CN113041806B - 一种sda半干法脱硫塔 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种SDA半干法脱硫塔，属于烟气脱硫技术领域，解决了现有技术中脱硫塔脱硫剂浆液消耗多、脱硫效果差、脱硫速度慢的问题，包括脱硫塔本体、供脱硫剂机构以及设于脱硫塔本体底部的底灰清理机构，脱硫塔本体包括脱硫塔壳体，脱硫塔壳体顶部分别设有烟气分配器和脱硫剂用量控制组成。本发明中烟气分配器，使各气体分别与脱硫剂浆液颗粒反应，单位时间内脱硫剂浆液需求动态化，降低脱硫剂原材的消耗量，将初始脱硫剂浆液预留于凹槽内，满足轻质气体脱硫需求量，通过摆动单元以及凹槽，及时补充重质气体的脱硫剂需求量，使混合气体分步脱硫，提升烟气脱硫效果，通过烟气分配器和脱硫剂用量控制组成的配合使用，提高烟气脱硫速度。

Description

一种SDA半干法脱硫塔
技术领域
本发明属于烟气脱硫技术领域，具体地说，尤其涉及一种SDA半干法脱硫塔。
背景技术
工业上大多采用湿法、半干法、干法脱硫工艺对烟气进行脱硫，其中旋转喷雾干燥法以经消化反应后的石灰浆液为脱硫剂，其主要成分为氢氧化钙，石灰浆液经雾化器喷入脱硫塔内与烟气接触反应，烟气中酸性气体被吸收，脱硫剂中的水分被蒸发干燥。旋转喷雾干燥脱硫技术由于其脱硫效率介于湿法和半干法之间，过程不产生废水，脱硫剂价格低廉，工艺操作简单而被广泛采用，但由于烟气内富含多种酸性气体，各气体质量不同，同一时间进入脱硫塔内与石灰石浆液反应时，容易先与轻质气体反应形成团状颗粒，影响内部重质气体与石灰石浆液的反应，令脱硫效果大打折扣，而且为使重质气体完全吸收，需投入过量石灰石浆液，造成原材料的消耗。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种脱硫剂浆液消耗少、脱硫效果佳、脱硫速度快的SDA半干法脱硫塔。
为了实现上述技术目的，本发明SDA半干法脱硫塔采用的技术方案为：
一种SDA半干法脱硫塔，包括脱硫塔本体、与脱硫塔本体顶部相连接的供脱硫剂机构以及设于脱硫塔本体底部的底灰清理机构，所述脱硫塔本体包括脱硫塔壳体，所述脱硫塔壳体顶部分别设有与其内部相连通的烟气分配器和脱硫剂用量控制组成；
所述烟气分配器包括与烟气入口管道相连通的进烟管，所述进烟管外周环设有多个半径依次增大的分级烟管，所述进烟管和分级烟管以及相邻分级烟管之间通过扩口连接管连通，所述相邻扩口连接管管口内径成平行状分布；
所述脱硫剂用量控制组成包括设于脱硫塔壳体内的旋转雾化器，所述旋转雾化器顶部套设有料筒，所述料筒内部上下端分别设有活动调节单元和定位调节单元，所述活动调节单元包括沿料筒内壁上下滑动的活动塞体，所述活动塞体表面两端对称开设有凹槽，中部设有移动杆，所述凹槽外壁沿料筒内壁设置的滑槽自由滑动，所述滑槽上端的料筒内壁开设有与旋转雾化器相连通的进料孔，所述凹槽上下端分别设有环形限位环，所述底部限位环表面设有与凹槽内壁紧密贴合的活塞，所述移动杆上表面均布有多个定位齿，所述定位齿表面啮合有促使移动杆上下移动的摆动单元，所述摆动单元包括架设于脱硫塔壳体顶部的定位梁，所述定位梁表面通过螺栓压设有表面开设有环形活动槽的圆形定位盘，所述活动槽内活动连接有滑动柱，所述滑动柱表面套设有经螺栓与定位梁固定连接的摆动座，所述摆动座一端设为扇形，另一端开设有腰形孔，所述摆动座扇形端端部均设有多个与定位齿相啮合的调节齿，所述摆动座腰形孔端覆设于定位盘表面并套设于滑动柱表面，所述定位调节单元包括对称固定设置于料筒底部的定位柱，所述定位柱可容纳于所述凹槽上下端限位环内。
