CN109990306B - 锅炉排污扩容器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锅炉排污扩容器，包括脱硫反应容器、压风进烟管道和排烟管道，以及向脱硫反应容器内加碱的装置，在脱硫反应容器内套装有塔式分离器，该塔式分离器包括多组依次套装的锥形罩，首个锥形罩顶部封闭，其余各锥形罩的顶部设置有顶孔，相邻锥形罩的上层罩内固定有导向插杆，各导向插杆插装于下层锥形罩的顶孔内，各锥形罩的内壁套装有垫层，在垫层内壁上均匀分布有通气槽。本发明具有对不同排出物分别处理达到沉淀分类和高效处理的功能，且有助于防止二次污染，节约用碱量且节约用水。

Description

锅炉排污扩容器

技术领域

本发明属于环境污染治理设备，具体涉及一种烟尘和脱硫一体化且隔离的锅炉排污扩容器，属于锅炉排污净化设备领域。

背景技术

近年来，随着国家对环保要求日益提高，工业“三废”的处置要求越来越严格。其中，工业锅炉烟气排放是环境污染治理的重要内容，但遇到了较大困难，主要原因是传动用于工业锅炉烟气排放的设备均不能很好的满足新环保标准要求，存在烟气处理不彻底或者会造成二次污染问题。例如，工业锅炉排烟的脱硫除尘器一般为湿式脱硫除尘器，湿式脱硫除尘器需要有独立的排污容器用于吸收烟气中不溶于水的非常和含硫等有害物质，湿式除尘的优点是易维护，且可通过配制不同的除尘剂，达到除尘和脱硫效果，缺点是除尘液需处理，可能导致二次污染。现有锅炉湿式除尘净化设备普遍是将烟尘中含有的尘埃颗粒、碱液和含硫气流混合在同一反应容器内，但没有有效隔离，尘埃颗粒很容易黏附在反应层，造成反应液变稠，影响反应持续进行，需要定期清洗容器才能改善除尘脱硫效果，增加工作量和维护成本。持续使用后在脱硫除尘器中，气体与脱硫浆液接触不够好，因而达不到理想的脱硫除尘效果。另一方面，现有常见的燃煤锅炉烟气脱硫除尘装置，为提高除尘效率人们通常将其串联使用，往往使其占地面积或者制造成本大大提高。

发明内容

针对目前锅炉排污处理过程存在粉尘沉淀与反应液混合循环难以分离问题，且存在反应液浪费和易产生二次污染的问题，本发明提供一种在反应容器内部将粉尘沉淀与反应液沉淀有效隔离，并能够反应液反应效率的锅炉排污扩容器。

实现上述发明目的技术方案是采用一种锅炉排污扩容器，包括脱硫反应容器、压风进烟管道和排烟管道，以及向脱硫反应容器内加碱的装置，来自锅炉燃烧的烟尘通过压风进烟管道进入脱硫反应容器底部，通过脱硫反应容器后从其顶部的排烟管道排出，其特征在于，在脱硫反应容器内套装有塔式分离器，该塔式分离器包括多组依次套装的锥形罩，首个锥形罩顶部封闭，其余各锥形罩的顶部设置有顶孔，相邻锥形罩的上层罩内固定有导向插杆，各导向插杆插装于下层锥形罩的顶孔内，各锥形罩的内壁套装有垫层，在垫层内壁上均匀分布有通气槽；位于塔式分离器底部设置有密封的主沉淀池，塔式分离器的斜面向下通过反应沉淀通道连通有密封的辅沉淀池，辅沉淀池与滤清池一体但在两者之间设置有隔层，隔层上端高度低于辅沉淀池壁高度；在滤清池内安装有水泵，水泵的抽水管连通于所述脱硫反应容器内腔中，抽水管的出水口与脱硫反应容器内腔相切且沿水平面向下倾斜，使抽水管的出水驱动脱硫反应容器内腔反应液旋转。

进一步地，位于脱硫反应容器内腔沿切向布置的抽水管上安装有高压喷头，与抽水管连通的水泵的控制端安装有定时器，定时启动水泵驱动脱硫反应容器内液体沿容器内壁循环。同时，在反应沉淀通道入口的一侧固定有竖筛网，竖筛网位于循环水流的下侧位。

