CN111068410A - 一种钙法湿式脱硫塔直排烟囱湿烟羽高效净化装置和应用 - Google Patents

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赵行
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Abstract

本发明公开了一种钙法湿式脱硫塔直排烟囱湿烟羽高效净化装置，所述装置包括烟气净化单元、挡水环和导流板，所述挡水环同轴间隔设置于烟气净化单元的上方，所述导流板同轴间隔设置于挡水环的上方，且所述烟气净化单元、挡水环、导流板的中轴线与吸收塔顶的烟囱的中轴线保持一致，所述烟气净化单元、挡水环、导流板均能够与吸收塔顶的烟囱内壁紧密相连接设置。本装置可以有效去除湿法脱硫烟囱出口饱和湿烟气中携带的微小液滴，抑制了烟囱出口湿烟羽的形成，阻止对环境造成二次污染，提高了周边居民生活质量，且本装置不需要利用加热、冷凝装置，减少了能源消耗，机组的能耗和投资成本较低，且不易产生结垢，装置制作简单，降低了投资成本。

Description

一种钙法湿式脱硫塔直排烟囱湿烟羽高效净化装置和应用
技术领域
本发明属于环保设备技术领域，尤其是一种钙法湿式脱硫塔直排烟囱湿烟羽高效净化装置和应用。
背景技术
在国内外主流的脱硫技术中，湿法脱硫技术占据主导地位，在湿法脱硫技术中常采用钙法脱硫工艺，原烟气经过脱硫后形成的饱和湿烟气会携带部分小液滴，饱和湿烟气经过板式除雾器、屋脊式除雾器可以去除绝大部分携带的小液滴。由于环境空气的饱和比湿和温度较低，经过板式除雾器、屋脊式除雾器后的饱和湿烟气经烟囱直接排入大气环境后，饱和湿烟气中的水分就会凝结成小液滴，从而产生“湿烟羽”。
直接加热法、先冷凝再加热法是目前国内消除“湿烟羽”的主要方法。直接加热法的适用范围较窄，主要是因为这种方法消除“湿烟羽”所需要的温度与环境温湿度和饱和湿烟气的温度密切相关，虽然直接加热饱和湿烟气到一定温度后经过烟囱排放到大气环境中可以消除“湿烟羽”的产生，但是机组的能耗就会增加，运行成本较高。而先冷凝再加热法相比于直接加热法消除“湿烟羽”相比虽然降低了能耗，但需要对加热装置进行防腐等处理，不但增加了投资成本，而且容易产生结垢，增加了维护成本。
通过检索，尚未发现与本发明专利申请相关的专利公开文献。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种钙法湿式脱硫塔直排烟囱湿烟羽高效净化装置和应用，该装置能够有效去除湿法脱硫烟囱出口饱和湿烟气中含有的微小液滴，抑制了烟囱出口“湿烟羽”的形成，该装置可应用于烟气脱硫中。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种钙法湿式脱硫塔直排烟囱湿烟羽高效净化装置，所述装置包括烟气净化单元、挡水环和导流板，所述挡水环同轴间隔设置于烟气净化单元的上方，所述导流板同轴间隔设置于挡水环的上方，且所述烟气净化单元、挡水环、导流板的中轴线与吸收塔顶的烟囱的中轴线保持一致，所述烟气净化单元、挡水环、导流板均能够与吸收塔顶的烟囱内壁紧密相连接设置；
所述烟气净化单元包括引水管，该引水管的上部相连通设置于烟气净化单元的底部，该引水管的底部延伸至吸收塔内；
所述挡水环为圆环状结构，截面为平行四边形；
所述导流板为圆环状结构，截面为三角形。