优选的，所述供脱硫剂机构包括顺序连接的脱硫剂储存罐、脱硫剂溶解罐以及脱硫剂浆液罐，脱硫剂溶解罐表面通过管道连接有水箱，脱硫剂浆液罐通过管道与料筒相连接。
优选的，所述脱硫剂储存罐和脱硫剂溶解罐之间的管道上设有旋转阀，所述脱硫剂浆液罐和料筒之间的管道上设有流量控制阀。
优选的，所述底灰清理机构包括设于脱硫塔壳体底部出灰口上方的传动轴，传动轴前端设有多个旋转叶片，末端经置于脱硫塔壳体外表面的微型电机驱动，传动轴表面还套设有斜齿轮，斜齿轮和微型电机之间设有套设于传动轴表面的传动单元，传动单元包括套接于传动轴表面的连接座，连接座一端固定连接有呈倾斜设置的定位杆，另一端通过连接耳连接有与斜齿轮相啮合的锥形齿轮，连接耳另一端连接有与定位杆相连接的活动杆，活动杆随连接耳沿弧形轨迹运动。
优选的，末端分级烟管外周表面由上至少设有多个出烟口，出烟口经管道与脱硫塔壳体相连通。
优选的，所述摆动座腰形孔前后端连接后长度与定位盘直径相一致，且腰形孔前端与定位盘相邻。
优选的，所述连接座截面为丁字形。
优选的，所述滑动柱底部设有置于定位盘内的旋转杆，旋转杆一端与定位盘圆心经联动轴连接，联动轴端部设有驱使其转动的驱动电机。
优选的，所述传动轴与出灰口之间设有供传动轴上下偏转的调节口，传动轴表面设有刮片。
优选的，所述脱硫塔壳体侧部还设有烟气出口管。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过在进烟管外周设置多道环形分级烟管，形成发散状环形烟气流通路径，由于高温烟气内各气体分子质量不同，因此随着流通路径的增长，各气体分别与脱硫剂浆液颗粒反应，令脱硫塔壳体内pH值变化精确化，单位时间内脱硫剂浆液需求量动态化，避免浪费脱硫剂浆液，降低脱硫剂浆液原材的消耗量；
2、本发明通过在活动塞体的两侧对称设置凹槽，使初始脱硫剂浆液预留于凹槽内，令旋转雾化器初步转换少量浆液颗粒，满足轻质气体脱硫需求量，通过摆动单元和定位调节单元的配合使用，使凹槽内脱硫剂浆液及时满足重质气体的脱硫剂需求，使混合气体分步脱硫，避免常规烟气脱硫时，因气体质量不同，脱硫后形成颗粒球团影响内部气体的脱硫的问题，极大提升烟气脱硫效果；
3、本发明通过烟气分配器和脱硫剂用量控制组成的配合使用，弥补一般烟气脱硫反应中pH值检测器和脱硫剂控制量之间的脱硫剂浆液投放的延缓，保证烟气脱硫过程的延续性，提高烟气脱硫速度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中烟气分配器的结构示意图；
图3是本发明中脱硫剂用量控制组成的结构示意图；
图4是本发明中底灰清理机构的结构示意图；
图5是本发明中滑动柱与定位盘连接的结构示意图。
图中：1.脱硫塔壳体；2.烟气入口管道；3.进烟管；4.分级烟管；5.扩口连接管；6.旋转雾化器；7.料筒；8.活动塞体；9.凹槽；10.移动杆；11.滑槽；12.进料孔；13.限位环；14.活塞；15.定位齿；16.定位梁；17.活动槽；18.定位盘；19.滑动柱；20.摆动座；21.调节齿；22.定位柱；23.脱硫剂储存罐；24. 脱硫剂溶解罐；25.脱硫剂浆液罐；26.水箱；27.旋转阀；28.流量控制阀；29.传动轴；30.旋转叶片；31.斜齿轮；32.连接座；33.定位杆；34.连接耳；35.锥形齿轮；36.活动杆；37.出烟口；38.旋转杆；39.联动轴；40.烟气出口管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对发明进一步说明：
