CN113426282A - 具有自动清灰功能的烟气分布器装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有自动清灰功能的烟气分布器装置，包括：进烟烟道、设置于进烟烟道内侧的第一层导流叶片、与第一层导流叶片出口端连接的烟气垂直通道以及与烟气垂直通道出口端连接的第二层导流叶片；进烟烟道以阿基米德螺旋线形式逆时针方向向中心旋转并收拢，提高烟气流速；第一层导流叶片包括多个烟道导流叶片，并均匀分布在进烟烟道内侧，将烟气逆时针均匀汇入烟气垂直通道；第二层导流叶片包括多个烟气出口导流叶片，烟气出口端导流叶片与水平方向呈角度设置，将烟气以逆时针伞状方式均匀扩散。本发明通过多级导流叶片均匀分布烟气，同时能够根据压力值的参数，自动清灰，防止烟气的堵塞和流量损失。

Description

具有自动清灰功能的烟气分布器装置

技术领域

本发明涉及环境工程技术领域的一种烟气处理技术，具体地，涉及一种具有自动清灰功能的烟气分布器装置。

背景技术

现有烟气分布器，主要用于烟气处理，例如可用于半干法脱硫设备中。烟气分布器对从分布器入口进入的烟气进行导流分布烟气，但是因缺少合适的导流设计，往往无法均匀的分布烟气，若无法均匀的分配烟气，则在后续的工艺过程，无法达到很好的效果。并且过程中随着使用时间的累计，在烟气分布器的烟气通道中会逐步形成积灰，无法随烟气排出，当积灰量达到一定程度，会影响烟气的流通性，对后续工艺产生效率影响。当积灰严重时，只能通过停机后人工从人孔门清灰。由于烟气分布器无法进行在线处理，一方面增加了停机停产的时间，一方面在人工清灰操作过程中也存在一定危险性。

经过检索发现：

公开号为CN107349779A的中国发明专利申请《一种吸收塔》，包括塔体，塔体侧面下端连通有排烟管道，底部连通有排液管，顶部连通有出气管，内部上端设置有用于喷洒石灰石浆液的喷淋管，喷淋管上设置有若干喷嘴，所述塔体内部下端设有表面不高于排烟管道外壁下端的石灰石浆层，塔体内设置有用于将烟气导入石灰石浆液内的导流板一，所述塔体内壁处于排烟管道与喷淋管之间沿周向上设置有用于将烟气集中于塔体中间区域的导流板二，具有防止烟气沿吸收塔壁逃逸，烟气分布更加均匀，与石灰石浆液反应更加充分，提高脱硫效率的优点。但是该吸收塔仍然存在如下问题：

1)此吸收塔是针对湿法脱硫设计，塔内从上方喷嘴喷淋的液滴和下方进入的烟气混合产生脱硫效果，而不是SDA半干法脱硫系统设计，结构和原理都无法应用于半干法脱硫项目；

2)此吸收塔没有在进烟过程中增加烟气流速，之后再均匀扩散到整个塔体的作用，烟气扩散效果差；

3)此吸收塔导流板较为简单，只是先用导流板1将烟气引导至液体，再用导流板2将烟气集中在中部，烟气扩散效果差；

4)此吸收塔无法实现自动清灰防堵的功能。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种具有自动清灰功能的烟气分布器装置。

本发明提供的具有自动清灰功能的烟气分布器装置，包括：进烟烟道、设置于所述进烟烟道内侧的第一层导流叶片、与所述第一层导流叶片出口端连接的烟气垂直通道以及与所述烟气垂直通道出口端连接的第二层导流叶片；其中：