而且，所述烟气净化单元还包括底座支撑板、旋流叶片外支撑环板、旋流叶片、旋流叶片内支撑环板、旋流叶片内支撑环板上封盖、旋流叶片内支撑环板下封盖、支撑管固定板、支撑管和支撑管垫板，所述底座支撑板、旋流叶片外支撑环板、旋流叶片、旋流叶片内支撑环板、旋流叶片内支撑环板上封盖、旋流叶片内支撑环板下封盖、支撑管固定板、支撑管和支撑管垫板同轴设置；
所述底座支撑板外缘的上表面连接设置旋流叶片外支撑环板的下底面，该底座支撑板外缘沿圆周方向间隔均布开孔制出多个连接孔道，该底座支撑板的外缘能够与烟囱的内壁相连接设置；
所述引水管的顶端同轴紧密密封安装于连接孔道中，且引水管的上表面与底座支撑板的上表面相齐平设置，该引水管的底端延伸到脱硫塔中；
所述旋流叶片外支撑环板同轴间隔套装于旋流叶片内支撑环板外，该旋流叶片内支撑环板的上表面紧密设置旋流叶片内支撑环板上封盖，该旋流叶片内支撑环板的下表面紧密设置旋流叶片内支撑环板下封盖，所述旋流叶片内支撑环板上封盖、旋流叶片内支撑环板下封盖和旋流叶片内支撑环板之间围成密闭空间；
所述旋流叶片内支撑环板、旋流叶片外支撑环板之间设置旋流叶片，所述旋流叶片由多个平面叶片组成，该多个平面叶片沿圆周方向均布间隔设置，所述平面叶片的水平一端与旋流叶片内支撑环板的外表面相连接设置，该旋流叶片的水平另一端与旋流叶片外支撑环板的内表面相连接设置；所述旋流叶片外支撑环板上表面与旋流叶片的水平另一端的最高点相齐平设置；
所述平面叶片与水平方向设置有夹角，每个平面叶片在旋流叶片外支撑环板横截面方向的投影均能够将旋流叶片内支撑环板与旋流叶片外支撑环板之间的横截面全部覆盖，并且有重叠；
所述支撑管的底部设置于支撑管固定板的上表面上，该支撑管固定板的下底面与底座支撑板的上表面连接设置在一起，所述支撑管的顶部与支撑管垫板的下底面连接设置在一起，该支撑管垫板的上表面与旋流叶片和/或旋流叶片内支撑环板下封盖连接在一起；
所述旋流叶片、旋流叶片内支撑环板下封盖均通过支撑管固定板、支撑管和支撑管垫板与底座支撑板的上表面连接设置在一起。
而且，所述平面叶片与水平方向设置的夹角为25～35度。
而且，所述引水管外径与连接孔道内径相同。
而且，所述烟气净化单元的材质为抗粘附性能好的PP塑料制品，所述挡水环、导流板材质为Q235B。
而且，所述旋流叶片内支撑环板上封盖、旋流叶片内支撑环板下封盖均为平板。
而且，所述钙法湿式脱硫塔直排烟囱湿烟羽高效净化装置安装在湿法烟气脱硫的设备中。
而且，所述钙法湿式脱硫塔直排烟囱湿烟羽高效净化装置安装在湿式吸收塔除雾器上层或塔顶烟囱中。
如上所述的钙法湿式脱硫塔直排烟囱湿烟羽高效净化装置在抑制湿法烟气脱硫后烟囱出口出现湿烟羽方面中的应用。
本发明取得的优点和积极效果是：
1、本装置包括烟气净化单元、挡水环、导流板，该装置主要采用了惯性分离的原理，带有一定速度的饱和湿烟气通过烟气净化单元，由于惯性离心力的作用可以将饱和湿烟气中的微小液滴甩向烟囱内壁上，在烟囱内壁上形成均匀的水膜，在重力的作用下流入引水管返回到脱硫塔中；另外，在烟气净化单元的上方设置了挡水环，可以防止形成的水膜被烟气破碎造成二次夹带；而且，在挡水环的上方又设置了导流板，可以使烟气向烟囱中心汇聚，进一步阻止形成的水膜被烟气破碎造成二次夹带；饱和湿烟气通过该装置后，有效地抑制了烟囱出口“湿烟羽”的产生，阻止对环境造成二次污染，提高了周边居民生活质量。直接加热法和先冷凝后加热法需要采用加热装置对饱和湿烟气进行加热，且本装置不需要利用加热、冷凝装置，减少了能源消耗，机组的能耗和投资成本较低，且不易产生结垢，装置制作简单，降低了投资成本。