如图1—图5所示，一种SDA半干法脱硫塔，包括脱硫塔本体、与脱硫塔本体顶部相连接的供脱硫剂机构以及设于脱硫塔本体底部的底灰清理机构，所述脱硫塔本体包括脱硫塔壳体1，所述脱硫塔壳体1顶部分别设有与其内部相连通的烟气分配器和脱硫剂用量控制组成，所述脱硫塔壳体1侧部还设有烟气出口管40；
所述烟气分配器包括与烟气入口管道2相连通的进烟管3，所述进烟管3外周环设有多个半径依次增大的分级烟管4，所述进烟管3和分级烟管4以及相邻分级烟管4之间通过扩口连接管5连通，所述相邻扩口连接管5管口内径成平行状分布；
所述脱硫剂用量控制组成包括设于脱硫塔壳体1内的旋转雾化器6，所述旋转雾化器6顶部套设有料筒7，所述料筒7内部上下端分别设有活动调节单元和定位调节单元，所述活动调节单元包括沿料筒7内壁上下滑动的活动塞体8，所述活动塞体8表面两端对称开设有凹槽9，中部设有移动杆10，所述凹槽9外壁沿料筒7内壁设置的滑槽11自由滑动，所述滑槽11上端的料筒7内壁开设有与旋转雾化器6相连通的进料孔12，所述凹槽9上下端分别设有环形限位环13，所述底部限位环13表面设有与凹槽9内壁紧密贴合的活塞14，所述移动杆10上表面均布有多个定位齿15，所述定位齿15表面啮合有促使移动杆10上下移动的摆动单元，所述摆动单元包括架设于脱硫塔壳体1顶部的定位梁16，所述定位梁16表面通过螺栓压设有表面开设有环形活动槽17的圆形定位盘18，所述活动槽17内活动连接有滑动柱19，所述滑动柱19表面套设有经螺栓与定位梁16固定连接的摆动座20，所述摆动座20一端设为扇形，另一端开设有腰形孔，所述摆动座20扇形端端部均设有多个与定位齿15相啮合的调节齿21，所述摆动座20腰形孔端覆设于定位盘18表面并套设于滑动柱19表面，所述摆动座20腰形孔前后端连接后长度与定位盘18直径相一致，且腰形孔前端与定位盘18相邻，所述定位调节单元包括对称固定设置于料筒7底部的定位柱22，所述定位柱22可容纳于所述凹槽9上下端限位环13内。
如图2所示，进烟管3外周设有多道环形分级烟管4，形成发散状环形烟气流通路径，富含二氧化硫、三氧化硫、氯化氢以及氟化氢气体的高温烟气经进烟管3进入，并依次沿环状流通各个分级烟管4，由于各气体分子质量不同，因此随着流通路径的增长，到达末端分级烟管的速度不同，进而与脱硫剂浆液颗粒反应起始时间不同，从而令脱硫塔壳体内pH值精确化，单位时间内脱硫剂浆液需求量动态化，降低脱硫剂浆液原材的消耗量。
如图3所示，通过在活动塞体8的两侧对称设置凹槽9，使初始脱硫剂浆液预留于凹槽9内，令旋转雾化器6初步转换少量浆液颗粒，满足轻质气体脱硫需求量，避免投入过多脱硫剂浆液，造成物料消耗过多的问题，同时配合烟气分配器，使混合气体分步脱硫，避免常规烟气脱硫时，因气体质量不同，脱硫后形成颗粒球团影响内部气体的脱硫的问题，极大提升烟气脱硫效果，而且通过摆动单元和定位调节单元的配合使用，使凹槽9内脱硫剂浆液及时满足重质气体的脱硫剂需求，同时弥补一般烟气脱硫反应中pH值检测器和脱硫剂控制量之间的脱硫剂浆液投放的延缓，保证烟气脱硫过程的延续性。
所述供脱硫剂机构包括顺序连接的脱硫剂储存罐23、脱硫剂溶解罐24以及脱硫剂浆液罐25，脱硫剂溶解罐24表面通过管道连接有水箱26，脱硫剂浆液罐25通过管道与料筒7相连接，所述脱硫剂储存罐23和脱硫剂溶解罐24之间的管道上设有旋转阀27，所述脱硫剂浆液罐25和料筒7之间的管道上设有流量控制阀28。通过设置旋转阀27，使脱硫剂储存罐23内脱硫剂准确头图脱硫剂溶解罐24内，利用流量控制阀28，初步控制脱硫剂浆液投入量。
