CN110560283A - 一种分支管污染物固体脱除剂喷射装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种法兰型入口污染物固体脱除剂喷射装置，包括脱除剂入口、脱除剂喷枪、脱除剂出口、脱除剂导流板、脱除剂均隔板，其中，脱除剂入口与脱除剂出口设置于脱除剂喷枪上，脱除剂喷枪具有多支喷管，脱除剂导流板通过支架焊接在喷枪上，沿喷枪纵向布置，横截面为Ω型，且脱除剂导流板延展出的平翼面能够扩大脱除剂导流板面积，使得脱除剂能够完全覆盖烟道内各流通面，保证其扩散均匀，浓度分布合理，两块脱除剂均隔板在入口弯管下方位置，其将通过弯管流入的脱除剂均匀分配到下方每支喷管中，确保烟气中污染物与脱除剂充分接触，保证污染物的脱除达到理想的程度，另外，本装置容易替换，具有检修维护方便的优点。
Description
技术领域
本发明涉及烟气污染物脱除的技术领域，具体为一种分支管污染物固体脱除剂喷射装置。
背景技术
现代工业排放的烟气中污染物的种类繁多，在燃煤发电、垃圾焚烧、金属冶炼、水泥生产、钢铁烧结等工业排放烟气中主要包括SO2、SO3、NOx、HCl、重金属(以汞为代表)、二噁英等多种污染物。其中酸性气体SO2、NOx、SO3、HCl等为现代工业烟气中主要的污染物，其中SO2、NOx最为常见，这类酸性气体如果控制不当会造成严重的环境污染，如酸雨、光化学污染等；SO3作为烟气中存在较少的一种污染物，其危害比SO2更加严重。烟气中过多的SO3产生，直接导致“蓝烟”现象，也是大气中PM2.5的来源之一；其还会提高烟气酸露点，导致设备腐蚀加剧。
重金属污染物对于环境的影响也比较严重，其中以汞为代表的重金属是一种地方性、区域性和全球性的污染物，经过多项研究表明，汞与多种疾病的产生存在着密不可分的影响，因此减少汞等重金属的排放对于人类的健康以及环境的保护是有利的。其可以通过多种方式和渠道进入大气，目前煤的燃烧成为最大的人为汞污染源。
目前针对重金属污染物的处理，在工业上通常将吸附剂如活性炭、飞灰、钙基物质、活性焦等新型吸附剂通过喷枪喷入除尘器前烟道中，通过物理吸附作用，将烟气中的汞及其他重金属吸附脱除，被烟道下游的除尘器捕集。
工业处理上一般使用喷枪将吸附剂如活性炭、活性焦喷入烟道，进而吸附，达到脱除二噁英减少其排放的作用。
通过分析可以发现喷枪在工业应用的普遍性与重要性，大多数污染物的脱除都会通过喷枪输送相应的吸附剂或吸收剂。而现有吸附剂\吸收剂喷射装置，一般采用直管直接插入到烟道中，喷射装置的喷口采用单排直喷口，直喷口的扩散效果不太好，喷射出的吸附剂\吸收剂不能够全部覆盖烟道流通面上，且在烟气的压力的作用下，从出口喷出的吸附剂\吸收剂扩散面积相比于静止状态下有所减小，烟气中的污染物不能充分与吸附剂\吸收剂接触，污染物吸收率低，使得污染物容易进入外部空气中，破坏环境。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种安装在烟道中的分支管污染物固体脱除剂喷射装置，具体的技术方案为：
一种分支管污染物固体脱除剂喷射装置，包括脱除剂入口、脱除剂喷枪、脱除剂出口、脱除剂导流板、脱除剂均隔板，其中，脱除剂喷枪包括n个喷枪支管，喷枪支管总数为n≥3,脱除剂入口设置在脱除剂喷枪的顶部，在脱除剂喷枪支管的侧壁开设脱除剂出口，共开设8～20个脱除剂出口，脱除剂导流板为Ω型，带有向两侧延展的平翼部分,通过支架纵向焊接在脱除剂喷枪上，脱除剂喷枪垂直插入烟道中，脱除剂均隔板设置在脱除剂入口的弯管下方位置，由上下两部分组成；
进一步的，平翼部分的宽度为脱除剂导流板半圆所对应半径的1～2倍；
进一步的，喷枪支管长度依次相差最长喷枪支管长度的1/n倍；
进一步的，喷枪支管按靠近所述脱除剂导流板的左侧的喷枪支管最长，沿远离脱除剂导流板的方向喷枪支管的长度连续依次减少；
优选地，喷枪支管直径为1.0cm～10.0cm；
优选地，喷枪支管间隔为0.5～2m；
优选地，脱除剂喷枪的最长喷枪支管长度为烟道总高度的50％～80％；