进一步地，在所述塔式分离器的下方设置有含均布孔的板作为分气篦。

其中，所采用的加碱装置，可以包括外支架、输料筒、储料斗、拨料辊和电机，输料筒和储料斗固定于外支架内侧，且储料斗位于输料筒上侧，两者连通，在输料筒上端横向安装有转轴，并在转轴上固定有拨料辊，拨料辊的圆周侧面均匀分布有料槽，输料筒底部套装有导料斗，在外支架上固定有齿轮箱和电机，转轴与齿轮箱输出端连接，电机与齿轮箱输入端连接。

另外，所采用的加碱装置还可以是液体加减装置，包括加液管道及阀门，在脱硫反应容器顶部设置有加液口并密封安装该加液管道，经过阀门与储液容器连通，储液容器内存储有碱液。

本发明的有益效果：1.本发明利用塔式分离器能够使烟尘沉淀与上层反应沉淀隔离，烟尘沉淀和下层少量反应沉淀直接进入主沉淀池内，积累后定期排出处理。上层主要反应物沉淀进入辅沉淀池内，定期回收或反向治取利用。具有对不同排出物分别处理的功能，可达到沉淀分类和高效处理目的，且有助于防止二次污染，节约用碱量且节约用水。不仅适合电站燃煤循环硫化床锅炉除尘脱硫，也可应用燃煤链条锅炉的湿法脱硫除尘和烟气净化，脱除二氧化硫效率高，尾气净化彻底，应用在炉窑行业脱除氟化氢和窑炉尾气酸性废气净化设备等，并对球团、烧结机尾气脱硫。

2.本发明中的利用塔式分离器，各锥形罩能够根据排气量多少自动升降调节，自然状态下依靠自重向下与下层锥形罩贴合在一起，但相邻锥形罩之间存在均匀分布的通气槽，能够使上升气流均匀分散于各锥形罩周边，使气流重复与反应液进行中和反应，提高反应效率。本发明中的塔式分离器整体为圆锥形结构，能促使反应沉淀沿锥面向下滑动并利于积累，防止沉淀物堵塞通气槽。利用抽水管出水口切线且向下冲击进入脱硫反应容器内腔，能够驱动脱硫反应容器内腔反应液旋转，旋转的反应液带动塔式分离器底层沉淀转动，经过竖筛网被阻隔进入反应沉淀通道中。可以通过安装液位传感器来检测反应液高度以控制补水管及时补水，通过安装检测沉淀物淤积程度来控制水泵的抽水时机，通过检测脱硫反应容器中反应液的PH值来控制加碱装置及时补碱，或者根据碱液中碱性组分平均消耗量自动匀速加碱。还可以通过传感器检测主沉淀池和辅沉淀池中沉淀物淤积程度。为实现自动控制提供可能。

3.本发明结构简单合理，占地面积小，直接在现有反应容器内实现沉淀物分离达到扩容效果，制造成本较低，维护工作量很小，操作量很少，使用效果好，适合推广应用。

附图说明

图1是本发明的外观结构示意图。

图2是图1中容器的剖面结构示意图。

图3是图2中锥形罩的组装图。

图4是图2中加碱装置的剖面结构示意图。

图5是图4的外观结构示意图。

图6是图2中A-A剖面结构示意图。

具体实施方式

实施例1：如图1所示的锅炉排污扩容器，包括脱硫反应容器1、压风进烟管道2和排烟管道3，主沉淀池8、辅沉淀池9、滤清池10、水泵11和抽水管12及补水管14，还包括塔式分离器4和向脱硫反应容器1内加碱的装置。通过脱硫反应容器1后从其顶部的排烟管道3排出。

如图2所示，脱硫反应容器1上部为圆柱形，其型号根据排烟量设计合适的直径和高度，下部为锥形段作为曝气池5，底部连通于主沉淀池8。来自锅炉燃烧的烟尘通过鼓风机和压风进烟管道2进入脱硫反应容器1底部的锥形段内曝气后，烟气向上排放。在本实施例中，在曝气池5的上方设置有含均布孔的板作为分气篦7，其目的是将曝气池5内集中的大气泡打碎分散，以利于烟尘与液体结合，促使烟尘悬浮或直接沉淀。分气篦7同时具有初步过滤功能，促使烟尘悬浮液首次被阻滞上移。

