风室的烟气入口1以切向方向进入，在等压风室2蜗壳形状的影响下，流动方向中的径向分量逐渐加大，并在负压的影响下从等压风室出口3流出。

等压风室出口3由两套造型不同的顶部整流叶片组构成。其中的一套叶片组对烟气的径向导流作用较强，另一套叶片组对烟气的径向导流作用稍小。为了使从喷雾雾化距根部进入脱硫塔12的气流更多，需要更多径向方向分量较大的气流，所以通过径向导流作用较强的叶片组的气流量要多于通过径向导流作用较小的叶片组。故而将两套造型不同的顶部导流叶片组的布置形式为“一上一下”，被环形水平分隔板5划分成高度不同的两部分，上部为由上部旋转导流叶片组6构成的上通道，下部为由下部旋转导流叶片组8和下部径向导流叶片组7共同构成的下通道。

环形分隔板5上部通道高度较小，上部旋转导流叶片组6较矮。上部旋转导流叶片组6的造型对烟气的径向导流作用不强，从上通道经过的烟气，气流方向与在等压气室2时的速度方向变化不大。环形分隔板5下部高度较大，下部径向导流叶片组7和下部旋转导流叶片组8较高，下部旋转导流叶片组8和下部径向导流叶片组7的径向导流作用较大，烟气的速度、方向变化较大。

环形挡板9通过出口挡板控制装置10驱动在竖直方向移动，利用环形挡板9挡住上下两个通道的面积不同，达到气流调控目的。挡板控制装置10可在环形挡板9的圆周方向均布两到三个，通过螺纹与环形挡板9连接，同步控制挡板控制装置10旋转通过螺纹带动环形挡板9上下移动。通过环形挡板9在垂直高度上的位移变化调控烟气分配情况。

由于脱硫塔12中一般对径向气流需求较多，所以环形挡板9的高度与环形水平分隔板5的上部通道高度相同，且环形挡板9在高度方向上的调整范围是从完全遮住上通道，到完全敞开上通道。这样气流从等压风室出口3排出后的气流分配可以得到有效调整。另外，为了防止烟气从等压风室出口3、位于出口处的上部旋转导流叶片组6、下部径向导流叶片组7、下部旋转导流叶片组8和环形挡板9处漏风，设置防漏风装置11，防止外部气流进入导致气流紊乱，保证烟气按照指定分配方向流动。

从等压风室2出来的气流，下一步将进入脱硫塔12上表面的锥形外通道17或锥形内通道18。这两个通道由分段圆台形分隔板14将圆台形外壁13与圆台形内壁15中间的空隙分隔而成。圆台形外壁13、分段圆台形分隔板14、圆台形内壁15、旋转雾化器16以及脱硫塔12的中心轴为同一直线，然而圆台形内壁15的锥角较小，圆台形外壁13的锥角较大，而分段圆台形分隔板14的锥角在上述两个锥角的中间变化，从而形成了两种不同的锥形通道。其中锥形外通道17为渐扩通道；锥形内通道18为渐缩通道。

因为要得到旋转和径向向下的两种气流，锥形外通道导流叶片组19与锥形内通道导流叶片组20的布置不同。由于从等压风室出口3排出的烟气中，旋向分量较大的气流容易进入到距离出口较近的锥形外通道17，所以锥形外通道导流叶片组19对外通道气流起到继续增加旋转分量的作用；而从等压风室出口3排出的径向分量较大的气流更容易流进靠近脱硫塔12中心的锥形内通道18，所以锥形内通道导流叶片组20对内通道气流起到继续增加径向分量的作用。由于径向向下的气流需求较多，且锥形内通道18的入口距离等压风室出口3较远，所以锥形内通道18的入口截面积比锥形外通道17的要大。因为需要防止从气流分配器出来的旋转气流对根部径向向下气流造成干扰，在标高方面，圆台形内壁15上沿高度大于等压风室出口环形挡板9的最高位置；分段圆台形分隔板14上沿大致与圆台形外壁13的上沿平齐，下沿标高小于圆台形外壁13下沿。由于高度方向上的布置，两个锥形通道的入口高度一致，但锥形外通道17的出口高度大于锥形内通道19的出口高度，从而减小旋转气流对径向气流的影响。同时，分段圆台形分隔板14下底面与圆台形内壁15的下底面接近，从而使锥形内通道18出来的径向向下气流能够直接与雾化器16甩出的液滴有效接触。

见图2，为了保证锥形内通道18出口的气流具有较小的旋转速度分量和较大的径向分量，锥形内通道导流叶片组20均以脱硫塔中心为轴，轴对称地布置在圆台母线位置上，而为了让锥形外通道17出口的气流具有较大的旋转速度分量和较小的径向分量，锥形外通道导流叶片组19以脱硫塔中心为轴，轴对称地布置，且锥形外通道导流叶片组19与圆锥台面母线方向具有一定角度。锥形外通道导流叶片19和锥形内通道导流叶片20皆沿着脱硫塔12的中心轴，轴对称地分布，保证气流分配均匀。另外，圆台形外壁13通过加强筋21与脱硫塔12相互固定，而分段圆台形分隔板14通过锥形外通道导流叶片19和锥形内通道导流叶片20分别与圆台形外壁13和圆台形内壁15相互固定。

等压气室出口3与圆台形内壁15之间的空间允许从等压气室出口3出来的两类气流进行流动与混合。根据流动状况，气流会从下方两个锥形通道中的一个进入脱硫塔12，最终形成较好的气流分配情况。

此外，本文描述并图示了本发明的实施例。此实施例并未穷举本发明的范围。而且，实施例并非为了限制本发明的权利要求。尽管实施例中描述和/或略述了某些实施例，但是应当理解本发明并不受限于这个实施例、描述和/或略述，权利要求也不受实施例的限制。

事实上，根据权利要求，还存在与此部分发明内容中提出的实施例不同和/或类似的很多其他实施例。尽管在实施例中已经描述了各种特征、属性和优点，并且根据此部分发明内容，这些特征、属性和优点是显著的，但是应当理解在本发明的一个、一些或所有实施例中，这些特征、属性和优点并非必须的，并且事实上，这些特征、属性和优点可以不存在于本发明的任意实施例中。

Claims (4)

1.一种用于旋转雾化脱硫工艺的可调烟气分配器，包括设置于脱硫塔顶部的等压风室、由圆台形外壁与分段圆台形分隔板构成的锥形外通道、由圆台形内壁和分段圆台形分隔板构成的锥形内通道、设置于圆台形内壁中心的旋转雾化器；在等压风室内环壁面的下方设置有等压风室出口；其特征在于，所述等压风室出口由环形水平分隔板分为上下两个通道，上通道的高度小于下通道的高度，在上通道中设置有上部旋转导流叶片组，在下通道中设置有下部径向导流叶片组和下部旋转导流叶片组，在等压风室出口的外面设有一环形挡板，该环形挡板通过驱动装置控制上下移动或水平翻转，从而改变等压风室出口的上通道与下通道的出风面积。

2.根据权利要求1所述的一种用于旋转雾化脱硫工艺的可调烟气分配器，其特征在于，所述的环形挡板的高度与等压风室出口的上通道的高度相同。

3.根据权利要求1所述的一种用于旋转雾化脱硫工艺的可调烟气分配器，其特征在于，在所述锥形外通道中设置有锥形外通道导流叶片组。

4.根据权利要求1所述的一种用于旋转雾化脱硫工艺的可调烟气分配器，其特征在于，在所述锥形内通道中设置有锥形内通道导流叶片组。