进一步的，脱除剂出口在高度为5～20cm交替布置；
优选地，脱除剂出口孔径从上至下依次减小；
优选地，脱除剂均隔板上部为井字形；
采用本发明结构后，活性炭粉末等脱除剂及其他固体顺着压缩空气管道输送的空气进入喷枪入口，经过一段无出口的喷枪前端充分混合，且入口下方布置脱除剂均隔板，其均匀将脱除剂导入至下方长度不一的喷枪支管中，从出口喷射进入烟道内。导流板沿喷枪纵向布置，导流板横截面为Ω型，导流板在于烟气接触位置的下游形成低压区，增强流体的湍流，避免来自烟气的压力影响，扩大吸附剂\吸收剂喷射面积，使脱除剂更好的与相应的流体结合。由于喷枪底部位置封闭，只在侧壁位置设置出口，烟道高度的不同，有时底部会呈现一个紊流状态，为保证活性炭等脱除剂不聚积在底部位置堵住出口且保证动态平衡且出口喷射的脱除剂量基本上保持一致，需要喷枪管道的出口自上至下孔径依次减小，使得底部出口喷射量能够减小。设置Ω型导流板与孔径的双重作用保证出流量的活性炭等脱除剂够均匀稳定扩散，确保与烟道中的污染物充分接触，提高污染物的吸附量，保证污染物不易进入外部大气中，保护环境质量，提高环境治理水平。
附图说明
图1为本发明脱除剂喷射装置主结构示意图；
图2为本发明脱除剂喷射装置带烟道主结构示意图；
图3为脱除剂喷射装置的A-A剖视结构示意图；
图4为为本发明脱除剂喷射装置安装在烟道平面的布置图
图5为本发明脱除剂喷射装置安装在烟道平面的B-B剖视布置图；
图6为本发明实施例1透视图；
图7为本发明实施例1结构示意图；
图8为本发明实施例2透视图；
图9为本发明实施例2结构示意图；
图10为本发明实施例3透视图；
图11为本发明实施例3结构示意图；
图12为未安装脱除剂导流板的脱除剂喷射装置操作效果图；
图13为本发明脱除剂喷射装置的操作效果图。
图中：1-烟道；2-脱除剂入口；3-脱除剂喷枪；4-脱除剂出口；5-脱除剂导流板；6-脱除剂均隔板；7-喷枪支管。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1～图2所示，本发明的脱除剂喷射装置，包括烟道1，烟气流通在烟道1内，烟气顺着烟道1自前向后流动，在烟道1内设置脱除剂喷枪3，脱除剂喷枪3包括上端的的脱除剂入口2、布置在若干数量喷枪支管7、在喷枪支管7侧壁开设的自上而下分布的脱除剂出口4，通过支架焊接连接脱除剂导流板5以及布置脱除剂入口2下方的脱除剂均隔板6，脱除剂出口4孔径从上至下依次减小，当第一个脱除剂出口4孔径为x时，下方脱除剂出口4孔径处于(1/2～1/10)x区间内。。
图3为图2在A-A向的剖视图，包括脱除剂喷枪3整体与内部脱除剂均隔板6、喷枪支管7、脱除剂出口4以及脱除剂导流板5的整体。
如图4中脱除剂喷枪3相隔一段距离垂直插入烟道1中，间距距离根据烟道1横截面积而定，一般为50mm-200mm，且脱除剂喷枪3底部距离烟道1底部有一段距离，烟气方向垂直于脱除剂喷枪3的方向。图5为图4在B-B向的剖视图，垂直于烟道1布置。
实施例1：
如图6-7所示，脱除剂均隔板6分为上下两部分，上部呈井字形，下部呈十字形两种，此种脱除剂均隔板6将喷枪支管7分为4支。
实施例2：
如图8-9所示，脱除剂均隔板6分为上下两部分，上部呈井字形，下部呈人字形两种，此种脱除剂均隔板6将喷枪支管7分为3支。
实施例3：
图10-11所示，脱除剂均隔板6分为上下两部分，上部和下部均呈井字形此种脱除剂均隔板6将喷枪支管7分为5支。
上述实施例体现了本发明可灵活的改变脱除剂均隔板6的形状，保证其能够均匀将脱除剂导入至下方长度不一的脱除剂喷枪3的喷枪支管7中，进一步确保喷出量的均匀性。
如图12和图13，对比图9中普通未加脱除剂导流板6且未变径的脱除剂喷枪3，喷出的脱除剂左侧相比于右侧较少，且中部并没有形成湍流区，证明扩散并不完善，面积小，且后续扩散分布效果相比于本发明脱除剂喷枪3相差较多；图10中加装脱除剂导流板6与孔径的变化双重作用保证出流量的脱除剂够均匀且大面积扩散，在脱除剂导流板6侧形成负压区域，确保与烟道1中的污染物充分接触，在烟道1中部形成湍流区域，提高污染物的吸收效果，保证污染物不易进入外部大气中，保护环境质量，提高环境治理水平。