参见图2和图3，在脱硫反应容器1内套装有塔式分离器4作为阻止烟尘悬浮物的阻止部件。该塔式分离器4包括多组依次套装的锥形罩41，首个锥形罩顶部封闭，其余各锥形罩的顶部设置有顶孔42，相邻锥形罩的上层罩内固定有导向插杆43，各导向插杆43插装于下层锥形罩的顶孔42内，各锥形罩的内壁套装有垫层44，在垫层44内壁上均匀分布有通气槽45。反应液的液面应当高于塔式分离器4，可通过连通器17或液位传感器来监控反应液高度，通过补水管14补水和通过加碱来调节水位和反应液PH值。本实施例中各锥形罩能够根据排气量多少自动升降调节，自然状态下依靠自重向下与下层锥形罩贴合在一起，但相邻锥形罩之间存在均匀分布的通气槽45，能够使上升气流均匀分散于各锥形罩周边，使气流重复与反应液进行中和反应，提高反应效率。而且，塔式分离器4整体为圆锥形结构，能促使反应沉淀沿锥面向下滑动并利于积累，防止沉淀物堵塞通气槽45。

参见图1和图2所示，位于塔式分离器4底部设置有密封的主沉淀池8，主沉淀池8底部设置排污口一及盖18。塔式分离器4的斜面向下通过反应沉淀通道13连通有密封的辅沉淀池9，辅沉淀池9底部设置排污口二及盖19。辅沉淀池9与滤清池10一体但在两者之间设置有隔层20，隔层20上端高度低于辅沉淀池9壁高度，从而，反应沉淀几乎都沉积于辅沉淀池9内。在滤清池10内安装有水泵11，水泵11的抽水管12连通于所述脱硫反应容器1内腔中，实现循环。

本实施例设计出水管需要满足的条件是：抽水管12的出水口与脱硫反应容器1内腔相切且沿水平面向下倾斜，使抽水管12的出水驱动脱硫反应容器1内腔反应液旋转。从而利用抽水管12出水口的驱动力来驱动塔式分离器4上层反应池6的反应液旋转，进而带动塔式分离器4底层沉淀转动。参见图2和图6所示，在反应沉淀通道13入口的水流下侧位固定有内支架21，内支架21上固定有竖筛网22。塔式分离器4底层的沉积物能够经过竖筛网22被阻隔进入反应沉淀通道13中。

本实施例加碱的方式可以采用补碱液的方式，例如将石灰水或者氢氧化钠通过备用口16或专用加碱液口进行补充。或者直接加入熟石灰水或粉。在采用氢氧化钠与熟石灰粉结合的方案时，首先加入氢氧化钠使反应液形成PH值为10～12的溶液，塔式分离器4各锥形罩周边的均匀排出的烟气细流与氢氧化钠溶液充分反映，反应液吸收烟气生成NaSO₃和Na₂SO₄污水溶液。再向脱硫反映容器内定时定量投放熟石灰粉，根据烟气中含硫量计算熟石灰粉的投放量和投放速度，使其与NaSO₃和Na₂SO₄充分反应生成Ca（SO₃）₂和CaSO₄沉淀悬浮颗粒。Ca（SO₃）₂和CaSO₄沉淀悬浮颗粒进入辅沉淀池9后逐渐沉积形成沉积层，定期清理辅沉淀池9。浸入曝气池5的部分氢氧化钠溶液直接与曝气池5内烟气反映，但很少接触熟石灰粉，所以位于主沉淀池8内主要是粉尘杂质沉淀，反映沉淀较少，可随杂质沉淀一起定期清理，沉淀处理难度降低，粉尘杂质沉淀不会进入塔式分离器4上层，不影响反映循环，可直接在现有反应容器内实现沉淀物分离达到扩容效果，其结构简单合理，占地面积小，增设的塔式分离器4制造成本较低，维护工作量很小，操作量很少，使用效果好。

实施例2：在实施例1基础上，采用一种持续均匀的加碱装置15，以达到稳定反应液中碱液浓度基本稳定的目的。参见4和图5所示，该加碱装置15包括外支架151、输料筒152、储料斗153、拨料辊155和电机159等。其中，输料筒152和储料斗153固定于外支架151内侧，且储料斗153位于输料筒152上侧，两者连通，在输料筒152上端横向安装有转轴154，并在转轴154上固定有拨料辊155，拨料辊155的圆周侧面均匀分布有料槽156，输料筒152底部套装有导料斗157，在外支架151上固定有齿轮箱158和电机159，转轴154与齿轮箱158输出端连接，电机159与齿轮箱158输入端连接，位于储料斗153内的熟石灰粉通过拨料辊155的各料槽被匀速等分后进入输料筒152内，经过导料斗157进入脱硫反应容器1内。