所述进烟烟道以阿基米德螺旋线形式逆时针方向向中心旋转并收拢，提高烟气流速；

所述第一层导流叶片包括多个烟道导流叶片，并均匀分布在所述进烟烟道内侧，将烟气逆时针均匀汇入所述烟气垂直通道；

所述第二层导流叶片包括多个烟气出口导流叶片，所述烟气出口端导流叶片与水平方向呈角度设置，将烟气以逆时针均匀扩散。

优选地，所述进烟烟道的宽度基于阿基米德螺旋线的走向沿进烟方向逐渐变窄，所述进烟烟道的高度随着宽度的变窄而等比例变窄。

优选地，所述进烟烟道的高度为其宽度的0.7～1.0倍尺寸比例。

优选地，随着烟道的变窄，所述烟气流速增加为15～20m/h通过第一层导流叶片。

优选地，所述第一层导流叶片包括16～32个烟气出口导流叶片。

优选地，所述第二层导流叶片包括10个烟气出口导流叶片，并与水平方向呈30～60°角设置，将烟气以逆时针伞状形式均匀扩散。

优选地，所述装置，还包括：安装于所述进烟烟道上的一个或多个压缩空气吹扫喷嘴、压缩空气通断电磁阀组、进口压力监测仪表、出口压力监测仪表以及自动吹扫控制装置；其中：

所述进口压力监测仪表和出口压力监测仪表分别与所述自动吹扫控制装置连接，所述自动吹扫控制装置通过所述压缩空气通断电磁阀组与所述压缩空气吹扫喷嘴控制连接；

所述自动吹扫控制装置根据进口压力和出口压力之间的差压值，通过所述压缩空气通断电磁阀组控制所述压缩空气吹扫喷嘴的开启和关闭。

优选地，所述压缩空气吹扫喷嘴为4～8个，均匀布置于所述进烟烟道上，并与垂直方向呈30～60°角设置。

优选地，当所述差压值大于等于设定阈值时，所述自动吹扫控制装置控制所述压缩空气吹扫喷嘴组件的开启；当所述差压值小于设定阈值时，所述自动吹扫控制装置控制所述压缩空气吹扫喷嘴组件的关闭。

优选地，所述设定阈值能够根据需求自行设定，优选为450pa。

优选地，所述自动吹扫控制装置还设置有定时装置，所述定时装置用于设定自动清灰时间。

优选地，所述自动吹扫控制装置与远程终端通讯连接。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下至少一项的有益效果：

本发明提供的具有自动清灰功能的烟气分布器装置，通过多级导流叶片均匀分布烟气，同时能够根据压力值的参数，自动清灰，防止烟气的堵塞和流量损失。

本发明提供的具有自动清灰功能的烟气分布器装置，采用了逆时针切向进烟的烟道，多级叶片导流，可以更加均匀的将烟气排出到烟气分布器的出口，为后续工艺段提供更好的效果。

本发明提供的具有自动清灰功能的烟气分布器装置，采用了差压仪表测量烟气分布器的压力损失，判断是否积灰堵塞，采用了压缩空气管路和喷嘴，均匀布置多个(如4-8个)吹扫点在易积灰处，自动根据堵塞情况进行吹扫，通过6公斤压力的压缩空气清除积灰和堵塞。

本发明提供的具有自动清灰功能的烟气分布器装置，清灰过程中不需要停机操作，不需要人工接触设备，实现远程在线操作。

本发明提供的具有自动清灰功能的烟气分布器装置，针对SDA(烟气脱硫雾化器)半干法脱硫设计，安装于半干法脱硫塔的顶部，烟气进口位置通过导流叶片将烟气流速增加，之后以多个方向均匀的加速扩散到塔内，以伞状完整覆盖塔内，烟气扩散更均匀，覆盖更完整。

本发明提供的具有自动清灰功能的烟气分布器装置，适用于SDA(烟气脱硫雾化器)半干法脱硫，通过旋转雾化器的旋转雾化作用，将顺时针雾化的液滴，和经过烟气分布器后，逆时针加速扩散的烟气对冲的效果，进行混合反应，混合效果更好。

本发明提供的具有自动清灰功能的烟气分布器装置，在烟气流速不合适的情况下出现积灰堵塞后，能够通过分布器进出口压力判断积灰情况并自动清灰的功能。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一实施例中具有自动清灰功能的烟气分布器装置结构示意图。

