CN115178071A - 一种防粘壁半干法脱硫吸收塔 - Google Patents

一种防粘壁半干法脱硫吸收塔 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种防粘壁半干法脱硫吸收塔，属于烟气脱硫技术领域；包括依次对接形成烟气流动通道的入口烟道、文丘里管组、扩散管、塔筒体、第一连接烟道、吸收塔帽、出风烟道，所述塔筒体上固定连接有与所述塔筒体相连通的加料口。本发明通过设置旋流管，高温干燥烟气通过旋流管直接高速切向进入塔筒体，沿筒体壁旋转上升，当筒体壁上粘结有吸潮的循环灰时，在沿壁高速旋转上升的干燥烟气流的冲刷作用下，粘结的吸潮灰会被干燥、冲刷，重新形成脱硫剂粉掉入悬浮床参与脱硫反应，实现了预防现有半干法脱硫吸收塔因喷入的工艺水雾无法快速蒸发造成的循环灰和吸收剂吸潮粘壁的现象，保障脱硫系统的稳定运行。

Description

一种防粘壁半干法脱硫吸收塔
技术领域
本发明涉及烟气脱硫技术领域，特别涉及一种防粘壁半干法脱硫吸收塔。
背景技术
随着国家节能减排工作的不断深入，要求工业烟气的二氧化硫排放低于35mg/Nm3的超低排放要求，循环流化床半干法烟气脱硫技术顺应了国家能源发展的需要和环保市场未来的需求，脱硫后气体二氧化硫浓度可达到35mg/Nm3以下。
循环流化床半干法烟气脱硫技术是利用循环流化床原理，在吸收塔中同时喷入氧化钙粉吸收剂和工艺水，并通过吸收剂的多次再循环喷入，延长吸收剂与烟气的接触时间，以达到高效脱硫的目的。
现有半干法脱硫吸收塔在入口烟气的温度、烟气量发生波动变化或工艺水喷枪的角度出现偏差时，喷入吸收塔内的工艺水雾则无法快速蒸发，进而被粉状的循环灰和吸收剂吸潮，含湿量增大，潮湿的循环灰和吸收剂在接触到吸收塔筒体时产生粘壁现象，当粘壁板结的循环灰积累到一定程度后在重力作用下大块掉落，堵塞文丘里管、造成塌床等现象，影响脱硫系统的稳定运行，因此，本申请提供了一种防粘壁半干法脱硫吸收塔来满足需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种防粘壁半干法脱硫吸收塔以解决现有的半干法脱硫吸收塔在塔内喷入工艺水时，由于喷枪的安装偏差、烟气参数的波动变化与喷枪喷水量的不匹配等原因，造成脱硫吸收剂湿度大，使得塔内出现循环灰和吸收剂潮湿粘壁现象，影响脱硫系统的稳定运行的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种防粘壁半干法脱硫吸收塔，包括依次对接形成烟气流动通道的入口烟道、文丘里管组、扩散管、塔筒体、第一连接烟道、吸收塔帽、出风烟道，所述塔筒体上固定连接有与所述塔筒体相连通的加料口，所述塔筒体上固定连接有贯穿并延伸至所述塔筒体内的工艺水喷枪，所述塔筒体和所述入口烟道上固定连接有若干与所述文丘里管组并联的旋流管；所述旋流管在脱硫吸收塔的径向以切线方式、轴向以向上倾斜一定角度的方式进入吸收塔，所述旋流管的一端与所述入口烟道相连通，所述旋流管的另一端与所述塔筒体相连通。
优选地，所述旋流管上固定连接有相连通的调节阀和气压调节管道，所述气压调节管道内安装有用于调节流经气压调节管道的气体压力的第一调节部件，所述塔筒体内安装有贯穿所述旋流管并延伸至所述气压调节管道内的第二调节部件，所述第二调节部件用于对经所述旋流管流入所述塔筒体内的气体进行引导，所述第一调节部件可用于控制所述第二调节部件的引导角度。