2、本装置在烟囱内壁上形成了均匀的水膜，不易产生结垢，不需要采用冲洗装置对其冲洗，维护成本较低。
3、本装置可安装在湿法烟气脱硫的设备中，特别是湿式吸收塔除雾器上层或塔顶烟囱中，安装方式灵活。
4、本装置可以通过改变旋流叶片设置参数和数量、旋流叶片内支撑环板上封盖和下封盖形式、引水管的长度和直径和挡水环、导流板的安装位置，以满足不同的工作负荷和脱硫效率，极为方便使用。
5、本装置的烟气净化单元的材质为抗粘附性能好的PP塑料制品，所述挡水环、导流板材质为Q235B，结垢发生的可能性低，投资成本低。
附图说明
图1为本发明钙法湿式脱硫塔直排烟囱湿烟羽高效净化装置的结构连接俯视示意图；
图2为安装有图1的装置的吸收塔顶烟囱的结构连接局部剖视示意图；
图3为图2中支撑管固定板、支撑管、支撑管垫板的结构连接安装示意图。
具体实施方式
下面详细叙述本发明的实施例，需要说明的是，本实施例是叙述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
本发明专利中未详细描述的结构、连接关系及方法，均可以理解为本领域内的公知常识。
一种钙法湿式脱硫塔直排烟囱湿烟羽高效净化装置，如图1所示，所述装置包括烟气净化单元1、挡水环2和导流板3，所述挡水环同轴间隔设置于烟气净化单元的上方，所述导流板同轴间隔设置于挡水环的上方，且所述烟气净化单元、挡水环、导流板的中轴线与吸收塔顶的烟囱6的中轴线保持一致，所述烟气净化单元、挡水环、导流板均能够与吸收塔顶的烟囱内壁紧密相连接设置；
所述烟气净化单元包括引水管7，该引水管的上部相连通设置于烟气净化单元的底部，该引水管的底部延伸至吸收塔内；
所述挡水环为圆环状结构，截面为平行四边形，该挡水环设置于烟气净化单元上方，可以防止形成的水膜被烟气破碎造成二次夹带；
所述导流板为圆环状结构，截面为三角形，该导流板设置于挡水环上方，可以使烟气向烟囱中心汇聚，进一步阻止形成的水膜被烟气破碎造成二次夹带。
本装置包括烟气净化单元、挡水环、导流板，该装置主要采用了惯性分离的原理，带有一定速度的饱和湿烟气通过烟气净化单元，由于惯性离心力的作用可以将饱和湿烟气中的微小液滴甩向烟囱内壁上，在烟囱内壁上形成均匀的水膜，在重力的作用下流入引水管返回到脱硫塔中；另外，在烟气净化单元的上方设置了挡水环，可以防止形成的水膜被烟气破碎造成二次夹带；而且，在挡水环的上方又设置了导流板，可以使烟气向烟囱中心汇聚，进一步阻止形成的水膜被烟气破碎造成二次夹带；饱和湿烟气通过该装置后，有效地抑制了烟囱出口“湿烟羽”的产生，阻止对环境造成二次污染，提高了周边居民生活质量。直接加热法和先冷凝后加热法需要采用加热装置对饱和湿烟气进行加热，而本装置不需要利用加热、冷凝装置，减少了能源消耗，机组的能耗和投资成本较低，且不易产生结垢，装置制作简单，降低了投资成本。
本装置可安装在湿法烟气脱硫的设备中，特别是湿式吸收塔除雾器上层或塔顶烟囱中，安装方式灵活。
在本实施例中，如图2和图3所示，所述烟气净化单元还包括底座支撑板8、旋流叶片外支撑环板9、旋流叶片、旋流叶片内支撑环板11、旋流叶片内支撑环板上封盖12、旋流叶片内支撑环板下封盖4、支撑管固定板14、支撑管5和支撑管垫板13，所述底座支撑板、旋流叶片外支撑环板、旋流叶片、旋流叶片内支撑环板、旋流叶片内支撑环板上封盖、旋流叶片内支撑环板下封盖、支撑管固定板、支撑管和支撑管垫板同轴设置；
所述底座支撑板外缘的上表面连接设置旋流叶片外支撑环板的下底面，该底座支撑板外缘沿圆周方向间隔均布开孔制出多个连接孔道，该底座支撑板的外缘能够与烟囱的内壁相连接设置；