图2为本发明一优选实施例中第一层导流叶片(烟道导流叶片)结构示意图。

图3为本发明一优选实施例中第二层导流叶片(烟气出口导流叶片)结构示意图。

图4为本发明一优选实施例中逆时针进烟烟道结构示意图。

图5为本发明一优选实施例中烟气流动方向示意图。

图6为本发明一优选实施例中伞状覆盖整体示意图。

图7为本发明一优选实施例中伞状覆盖剖面示意图。

图中，1为进烟烟道，2为第一层导流叶片，3为烟气垂直通道，4为第二层导流叶片，5为压缩空气吹扫喷嘴，6为进口压力监测仪表，7为出口压力监测仪表，8为反应塔的雾化器，9为反应塔的雾化盘，A为进烟烟道的烟气入口。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对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。

图1为本发明一实施例提供的具有自动清灰功能的烟气分布器装置结构示意图。

如图1所示，该实施例提供的具有自动清灰功能的烟气分布器装置，可以包括：进烟烟道1、设置于进烟烟道1内侧的第一层导流叶片2、与第一层导流叶片2出口端连接的烟气垂直通道3以及与烟气垂直通道3出口端连接的第二层导流叶片4；其中：

进烟烟道1以阿基米德螺旋线形式逆时针方向向中心旋转并收拢，提高烟气流速；

第一层导流叶片2包括多个烟道导流叶片，并均匀分布在进烟烟道1内侧，将烟气逆时针均匀汇入烟气垂直通道3；

第二层导流叶片4包括多个烟气出口导流叶片，烟气出口端导流叶片与水平方向呈角度设置，将烟气以逆时针均匀扩散。

在该实施例中，作为一优选实施例，进烟烟道1的宽度基于阿基米德螺旋线的走向沿进烟方向逐渐变窄，所述进烟烟道1的高度随着宽度的变窄而等比例变窄。

在该实施例中，作为一优选实施例，进烟烟道1的高度可以为其宽度的0.7～1.0倍尺寸比例。

在该实施例中，作为一优选实施例，随着烟道的变窄，烟气流速增加为15～20m/h通过第一层导流叶片。

在该实施例中，作为一优选实施例，第一层导流叶片2包括16～32个烟气出口导流叶片。

在该实施例中，作为一优选实施例，第二层导流叶片4包括10个烟气出口导流叶片，并与水平方向呈30～60°角设置，将烟气以逆时针伞状形式均匀扩散。

在该实施例中，作为一优选实施例，还可以包括：安装于进烟烟道1上的一个或多个压缩空气吹扫喷嘴5、压缩空气通断电磁阀组、进口压力监测仪表6、出口压力监测仪表7以及自动吹扫控制装置；其中：

进口压力监测仪表6和出口压力监测仪表7分别与自动吹扫控制装置连接，自动吹扫控制装置通过压缩空气通断电磁阀组与压缩空气吹扫喷嘴5控制连接；

自动吹扫控制装置根据进口压力和出口压力之间的差压值，通过压缩空气通断电磁阀组控制压缩空气吹扫喷嘴的开启和关闭。

在该实施例中，作为一优选实施例，压缩空气吹扫喷嘴5为4～8个，均匀布置于进烟烟道1上，并与垂直方向呈30～60°角设置。

在该实施例中，作为一优选实施例，当差压值大于等于设定阈值时时，自动吹扫控制装置控制压缩空气吹扫喷嘴组件的开启；当差压值小于设定阈值时，自动吹扫控制装置控制压缩空气吹扫喷嘴组件的关闭。