优选地，所述第一调节部件包括固定安装在所述气压调节管道内的内胆，所述内胆上套设有气囊，所述气囊位于所述内胆中部，所述气囊上固定安装有进气口，所述进气口贯穿并延伸至所述气压调节管道外。
优选地，所述进气口上固定连接有泄压阀，所述泄压阀通过管路连接有气泵。
优选地，所述气压调节管道内固定连接有两个导流坡，两个所述导流坡上相互远离的一侧均开设有斜面，所述内胆的内径与所述导流坡的最小内径相同，所述内胆的顶部和底部均与所述导流坡固定连接。
优选地，所述内胆和所述气囊均为橡胶材质。
优选地，所述第二调节部件包括固定连接在所述塔筒体内的若干固定杆，所述固定杆上转动套接有导流板，所述导流板的一侧固定连接有拉绳，所述拉绳原理所述导流板的一端固定连接有限位块，所述限位块上成周圈固定连接有若干第二支撑杆，若干所述第二支撑杆远离所述限位块的一端固定连接有支撑环，所述支撑环与所述导流坡的斜面抵触。
优选地，所述导流板的顶部和底部均固定连接有挡板，所述挡板与所述导流板一体成型。
优选地，所述旋流管的一侧固定连接有贯穿并延伸至所述旋流管另一侧的第一支撑杆，所述第一支撑杆上转动套接有滚轮，所述滚轮上开设有凹槽，所述拉绳位于所述凹槽内。
优选地，所述第一支撑杆上通过螺纹固定连接有两个螺栓，两个所述螺栓的一侧均与所述旋流管抵触。
本发明与现有技术相比，至少具有如下有益效果：
上述方案中，通过设置旋流管，高温干燥烟气通过旋流管直接高速切向进入塔筒体，沿筒体壁旋转上升，当筒体壁上粘结有吸潮的循环灰和吸收剂时，在沿壁高速旋转上升的干燥烟气流的冲刷作用下，粘结的吸潮灰会被干燥、冲刷，重新形成脱硫剂粉掉入悬浮床参与脱硫反应，实现了预防现有半干法脱硫吸收塔因工艺水雾无法快速蒸发造成的循环灰和吸收剂吸潮粘壁的现象，保障脱硫系统的稳定运行。
通过气泵经进气口向气囊内泵送气体，使气囊膨胀，在进气口的限位作用下，膨胀的气囊对内胆的中部造成挤压，使内胆在两端不变，中部向内收缩的情况下变形成文丘里管，通过文丘里管的效应使通过内胆的烟气流速加快，进而提高吸潮灰的冲刷效果，有效保障了脱硫吸收塔的防粘壁。
通过设置导流板，烟气经气压调节管道、旋流管进入塔筒体内后，会在导流板的引导下，向塔筒体内壁靠近，提高塔筒体的冲刷效果，避免经气压调节管道、旋流管进入塔筒体的烟气向塔筒体的中部流散，同时，当气囊充气后将内胆向内挤压时，内胆的内壁会与第二支撑杆抵触，并迫使第二支撑杆向下移动，第二支撑杆通过拉绳带动导流板转动，进而减小导流板与塔筒体内壁的开合角，使得经导流板引导的烟气更加集中，并进一步向塔筒体的内壁靠近，从而提高烟气对塔筒体内壁的冲刷效果。
附图说明
并入本文中并且构成说明书的部分的附图示出了本公开的实施例，并且与说明书一起进一步用来对本公开的原理进行解释，并且使相关领域技术人员能够实施和使用本公开。
图1为防粘壁半干法脱硫吸收塔立体结构示意图；
图2为防粘壁半干法脱硫吸收塔立体局部剖视立体结构示意图；
图3为图2中A处放大立体结构示意图；
图4为气压调节管道、气囊装配剖视立体放大结构示意图。
[附图标记]
1、出风烟道；2、吸收塔帽；3、第一连接烟道；4、塔筒体；5、加料口；6、工艺水喷枪；7、旋流管；8、文丘里管组；9、扩散管；10、入口烟道；11、调节阀；12、气压调节管道；13、内胆；14、气囊；15、进气口；16、导流坡；17、第一支撑杆；18、滚轮；19、固定杆；20、导流板；21、拉绳；22、限位块；23、第二支撑杆；24、支撑环；25、螺栓；26、第一调节部件；27、第二调节部件。