所述引水管的顶端同轴紧密密封安装于连接孔道中，且引水管的上表面与底座支撑板的上表面相齐平设置，该引水管的底端延伸到脱硫塔中；
所述旋流叶片外支撑环板同轴间隔套装于旋流叶片内支撑环板外，该旋流叶片内支撑环板的上表面紧密设置旋流叶片内支撑环板上封盖，该旋流叶片内支撑环板的下表面紧密设置旋流叶片内支撑环板下封盖，所述旋流叶片内支撑环板上封盖、旋流叶片内支撑环板下封盖和旋流叶片内支撑环板之间围成密闭空间，使得旋流叶片中心区域得以封闭，使之流场更有利于饱和湿烟气中微小液滴的去除；
所述旋流叶片内支撑环板、旋流叶片外支撑环板之间设置旋流叶片，所述旋流叶片由多个平面叶片10组成，该多个平面叶片沿圆周方向均布间隔设置，所述平面叶片的水平一端与旋流叶片内支撑环板的外表面相连接设置，该旋流叶片的水平另一端与旋流叶片外支撑环板的内表面相连接设置；所述旋流叶片外支撑环板上表面与旋流叶片的水平另一端的最高点相齐平设置，使饱和湿烟气中的小液滴更好地甩向烟囱内壁上；
所述平面叶片与水平方向设置有夹角，每个平面叶片在旋流叶片外支撑环板横截面方向的投影均能够将旋流叶片内支撑环板与旋流叶片外支撑环板之间的横截面全部覆盖，并且有重叠；
所述支撑管的底部设置于支撑管固定板的上表面上，该支撑管固定板的下底面与底座支撑板的上表面连接设置在一起，所述支撑管的顶部与支撑管垫板的下底面连接设置在一起，该支撑管垫板的上表面与旋流叶片和/或旋流叶片内支撑环板下封盖连接在一起；
所述旋流叶片、旋流叶片内支撑环板下封盖均通过支撑管固定板、支撑管和支撑管垫板与底座支撑板的上表面连接设置在一起。
本装置可以通过改变旋流叶片设置参数和数量、旋流叶片内支撑环板上封盖和下封盖形式、引水管的长度和直径和挡水环、导流板的安装位置，以满足不同的工作负荷和脱硫效率，极为方便使用。
在本实施例中，所述烟气净化单元的材质为抗粘附性能好的PP塑料制品，所述挡水环、导流板材质为Q235B，结垢发生的可能性低，投资成本低。
在本实施例中，所述引水管外径与连接孔道内径相同。
在本实施例中，所述旋流叶片内支撑环板上封盖、旋流叶片内支撑环板下封盖均为平板。
在本实施例中，所述平面叶片与水平方向设置的夹角为25～35度。
本发明钙法湿式脱硫塔直排烟囱湿烟羽高效净化装置的工作原理如下：
饱和湿烟气经过板式除雾器、屋脊式除雾器去除绝大部分携带的小液滴后自下而上进入烟气净化单元中的旋流叶片中，在旋流叶片的作用下，形成旋转上升的气流，在惯性离心力的作用下饱和湿烟气中的小液滴被甩向烟囱内壁上，烟囱内壁上形成均匀的水膜，在重力的作用下流入引水管返回到脱硫塔中。在烟气净化单元的上方设置了挡水环，可以防止形成的水膜被烟气破碎造成二次夹带。而且在挡水环的上方又设置了导流板，可以使烟气向烟囱中心汇聚，进一步阻止形成的水膜被烟气破碎造成二次夹带。饱和湿烟气中的小液滴经过以上处理过程可以被有效去除，有效地抑制了烟囱出口“湿烟羽”的产生。

Claims (9)

1.一种钙法湿式脱硫塔直排烟囱湿烟羽高效净化装置，其特征在于：所述装置包括烟气净化单元、挡水环和导流板，所述挡水环同轴间隔设置于烟气净化单元的上方，所述导流板同轴间隔设置于挡水环的上方，且所述烟气净化单元、挡水环、导流板的中轴线与吸收塔顶的烟囱的中轴线保持一致，所述烟气净化单元、挡水环、导流板均能够与吸收塔顶的烟囱内壁紧密相连接设置；
所述烟气净化单元包括引水管，该引水管的上部相连通设置于烟气净化单元的底部，该引水管的底部延伸至吸收塔内；