在该实施例中，作为一优选实施例，设定阈值可以根据需求自行设定，优选为450pa。

在该实施例中，作为一优选实施例，自动吹扫控制装置还设置有定时装置，定时装置用于设定自动清灰时间。

在该实施例中，作为一优选实施例，自动吹扫控制装置与远程终端通讯连接。

本发明上述实施例提供的具有自动清灰功能的烟气分布器装置，其整体可以为圆形结构，进烟口位于烟气分布器的最外侧切向位置，进烟烟道1以阿基米德螺旋线形式逆时针方向向烟气分布器中心旋转。进烟烟道1的内径随着向中心旋转的角度逐渐减小，烟气流速逐渐增加。分布器中心位置即进烟烟道1的内侧安装有第一层导流叶片2，将烟气从进烟烟道1中均匀导流至分布器中心即烟气垂直通道3内，此时烟气流速增加。随着烟气流动，烟气从第一层导流叶片2向第二层导流叶片4流动，第二层导流叶片4带有角度，通过第二层导流叶片4的导流，烟气以逆时针伞状形式向分布器出口流动，均匀喷到后续工艺的反应塔内。第一层导流叶片2的作用为将烟气汇入到分布器的中心即烟气垂直通道3内，并且输出具有高流速的烟气，第二层导流叶片4的作用为将烟气以伞状方式重新均匀的扩散到后续工艺反应塔内。两层导流叶片可以使烟气的流速增加，并且分布更加均匀。

在分布器烟气进口位置设置一个进口压力监测仪表6，在分布器烟气出口位置设置一个出口压力监测仪表7，通过两个位置压力的差值，判断分布器中的烟道是否已经积灰，是否堵塞严重需要清灰。正常情况下进出口的差压值在300-400pa，差压值达到阈值a则判断为产生积灰堵塞，差压值达到阈值b则为严重积灰。

其中，阈值a和阈值b均可以根据实际情况进行自行设置。在该实施例中，作为一具体应用实例，阈值a可以优选为450pa，阈值b可以优选为500pa。

吹扫过程中用压缩空气，压力6bar，远大于烟气在分布器内的压力，可以有效的对积灰进行吹扫，吹扫后，积灰会被扬起，随着烟气会流到烟气分布器的出口，不在烟气分布器内产生堆积。吹扫功能通过控制装置实现，可以通过压力的检测值，判断执行吹扫动作开始与停止，也可以定时进行吹扫动作。

下面结合附图，对本发明上述实施例进一步详细说明。

如图1所示，本发明上述实施例提供的烟气分布器，包括逆时针的进烟烟道1、第一层导流叶片2、烟气垂直通道3、第二层导流叶片4，第一层导流叶片2位于进烟烟道1内侧，均匀分布在进烟烟道1中，包括数量为16～32个的烟道导流叶片，第二层导流叶片4中的烟气出口导流叶片包含角度，将烟气扩散到出口，形成伞状形态到反应塔内。烟气垂直通道3连接第一层导流叶片2和第二层导流叶片4，将加速后的烟气，均匀的带有一定角度的排出烟气分布器。

还包括入口压力监测仪表6、出口压力监测仪表7、压缩空气吹扫喷嘴5、压缩空气通断电磁阀组和自动吹扫控制装置。

压缩空气吹扫喷嘴5位于烟气分布器的进烟烟道1中，进烟烟道1以阿基米德螺旋线形式逆时针螺旋向中心旋转，压缩空气吹扫喷嘴5数量为4～8个，均匀分布在进烟烟道1上，与垂直方向呈30～60°角设置。

如图4所示，烟气分布器的进烟烟道1，逆时针进烟，以阿基米德螺旋线逆时针旋转向中心收拢，进烟烟道1随着进烟方向逐渐变窄，其宽度随着阿基米德螺旋线的走向逐渐变窄，其高度为宽度的0.7-1.0倍尺寸比例，其高度随着宽度的变窄而等比例变窄。整个过程中，随着烟道的变窄，使烟气流速增加。以加速后的流速，通常为15～20m/h通过由烟道导流叶片形成的第一层导流叶片2。