如图所示，为了能明确实现本发明的实施例的结构，在图中标注了特定的结构和器件，但这仅为示意需要，并非意图将本发明限定在该特定结构、器件和环境中，根据具体需要，本领域的普通技术人员可以将这些器件和环境进行调整或者修改，所进行的调整或者修改仍然包括在后附的权利要求的范围中。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种防粘壁半干法脱硫吸收塔进行详细描述。同时在这里做以说明的是，为了使实施例更加详尽，下面的实施例为最佳、优选实施例，对于一些公知技术本领域技术人员也可采用其他替代方式而进行实施；而且附图部分仅是为了更具体的描述实施例，而并不旨在对本发明进行具体的限定。
需要指出的是，在说明书中提到“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等指示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。另外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合其它实施例(无论是否明确描述)实现这种特征、结构或特性应在相关领域技术人员的知识范围内。
通常，可以至少部分从上下文中的使用来理解术语。例如，至少部分取决于上下文，本文中使用的术语“一个或多个”可以用于描述单数意义的任何特征、结构或特性，或者可以用于描述复数意义的特征、结构或特性的组合。另外，术语“基于”可以被理解为不一定旨在传达一组排他性的因素，而是可以替代地，至少部分地取决于上下文，允许存在不一定明确描述的其他因素。
如本文使用的，术语“标称/标称地”是指在生产或制造过程的设计阶段期间设置的针对部件或过程操作的特性或参数的期望或目标值，以及高于和/或低于期望值的值的范围。值的范围可能是由于制造过程或容限中的轻微变化导致的。如本文使用的，术语“大约”指示可以基于与主题半导体器件相关联的特定技术节点而变化的给定量的值。基于特定技术节点，术语“大约”可以指示给定量的值，其例如在值的5％-15％(例如，值的±5％、±10％或±15％)内变化。
如图1和图2所示的，本发明的实施例提供一种防粘壁半干法脱硫吸收塔，包括依次对接形成烟气流动通道的入口烟道10、文丘里管组8、扩散管9、塔筒体4、第一连接烟道3、吸收塔帽2、出风烟道1，所述塔筒体4上固定连接有与塔筒体4相连通的加料口5，作为本实施例的一种实施方式，加料口5可用作循环灰和吸收剂加入口，用于向塔筒体4内添加二氧化硫吸收剂及通入循环灰，塔筒体4上固定连接有贯穿并延伸至塔筒体4内的工艺水喷枪6，塔筒体4和入口烟道10上固定连接有若干与文丘里管组8并联的旋流管7；旋流管7在脱硫吸收塔的径向以切线方式、轴向以向上倾斜一定角度的方式进入吸收塔，旋流管7的一端与入口烟道10相连通，旋流管7的另一端与塔筒体4相连通。
通过设置旋流管7，当高温干燥烟气进入入口烟道10后，其中大部分烟气经文丘里管组8加速后进入塔筒体4，与经工艺水喷枪6雾化喷入的水、加料口5进入的循环灰和吸收剂在吸收塔筒体内迅速混合，雾化水快速蒸发吸收热量的同时增加烟气含湿量，使烟气温度降低至接近露点的高效脱硫温度，大部分循环灰和吸收剂在吸收塔筒体内不断进行翻滚、掺混形成高浓度粉尘悬浮床，小部分会在烟气的夹带下经第一连接烟道3、吸收塔帽2、出风烟道1带出吸收塔，经吸收塔后部的除尘设备捕捉，捕捉下来的循环灰则通过返料系统经加料口5又被送回吸收塔再次参与脱硫反应，如此循环使吸收剂的利用率达到最大，脱硫效率达到最高，另