CN113171682B - 基于挡板门跌落式封堵的半干法fgd烟气系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于挡板门跌落式封堵的半干法FGD烟气系统，包括系统基座以及活动挡板门。其中，系统基座具有烟气进口、烟气出口、旁路出口以及压力腔；活动挡板门安装于系统基座内并封堵烟气出口或旁路出口。系统基座上开设有辅助副腔，辅助副腔的腔壁上开设有滑动引导槽，滑动引导槽包括偏摆引导槽以及升降引导槽。活动挡板门具有挡板门本体及设于挡板门本体上的滑动引导部；挡板门本体用于封堵旁路出口或烟气出口，系统基座的压力腔上设有与挡板门本体配合的限位块；滑动引导部上设有偏摆滑动滚轮和升降滑动滚轮。本发明减少了挡板门的数量，且无需设置复杂的控制系统，只需要通过机械结构便可以实现挡板门的开合转换。

Description

基于挡板门跌落式封堵的半干法FGD烟气系统

技术领域

本发明涉及半干法脱硫技术领域，特别是涉及一种基于挡板门跌落式封堵的半干法FGD烟气系统。

背景技术

FGD(Flue Gas Desulfurization，烟气脱硫)烟气系统为锅炉风烟系统的延伸部分，主要由烟气进口挡板门(原烟气挡板门)、出口挡板门(净烟气挡板门)、旁路挡板门、增压风机、吸收塔、GGH(气-气换热器)、烟道及相应的辅助系统组成。

从锅炉引风机后烟道引出的烟气，通过增压风机升压，烟气换热器(GGH)降温后，进入吸收塔，在吸收塔内与雾状石灰石浆液逆流接触，将烟气脱硫净化，经除雾器除去水雾后，又经GGH升温至大于75℃，再进入净烟道经烟囱排放。

在传统技术中，脱硫系统在引风机出口与烟囱之间的烟道上设置旁路挡板门，当FGD装置运行时，烟道旁路挡板门关闭，FGD装置进、出口挡板门打开，烟气通过增压风机的吸力作用引入FGD系统。在FGD装置发生故障时，旁路挡板门打开，FGD装置进、出口挡板门关闭，烟气由旁路挡板经烟道直接进入烟囱，排向大气，从而保证锅炉机组的安全稳定运行。

由上述传统技术可知，在整个FGD烟气系统中，需要分别设置旁路挡板门关闭以及FGD装置进、出口挡板门，另外，还需要通过复杂的控制系统对旁路挡板门关闭以及FGD装置进、出口挡板门进行开合控制。

因此，在整个FGD烟气系统中，如何减少挡板门的数量，无需设置复杂的控制系统，通过机械结构便可以实现挡板门的开合转换，这是设计开发人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种基于挡板门跌落式封堵的半干法FGD烟气系统，减少传统技术中挡板门的数量，无需设置复杂的控制系统，通过机械结构便可以实现挡板门的开合转换。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于挡板门跌落式封堵的半干法FGD烟气系统，包括系统基座以及活动挡板门；

