CN110894083B - 一种改进的雾化喷枪及烟道蒸发系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改进的雾化喷枪及烟道蒸发系统，其中雾化喷枪包括用于脱硫废水流通的液体管道，还包括套设于液体管道外的气体管道，液体管道和气体管道之间通有冷却气体，液体管道内设有改变管道截面积的结构，所述改变管道截面积的结构按照周期的形式改变液体管道的截面积，相对于现有技术的雾化喷枪，本发明的雾化喷枪具有不容易出现大雾滴、不容易结垢的有益效果。

Description

一种改进的雾化喷枪及烟道蒸发系统

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种改进的雾化喷枪及烟道蒸发系统。

背景技术

20世纪70年代，国内外学者提出脱硫废水“零排放”思路，指的是电厂不向外部水域排放任何废水，通过脱硫废水处理技术，使得所有离开电厂的水都是以蒸汽的形式蒸发到大气中或以少量的水分包含在灰和渣中。脱硫废水烟道蒸发工艺是脱硫废水处理技术的一种，脱硫废水烟道蒸发工艺经多年的研究、设计和优化，已逐步走向实际应用，并不断完善，并在我国部分电厂已实现了工业化应用。

国内外许多工程师针对脱硫废水烟道蒸发工艺进行了研究和改进，并申请了专利，如一种燃煤电厂用脱硫废水零排放处理系统（申请号CN201721777228）、一种采样旋转喷雾方式的脱硫废水零排放的装置（申请号CN201721514054）、一种脱硫废水烟道喷雾蒸发处理方法及系统（申请号CN201710845220）等。

如图1所示，脱硫废水烟道蒸发的工艺流程在整体上包括通过烟道101依次相连的锅炉102、省煤器103、空气预热器104、电除尘器105、脱硫塔106和若干雾化喷枪107，该系统运行时，锅炉102排放的烟气通过省煤器103和空气预热器104降温后进入电除尘器105除尘，然后进入脱硫塔106脱硫，雾化喷枪107的喷嘴108深入空气预热器104和电除尘器105之间的烟道101之中，脱硫塔106排放的脱硫废水通过若干雾化喷枪雾化后排回空气预热器104和电除尘器105之间的烟道101，形成循环，对脱硫废水进行处理，通过上述循环达到脱硫废水“零排放”的效果。

脱硫废水烟道蒸发的工艺流程中，其中一项核心是，脱硫塔排放的脱硫废水通过若干雾化喷枪雾化后排回空气预热器和电除尘器之间的烟道，该环节的重点在于控制雾化液滴（脱硫废水经过雾化喷枪雾化，雾化从喷枪喷出的即为雾化液滴，下简称雾滴）的大小以及控制雾滴能够完全蒸发，雾化液滴大小的要求是直径范围为50~100μm。

目前，雾化喷嘴在使用过程中常见的问题包括大雾滴和喷嘴处结垢，具体如下：（1）大雾滴，喷枪喷出的小雾滴（直径范围为50~100μm的雾滴）在烟道中存在会相互重叠，进而进行大雾滴（直径范围超过100μm的雾滴），这种大雾滴与烟道中的飞灰相结合会形成难以蒸发的灰粒子，这些难以蒸发的灰粒子会降低喷枪的使用寿命，且会对烟道和电除尘器造成腐蚀；（2）结垢，脱硫废水中存在一些高浓度的钙、镁离子，容易结垢，喷嘴深入烟道，烟道中温度较高，且存在大量飞灰，都容易结垢，进而降低喷枪的使用寿命。

鉴于此，特提出此发明。

发明内容

针对背景技术中提出的技术问题，本发明针对现有技术的脱硫废水烟道蒸发的工艺流程中的雾化喷枪进行了优化设计，提供了一种改进的雾化喷枪，相对于现有技术的雾化喷枪，本发明的雾化喷枪具有不容易出现大雾滴、不容易结垢的有益效果。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种雾化喷枪，包括用于脱硫废水流通的液体管道，还包括套设于液体管道外的气体管道，液体管道和气体管道之间通有冷却气体，液体管道内设有改变管道截面积的结构，所述改变管道截面积的结构按照周期的形式改变液体管道的截面积。