实施例3：在实施例1或2基础上，进一步通过安装液位传感器来检测反应液高度以控制补水管14及时补水，通过安装检测沉淀物淤积程度来控制水泵11的抽水时机，通过检测脱硫反应容器1中反应液的PH值来控制加碱装置15及时补碱，或者根据碱液中碱性组分平均消耗量自动匀速加碱。还可以通过传感器检测主沉淀池8和辅沉淀池9中沉淀物淤积程度，实现自动控制循环和沉淀定量提醒。

实施例4：在实施例1或2基础上，在脱硫反应容器顶部设置备用口及盖16，备用口边缘有法兰，需要使用液体碱时，在该法兰上安装加碱装置。该加碱装置包括加液管道及阀门，在脱硫反应容器顶部设置有加液口并密封安装该加液管道，经过阀门与储液容器连通，储液容器内存储有碱液。

实施例5：在实施例1或2基础上，在位于脱硫反应容器1内腔沿切向布置的抽水管上安装有高压喷头，利用高压喷头能够驱动脱硫反应容器内水流动。流动不必须持续进行，所以在水泵的控制端安装有定时器，即定时启动水泵驱动脱硫反应容器内液体沿容器内壁循环。实现定时内循环的目的是防止沉淀物长期积累在塔式分离器4与脱硫反应容器1之间的根部区域，以及促进循环能够使沉淀物进入沉淀通道。为提高沉淀物进入沉淀通道的效果，仍然需要在反应沉淀通道入口的一侧固定有竖筛网22，竖筛网位于循环水流的下侧位。

Claims (6)

1.一种锅炉排污扩容器，包括脱硫反应容器、压风进烟管道和排烟管道，以及向脱硫反应容器内加碱的装置，来自锅炉燃烧的烟尘通过压风进烟管道进入脱硫反应容器底部，通过脱硫反应容器后从其顶部的排烟管道排出，其特征在于，在脱硫反应容器内套装有塔式分离器，该塔式分离器包括多组依次套装的锥形罩，首个锥形罩顶部封闭，其余各锥形罩的顶部设置有顶孔，相邻锥形罩的上层罩内固定有导向插杆，各导向插杆插装于下层锥形罩的顶孔内，各锥形罩的内壁套装有垫层，在垫层内壁上均匀分布有通气槽；位于塔式分离器底部设置有密封的主沉淀池，塔式分离器的斜面向下通过反应沉淀通道连通有密封的辅沉淀池，辅沉淀池与滤清池一体但在两者之间设置有隔层，隔层上端高度低于辅沉淀池壁高度；在滤清池内安装有水泵，水泵的抽水管连通于所述脱硫反应容器内腔中，抽水管的出水口与脱硫反应容器内腔相切且沿水平面向下倾斜，使抽水管的出水驱动脱硫反应容器内腔反应液旋转。

2.根据权利要求1所述的锅炉排污扩容器，其特征在于，位于脱硫反应容器内腔沿切向布置的抽水管上安装有高压喷头，与抽水管连通的水泵的控制端安装有定时器，定时启动水泵驱动脱硫反应容器内液体沿容器内壁循环。

3.根据权利要求2所述的锅炉排污扩容器，其特征在于，在反应沉淀通道入口的一侧固定有竖筛网，竖筛网位于循环水流的下侧位。

4.根据权利要求1所述的锅炉排污扩容器，其特征在于，在所述塔式分离器的下方设置有含均布孔的板作为分气篦。

5.根据权利要求1所述的锅炉排污扩容器，其特征在于，所采用的加碱装置包括外支架、输料筒、储料斗、拨料辊和电机，输料筒和储料斗固定于外支架内侧，且储料斗位于输料筒上侧，两者连通，在输料筒上端横向安装有转轴，并在转轴上固定有拨料辊，拨料辊的圆周侧面均匀分布有料槽，输料筒底部套装有导料斗，在外支架上固定有齿轮箱和电机，转轴与齿轮箱输出端连接，电机与齿轮箱输入端连接。

6.根据权利要求1所述的锅炉排污扩容器，其特征在于，所采用的加碱装置包括加液管道及阀门，在脱硫反应容器顶部设置有加液口并密封安装该加液管道，加液管道经过阀门与储液容器连通，储液容器内存储有碱液。