第一层导流叶片2位于进烟烟道1内侧，数量优选为16～24个，逆时针对烟气进行导流，叶片高度小于烟道高度，对烟气进行导流，并且提高烟气流速。如图2所示。

由烟气出口导流叶片形成的第二层导流叶片4位于分布器出口，数量优选为10片，烟气出口导流叶片和水平方向呈角度30°至60°角设置。烟气经过第二层导流叶片4后可以逆时针方向，以伞状形态喷入反应塔内，和雾化器雾化的液滴充分反应。如图3所示。

工作状态中，烟气从分布器烟气入口A进入，如图4和图5所示，进入后随着进烟烟道1的螺旋方向走向向中心流动，同时，在向中心流动的过程中，烟气随着进烟烟道1内侧的第一层导流叶片2导流到烟气垂直通道3，烟气被第一层导流叶片2导流过程中，因进烟烟道1的变窄，流速产生了增加，以加速形式流入烟气垂直通道3。第一层导流叶片2包括16～24个烟道导流叶片，烟气从16-24个烟道导流叶片的方向，逆时针螺旋形式的进入中心的烟气垂直通道3。在烟气垂直通道3的下方，烟气进入第二层导流叶片4，第二层导流叶片4包含10个烟气出口导流叶片，将烟气从10个出口方向，导流排出至反应塔内，烟气出口导流叶片与水平方向呈30°至60°导流角度，可以将烟气以伞状形态逆时针排出，如图6和图7所示。出口流速较高的逆时针方向流动的烟气和雾化器中雾化出的顺时针方向喷洒的液滴进行充分的对冲效果。可以和雾化液滴充分的换热接触，达到最佳的蒸发，反应效果。经过第一层导流叶片的导流可以将烟气均匀分配到中心，同时增加烟气流速，第二层导流叶片则可以使烟气以伞状形态逆时针喷入反应塔。同时高速出口的烟气可以完全覆盖雾化器的雾化液滴，不使得雾化液滴向分布器上部喷洒。

在导流过程中，烟气在分布器内部不断的流动，烟气中包含的大量粉尘，在流速变化，或者流速较低的过程中，容易产生粉尘的沉降。安装在分布器入口处的压力监测仪表6，和安装在分布器出口的压力监测仪表7，根据两个压力之间的差值来判断分布器的压力降低是否正常，正常情况下进出口的差压值在300～400pa，差压值达到阈值a(例如450pa)则判断为产生积灰堵塞，差压值达到阈值b(例如500pa)则为严重积灰。在压力差为阈值a(例如450pa)，则通过自动吹扫控制装置，控制装置主要功能为设定吹扫时间、启动吹扫流程、打开压缩空气电磁阀组，控制压缩空气吹扫喷嘴5吹扫。启动压缩空气吹扫后，压缩空气从4～8个喷嘴进入烟气分布器的烟道中，压缩空气压力为5～6公斤，可以有效的对积灰进行吹扫，吹扫后，积灰会被扬起，随着烟气流到烟气分布器的出口。每次自动清灰时间可以通过定时装置进行设定，通常为1～5分钟，吹扫结束后，通过进口、出口的压力监测点来监测差压值判断是否清扫成功，若压力值没有恢复到正常，则再次进行吹扫。其中，阈值a和阈值b均可以根据实际情况进行自行调整。

烟气分布器的进烟烟道1中优选安装8个吹扫点，可以从8个方向吹扫，完全覆盖进烟烟道的全部位置。防止水平段积灰的情况，同时，控制装置可以接入厂内远程控制系统，实现远程在线清扫，不需要人为现场操作，避免停机的情况。