一小部分高温干燥烟气通过旋流管7直接高速切向进入塔筒体4，沿筒体壁旋转上升，当筒体壁上粘结有吸潮的循环灰时，在沿壁高速旋转上升的干燥烟气流的冲刷作用下，粘结的吸潮灰会被干燥、冲刷，重新形成脱硫剂粉掉入悬浮床参与脱硫反应，实现了预防现有半干法脱硫吸收塔因喷入的工艺水雾无法快速蒸发造成的循环灰和吸收剂吸潮粘壁的现象，避免粘结的吸潮灰持续粘附在脱硫吸收塔内壁，确保在烟气温度、烟气量的波动变化以及工艺水喷枪6的角度出现偏差等情况下，均能够实现半干法脱硫系统稳定运行的优点。
如图1-4所示的，在本实施例中，所述旋流管7上固定连接有相连通的调节阀11和气压调节管道12，通过调节阀11可控制经气压调节管道12和旋流管7进入塔筒体4内的烟气流量，使用方便，调节阀11和气压调节管道12均通过法兰和紧固螺栓与旋流管7固定连接，连接效果可靠，且便于维修更换，气压调节管道12内安装有用于调节流经气压调节管道12的气体压力的第一调节部件26，塔筒体4内安装有贯穿旋流管7并延伸至气压调节管道12内的第二调节部件27，第二调节部件27用于对经旋流管7流入塔筒体4内的气体进行引导，第一调节部件26可用于控制第二调节部件27的引导角度，第一调节部件26包括固定安装在气压调节管道12内的内胆13，内胆13上套设有气囊14，气囊14位于内胆13中部，气囊14上固定安装有进气口15，进气口15贯穿并延伸至气压调节管道12外；进气口15上固定连接有泄压阀(图中未画出)，通过泄压阀可对充气的气囊14进行泄压，保障气囊14的重复利用，泄压阀通过管路连接有气泵(图中未画出)；内胆13和气囊14均为橡胶材质。
为提高吸潮灰的冲刷效果，可定期启动气泵，通过气泵经进气口15向气囊14内泵送气体，使气囊14膨胀，在进气口15的限位作用下，膨胀的气囊14对内胆13的中部造成挤压，使内胆13在两端不变，中部向内收缩的情况下变形成文丘里管，通过文丘里管的效应使通过内胆13的烟气流速加快，进而提高吸潮灰的冲刷效果，有效保障了脱硫吸收塔的防粘壁。
如图4所示的，在本实施例中，所述气压调节管道12内固定连接有两个导流坡16，两个导流坡16上相互远离的一侧均开设有斜面，内胆13的内径与导流坡16的最小内径相同，内胆13的顶部和底部均与导流坡16固定连接，常态下内胆13与导流坡16的内表面齐平，通过导流坡16对烟气进行引导，避免烟气长时间对内胆13的端部造成冲击，影响内胆13的使用寿命。
如图3、图4所示的，在本实施例中，所述第二调节部件27包括固定连接在塔筒体4内的若干固定杆19，固定杆19上转动套接有导流板20，导流板20的一侧固定连接有拉绳21，拉绳21原理导流板20的一端固定连接有限位块22，限位块22上成周圈固定连接有若干第二支撑杆23，若干第二支撑杆23远离限位块22的一端固定连接有支撑环24，支撑环24与导流坡16的斜面抵触。
通过设置导流板20，烟气经气压调节管道12、旋流管7进入塔筒体4内后，会在导流板20的引导下，向塔筒体4内壁靠近，提高塔筒体4的冲刷效果，避免经气压调节管道12、旋流管7进入塔筒体4的烟气向塔筒体4的中部流散，同时，当气囊14充气后将内胆13向内挤压时，内胆13的内壁会与第二支撑杆23抵触，并迫使第二支撑杆23向下移动，第二支撑杆23通过拉绳21带动导流板20转动，进而减小导流板20与塔筒体4内壁的开合角，使得经导流板20引导的烟气更加集中，并进一步向塔筒体4的内壁靠近，从而提高烟气对塔筒体4内壁的冲刷效果。
