CN1148249C

CN1148249C - 高效湿式脱硫除尘装置

Info

Publication number: CN1148249C
Application number: CNB021266778A
Authority: CN
Inventors: 新林; 林新
Original assignee: 林新
Current assignee: Zhejiang Bohua Environmental Technology & Engineering Co., Ltd
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2004-05-05
Anticipated expiration: 2022-07-26
Also published as: CN1391978A

Abstract

高效湿式脱硫除尘装置。用于电厂燃煤锅炉烟气脱硫除尘的装置。它包含带内塔的主塔及烟气进出口管、灰水和脱硫渣的出口管、药液喷管和挡水圈，其特征是：主塔和内塔的壁面上分别设有能使流体先骤然向中心后逐渐扩大的内凸圈和锥状突起，内塔上部带有药液的溢流器；其中内凸圈是设置在主塔内壁的其直径自下而上逐渐扩大的内圆锥壁，溢流器含有在主塔塔壁上的药液进管、与药液进管连通且在内塔上的药液池及池顶端开设的溢流孔道和环形溢流口。本发明使烟气脱硫93%以上、除尘达99.6%、含尘浓度小于50mg/m³，完全符合2003年我国环保新标准，且还具有系统阻力降小、维修时不用停机、制造和安装方便、设备成本和运行费用较低等特点。

Description

高效湿式脱硫除尘装置

技术领域

本发明涉及一种废气的物理化学净化装置，尤其是用于锅炉烟气的脱硫除尘装置。

背景技术

中国专利94210374.2公开的锅炉烟气脱硫除尘装置，它用于脱硫除尘的设备是旋流板塔，该旋流板塔由顶部的除雾板和数块旋流塔板组成，其中每一块旋流塔板又包含有中心受液板、短圆柱罩筒和一组与受液板周围和罩筒内侧相连的导向叶片，以及管形或锥形的溢液装置等。该旋流板塔还有以下的缺点：1)它的烟气进口设置在塔底、烟气出口设置在塔顶，液流进口设在塔的上部、液流出口设在塔的底部，因此，它的脱硫除尘是在向下的液流与上升气流的逆向流动接触中完成，由于逆向流动中的液、气接触时间短、接触机率少，故脱硫除尘的效果不理想；2)旋流板塔的结构复杂、零部件多，并且对安装的要求较为严格，例如旋流塔板的水平与否、导向叶片的安装是否对中心、中心受液板与短圆柱罩筒之间在周向各点上的间隔距离是否均匀一致等，都将直接影响到脱硫除尘的效果，因此它在设备制造、安装方面的难度比较大、成本比较高；3)以气液逆向流动中完成烟气脱硫除尘需耗用的药液多，并且流体通过旋流塔板时的阻力降也比较大，因此设备运行所需费用比较高；4)该旋流板塔易损坏，其维修比较费时、也比较麻烦，而且修理时必须要停机。总之，该装置因脱硫除尘的效果还不够理想、设备制造与安装的成本和设备运行的费用均比较高、维修麻烦且还要停机，故它的推广应用还比较困难。

中国专利98219685.7公开的湿法高效脱硫除尘装置，它包含有一个带中心内塔的主塔和一个以水平接管连通的文丘里塔，两塔塔壁均装有切向的液流喷管，且中心内塔上装有旋流器。它以液、气同向流动提高了烟气脱硫除尘的效果，并简化了设备的结构、降低了药液的耗用量与流体流动的阻力降，但它还有以下的缺点：1)该装置采用的主塔和文丘里塔的双塔结构需占用较大的空间，且塔内流体的阻力降也还比较大；2)它的主塔是直圆环筒型，烟气和药液从塔壁的切向口进入后即在旋流层内进行脱硫除尘，由于流体在旋流层内缺少径向的交叉混合，故脱硫反应还不够彻底；3)主塔中心区域无药液补充，有显药液不足，并且雾气在流体旋转时集中在主塔的中心，它随气流上升而难以去除，因此会影响到脱硫除尘效果和排烟干燥度的进一步提高。

发明内容

本发明是要克服上述现有技术中存在的缺点，提供一种能对锅炉烟气进行高效脱硫除尘，以使它符合我国将在2003年起使用的火电厂燃煤锅炉环保新标准，且设备成本和运行费用均较低的高效湿式脱硫除尘装置，同时还使它具有结构简单合理、制造和安装方便、设备占用的空间小、耗能和耗药量少等特点。