所述系统基座具有烟气进口、烟气出口、旁路出口以及压力腔；所述活动挡板门安装于所述系统基座内并封堵所述烟气出口或所述旁路出口；

所述系统基座上开设有辅助副腔，所述辅助副腔的腔壁上开设有滑动引导槽，所述滑动引导槽包括偏摆引导槽以及升降引导槽；

所述活动挡板门具有挡板门本体及设于所述挡板门本体上的滑动引导部；

所述挡板门本体用于封堵所述旁路出口或所述烟气出口，所述系统基座的所述压力腔上设有与所述挡板门本体配合的限位块；

所述滑动引导部上设有偏摆滑动滚轮和升降滑动滚轮，所述偏摆滑动滚轮收容于所述偏摆引导槽内，所述升降滑动滚轮收容于所述升降引导槽内。

在其中一个实施例中，所述偏摆滑动滚轮的直径大于所述升降滑动滚轮的直径，所述偏摆滑动滚轮的直径大于所述升降引导槽的槽径。

在其中一个实施例中，所述活动挡板门还包括增益组件。

在其中一个实施例中，所述增益组件包括辅助水槽，所述辅助水槽设于所述挡板门本体上。

在其中一个实施例中，所述辅助水槽上开设有注水口。

在其中一个实施例中，所述增益组件包括气压卡块；所述气压卡块通过伸缩弹簧安装于所述系统基座的所述压力腔上，所述挡板门本体上开设有与所述气压卡块配合的卡块槽。

综上，本发明的一种基于挡板门跌落式封堵的半干法FGD烟气系统减少了挡板门的数量，且无需设置复杂的控制系统，只需要通过机械结构便可以实现挡板门的开合转换。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的基于挡板门跌落式封堵的半干法FGD烟气系统的结构示意图；

图2为图1所示基于挡板门跌落式封堵的半干法FGD烟气系统的局部剖视图；

图3为图2所示基于挡板门跌落式封堵的半干法FGD烟气系统的正视图；

图4为图2所示系统基座的结构示意图；

图5为图3所示的活动挡板门的结构示意图；

图6为活动挡板门变换封堵过程的状态示意图；

图7为实施例一的结构示意图(一)；

图8为实施例一的结构示意图(二)；

图9为实施例二的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“升降的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1及图2所示，本发明提供一种基于挡板门跌落式封堵的半干法FGD烟气系统10，其包括系统基座100以及活动挡板门200。其中，如图3所示，系统基座100具有烟气进口110、烟气出口120、旁路出口130以及压力腔140。活动挡板门200安装于系统基座100内并封堵烟气出口120或旁路出口130。

系统运行时，烟气进口110与锅炉风烟系统连接，烟气出口120与吸收塔连接，旁路出口130与烟囱烟道连接。正常运行过程中，通过活动挡板门200将旁路出口130关闭，烟气进口110与烟气出口120打开，从锅炉风烟系统引入的烟气通过压力腔140并最终从烟气进口110排向吸收塔。

具体地，如图4所示，系统基座100上开设有辅助副腔150，辅助副腔150的腔壁上开设有滑动引导槽160，滑动引导槽160包括偏摆引导槽161以及升降引导槽162。

如图5所示，活动挡板门200具有挡板门本体210及设于挡板门本体210上的滑动引导部220。挡板门本体210用于封堵旁路出口130或烟气出口120，系统基座100的压力腔140上设有与挡板门本体210配合的限位块141(如图4所示)。

如图5所示，滑动引导部220上设有偏摆滑动滚轮221和升降滑动滚轮222，偏摆滑动滚轮221收容于偏摆引导槽161内，升降滑动滚轮222收容于升降引导槽162内。

当系统正常运行时，挡板门本体210封堵旁路出口130，使得从锅炉风烟系统引入的烟气无法从旁路出口130排出，只能经烟气出口120进入吸收塔；但当系统发生故障时，压力腔140内气体压强急剧增大，挡板门本体210将不再封堵旁路出口130，使得烟气可以通过旁路出口130排向大气，而且在滑动引导部220的作用下，挡板门本体210转而封堵烟气出口120，使烟气不再进入吸收塔。这样，确保了在系统发生故障时，吸收塔内和锅炉风烟系统内的设备不会因为故障产生的高压而损坏，从而也大大降低了安全事故发生的可能性。活动挡板门200的具体工作原理将在下文进行阐述。