进一步，所述改变管道截面积的结构为通过销钉固定在液体管道内的叶轮，液体管道内流通脱硫废水时，脱硫废水推动叶轮转动。

进一步，通过0.03~0.05Mpa的压力将脱硫废水泵入液体管道，冷却气体为压缩空气，且通过0.4~0.6Mpa的压力将压缩气体泵入液体管道和气体管道之间。

进一步，本发明还提供一种脱硫废水烟道蒸发系统，包括通过烟道依次相连的锅炉、省煤器、空气预热器、电除尘器、脱硫塔和若干喷枪，该系统运行时，锅炉排放的烟气通过省煤器和空气预热器降温后进入电除尘器除尘，然后进入脱硫塔脱硫，喷枪的喷嘴深入空气预热器和电除尘器之间的烟道之中，脱硫塔排放的脱硫废水通过若干雾化喷枪雾化后排回空气预热器和电除尘器之间的烟道，形成循环，对脱硫废水进行处理，所述雾化喷枪为上述的雾化喷枪。

本发明的有益效果是：

（1）所述改变管道截面积的结构按照周期的形式改变液体管道的截面积，截面积大时脱硫废水流量大，脱硫废水流量大则喷枪喷嘴喷出的雾滴的浓度大，截面积小时脱硫废水流量小，此时喷枪喷嘴喷出的雾滴的浓度小，进而达到雾化喷枪喷嘴按照周期形式交替喷出浓度较大的雾滴（浓度较大相当于现有技术雾化喷枪喷出的雾滴的浓度）和浓度较小的雾滴的效果，浓度较小时雾滴之间不容易相互重叠，综上，本发明通过按照周期的形式改变液体管道的截面积的结构，实现了相对于现有技术的雾化喷枪不容易出现大雾滴的有益效果。

（2）结合有益效果（1），液体管道截面积大时脱硫废水流量大，截面积小时脱硫废水流量小，当脱硫废水流量小时形成的沉淀（沉淀长期在高温下积累形成结垢），当脱硫废水流量大时会将沉淀冲走，而现有技术的雾化喷枪中的脱硫废水流量不变一旦形成沉淀，则不容易被冲走，综上，本发明通过按照周期的形式改变液体管道的截面积的结构，实现了相对于现有技术的雾化喷枪沉淀不会长期留存的有益效果，进而实现了不容易结垢的有益效果，再一方面，通过冷却气体降温，使得不容易结垢的有益效果得到进一步优化。

（3）所述改变管道截面积的结构为通过销钉固定在液体管道内的叶轮，液体管道内流通脱硫废水时，脱硫废水推动叶轮转动，叶轮旋转时其上下边缘与液体管道内壁之间的间隙会按照周期的形式进行变化，进而实现按照周期的形式改变液体管道的截面积的目的（叶轮的叶片具有一定厚度，因此上述间隙大时截面积大，上述间隙小时截面积小），再一方面，叶轮旋转是通过脱硫废水的冲击自动完成的，无需设置其他动力装置，因此具有结构简单、易于工程实现、成本低和使用寿命长的有益效果。

附图说明

图1为现有技术中脱硫废水烟道蒸发系统的工艺流程图；

图2为实施例一雾化喷枪主视图的剖视图；

图3为图2A-A向的视图；

图4为实施例一雾化液滴从喷嘴中喷出时的示意图。

图中：101-烟道，102-锅炉，103-省煤器，104-空气预热器，105-电除尘器，106-脱硫塔，107-雾化喷枪，108-喷嘴，201-喷嘴，202-液体管道，203-气体管道，204-支架，205-液体入口，206-气体入口，207-销钉，208-三叶叶轮，209卡块，210-浓度较大的雾滴，211-浓度较小的雾滴。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。