如图4所示，所述底灰清理机构包括设于脱硫塔壳体1底部出灰口上方的传动轴29，传动轴29前端设有多个旋转叶片30，末端经置于脱硫塔壳体1外表面的微型电机驱动，传动轴29表面还套设有斜齿轮31，斜齿轮31和微型电机之间设有套设于传动轴29表面的传动单元，传动单元包括套接于传动轴29表面的连接座32，连接座32截面为丁字形，连接座32一端固定连接有呈倾斜设置的定位杆33，另一端通过连接耳34连接有与斜齿轮31相啮合的锥形齿轮35，连接耳34另一端连接有与定位杆33相连接的活动杆36，所述活动杆36随连接耳34沿弧形轨迹运动，所述传动轴29与出灰口之间设有供传动轴29上下偏转的调节口，传动轴29表面设有刮片。其中，锥形齿轮35沿斜齿轮31表面啮合运动，带动传动轴29一端下移，利用旋转叶片30对出灰口清刮，随着传动轴29的上下偏转，传动轴29表面的刮片对出灰口内壁进行刮除，从而提高脱硫后颗粒的收集。
末端分级烟管4外周表面由上至少设有多个出烟口37，出烟口37经管道与脱硫塔壳体1相连通。通过设置多个出烟口37，使混合气体分步进入脱硫塔壳体1内，实现气体的充分脱硫。
所述滑动柱19底部设有置于定位盘18内的旋转杆38，旋转杆38一端与定位盘18圆心经联动轴39连接，联动轴39端部设有驱使其转动的驱动电机。利用旋转杆38绕定位盘18圆心的转动，带动滑动柱19的旋转，进而实现摆动座20的转动。
本发明工作时，富含多种酸性气体的烟气自烟气入口管道2进入进烟管3，并依次通过扩口连接管5流入多个分级烟管4，随着气体流动路程的增长，混合气体中轻质气体流动较重质气体较快，轻质气体优先通过出烟口37进入脱硫塔壳体1，与此同时，脱硫剂浆液罐25内脱硫剂浆液经压力泵输送至料筒7内，并经流量控制阀28控制为少量，进入料筒7内的脱硫剂浆液一部分流入凹槽9内待用，活动塞体8上方的脱硫剂浆液用于吸收轻质气体，顺时针旋转滑动柱19，套设于滑动柱19表面的腰形孔同步旋转，进而带动摆动座20旋转，摆动座20端部的调节齿21与定位齿15啮合后推动移动杆10上移，活动塞体8表面的少量脱硫剂浆液经进料孔12进入旋转雾化器6雾化为液滴与轻质气体反应，水分被吸收，迅速完成雾化、吸收和干燥，待重质气体进入脱硫塔壳体1的同时逆时针旋转滑动柱19，反向操作上述动作，实现烟气内混合气体的分步吸收，避免常规烟气脱硫过程中轻质气体经脱硫剂浆液吸收后形成团球，在重质气体表面形成屏障，影响重质气体吸收的问题，令烟气脱硫细微化，同时也避免了常规烟气脱硫为保证反应的完全性，投入过量脱硫剂带来的原料过多消耗的问题，进一步提升烟气脱硫精度；
随着进入脱硫塔壳体1内酸性气体的增多，继续反向旋转滑动柱19，摆动座20反向旋转，移动杆10下移，底部限位环13与定位柱22对接，活塞14在定位柱22的抵触下向上移动，推动其表面脱硫剂浆液上移，补充脱硫剂浆液用量，避免常规烟气脱硫过程中采用pH检测烟气出口确定脱硫剂浆液用量的方式中信息反馈迟缓，造成脱硫反应过程中断，导致脱硫反应连贯性下降的问题；
烟气脱硫后产物硫酸钙堆积于脱硫塔壳体1底部，随着时间延长，容易堵塞出灰口，此时启动驱动电机，驱动电机型号为45HLW85-5G，传动轴29带动表面的斜齿轮31转动，与斜齿轮31相啮合的锥形齿轮35向传动轴29延伸方向行进，由于连接座32与定位杆33活动连接，从而传动轴29受锥形齿轮35推动作用向下，旋转叶片30对出灰口进行清刮，刮片对出灰口内壁进行刮除，避免硫酸钙堵塞出灰口，无法正常外运硫酸钙的问题。