通过设置导流坡16，在支撑环24与导流坡16斜面的抵触下，使得支撑环24通过第二支撑杆23、限位块22、拉绳21可使导流板20限位，避免气囊14收缩时，受旋流管7出口烟气气流作用使导流板20运动并增加导流板20与塔筒体4内壁的开合角，进而降低冲刷效果，并使得气囊14充气挤压内胆13时，内胆13向内收缩卡住支撑环24，进而使支撑环24无法通过拉绳21对导流板20进行调节。
如图3所示的，在本实施例中，所述导流板20的顶部和底部均固定连接有挡板，挡板与导流板20一体成型，通过导流板20顶部和底部的挡板进一步提高导流板20对烟气的引导效果。
如图4所示的，在本实施例中，所述旋流管7的一侧固定连接有贯穿并延伸至旋流管7另一侧的第一支撑杆17，第一支撑杆17上转动套接有滚轮18，滚轮18上开设有凹槽，拉绳21位于凹槽内；第一支撑杆17上通过螺纹固定连接有两个螺栓25，两个螺栓25的一侧均与旋流管7抵触，通过滚轮18对拉绳21进行支撑，避免拉绳21运动时与旋流管7或气压调节管道12的内壁发生刮擦，进而降低旋流管7、气压调节管道12、拉绳21的使用寿命，通过拉绳21上的凹槽进一步提高对拉绳21的限位效果。
本发明提供的技术方案，通过设置旋流管，当高温干燥烟气进入入口烟道后，其中大部分烟气经文丘里管组加速后进入塔筒体，与经工艺水喷枪雾化喷入的水、加料口进入的循环灰和吸收剂在吸收塔筒体内迅速混合，雾化水快速蒸发吸收热量的同时增加烟气含湿量，使烟气温度降低至接近露点的高效脱硫温度，大部分循环灰和吸收剂在吸收塔筒体内不断进行翻滚、掺混形成高浓度粉尘悬浮床，小部分会在烟气的夹带下经第一连接烟道、吸收塔帽、出风烟道带出吸收塔，经吸收塔后部的除尘设备捕捉，捕捉下来的循环灰则通过返料系统经加料口又被送回吸收塔再次参与脱硫反应，如此循环使吸收剂的利用率达到最大，脱硫效率达到最高，另一小部分高温干燥烟气通过旋流管直接高速切向进入塔筒体，沿筒体壁旋转上升，当筒体壁上粘结有吸潮的循环灰时，在沿壁高速旋转上升的干燥烟气流的冲刷作用下，粘结的吸潮灰会被干燥、冲刷，重新形成脱硫剂粉掉入悬浮床参与脱硫反应，实现了预防现有半干法脱硫吸收塔因工艺水雾无法快速蒸发造成的循环灰和吸收剂吸潮粘壁的现象，避免粘结的吸潮灰持续粘附在脱硫吸收塔内壁，确保在烟气温度、烟气量的波动变化以及工艺水喷枪的角度出现偏差等情况下，均能够实现半干法脱硫系统稳定运行的优点。
为提高吸潮灰的冲刷效果，可定期启动气泵，通过气泵经进气口向气囊内泵送气体，使气囊膨胀，在进气口的限位作用下，膨胀的气囊对内胆的中部造成挤压，使内胆在两端不变，中部向内收缩的情况下变形成文丘里管，通过文丘里管的效应使通过内胆的烟气流速加快，进而提高吸潮灰的冲刷效果，有效保障了脱硫吸收塔的防粘壁。
通过设置导流板，烟气经气压调节管道、旋流管进入塔筒体内后，会在导流板的引导下，向塔筒体内壁靠近，提高塔筒体的冲刷效果，避免经气压调节管道、旋流管进入塔筒体的烟气向塔筒体的中部流散，同时，当气囊充气后将内胆向内挤压时，内胆的内壁会与第二支撑杆抵触，并迫使第二支撑杆向下移动，第二支撑杆通过拉绳带动导流板转动，进而减小导流板与塔筒体内壁的开合角，使得经导流板引导的烟气更加集中，并进一步向塔筒体的内壁靠近，从而提高烟气对塔筒体内壁的冲刷效果。
通过设置导流坡，在支撑环与导流坡斜面的抵触下，使得支撑环通过第二支撑杆、限位块、拉绳可使导流板限位，避免气囊收缩时，受旋流管出口烟气气流作用使导流板运动并增加导流板与塔筒体内壁的开合角，进而降低冲刷效果，并使得气囊充气挤压内胆时，内胆向内收缩卡住支撑环，进而使支撑环无法通过拉绳对导流板进行调节。