如图2所示，本发明工作原理如下：
脱除剂活性炭、活性焦、木炭、炭黑、焦炭、飞灰、氧化铝、沸石、膨润土等粉状吸附剂的一种，也可以是尿素、NaHCO3、Na2CO3、Ca(OH)2,生石灰、石灰石、碱金属及碱土金属氧化物等固体粉状吸收剂的一种，或上述物质的混合物。
固体脱除剂及其他固体物质顺着压缩空气管道输送的空气进入脱除剂入口2，经过一段无出口的脱除剂喷枪3前端充分混合，且入口下方布置脱除剂均隔板6，其均匀将脱除剂导入至下方长度不一的脱除剂喷枪3的喷枪支管7中，从脱除剂出口4喷射进入烟道1内。在脱除剂喷枪3的喷枪支管7上通过支架焊接脱除剂导流板5，通过脱除剂导流板5的作用将烟气导向两侧，壁面直接对脱除剂喷枪3的喷枪支管7进行接触摩擦，造成物理性腐蚀。若没有脱除剂导流板5的作用，烟气直接作用于脱除剂喷枪3的喷枪支管7的管壁上，产生压力，喷射的活性炭由于其两侧压力的作用，喷射面积会减小，造成脱除剂喷射不均，扩散不匀，影响脱除剂的吸附效果。其中脱除剂导流板5的存在可以引导直接作用于脱除剂喷枪3的烟气向两侧流动，形成一个低压区域，减小其对脱除剂喷射轨迹的影响，扩大喷射的截面面积，使得脱除剂从出口喷出后扩散的均匀，使得脱除剂能够覆盖整个烟气输送的全部流通面，保证脱除效果。由于脱除剂喷枪3底部位置封闭，只在侧壁位置设置脱除剂出口4，底部会呈现一个紊流状态，由于烟道1高度的不同，有时为保证活性炭不聚积在底部位置堵住脱除剂出口4且保证动态平衡且脱除剂出口4喷射的活性炭量基本上保持一致，需要脱除剂喷枪3的脱除剂出口4自上至下孔径依次减小，使得底部出口喷射量能够与上部均匀。
本发明通过在每个喷枪支管7设置脱除剂出口4，脱除剂出口4较多可以使得吸附剂脱除剂分布更加均匀，适用于所有类型的烟道，且对于烟气的条件并没有要求。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种分支管污染物固体脱除剂喷射装置，其特征在于，包括脱除剂入口、脱除剂喷枪、脱除剂出口、脱除剂导流板、脱除剂均隔板，其中，所述脱除剂喷枪包括n个喷枪支管，所述喷枪支管总数为n≥3，所述脱除剂入口设置在所述脱除剂喷枪的顶部，在所述脱除剂喷枪支管的侧壁开设所述脱除剂出口，共开设8～20个所述脱除剂出口，所述脱除剂导流板为Ω型，带有向两侧延展的平翼部分，通过支架纵向焊接在所述脱除剂喷枪上，所述脱除剂喷枪垂直插入烟道中，所述脱除剂均隔板设置在所述脱除剂入口的弯管下方位置，由上下两部分组成。
2.根据权利要求1所述的分支管污染物固体脱除剂喷射装置，其特征在于，所述平翼部分的宽度为所述脱除剂导流板半圆所对应半径的1～2倍。
3.根据权利要求1所述的分支管污染物固体脱除剂喷射装置，其特征在于，所述喷枪支管长度依次相差最长喷枪支管长度的1/n倍。
4.根据权利要求3所述的分支管污染物固体脱除剂喷射装置，其特征在于，所述喷枪支管按靠近所述脱除剂导流板的左侧的所述喷枪支管最长，沿远离所述脱除剂导流板的方向所述喷枪支管的长度连续依次减少。
5.根据权利要求3所述的分支管污染物固体脱除剂喷射装置，其特征在于，所述每个喷枪支管直径为1.0cm～10.0cm。
6.根据权利要求3所述的分支管污染物固体脱除剂喷射装置，其特征在于，所述喷枪支管间隔为0.5～2m。
7.根据权利要求3所述的分支管污染物固体脱除剂喷射装置，其特征在于，所述脱除剂喷枪的最长喷枪支管长度为烟道总高度的50％～80％。
8.根据权利要求1所述的分支管污染物固体脱除剂喷射装置，其特征在于，所述脱除剂出口在高度为5～20cm交替布置。
9.根据权利要求8所述的分支管污染物固体脱除剂喷射装置，其特征在于，所述脱除剂出口孔径从上至下依次减小。
10.根据权利要求1所述的分支管污染物固体脱除剂喷射装置，其特征在于，所述脱除剂均隔板上部为井字形。
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