要特别说明的是，为了使活动挡板门200能够顺畅完成变换封堵的动作，需要使得滑动引导部220能够准确按照滑动引导槽160上设计的路线滑动，因此需要保证在滑动引导部220滑动过程中，偏摆滑动滚轮221一直保持在偏摆引导槽161内，升降滑动滚轮222一直处于升降引导槽162。但是，如图4所示，偏摆引导槽161的轨迹曲折且与升降引导槽162发生交汇，为了使偏摆滑动滚轮221经过交汇处时不会偏离偏摆引导槽161，设计人员特意对偏摆滑动滚轮221的直径做出调整，使得偏摆滑动滚轮221的直径大于升降滑动滚轮222的直径，且偏摆滑动滚轮221的直径大于升降引导槽162的槽径。如此，在经过偏摆引导槽161与升降引导槽162的交汇处时，偏摆滑动滚轮221便不可能“陷入”升降引导槽162内，确保了偏摆滑动滚轮221不会脱离偏摆引导槽161。

下面对活动挡板门200的具体工作原理进行阐述说明：

为了更好的说明活动挡板门200在系统出现故障时的动作即变换过程，将活动挡板门200的动作分为三步，分别是：抬起、翻转以及下降，并用数字标记1至3表示；

当系统正常运行时，活动挡板门200处于如图3所示位置，活动挡板门200的挡板门本体210与压力腔140的腔壁配合，实现对旁路出口130的封堵。这种情况下，从烟气进口110不断涌入的烟气将依次通过压力腔140、辅助副腔150、烟气出口120，并最终排向吸收塔；

当系统出现故障时，吸收塔无法对烟气进行处理，即烟气再无法通过烟气出口120排出。在这种情况下，压力腔140与辅助副腔150内的气压开始急剧增加，当压力腔140内的气压到达一定压力后，烟气将克服活动挡板门200的重力，将活动挡板门200抬起，如图6的数字标记1所示。又由于活动挡板门200的滑动引导部220受到滑动引导槽160的限制，因此活动挡板门200将沿箭头方向发生偏摆，以此同时，偏摆滑动滚轮221沿着偏摆引导槽161的斜面滑动，在偏摆引导槽161斜面和烟气推力的共同作用下，活动挡板门200完成翻转，如图6数字标记2所示。活动挡板门200完成翻转后，挡板门本体210不再封堵旁路出口130，烟气可以通过旁路出口130排出压力腔140。紧接着，在重力的作用下，偏摆滑动滚轮221沿着偏摆引导槽161下降，升降滑动滚轮222沿着升降引导槽162下降，则翻转后的活动挡板门200下降至系统基座100底部，如图6数字标记3所示。此时，活动挡板门200的挡板门本体210又与辅助副腔150的腔壁配合形成一个封闭的空间，进而将烟气出口120封堵，使得烟气不会再通过烟气出口120排入吸收塔，从而保证了吸收塔内设备不会因为故障产生的高压而损坏，同时降低了安全事故发生的可能性。

要说明的是，当故障排除并对系统重新复位时，工作人员只需要先将系统基座100拆开，再将活动挡板门200按照其变换动作的顺序进行反向操作，便可将活动挡板门200调整回系统正常运行时的原始状态，即实现复位。如此，通过简单的人工操作便可将活动挡板门200进行复位，实现多次循环利用。

在实际应用过程中，当系统出现故障时，压力腔140内的气压将活动挡板门200抬起，但有时也会出现气压将活动挡板门200抬起后不足以使活动挡板门200完成翻转动作。虽然这种情况下依旧可以对压力腔140进行泄压，保障吸收塔内设备安全，但是这种情况下基于挡板门跌落式封堵的半干法FGD烟气系统10不够稳定，不利于提高系统的安全性。为了使活动挡板门200被抬起后可以顺利完成翻转并快速下落封堵烟气出口120，设计人员对活动挡板门200进行改进。