所述挡水环为圆环状结构，截面为平行四边形；
所述导流板为圆环状结构，截面为三角形。
2.根据权利要求1所述的钙法湿式脱硫塔直排烟囱湿烟羽高效净化装置，其特征在于：所述烟气净化单元还包括底座支撑板、旋流叶片外支撑环板、旋流叶片、旋流叶片内支撑环板、旋流叶片内支撑环板上封盖、旋流叶片内支撑环板下封盖、支撑管固定板、支撑管和支撑管垫板，所述底座支撑板、旋流叶片外支撑环板、旋流叶片、旋流叶片内支撑环板、旋流叶片内支撑环板上封盖、旋流叶片内支撑环板下封盖、支撑管固定板、支撑管和支撑管垫板同轴设置；
所述底座支撑板外缘的上表面连接设置旋流叶片外支撑环板的下底面，该底座支撑板外缘沿圆周方向间隔均布开孔制出多个连接孔道，该底座支撑板的外缘能够与烟囱的内壁相连接设置；
所述引水管的顶端同轴紧密密封安装于连接孔道中，且引水管的上表面与底座支撑板的上表面相齐平设置，该引水管的底端延伸到脱硫塔中；
所述旋流叶片外支撑环板同轴间隔套装于旋流叶片内支撑环板外，该旋流叶片内支撑环板的上表面紧密设置旋流叶片内支撑环板上封盖，该旋流叶片内支撑环板的下表面紧密设置旋流叶片内支撑环板下封盖，所述旋流叶片内支撑环板上封盖、旋流叶片内支撑环板下封盖和旋流叶片内支撑环板之间围成密闭空间；
所述旋流叶片内支撑环板、旋流叶片外支撑环板之间设置旋流叶片，所述旋流叶片由多个平面叶片组成，该多个平面叶片沿圆周方向均布间隔设置，所述平面叶片的水平一端与旋流叶片内支撑环板的外表面相连接设置，该旋流叶片的水平另一端与旋流叶片外支撑环板的内表面相连接设置；所述旋流叶片外支撑环板上表面与旋流叶片的水平另一端的最高点相齐平设置；
所述平面叶片与水平方向设置有夹角，每个平面叶片在旋流叶片外支撑环板横截面方向的投影均能够将旋流叶片内支撑环板与旋流叶片外支撑环板之间的横截面全部覆盖，并且有重叠；
所述支撑管的底部设置于支撑管固定板的上表面上，该支撑管固定板的下底面与底座支撑板的上表面连接设置在一起，所述支撑管的顶部与支撑管垫板的下底面连接设置在一起，该支撑管垫板的上表面与旋流叶片和/或旋流叶片内支撑环板下封盖连接在一起；
所述旋流叶片、旋流叶片内支撑环板下封盖均通过支撑管固定板、支撑管和支撑管垫板与底座支撑板的上表面连接设置在一起。
3.根据权利要求3所述的钙法湿式脱硫塔直排烟囱湿烟羽高效净化装置，其特征在于：所述平面叶片与水平方向设置的夹角为25～35度。
4.根据权利要求3所述的钙法湿式脱硫塔直排烟囱湿烟羽高效净化装置，其特征在于：所述引水管外径与连接孔道内径相同。
5.根据权利要求1或2所述的钙法湿式脱硫塔直排烟囱湿烟羽高效净化装置，其特征在于：所述烟气净化单元的材质为抗粘附性能好的PP塑料制品，所述挡水环、导流板材质为Q235B。
6.根据权利要求1或2所述的钙法湿式脱硫塔直排烟囱湿烟羽高效净化装置，其特征在于：所述旋流叶片内支撑环板上封盖、旋流叶片内支撑环板下封盖均为平板。
7.根据权利要求1或2所述的钙法湿式脱硫塔直排烟囱湿烟羽高效净化装置，其特征在于：所述钙法湿式脱硫塔直排烟囱湿烟羽高效净化装置安装在湿法烟气脱硫的设备中。
8.根据权利要求7所述的钙法湿式脱硫塔直排烟囱湿烟羽高效净化装置，其特征在于：所述钙法湿式脱硫塔直排烟囱湿烟羽高效净化装置安装在湿式吸收塔除雾器上层或塔顶烟囱中。
9.如权利要求1至8任一项所述的钙法湿式脱硫塔直排烟囱湿烟羽高效净化装置在抑制湿法烟气脱硫后烟囱出口出现湿烟羽方面中的应用。
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