本发明高效湿式脱硫除尘装置，它包含一个直立安装的其中心带有内塔的主塔，主塔顶端设置的烟气出口管、底部设置的切向的烟气进口管、灰水和脱硫渣的出口管、塔壁上设置的切向的药液喷管、以及在主塔上方的塔内壁上带有的挡水圈，其特点是：主塔和内塔的壁面上分别设置能使流体先骤然向中心缩拢后再向上逐渐扩大的内凸圈和锥状突起，内塔上部带有药液的溢流器；其中内凸圈是一个设置在主塔内壁上的其直径自下而上逐渐扩大的内圆锥壁，同时内塔在内圆锥壁底端所在处的直径内缩，且内圆锥壁底端的直径小于内塔底部的直径而大于与内圆锥壁底端相邻处的内塔直径；溢流器包含有连接在主塔塔壁上的药液进管、与药液进管连通且设置在内塔上的药液池、池顶端开设的溢流孔道和环形溢流口。上述的锥状突起可由两倒置的且以端面相固接的圆锥体组成。

本发明高效湿式脱硫除尘装置，它的内塔顶端还设有脱水器，该脱水器是一个固定在内塔顶端且其直径大于内塔直径的圆盘。以使它与挡水圈一起，进一步捕截流体中的尘雾。

使用本发明装置时，烟气从切向的烟气进口管进入主塔，在主塔和内塔之间的圆环柱形的空间内高速旋转，与此同时，从切向的药液喷管喷入的碱性液在塔内与烟气同向旋转，并呈雾状与烟气混合进行脱硫反应，该气液混合流沿塔壁旋转上升；上升过程流经内凸圈所在的止口式通道和锥状突起，气流先向中心聚拢、后又扩散向上，实现气液混合流在主塔径向的交错混合，同时还受到来自塔壁上切向药液喷管和溢流器的药液喷射与喷淋，主塔中部也不断被补入从内塔溢流下来的药液，既使脱硫除尘更充分，又能有效地以喷淋液带走上升气流中的尘雾；此后，流体在继续旋转上升的过程中完成脱硫和离心分离尘粒和液珠，又在脱水器和挡水圈上进一步除去流体中的液珠和固形物；最后，脱硫除尘且干燥了的气体从烟气出口管排放，而液珠和固形物除了被甩向主塔壁且沿壁向下之外，还被脱水器和挡水圈截留并下滴，最终从主塔底部的灰水和脱硫渣的出口管排放。

本发明的有益效果：1)锅炉烟气与药液在本发明装置内的同向流动中进行脱硫反应、旋转中除尘，还在止口式通道上作径向的交错混合、在塔中心区域得到补液，因此气液混合充分、接触反应完全、脱硫除尘效果好，其中脱硫效果可达93％以上、除尘效率达99.6％、排尘浓度小于50mg/m³；所排放的烟气不冒白烟、不污染环境，能符合我国将在2003年起执行的火力发电燃煤锅炉烟气排放的环保新标准；2)因上升的流体在旋转中还受到塔中心的喷液和脱水器、挡水圈作用，故本发明装置的除水、除雾效果好，使排出的烟气较为干燥，其含湿量在3.6％以下；3)本发明装置的系统阻力降比较小，约为750Pa，因此耗能少；4)本发明装置的结构简单合理，零部件，尤其是易损件很少、维修时也不用停机、制造和安装方便，并且设备在运行中的费用少，故有利于它的推广应用。

附图说明

对各幅附图的简略说明如下：

图1是本发明的高效湿式脱硫除尘装置的主剖视图；

图2是图1中节点I的放大图；

图3和图4分别是图2中的A-A放大剖视图和B-B放大剖视图；

图5和图6分别是图1中的C-C放大剖视图和D-D放大剖视图。

图中的标号说明：1-主塔；2-内塔；2a-内塔上盖；3-烟气进口管；4-止口式通道；5-内凸圈；5’-锥状突起；6-溢流板；7-溢流器；7a-药液池；7b-溢流孔道；7c-药液进管；7d-环形溢流口；8-药液喷管；9-脱水器；10-挡水圈；11-烟气出口管；12-灰水和脱硫渣的出口管；D₁-内塔底部的直径；D₂-内圆锥壁底端的直径；D₃-内塔在内圆锥壁底端所在处的直径。