具体地，活动挡板门200还包括增益组件。下面通过两个实施例对增益组件进行说明：

实施例一：

如图7所示，增益组件包括辅助水槽310，其中，辅助水槽310设于挡板门本体210上。辅助水槽310上开设有注水口311。其工作原理如下：

系统运行前，先通过注水口311向辅助水槽310注入工业水。当系统出现故障时，活动挡板门200被抬起后，辅助水槽310内的水将因为重力向辅助水槽310的一边偏移，使得活动挡板门200的重心向着滑动引导部220一侧偏移，从而辅助活动挡板门200顺利完成翻转动作，并且由于活动挡板门200增加了水的重量，因此使得活动挡板门200能够更加快速的下降并封堵烟气出口120。要说明的是，向辅助水槽310注水时，不能将辅助水槽310注满，注入的水量约占辅助水槽310容量的一半即可。而且，由于活动挡板门200增加了水的重量，使得压力腔140内需要更大的气压才能将活动挡板门200抬起，这也意味着抬起时施加在挡板门本体210上的力更大，则活动挡板门200抬起的幅度更大，更容易实现翻转。

实施例二：

如图8所示，增益组件包括气压卡块320。其中，气压卡块320通过伸缩弹簧321安装于系统基座100的压力腔140的腔壁上，挡板门本体210上开设有与气压卡块320配合的卡块槽211。其工作原理如下：

系统正常运行时，活动挡板门200和压力腔140的腔壁配合封堵旁路出口130。此时，气压卡块320卡持在挡板门本体210的卡块槽211内。当系统出现故障时，由于压力腔140内的气压既需要克服活动挡板门200的重力，又需要克服气压卡块320与挡板门本体210之间的相互作用力，因此，在这种情况下，需要更大的气压才能使挡板门本体210脱离气压卡块320，并将挡板门本体210抬起。而一旦挡板门本体210被抬起，涌入旁路出口130的烟气会给挡板门本体210提供足够大的推力，使其完成翻转动作，并最终下降封堵烟气出口120。

综上所述，本发明的一种基于挡板门跌落式封堵的半干法FGD烟气系统10减少挡板门的数量，且无需设置复杂的控制系统，只需要通过机械结构便可以实现挡板门的开合转换。确保了在系统发生故障时，吸收塔内和锅炉风烟系统内的设备不会因为故障产生的高压而损坏，从而也大大降低了安全事故发生的可能性。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种基于挡板门跌落式封堵的半干法FGD烟气系统，其特征在于，包括系统基座以及活动挡板门；

所述系统基座具有烟气进口、烟气出口、旁路出口以及压力腔；所述活动挡板门安装于所述系统基座内并封堵所述烟气出口或所述旁路出口；

所述系统基座上开设有辅助副腔，所述辅助副腔的腔壁上开设有滑动引导槽，所述滑动引导槽包括偏摆引导槽以及升降引导槽；

所述活动挡板门具有挡板门本体及设于所述挡板门本体上的滑动引导部；

所述挡板门用于封堵所述旁路出口或所述烟气出口，所述系统基座的所述压力腔上设有与所述挡板门本体配合的限位块；

所述引导部上设有偏摆滑动滚轮和升降滑动滚轮，所述偏摆滑动滚轮收容于所述偏摆引导槽内，所述升降滑动滚轮收容于所述升降引导槽内。

2.根据权利要求1所述的基于挡板门跌落式封堵的半干法FGD烟气系统，其特征在于，所述偏摆滑动滚轮的直径大于所述升降滑动滚轮的直径，所述偏摆滑动滚轮的直径大于所述升降引导槽的槽径。

3.根据权利要求1所述的基于挡板门跌落式封堵的半干法FGD烟气系统，其特征在于，所述活动挡板门还包括增益组件。

4.根据权利要求3所述的基于挡板门跌落式封堵的半干法FGD烟气系统，其特征在于，所述增益组件包括辅助水槽，所述辅助水槽设于所述挡板门本体上。

5.根据权利要求4所述的基于挡板门跌落式封堵的半干法FGD烟气系统，其特征在于，所述辅助水槽上开设有注水口。

6.根据权利要求3所述的基于挡板门跌落式封堵的半干法FGD烟气系统，其特征在于，所述增益组件包括气压卡块；所述气压卡块通过伸缩弹簧安装于所述系统基座的所述压力腔上，所述挡板门本体上开设有与所述气压卡块配合的卡块槽。

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