实施例一：

如图2~3所示（为方便展示，图3中未画出三叶叶轮208），一种改进的雾化喷枪，雾化喷枪的一端为喷嘴201，另一端为入口，该雾化喷枪包括用于脱硫废水流通的液体管道202，还包括套设于液体管道202外的气体管道203，二者之间焊接有相互之间呈120°夹角的三个支架204，将二者支撑固定，且二者一端相互之间敞开，二者另一端相互之间密封，敞开的一端为喷嘴201，密封的一端为入口，入口包括液体入口205和气体入口206，液体入口205用于脱硫废水进入，气体入口206用于冷却气体进入，液体入口205开设于液体管道202该另一端的管壁，气体入口206开设于气体管道203该另一端的管壁。液体管道202内靠近喷嘴201的一端设有销钉207，销钉207上固定有三叶叶轮208，销钉207横向穿过液体管道202，销钉207伸出液体管道202外的两端为卡块209，通过卡块209使销钉207固定于液体管道202内，防止销钉207从液体管道202两端窜出。

通过0.03~0.05Mpa的压力将脱硫塔排放的脱硫废水从液体入口205泵入液体管道202，并通过通过0.4~0.6Mpa的压力将压缩空气从气体入口206泵入液体管道202和气体管道203之间，脱硫废水雾化后，从喷嘴201将雾滴喷到空气预热器和电除尘器之间的烟道之中，脱硫废水在液体管道202内流动时冲击三叶叶轮208，使其转动，三叶叶轮208转动时，其上下边缘与液体管道202内壁之间的间隙会按照周期的形式进行变化，即该间隙持续不断的、增大和减小交替的改变，使得液体管道202的截面积按照周期的形式改变，使得液体管道202内脱硫废水流量按照周期的形式改变，如图4所示，喷嘴201喷出的雾化液滴的浓度按照周期的形式改变，即按照周期形式交替喷出浓度较大的雾滴210和浓度较小的雾滴211。

实施例二：

一种脱硫废水烟道蒸发系统，包括通过烟道依次相连的锅炉、省煤器、空气预热器、电除尘器、脱硫塔和若干喷枪，该系统运行时，锅炉排放的烟气通过省煤器和空气预热器降温后进入电除尘器除尘，然后进入脱硫塔脱硫，喷枪的喷嘴深入空气预热器和电除尘器之间的烟道之中，脱硫塔排放的脱硫废水通过若干雾化喷枪雾化后排回空气预热器和电除尘器之间的烟道，形成循环，对脱硫废水进行处理。所述雾化喷枪为实施例一的雾化雾化喷枪，本实施例未对脱硫废水烟道蒸发系统其他设备做出改进，固这里不再展开赘述。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种改进的雾化喷枪，包括用于脱硫废水流通的液体管道，其特征在于，还包括套设于液体管道外的气体管道，液体管道和气体管道之间通有冷却气体，液体管道内设有改变管道截面积的结构，所述改变管道截面积的结构按照周期的形式改变液体管道的截面积；

所述改变管道截面积的结构为通过销钉固定在液体管道内的叶轮，液体管道内流通脱硫废水时，脱硫废水推动叶轮转动。

2.如权利要求1所述的一种改进的雾化喷枪，其特征在于，通过0.03~0.05Mpa的压力将脱硫废水泵入液体管道，冷却气体为压缩空气，且通过0.4~0.6Mpa的压力将压缩气体泵入液体管道和气体管道之间。

3.一种烟道蒸发系统，包括通过烟道依次相连的锅炉、省煤器、空气预热器、电除尘器、脱硫塔和若干喷枪，该系统运行时，锅炉排放的烟气通过省煤器和空气预热器降温后进入电除尘器除尘，然后进入脱硫塔脱硫，喷枪的喷嘴深入空气预热器和电除尘器之间的烟道之中，脱硫塔排放的脱硫废水通过若干雾化喷枪雾化后排回空气预热器和电除尘器之间的烟道，形成循环，对脱硫废水进行处理，其特征在于，所述雾化喷枪为权利要求1~2任意一项所述的雾化喷枪。

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