具体实施方式

实施例1.本实施例的高效湿式脱硫除尘装置可从图1、图2和图5、图6中看到，它包含一个直立安装的其中心带有内塔2的主塔1，主塔的顶端设置了烟气出口管11、底部设置了切向的烟气进口管3和灰水和脱硫渣的出口管12、塔壁上、下部分别设置一组切向的药液喷管8、内塔2塔顶以上的主塔1内壁上带有挡水圈10，并且主塔和内塔上的壁面分别设置能使流体先骤然向中心缩拢后再向上逐渐扩大的内凸圈5和锥状突起5’，内塔上部带有药液的溢流器7。其中内凸圈是一个设置在主塔内壁上的其直径自下而上逐渐扩大的内圆锥壁，同时内塔在内圆锥壁底端所在处的直径内缩，且内圆锥壁底端的直径D₂小于内塔底部的直径D₁而大于与内圆锥壁底端相邻处的内塔直径D₃，亦即D₁＞D₂＞D₃；锥状突起5’是由两个倒置的且以端面相固接的圆锥体组成；溢流器可从图2、图3和图4中看到，它含有连接在主塔塔壁上的药液进管7c、与药液进管连通且设置在内塔上的药液池7a、池顶端开设的溢流孔道7b和环形溢流口7d。为了制造和安装上的方便，溢流器7可通过一个与内塔以嵌合连接的上盖2a进行安装，且环形溢流口7d直接设置在上盖的底端，而溢流孔道7b设置在内塔与上盖嵌合的塔顶端面上，以使溢流孔道7b和环形溢流口7d连通。药液从进管7c进入药液池7a，又通过药液池上的溢流孔道7b和环形溢流口7d沿内塔周边外溢并下淋，实现向上升气流的中心补充药液、确保脱硫反应充分，同时又能起到以喷淋液夹带上升气流中的尘雾，有效地除尘、去湿。

使用本实施例的装置时，烟气从切向的烟气进口管3进入主塔1，在主塔1和内塔2之间的圆环柱形的空间内高速旋转，与此同时，从底部的切向的药液喷管8喷入的碱性药液流在主塔内呈旋雾状与烟气混合、进行脱硫反应，并沿塔壁旋转上升；上升过程中在塔壁内凸的内圆锥壁5底端所形成的止口式通道4时先折向中心，实现气液混合流在径向的交错混合；其后又沿内塔上的锥状突起5’向主塔壁扩散，并在主塔上方的药液喷管8喷射作用下继续旋转向上，不断进行脱硫和离心分离尘粒和液珠；与此同时，塔中部区域的气流还在溢流器下方补入药液，既充分脱硫除尘，又能以喷淋液带走上升气流中的尘雾；最后，脱硫除尘且脱水干燥了的气体从烟气出口管11排放、液珠和固形物在流体旋转中被甩向主塔壁且沿壁靠自重向下、从主塔底部设置的灰水和脱硫渣的出口管12排放。该出口管12的外出通道上设有插套式的溢流板6，该板可根据需要将它插到底，或者不插到底；例如在本发明装置正常工作时，可将溢流板插到底，以使液体从溢流板顶部分流出去并加以回收利用；而在本发明装置停止运转时，可将溢流板上提，以使塔内液体从溢流板底端冲出，使出口通道畅通。

实施例2.本实施例可从图1中看到，它与实施例1所不同的是：内塔2的顶端还可设置脱水器9，该脱水器是一个固定在内塔顶部且其直径大于内塔直径的圆盘。在本例中脱水器是安装在内塔上盖2a的顶端。它与挡水圈10一起，从主塔内的不同径向位置上将液珠和固形物截留，并靠它们的自重下滴，烟气靠惯性向上，最后从主塔底部的灰水和脱硫渣的出口管12排放，而烟气靠惯性向上，从烟气出口管11排放。

Claims

1、一种高效湿式脱硫除尘装置，它包含一个直立安装的其中心带有内塔(2)的主塔(1)，主塔顶端设置的烟气出口管(11)、底部设置的切向的烟气进口管(3)、灰水和脱硫渣的出口管(12)、塔壁上设置的切向的药液喷管(8)、以及在主塔上方的塔内壁上带有的挡水圈(10)，其特征是：主塔和内塔的壁面上分别设置能使流体先骤然向中心缩拢后再向上逐渐扩大的内凸圈(5)和锥状突起(5’)，内塔上部带有药液的溢流器(7)；其中内凸圈是一个设置在主塔内壁上的其直径自下而上逐渐扩大的内圆锥壁，同时内塔在内圆锥壁底端所在处的直径内缩，且内圆锥壁底端的直径D₂小于内塔底部的直径D₁而大于与内圆锥壁底端相邻处的内塔直径D₃；溢流器包含有连接在主塔塔壁上的药液进管(7c)、与药液进管连通且设置在内塔上的药液池(7a)、池顶端开设的溢流孔道(7b)和环形溢流口(7d)。

2、根据权利要求1所述的高效湿式脱硫除尘装置，其特征是：所说的内塔(2)的顶端设有脱水器(9)，该脱水器是一个固定在内塔顶端且其直径大于内塔直径的圆盘。