本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。另外，为了避免对本发明的实质造成不必要的混淆，并没有详细说明众所周知的方法、过程、流程、元件和电路等。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于计算机可读取存储介质中，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种防粘壁半干法脱硫吸收塔，包括：依次对接形成烟气流动通道的入口烟道、文丘里管组、扩散管、塔筒体、第一连接烟道、吸收塔帽、出风烟道，所述塔筒体上固定连接有与所述塔筒体相连通的加料口，所述塔筒体上固定连接有贯穿并延伸至所述塔筒体内的工艺水喷枪，其特征在于，所述塔筒体和所述入口烟道上固定连接有若干与所述文丘里管组并联的旋流管；
所述旋流管在脱硫吸收塔的径向以切线方式、轴向以向上倾斜一定角度的方式进入吸收塔，所述旋流管的一端与所述入口烟道相连通，所述旋流管的另一端与所述塔筒体相连通。
2.根据权利要求1所述的防粘壁半干法脱硫吸收塔，其特征在于，所述旋流管上固定连接有相连通的调节阀和气压调节管道，所述气压调节管道内安装有用于调节流经气压调节管道的气体压力的第一调节部件，所述塔筒体内安装有贯穿所述旋流管并延伸至所述气压调节管道内的第二调节部件，所述第二调节部件用于对经所述旋流管流入所述塔筒体内的气体进行引导，所述第一调节部件可用于控制所述第二调节部件的引导角度。
3.根据权利要求2所述的防粘壁半干法脱硫吸收塔，其特征在于，所述第一调节部件包括固定安装在所述气压调节管道内的内胆，所述内胆上套设有气囊，所述气囊位于所述内胆中部，所述气囊上固定安装有进气口，所述进气口贯穿并延伸至所述气压调节管道外。
4.根据权利要求3所述的防粘壁半干法脱硫吸收塔，其特征在于，所述进气口上固定连接有泄压阀，所述泄压阀通过管路连接有气泵。
5.根据权利要求3所述的防粘壁半干法脱硫吸收塔，其特征在于，所述气压调节管道内固定连接有两个导流坡，两个所述导流坡上相互远离的一侧均开设有斜面，所述内胆的内径与所述导流坡的最小内径相同，所述内胆的顶部和底部均与所述导流坡固定连接。
6.根据权利要求3所述的防粘壁半干法脱硫吸收塔，其特征在于，所述内胆和所述气囊均为橡胶材质。
7.根据权利要求5所述的防粘壁半干法脱硫吸收塔，其特征在于，所述第二调节部件包括固定连接在所述塔筒体内的若干固定杆，所述固定杆上转动套接有导流板，所述导流板的一侧固定连接有拉绳，所述拉绳原理所述导流板的一端固定连接有限位块，所述限位块上成周圈固定连接有若干第二支撑杆，若干所述第二支撑杆远离所述限位块的一端固定连接有支撑环，所述支撑环与所述导流坡的斜面抵触。
8.根据权利要求7所述的防粘壁半干法脱硫吸收塔，其特征在于，所述导流板的顶部和底部均固定连接有挡板，所述挡板与所述导流板一体成型。
9.根据权利要求7所述的防粘壁半干法脱硫吸收塔，其特征在于，所述旋流管的一侧固定连接有贯穿并延伸至所述旋流管另一侧的第一支撑杆，所述第一支撑杆上转动套接有滚轮，所述滚轮上开设有凹槽，所述拉绳位于所述凹槽内。
10.根据权利要求9所述的防粘壁半干法脱硫吸收塔，其特征在于，所述第一支撑杆上通过螺纹固定连接有两个螺栓，两个所述螺栓的一侧均与所述旋流管抵触。
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