综上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种SDA半干法脱硫塔，其特征在于：包括脱硫塔本体、与脱硫塔本体顶部相连接的供脱硫剂机构以及设于脱硫塔本体底部的底灰清理机构，所述脱硫塔本体包括脱硫塔壳体，所述脱硫塔壳体顶部分别设有与其内部相连通的烟气分配器和脱硫剂用量控制组成；
所述烟气分配器包括与烟气入口管道相连通的进烟管，所述进烟管外周环设有多个半径依次增大的分级烟管，所述进烟管和分级烟管以及相邻分级烟管之间通过扩口连接管连通，所述相邻扩口连接管管口内径成平行状分布；
所述脱硫剂用量控制组成包括设于脱硫塔壳体内的旋转雾化器，所述旋转雾化器顶部套设有料筒，所述料筒内部上下端分别设有活动调节单元和定位调节单元，所述活动调节单元包括沿料筒内壁上下滑动的活动塞体，所述活动塞体表面两端对称开设有凹槽，中部设有移动杆，所述凹槽外壁沿料筒内壁设置的滑槽自由滑动，所述滑槽上端的料筒内壁开设有与旋转雾化器相连通的进料孔，所述凹槽上下端分别设有环形限位环，所述底部限位环表面设有与凹槽内壁紧密贴合的活塞，所述移动杆上表面均布有多个定位齿，所述定位齿表面啮合有促使移动杆上下移动的摆动单元，所述摆动单元包括架设于脱硫塔壳体顶部的定位梁，所述定位梁表面通过螺栓压设有表面开设有环形活动槽的圆形定位盘，所述活动槽内活动连接有滑动柱，所述滑动柱表面套设有经螺栓与定位梁固定连接的摆动座，所述摆动座一端设为扇形，另一端开设有腰形孔，所述摆动座扇形端端部均设有多个与定位齿相啮合的调节齿，所述摆动座腰形孔端覆设于定位盘表面并套设于滑动柱表面，所述定位调节单元包括对称固定设置于料筒底部的定位柱，所述定位柱可容纳于所述凹槽上下端限位环内。
2.根据权利要求1所述SDA半干法脱硫塔，其特征在于：所述供脱硫剂机构包括顺序连接的脱硫剂储存罐、脱硫剂溶解罐以及脱硫剂浆液罐，脱硫剂溶解罐表面通过管道连接有水箱，脱硫剂浆液罐通过管道与料筒相连接。
3.根据权利要求2所述SDA半干法脱硫塔，其特征在于：所述脱硫剂储存罐和脱硫剂溶解罐之间的管道上设有旋转阀，所述脱硫剂浆液罐和料筒之间的管道上设有流量控制阀。
4.根据权利要求1所述SDA半干法脱硫塔，其特征在于：所述底灰清理机构包括设于脱硫塔壳体底部出灰口上方的传动轴，传动轴前端设有多个旋转叶片，末端经置于脱硫塔壳体外表面的微型电机驱动，传动轴表面还套设有斜齿轮，斜齿轮和微型电机之间设有套设于传动轴表面的传动单元，传动单元包括套接于传动轴表面的连接座，连接座一端固定连接有呈倾斜设置的定位杆，另一端通过连接耳连接有与斜齿轮相啮合的锥形齿轮，连接耳另一端连接有与定位杆相连接的活动杆，活动杆随连接耳沿弧形轨迹运动。
5.根据权利要求1所述SDA半干法脱硫塔，其特征在于：所述分级烟管末端外周表面由上至少设有多个出烟口，出烟口经管道与脱硫塔壳体相连通。
6.根据权利要求1所述SDA半干法脱硫塔，其特征在于：所述摆动座腰形孔前后端连接后长度与定位盘直径相一致，且腰形孔前端与定位盘相邻。
7.根据权利要求4所述SDA半干法脱硫塔，其特征在于：所述连接座截面为丁字形。
8.根据权利要求1所述SDA半干法脱硫塔，其特征在于：所述滑动柱底部设有置于定位盘内的旋转杆，旋转杆一端与定位盘圆心经联动轴连接，联动轴端部设有驱使其转动的驱动电机。
9.根据权利要求4所述SDA半干法脱硫塔，其特征在于：所述传动轴与出灰口之间设有供传动轴上下偏转的调节口，传动轴表面设有刮片。
10.根据权利要求1所述SDA半干法脱硫塔，其特征在于：所述脱硫塔壳体侧部还设有烟气出口管。
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