在本发明部分实施例中：

进烟烟道呈逆时针延阿基米德螺旋线走向烟气。

两级导流叶片的导流作用实现均匀分布烟气。

经过进烟烟道后可以提高烟气流速。

对进出口差压进行测量，根据差压值判断堵塞情况，本地或远程在线控制压缩空气吹扫清灰，减少人工干预，并可以自动定时清灰。

本发明上述实施例提供的具有自动清灰功能的烟气分布器装置，设计了多级导流叶片，能够将烟气均匀地从出口排出，实现烟气的均匀分布。根据烟气分布器进出口差压判断是否存在积灰堵塞，通过安装于烟气分布器的压缩空气喷嘴口，进行吹扫排堵，且吹扫位置完全覆盖分布器水平烟道，实现自动清灰排堵功能；同时，还可以根据时间设定吹扫。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种具有自动清灰功能的烟气分布器装置，其特征在于，包括：进烟烟道(1)、设置于所述进烟烟道(1)内侧的第一层导流叶片(2)、与所述第一层导流叶片(2)出口端连接的烟气垂直通道(3)以及与所述烟气垂直通道(3)出口端连接的第二层导流叶片(4)；其中：

所述进烟烟道(1)以阿基米德螺旋线形式逆时针方向向中心旋转并收拢，提高烟气流速；

所述第一层导流叶片(2)包括多个烟道导流叶片，并均匀分布在所述进烟烟道(1)内侧，将烟气逆时针均匀汇入所述烟气垂直通道(3)；

所述第二层导流叶片(4)包括多个烟气出口导流叶片，所述烟气出口端导流叶片与水平方向呈角度设置，将烟气以逆时针均匀扩散。

2.根据权利要求1所述的具有自动清灰功能的烟气分布器装置，其特征在于，所述进烟烟道(1)宽度基于阿基米德螺旋线的走向沿进烟方向逐渐变窄，所述进烟烟道(1)的高度随着宽度的变窄而等比例变窄。

3.根据权利要求2所述的具有自动清灰功能的烟气分布器装置，其特征在于，随着烟道的变窄，所述烟气流速增加为15～20m/h通过第一层导流叶片。

4.根据权利要求1所述的具有自动清灰功能的烟气分布器装置，其特征在于，所述第一层导流叶片(2)包括16～32个烟气出口导流叶片。

5.根据权利要求1所述的具有自动清灰功能的烟气分布器装置，其特征在于，所述第二层导流叶片(4)包括10个烟气出口导流叶片，并与水平方向呈30～60°角设置，将烟气以逆时针伞状形式均匀扩散。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的具有自动清灰功能的烟气分布器装置，其特征在于，还包括：安装于所述进烟烟道(1)上的一个或多个压缩空气吹扫喷嘴(5)、压缩空气通断电磁阀组、进口压力监测仪表(6)、出口压力监测仪表(7)以及自动吹扫控制装置；其中：

所述进口压力监测仪表(6)和出口压力监测仪表(7)分别与所述自动吹扫控制装置连接，所述自动吹扫控制装置通过所述压缩空气通断电磁阀组与所述压缩空气吹扫喷嘴(5)控制连接；

所述自动吹扫控制装置根据进口压力和出口压力之间的差压值，通过所述压缩空气通断电磁阀组控制所述压缩空气吹扫喷嘴的开启和关闭。

7.根据权利要求6所述的具有自动清灰功能的烟气分布器装置，其特征在于，所述压缩空气吹扫喷嘴(5)为4～8个，均匀布置于所述进烟烟道(1)上，并与垂直方向呈30～60°角设置。

8.根据权利要求6所述的具有自动清灰功能的烟气分布器装置，其特征在于，当所述差压值大于等于设定阈值时，所述自动吹扫控制装置控制所述压缩空气吹扫喷嘴组件的开启；当所述差压值小于设定阈值时，所述自动吹扫控制装置控制所述压缩空气吹扫喷嘴组件的关闭。

9.根据权利要求6所述的具有自动清灰功能的烟气分布器装置，其特征在于，所述自动吹扫控制装置还设置有定时装置，所述定时装置用于设定自动清灰时间。

10.根据权利要求6所述的具有自动清灰功能的烟气分布器装置，其特征在于，所述自动吹扫控制装置与远程终端通讯连接。

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